Matériaux et produits d'isolation nouveaux et alternatifs

Lorsque vous installez une isolation dans votre maison, vous avez le choix entre plusieurs types de matériaux. Tout le monde connaît les types les plus courants, mais saviez-vous qu'il existe d'autres alternatives? Lisez la suite pour en savoir plus sur ces produits avant de commencer à isoler votre maison.

Remarque: Les noms de fabricant et de produit ont été volontairement omis, sauf si cela est nécessaire pour donner une description adéquate du matériau.

Fibre de verre (fibre de verre)

Certains fabricants produisent maintenant des produits d’isolation en fibre de verre à densité moyenne et élevée dont les valeurs R sont légèrement plus élevées (ft 2 h ° F / Btu) que les variétés précédentes. Ces produits plus denses sont destinés aux zones isolantes avec espace de cavité limité, tels que les plafonds cathédrales.

Les matelas en fibre de verre haute densité pour un mur à colombages de 2x4 (51x102 millimètres) ont une valeur R-15, par rapport à R-11 pour les types "basse densité". Une nappe de densité moyenne offre du R-13 pour le même espace. Tapis haute densité pour une armature de mur de cadre de 2x6 (51x152 mm) R-21. Les matelas haute densité pour des espaces de 8,5 pouces (216 mm) offrent environ R-30, mais des tapis R-38 pour des espaces de 12 pouces (304 mm) sont également disponibles.

Un fabricant commercialise un isolant fibreux non conventionnel. C'est une combinaison de deux types de verre qui sont fusionnés. Lorsque les deux matériaux se refroidissent au cours de la fabrication, ils forment des boucles aléatoires. Cela rend le matériau moins irritant et peut-être moins dangereux, et aucun liant chimique n'est nécessaire pour maintenir les matelas ensemble. Il vient également dans un manchon en plastique perforé pour faciliter la manipulation.

Il existe également plusieurs variantes de fibres de verre en vrac destinées à être utilisées avec des machines de soufflage d'isolant. Certains produits revendiquent une teneur plus élevée en matériaux recyclés, ou un autre thème marketing, pour se démarquer de la concurrence. Cependant, ils offrent tous des performances thermiques similaires.

Une variation significative est la couverture soufflée (BIB). Ceci est similaire à la cellulose "à pulvérisation humide" plus commune en ce que le matériau est mélangé avec un adhésif au latex, vaporisé avec de l'eau pour activer la colle et soufflé dans les cavités des montants du mur. Des tests ont montré que les murs isolés avec un système BIB sont nettement mieux remplis que d'autres types d'isolants en fibre de verre, tels que les nattes.

Laine minérale

Le terme "laine minérale" désigne trois types d'isolants qui sont fondamentalement les mêmes: "laine de verre" ou "fibre de verre", fabriqués à partir de verre recyclé, "laine de roche", fabriqués à partir de basalte, une roche ignée et "laine de scories". , "fabriqué à partir de laitier d'aciérie. La plupart des laines minérales fabriquées aux États-Unis sont en réalité de la laine de laitier, un matériau friable / lâche. La laine minérale n'utilise pas de produits chimiques supplémentaires pour la rendre résistante au feu.

Récemment, une société canadienne a commencé à produire un produit minéral plus doux, de type pale. Cette nappe est plus dense, s'adapte mieux aux cavités murales standard et est un peu moins sujette aux pertes thermiques par convection d'air que les produits de nappe en fibre de verre standard. Sa résistance thermique est approximativement de 3,7 R par pouce, ce qui est comparable à un isolant de cellulose pulvérisé ou à des matelas en fibre de verre à haute densité.

Fibre de plastique

L'isolation en fibres plastiques n'est pas facilement disponible dans la plupart des régions des États-Unis. Ce matériau est composé principalement de bouteilles de lait en plastique recyclées (polyéthylène téréphtalate ou PET). Les fibres sont ensuite transformées en un isolant en natte similaire à la fibre de verre haute densité, puis retardateur de flamme. Les valeurs R varient en fonction de la densité de la nappe: R-3,8 par pouce à une densité de 1,0 lb / pi 3 à R-4,3 par pouce à une densité de 3,0 lb / pi 3. L'isolation en fibres plastiques est relativement peu irritante et ne brûle pas facilement. Il fond cependant lorsqu'il est exposé à une flamme. Les tapis seraient également difficiles à manipuler et à découper avec des outils de chantier standard.

