Les travaux d’isolation concernent principalement les planchers bas, puisqu’ils sont en contact avec le sol ou un local non chauffé, comme une cave ou un sous-sol. Il faut donc intégrer l’isolant dans la conception du plancher de la manière la plus efficace possible.
L'isolation, pied au plancher !
Tout cela représente un défi majeur, de la même catégorie que le mariage de la carpe et du lapin. Parce que le plancher est un élément structurel sans aucune performance thermique ou presque, alors que l’isolant affiche des caractéristiques diamétralement opposées. Il faut donc associer ces deux éléments pour obtenir un ensemble à la fois isolant et solide, sur la totalité de sa surface et de ses liaisons avec les murs.
Un soupçon de théorie
La performance thermique des planchers est caractérisée par son coefficient de transmission thermique surfacique Up exprimé en W/m2 K. Ce coefficient est équivalent à l’inverse de la thermique du plancher parfois utilisée comme indicateur de performance thermique. Celle-ci est donc requise lorsqu’il s’agit d’un plancher en contact avec l’extérieur, le sol ou un local non chauffé. Les planchers hauts sont donc également concernés. A l’intérieur de l’enveloppe, les planchers intermédiaires n’ont pas besoin d’être isolés sur le plan thermique, sauf spécification particulière de chantier, mais ils peuvent recevoir une correction acoustique.
L'isolation est requise lorsqu’il s’agit d’un plancher en contact avec l’extérieur, le sol ou un local non chauffé.
4 manières d'isoler
Les possibilités d’intervention dépendent de la position de l’isolant.
- Par dessous :
En plancher bas, l’isolant est placé du côté froid par rapport au plancher. Il peut être ajouté après coup, avec des panneaux ou par projection. L’intérêt est de placer la masse du plancher du côté chaud et de tirer parti de son inertie lorsqu’elle est réelle, avec du béton, par exemple. - En interne :
L’isolant est intégré dans la structure du plancher. Cela ne concerne donc que le neuf ou la rénovation lourde. Ainsi, l’isolant est utilisé comme fond de coffrage ou entrevous. Cela présente le même intérêt que l’option précédente, tout en réduisant l’épaisseur de l’ensemble.
- Par dessus :
L’isolant est intercalé entre la dalle de compression et la chape flottante. Sur le plan technique, c’est le procédé le plus simple à mettre en œuvre, en rénovation notamment. Mais c’est aussi le moins performant, parce que l’épaisseur d’isolant est matériellement limitée, que les liaisons avec les murs posent souvent des problèmes de ponts thermiques et enfin, que la masse principale du plancher est placée du côté froid. - Une combinaison des précédentes solutions :
On peut ainsi associer une isolation complémentaire sous chape à une isolation principale intégrée ou par-dessous. Les performances sont améliorées, mais il faut tenir compte des risques de condensation, avec l’eau piégée dans le plancher entre les deux couches du sandwich. Ainsi, les deux tiers de la résistance thermique du plancher doivent se trouver du côté froid.
Isoler selon le type de plancher
Pour un plancher à poutrelles
Dans cette configuration, il est courant d’intercaler des entrevous isolants en polystyrène entre les poutrelles en béton précontraint ou armé. Ils comportent souvent un profil particulier qui habille le talon de la poutrelle. Il existe aussi des entrevous sans languette. L’isolation est alors complétée par-dessous ou, plus souvent, par-dessus sous chape flottante.
Pour un plancher en béton armé
L’isolation en fond de coffrage consiste simplement à utiliser l’isolant comme support de dalle, juste au-dessus de la table de coffrage. Des connecteurs sont prévus pour solidariser l’isolant et le béton, comme des ressorts d’ancrage, des ancres métalliques ou plastiques, voire des agrafes. Selon l’isolant choisi, des adaptations sont nécessaires pour améliorer la résistance au feu.
Pour les autres types de planchers
A prédalle ou collaborant
Les solutions d’isolation de ce type de planchers se concentrent surtout par-dessous et sont réalisées a posteriori, sous la forme d’un plafond suspendu lorsqu’un aspect esthétique est recherché ou en rapportant des panneaux fixés directement sous le plancher. En effet, le relief des tôles et la nécessité de disposer d’une liaison avec la dalle ne permettent pas une mise en œuvre par-dessus. Une solution alternative consiste à isoler la sous-face des planchers par projection d’un produit isolant de type mousse ou laine minérale floconnée adjuvantée d’un liant. Là encore, l’isolation est réalisée a posteriori.
