Comment la chaleur traverse un mur
La chaleur passe à travers un mur du côté chaud vers le côté froid. Chaque couche s’y oppose selon sa résistance thermique, R = épaisseur ÷ conductivité thermique (λ). Les résistances des couches successives s’additionnent, avec deux fines couches d’air immobile sur les faces intérieure et extérieure. Le coefficient de transmission U est l’inverse du total : plus il est bas, moins la paroi laisse passer de chaleur.
Le calcul
- R de chaque couche = épaisseur en mètres ÷ λ en W/(m·K)
- Lame d’air immobile : environ R = 0,18 m²·K/W, quelle que soit son épaisseur au-delà de 2 cm
- Résistances superficielles : intérieure 0,13, extérieure 0,04 m²·K/W
- R total = somme des couches + 0,17
- U = 1 ÷ R total, en W/(m²·K)
- Déperditions = U × surface × écart de température, en watts
Conductivités utilisées : plaque de plâtre 0,25, béton armé 2,3, brique pleine 0,8, pierre calcaire 1,7, béton cellulaire 0,11, bois 0,13, laine minérale 0,035, polystyrène expansé 0,038, extrudé 0,034, polyuréthane 0,022, fibre de bois et ouate de cellulose 0,040 W/(m·K). Pour un calcul précis, utilisez le λ certifié ACERMI de votre produit.
Exemple : un mur béton isolé par l’intérieur
Un doublage de 1,3 cm de plaque de plâtre et 12 cm de laine minérale sur un voile de béton de 20 cm enduit de 1,5 cm à l’extérieur :
- Plaque de plâtre : 0,013 ÷ 0,25 = 0,05
- Laine minérale : 0,12 ÷ 0,035 = 3,43
- Béton : 0,20 ÷ 2,3 = 0,09
- Enduit : 0,015 ÷ 1,0 = 0,02
- R total avec les surfaces : 3,75 m²·K/W
- U = 0,266 W/(m²·K)
- Déperditions pour 10 m² et 20 °C d’écart : environ 53 W
On voit que le béton n’isole presque pas : c’est l’isolant qui fait l’essentiel.
Ponts thermiques
Le calcul décrit un chemin à travers l’isolant. Les ossatures métalliques, les liaisons entre murs et planchers et les tableaux de fenêtres conduisent beaucoup mieux la chaleur et augmentent les déperditions réelles. L’isolation par l’extérieur (ITE) supprime la plupart de ces ponts thermiques ; les calculs réglementaires de la RE2020 les comptent séparément.
Repères
- Aides à la rénovation (MaPrimeRénov’, CEE) : l’isolant ajouté sur un mur doit apporter R ≥ 3,7 m²·K/W, réalisé par une entreprise RGE.
- Maison neuve performante : U de mur souvent entre 0,15 et 0,25 W/(m²·K).
- Mur ancien non isolé : U de 1,5 à 3 W/(m²·K) pour de la pierre ou du béton, d’où l’intérêt d’isoler. Sur les murs anciens en pierre ou en pisé, préférez des isolants perméables à la vapeur d’eau pour éviter l’humidité.