Mousses De Polyuréthane

Tous les isolants en mousse de polyuréthane à cellules fermées fabriqués à ce jour sont fabriqués avec un gaz sans CFC (chlorofluorocarbone) en tant qu'agent gonflant. Ce gaz n'isole pas aussi bien que l'isolant à base de CFC, mais il est moins destructeur pour la couche d'ozone de notre planète. Les mousses fabriquées de cette manière ont une valeur R vieillie de R-6,5 par pouce d'épaisseur. Leur densité est généralement de 2,0 lb / pi 3 (32,0 kg par mètre cube [kg / m3]). Il existe également des mousses de polyuréthane à cellules ouvertes à faible densité (8 kg / m3]. Celles-ci sont similaires aux mousses de polyuréthane classiques, mais sont plus souples. Certaines variétés à faible densité utilisent le dioxyde de carbone (CO 2) comme agent gonflant.

Les mousses à faible densité sont pulvérisées dans les cavités à paroi ouverte et se dilatent rapidement pour sceller et remplir la cavité. Il y a au moins un fabricant qui propose une mousse à expansion lente. Ce type est destiné aux cavités des constructions existantes sans isolation. La mousse liquide se dilate très lentement et réduit ainsi les risques d'endommagement excessif du mur. La mousse est perméable à la vapeur d'eau, reste souple et résiste à l'évacuation de l'humidité. Il offre une bonne étanchéité à l'air et donne environ R-3,6 par pouce d'épaisseur. Il est également résistant au feu et ne maintiendra pas une flamme lors de l'élimination de la source de flamme.

Mousse à base d'urée-formaldéhyde (UF) à base d'azote

La mousse urée-formaldéhyde (UF) a été utilisée dans les logements résidentiels au cours des années 1970. Toutefois, après de nombreuses procédures judiciaires liées à la santé en raison de pratiques d'installation inappropriées, il a été retiré du marché résidentiel et est maintenant utilisé principalement pour les murs de maçonnerie dans les bâtiments commerciaux et industriels. Ce type de mousse isolante utilise de l'air comprimé comme agent d'expansion. La mousse UF à base d’azote peut prendre plusieurs semaines pour guérir complètement. Contrairement aux isolants en polyuréthane, ce produit ne se dilate pas en durcissant et permet également à la vapeur d'eau de la traverser facilement. La mousse UF se dégrade également à des températures prolongées supérieures à 190 ° F (88 ° C) et ne contient aucun produit chimique ignifuge.Cet isolant a une valeur R d'environ 4,6 par pouce et son coût est compétitif par rapport à un isolant en vrac ou coulé.

Mousse Phénolique

Ce type de mousse était très populaire il y a quelques années en tant qu'isolant en mousse rigide, mais il est actuellement disponible uniquement en tant qu'isolant en mousse sur place. Il a une valeur de R-4,8 par pouce d'épaisseur et utilise de l'air comme agent gonflant. Un inconvénient majeur de la mousse phénolique est qu’elle peut rétrécir jusqu’à 2% après durcissement. Cela le rend moins populaire aujourd'hui, car il existe des alternatives qui n'ont pas ce problème.

Mousse Cimentaire

Air-Krete est un isolant à base de ciment, à base de ciment et de silicate de magnésium, qui est transformé en mousse et pompé dans des cavités fermées. La consistance initiale de la mousse est similaire à celle de la crème à raser et, après durcissement, à celle d’un pudding épais. Il est facilement endommagé par l'eau car il est fabriqué à partir de minéraux extraits de l'eau de mer, mais il est non toxique et ne brûle pas. Il a une valeur R d'environ 3,9 par pouce et coûte environ autant que la mousse de polyuréthane.

Véhicules isolants moussants

Ce sont des adhésifs moussés à base de latex qui transportent un matériau isolant (tel que la fibre de verre) dans une cavité. Une fois que les bulles dans la mousse se sont dissipées, l'isolation encapsulée est uniformément répartie dans la cavité et la valeur R reste inchangée. Il est destiné aux cavités de bâtiment fermées; Cependant, t n'est pas largement disponible aux États-Unis. Voici les valeurs R typiques pour trois types d'isolants appliqués de cette manière: fibre de verre, R-4,0 par pouce, laine minérale, R-3,8 par pouce et cellulose, R-3,7. par pouce

Panneaux isolants structurels (SIP)

Les panneaux isolants structurels (SIP) sont souvent constitués d’un noyau en carton revêtu de contreplaqué, de panneaux de particules orientées (OSB) ou de panneaux de gypse (panneaux de gypse). L'isolant est généralement du polystyrène ou de l'isocyanurate, mais des composites mousse-paille sont également parfois utilisés. La taille des panneaux varie, mais ils sont plus courants entre 1,2 et 2,4 mètres (1,2 à 2,4 mètres).