Pour un plancher bois ou bois béton
L’isolant est le plus souvent intégré entre les solives. Un complément d’isolation peut être rapporté par-dessous ou par-dessus, sous chape flottante. Il est préférable dans ce cadre d’utiliser des isolants d’origine naturelle, même s’il n’y a pas d’obligation technique.
Pour un plancher sur terre plein
L’isolant est systématiquement intégré dans sa réalisation et sert de fond de coffrage.
Les ponts thermiques en rupteurs
Les matériaux de structure des planchers sont conducteurs et créent des ponts thermiques à la jonction avec les autres parois, les murs en particulier. Différentes solutions permettent de les limiter, en combinaison avec le reste de l’isolation, ITE ou ITI, comme la mise en place de planelles isolantes, d’isolation périphérique des planchers, de chape flottante sur isolant.
Les rupteurs de pont thermique
Dispositifs spécifiques en passe de se généraliser. Il s’agit d’éléments isolants intégrés dans le gros œuvre qui constituent un frein physique à la migration de la chaleur. Comme tout isolant, leurs performances mécaniques sont médiocres. Le jeu, pour les fabricants, consiste donc à concevoir des éléments spécialement profilés et à adapter la technique de réalisation du plancher, de manière à les intégrer sans nuire aux performances d’ensemble, de stabilité structurelle, mais aussi de résistance au feu.
Pour les planchers à entrevous
Il existe deux types de rupteurs. Ceux du groupe « entrevous » remplacent purement et simplement ces derniers en about de dalle (transversal) et le long de la dalle. Ceux du groupe « rehausse » sont des blocs qui se posent au-dessus du système à poutrelles et entrevous et qui encadrent la dalle de compression sur toute sa périphérie. Il est possible de combiner les deux types de rupteurs.
Pour les planchers à dalle pleine coulée en œuvre
Le rupteur crée une barrière entre le chaînage périphérique et la dalle elle-même. Seuls les fers d’armatures passent au travers d’ouvertures spécialement prévues. La forme du rupteur est donc directement liée à celle des armatures destinées à assurer la liaison entre les deux parties. Celle-ci est toujours garnie de béton qui se retrouve alors inséré dans l’isolant.
Pour les planchers à prédalle
... des dispositions comparables sont utilisées. Les rupteurs, selon le mode constructif retenu, séparent toute la hauteur du plancher ou seulement la dalle de compression. Il n’existe pas à ce jour de rupteurs pour les autres types de planchers. Il convient également de garder à l’esprit que le traitement de ces ponts thermiques est surtout la conséquence du choix d’une isolation thermique par l’intérieur des murs porteurs. Avec des façades isolées par l’extérieur, le problème est résolu sans disposition particulière.
Isoler les planchers en rénovation
En rénovation, tout est envisageable. Ce n’est qu’une question de prix. Mais c’est un frein majeur, tant les coûts d’intervention peuvent s’envoler. Le tableau ci-dessous prend en compte cette difficulté. Ainsi, il est techniquement envisageable d’isoler par-dessous un plancher bas sur terre-plein. Mais il faut terrasser ce dernier sur une profondeur conséquente, renforcer les semelles de fondations, souvent par des reprises en sous-œuvre, refaire le plancher en intégrant l’isolant, puis assurer un drainage périphérique extérieur. Pour résumer, s’il s’agit d’aménager une vieille grange en terre battue en espace habitable, c’est envisageable, mais pour un pavillon de plain-pied des années 80 …
La première phase consiste à réaliser un diagnostic de l’existant. Un moyen simple est d’analyser la composition du plancher grâce aux traversées comme les trappes d’accès ou les trémies d’escalier. Sinon, il sera procédé à des carottages. Cette étude vise également à vérifier l’état du plancher, son degré de conservation et sa capacité à supporter les modifications. Par exemple, si un plancher à poutrelles et entrevous en béton est généralement exploitable, une étude spécifique doit être menée pour de vieux solivages en bois en plafond de cave.
