Pourquoi tester les isolants en conditions réelles ?


Les normes actuellement utilisées en France pour mesurer les caractéristiques thermiques des matériaux isolants ne sont pas suffisantes pour caractériser les performances thermiques réelles des isolants minces multicouches réflecteurs.

1. La mesure de la performance thermique des isolants minces multicouches réflecteurs selon les normes conventionnelles :

Dans les années 60, un modèle de calcul d’isolation des bâtiments a été établi par la communauté scientifique. Ce modèle utilise notamment les résultats issus des essais à la Boîte Chaude Gardée ou à la Plaque Chaude Gardée, des appareils de laboratoire créés pour les isolants traditionnels épais et homogènes et destinés à mesurer la conductivité thermique de ces produits en régime stationnaire (c'est-à-dire constant), c'est-à-dire leur capacité à freiner les déperditions thermiques par conduction.
Boîte chaude gardéePlaque chaude gardée


Les isolants traditionnels agissent en effet principalement contre les échanges thermiques par conduction alors que les isolants minces multicouches réflecteurs agissent quant à eux principalement contre les échanges thermiques par rayonnement.


Isolants Traditionnels IMTR
Conduction +++ +
Convection - +++
Rayonnement + +++
Changement de Phase + +


Or les échanges thermiques par conduction n’ont pas une part prépondérante dans le fonctionnement d’un isolant mince multicouche réflecteur.
La seule mesure de la conductivité thermique n’est donc pas suffisante pour caractériser les performances thermiques globales des isolants minces multicouches réflecteurs.

En outre, la problématique d’isolation actuelle (en lien avec la Directive Européenne liée aux accords de Kyoto) est centrée sur la consommation énergétique des bâtiments. Alors que la consommation énergétique implique la performance thermique globale du produit une fois mis en œuvre, les outils de mesure conventionnels ne permettent de caractériser qu’un seul paramètre (la conductivité thermique) et dans des conditions de laboratoire très éloignées des conditions réelles.
Or l’isolation, c’est l’effet d’un isolant mis en œuvre.

Les outils de laboratoire actuels ne permettent donc de qualifier que la conductivité thermique d’un isolant et non la performance thermique de l’isolant mis en œuvre.

2. Présentation des méthodes de tests in situ utilisées par le SFIRMM :

En l’absence de normes adaptées, le SFIRMM mesure la performance thermique des isolants minces multicouches réflecteurs in situ, c’est à dire en conditions réelles d’utilisation, dans des bâtiments témoins soumis aux variations climatiques extérieures et isolés avec 3 solutions d’isolation différentes :
  • Un bâtiment est équipé d’un isolant de type « laine minérale » (20 cm, R = 5), un matériau dont les performances thermiques sont connues et certifiées par les méthodes conventionnelles.
  • Un bâtiment est équipé d’un isolant multicouche thermo-réflecteur générique de bonne qualité (25 mm) mis en place avec deux lames d’air, dont on souhaite évaluer les performances thermiques.
  • et un bâtiment ne dispose d’aucun système d’isolation.


La méthode consiste ensuite à comparer la consommation d’énergie nécessaire pour maintenir une température identique et constante à l’intérieur des 3 bâtiments (climatisation électrique en conditions d’été, chauffage électrique en conditions d’hiver).


La durée effective du test est comprise entre 12 et 14 semaines.


Bâtiments de tests - Site de recherche ACTIS


En situation réelle, les modes de transferts d’énergie (conduction, convection, rayonnement,…) sont complexes et s’opèrent naturellement de manière simultanée. Les mesures in situ permettent de les apprécier dans la globalité.

Ce protocole de mesure in situ a été défini par BM TRADA, un organisme anglais accrédité UKAS (United Kingdom Accreditation Service) et membre de l’OETA (European Organisation for Technical Approval), contrôlé par des organismes indépendants et optimisé par plusieurs experts des mesures en grandeur réelle.



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