En raison de leur résistance structurelle, les SIP réduisent le besoin en bois de construction et minimisent les risques de fuites d’air et d’erreurs d’installation fréquents dans les constructions à ossatures en poteaux (bâties en bâtons). Il est également plus rapide de construire des murs SIP que de nombreux autres procédés de construction. La plupart des études comparatives entre maisons construites en bâtons et SIP montrent d'importantes économies d'énergie avec les SIP. Comme ces panneaux réduisent également la transmission du son, certains concepteurs les utilisent également pour les cloisons intérieures.

Les panneaux de toit SIP ont parfois une couche clouable sur un seul côté. Son objectif est de rénover un toit existant pour lequel une isolation supplémentaire est souhaitée mais aucun grenier n’existe sous la terrasse du toit. Les panneaux de toit isolés sont également disponibles avec des canaux d'air juste sous le revêtement extérieur pour les conceptions de toit ventilé.

Coffrage de béton isolant (ICF)

Un système ICF se compose de panneaux de mousse imbriqués et, parfois, de blocs de mousse creux. Les formes en mousse sont maintenues verticalement et parallèlement les unes aux autres par des tiges et des tirants en plastique ou en acier. Après l’ajout des barres d’armature en acier appropriées (barres d’armature) et du béton coulé, le résultat est un mur en béton très résistant et isolé. Un tel bâtiment peut être fabriqué de la fondation à la ligne de toit. Certains constructeurs innovants fabriquent également le toit d'ICF.

En raison de son inflammabilité, toute ICF exposée à l'espace occupé doit être recouverte d'un matériau résistant au feu approprié. La plupart des codes considèrent les cloisons sèches d'un demi-pouce (12,7 mm) acceptables. Ensuite, l'extérieur du bâtiment peut être terminé avec tout ce que le concepteur juge souhaitable.

D'autres systèmes utilisent les panneaux isolants rigides au centre du mur de béton. Celles-ci sont souvent désignées sous le nom de "constructions à parois inclinées". Les murs sont coulés sous une forme sur un pont plat et, après durcissement, sont inclinés verticalement en position à l'aide d'une grue. Parce que le panneau isolant est à l'intérieur du mur, cela réduit les problèmes d'incendie et d'infestation par les insectes.

Les systèmes de blocs isolants sont généralement des blocs de polystyrène à âme creuse qui s'emboîtent pour créer le système de mur ICF. Des tiges de renforcement en acier sont souvent utilisées dans les cavités du bloc pour renforcer le mur. Un inconvénient des ICF en blocs empilés est que la sangle en mousse entourant les noyaux remplis de béton facilite l’accès des insectes et de la nappe phréatique au bâtiment. Pour minimiser ces problèmes, certains fabricants proposent des formes traitées à l'insecticide et préconisent souvent une méthode d'imperméabilisation des blocs de mousse.

Isolants en blocs de béton

Les blocs de béton isolés prennent différentes formes et compositions. Les meilleures unités de maçonnerie en béton réduisent au maximum la zone de liaison des bandes. Les noyaux sont remplis d'isolant coulé, insufflé ou expansé, sauf pour les cellules nécessitant un renfort en acier de construction et un remplissage en béton. Cela augmente la valeur R moyenne du mur.

Certains fabricants de blocs recouvrent les perles de polystyrène d'un mince film de béton. Le béton sert à lier le polystyrène tout en offrant une intégrité structurelle limitée. Le polystyrène expansé mélangé avec du ciment Portland, du sable et des additifs chimiques constitue le groupe d'ingrédients le plus courant. Ils permettent de réaliser des assemblages de murs collés en surface avec une valeur R de paroi de R-1 par pouce d'épaisseur. Les inserts en polystyrène placés dans les noyaux de bloc augmentent la résistance thermique de l'unité à environ R-2 par pouce.

Des unités à noyau creux faites d'un mélange de béton et de copeaux de bois sont également disponibles. Ils sont installés en empilant les unités sans utiliser de mortier (empilement à sec). La stabilité structurelle provient du remblai en béton et des barres d’appoint appropriées pour les murs porteurs. Un point négatif de ce type est que le composant bois est soumis aux effets de l'humidité et des insectes.