A partir de ce constat, toutes les solutions doivent être étudiées. L’objectif est alors d’atteindre la meilleure performance possible pour un coût raisonnable. Il faut combiner la faisabilité technique, le choix des isolants, la prise en compte des caractéristiques de chantier. Il n’y a donc pas de solution universelle et, souvent, il n’y en a pas du tout, sauf en rénovation lourde de type démolition/reconstruction.
L’isolation du plancher a des conséquences sur d’autres postes. Il faut d’abord gérer les effets de la condensation induite par l’isolant. A minima, il s’agit de préserver, voire de renforcer la ventilation des locaux, les caves et sous-sols en particulier.
Cette disposition contribue parallèlement à la réduction des concentrations en radon dans les régions concernées. Se pose aussi le problème des traversées diverses (électricité, plomberie, …) qui constituent autant de ponts thermiques, à traiter au cas par cas, en plus des risques de gel dans les volumes non chauffés. Comme toujours, les détails sont autant de difficultés techniques. Il faut ainsi traiter le problème des accès intérieurs aux locaux non chauffés du sous-sol ou de la cave, l’escalier en particulier (porte, murs latéraux), et celui des accès extérieurs (porte de garage, de grange,…).
RE 2020 : Une approche globale
RE 2020 : une approche environnementale
2022 est l’année de mise en application de la nouvelle réglementation thermique dans le neuf. Elle se nomme désormais RE2020, comme Réglementation Environnementale. Ce changement de nom symbolise son évolution, avec le slogan valise « Eco-construire pour le confort de tous ». La volonté de ses concepteurs est, en effet, de marquer un « saut technologique » pour permettre enfin à notre pays de respecter ses engagements en matière de lutte contre les dérèglements du climat. Précisons à ce stade que rien n’est prévu pour l’existant.
La mécanique repose sur les économies d’énergie, la décarbonation de celle-ci, la réduction des émissions de CO2 du bâtiment lui-même, en ajoutant, presque en catimini, le confort d’été. En pratique, cela se traduit par une évaluation du projet grâce à 6 indicateurs qui doivent répondre à des exigences minimales de résultat.
-
Le Bbio évalue les besoins bioclimatiques, c’est-à-dire le chauffage, la climatisation (installée ou pas) et l’éclairage.
-
Le Cep et le Cepnr calculent les consommations en énergie primaire nécessaires pour satisfaire les besoins précédents et leurs auxiliaires. Le second s’intéresse plus précisément aux consommations d’énergie primaire non renouvelable.
-
Le Ic mesure « l’impact sur le changement climatique associé aux consommations d’énergie primaire ». Il s’agit d’appliquer la méthode ACV (Analyse du cycle de vie) pour évaluer les émissions de gaz à effet de serre par le bâtiment pendant 50 ans, durée arbitraire. Il se décline en deux avatars, le Ic énergie, pour les consommations d’énergie, et le Ic construction, pour le bâtiment lui-même et sa construction.
-
Enfin, le DH, pour degré-heure d’inconfort, est le dernier outil magique pour estimer les périodes de surchauffe en été.
Le tout est calculé sur un « périmètre physique et temporel » à géométrie variable, qui va de la fabrication des composants aux usages de l’eau, mais sans tenir compte du mobilier. Pour parvenir à un résultat, l’ingénierie du bâtiment a mesuré durant des années des millions de critères. Le moindre clou est qualifié, paramétré. Il faut un logiciel professionnel, basé sur un moteur de calcul validé par l’Etat (arrêté de 1838 pages), pour obtenir un bilan à partir du seul permis de construire. Si le résultat est dans les cordes sur les 6 indicateurs, tout va bien, sinon il faut ajuster les paramètres, qui ajouter une source d’énergie renouvelable, qui augmenter une épaisseur d’isolant, qui construire en bois plutôt qu’en béton, etc.
Une autre traduction concrète, déjà présente avec la RT2012, est qu’il est impossible d’indiquer des valeurs d’isolation, même minimales, pour un poste en particulier, puisque les garde-fous éventuels concernent la totalité de la construction.