Deux types d’unités de maçonnerie en béton préfabriqué autoclavé solides sont désormais disponibles aux États-Unis: le béton cellulaire autoclavé (AAC) et le béton cellulaire autoclavé (ACC). Cette classe de matériaux est couramment utilisée dans la construction européenne depuis la fin des années 1940. L'air constitue 80% (en volume) du matériau. Il a dix fois la valeur isolante du béton conventionnel. Les blocs de R-1,1 par pouce sont grands, légers et ont une surface plane qui ressemble à une éponge dure et fine. Le mastic ou un mortier mince est utilisé pour construire un mur, et il y a souvent une couche de stuc comme finition. Le béton autoclavé est facilement scié, cloué et façonné avec des outils ordinaires. Étant donné que le matériau absorbe facilement l'eau, il doit être protégé de l'humidité.

Le béton cellulaire préfabriqué autoclavé utilise des cendres volantes au lieu du sable à haute teneur en silice comme composant distinctif. Les cendres volantes sont des cendres résiduelles provenant de la combustion du charbon dans les centrales électriques. Cette cendre est le matériau qui différencie l'ACC de l'AAC.

Appareils spécialisés

Une grande variété d'inserts d'isolation rigides sont disponibles pour remplir de nombreux emplacements critiques dans l'enveloppe isolée des maisons. Certains exemples utilisent des inserts comme des goulottes d’air, des barrages isolants, des matériaux de remplissage pour blocs de béton et des retardateurs de digue. Les mousses expansibles scellent et intempérisent efficacement les maisons. Des dispositifs aussi simples que du carton peuvent être utilisés pour créer un barrage isolant afin de maintenir un matériau isolant en vrac autour des conduits des combles.

Fibres Naturelles

Plusieurs fibres naturelles sont en cours d'analyse pour leurs propriétés isolantes potentielles. Le plus notable d'entre eux est le coton, la laine, le chanvre et la paille.

L'isolation thermique en coton n'est plus produite aux États-Unis; Cependant, vous pourrez peut-être encore en trouver de petites quantités dans certaines régions. L'isolation à base de coton est composée de coton recyclé et de fibres de plastique traitées avec le même retardateur de flammes et le même insectifuge que les isolants cellulosiques. Il répond aux mêmes normes de résistance au feu de classe I que les isolants en fibre de verre. L'isolation en coton a également des propriétés thermiques similaires à celles en fibre de verre et en cellulose (environ 3 R-3 par pouce d'épaisseur). Certains consommateurs sensibles aux produits chimiques estiment que ce type d’isolant est «plus sain» à utiliser que d’autres types, mais des études sur le terrain ont prouvé que ce n’était généralement pas le cas. D'autres sources de pollution de l'air intérieur sont plus préoccupantes que le type d'isolant.

Les isolants en laine et en chanvre sont relativement peu connus aux États-Unis, mais ont été utilisés dans d’autres pays moins industrialisés. Les deux produits offrent des valeurs R similaires à celles des autres types d’isolants en fibres (environ R-3,5 par pouce d’épaisseur).

La construction en ballots de paille, populaire il y a 150 ans dans les grandes plaines des États-Unis, suscite un regain d'intérêt. Les balles de paille testées par le laboratoire national d'Oak Ridge ont donné des valeurs de R de 2,4 à 3,0 par pouce. Mais au moins un expert en balles de paille affirme que le R-2,4 par pouce est plus représentatif de la construction typique de balles de paille en raison des nombreux espaces vides entre les balles empilées.

Panneaux de paille

Le processus de fusion de la paille dans des planches sans adhésif a été mis au point dans les années trente. Les panneaux mesurent généralement entre 51 et 102 mm d’épaisseur et sont recouverts d’un papier kraft épais de chaque côté. Bien que les affirmations des fabricants varient, les valeurs de R vont généralement d’environ R-1,4 à R-2 par pouce. Ils constituent également des panneaux insonorisants efficaces pour les cloisons intérieures. Certains fabricants ont mis au point des SIP à partir de panneaux multicouches en paille comprimée.

Conclusion

De nombreux types de produits isolants sont de plus en plus intégrés à la construction conventionnelle. Ils peuvent fournir une approche pratique ou parfois plus saine pour augmenter l'efficacité énergétique d'un bâtiment. Cependant, il est important de noter que, étant donné que certains matériaux sont sur le marché depuis peu de temps, ils peuvent ne pas être disponibles à grande échelle et les performances et la durabilité de certains de ces matériaux peuvent ne pas être bien documentées. Faites toujours des recherches minutieuses sur les caractéristiques des matériaux pour voir s’ils sont adaptés à vos besoins.

Facteurs de conversion des valeurs R anglais (impériales) en unités métriques du système international (SI)

Remarque: Aux États-Unis, l'unité de mesure standard est l'unité impériale. Pour le différencier du système métrique, le terme «SI» est utilisé. Par exemple, RSI fait référence à la valeur R exprimée en système international (SI) ou en unités métriques.

Contenu fourni par le DOE