Les isolants écologiques

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isolation-ecologiqueUn isolant écologique doit à la fois être efficace et éviter les déperditions de chaleur ou de fraîcheur, mais également respecter l’environnement dans son cycle de conception, fabrication et distribution.

Les matériaux isolants à base de lin et de chanvre

Le lin

Les rouleaux isolants en fibres de lin constituent une alternative chaudement recommandée pour l’isolation entre chevrons et les constructions légères, Ils sont fabriqués à partir des fibres de lin trop épaisses pour le textile (toile de lin), et donc jusqu’à présent considérées comme des déchets, faiblement additionnées de sels de bore (4 %) et de verre soluble Le lin est une plante textile cultivée depuis extrêmement longtemps en Europe ; elle demande peu de soins et ne nécessite ni fumure ni pesticides. Elle peut même être cultivée sur les terres qui ne sont plus employées pour l‘agriculture, et elle est depuis peu encouragée par l’Union européenne. Les rouleaux isolants en fibres de lin offrent de bonnes propriétés d’isolation et d’utilisation, moyennant un faible taux d’énergie grise. Il existe également des produits renforcés à aide de fibres de polyester, mais ce mélange s’oppose à un recyclage ultérieur.

Le chanvre

Disponible sous forme de rouleaux, de panneaux ou en vrac, il s’agit d’un isolant végétal qui s’applique comme les laines de verre et de roche. Il s’agit d’un produit qui propose de nombreuses qualités d’un point de vue environnemental. D’un cycle de croissance très court, la plante pousse de deux à quatre mètres en trois mois et s’utilise dans sa totalité pour produire l’isolant. Rien ne se perd donc.

Cette laine végétale contribue également à réduire l’effet de serre. En effet, elle absorbe plus de CO₂ que sa fabrication n’en rejette. Enfin, il s’agit d’un produit naturellement résistant aux insectes. Pas besoin donc de traitement fongicide ou pesticide.

Il y a peu encore limité à quelques réseaux de distribution, l’isolant en chanvre montre au final de telles qualités que la société Isover, fabricant d’isolants et filiale de Saint-Gobain, s’est lancé sur ce marché et propose désormais des articles de ce type sous forme de panneaux. A l’occasion, ces panneaux sont complétés par de la laine de mouton. Si une telle société s’implique de cette façon, c’est que le chanvre est sorti de la clandestinité.

Précision : les isolants en chanvre ne contiennent absolument aucune trace de cannabis…

Les matériaux isolants à base de chanvre sont également utilisés sur certains chantiers. Le chanvre était autrefois une plante utile cultivée en Europe mais sa culture avait beaucoup diminué. On constate aujourd’hui une expansion des surfaces cultivées. Pour l’instant, la matière première provient principalement de la Sarthe et de l’Aube.  Comme le lin, le chanvre est une plante frugale, qui sait se passer d’engrais et d’insecticides et pousse vite et bien, même sur les sols pauvres. On fabrique des matériaux isolants à partir de ses fibres mais également à partir de morceaux à l’écorce dure. Les fibres, comme celles du lin, sont utilisées sous forme de rouleaux, tandis que les morceaux plus durs servent de matériau en vrac ou de granulats pour les enduits isolants et les mortiers légers. Le chanvre étant naturellement fongicide et antibactérien, on peut en grande partie se passer d’imprégnation ; une substance ignifuge doit toutefois être ajoutée.

  • Panneaux mous en fibres de bois : conductivité thermique :  ⋋ 0,045 — densité : 300 kg/m3 énergie grise : env. 1 400 kWh/m3
  • Panneaux légers en laine de bois : conductivité thermique :  ⋋ 0.09 — densité ; 500 kg/m3– énergie grise  – environ 1 200 kWh/m3
  • Rouleaux de fibres de lin : . conductivité thermique :  ⋋ 0.040 — densité : 25 kg/m3 30 kWh/m3.

Les matériaux isolants dérivés du bois

La laine de bois

Le bois semble avoir décidément tous les avantages. L’isolation en laine de bois élaborée à partir de fibre et de la lignine de bois, disponible également en rouleaux, panneaux et laine en vrac, possède l’une des meilleures performances du marché. Elle s’adapte à tous types de travaux (isolation des murs, toitures, combles, extérieurs…) et a une grande durée de vie. Par contre sa densité est très forte : 150 kg/m3. Il faut donc toujours vérifier si la structure à isoler peut supporter la charge.

Les panneaux mous de fibres de bois doivent de préférence être agglomérés à l’aide de la propre résine du bois, mais une certaine Proportion de colle à la caséine (pauvre en formaldéhyde) peut être tolérée, puisqu’elle n’entraine pas d’augmentation de la teneur des panneaux en formaldéhyde, comme l’ont montré des études récentes. Il existe cependant un marché parallèle de produits, en provenance d’Europe de l’Est, qui possèdent de moins bonnes propriétés. Les panneaux mous en fibres de bois conviennent pour I ‘intérieur, en particulier pour l’isolation thermique et acoustique des sols, ainsi que pour l’isolation sur chevrons. Leur inconvénient sur le plan écologique est leur taux d’énergie grise relativement élevé.

Un système d’isolation en panneaux mous de fibres a récemment été mis au point, et peut être employé comme système d’isolation composite pour I ’isolation a posteriori (intérieure ou extérieure) des murs de façade en maçonnerie. Il se compose de trois panneaux de densités différentes collés les uns sur les autres, et d’un système d’enduit spécialement adapté.
Les panneaux de construction légers en fibragglo offrent une alternative plus traditionnelle. Ils sont composés de laine de bois et de copeaux issus de bois de rebut, agglomérés à l’aide de carbonate (ou ciment) de magnésie ou de ciment Portland. Du fait de leur coefficient d’isolation relativement médiocre, leur appartenance à la catégorie des matériaux isolants est controversée. Par ailleurs, ils sont proposés doublés d’un matériau isolant dans différents systèmes d’isolation composites d’‘intérieur ainsi que pour les revêtements des murs de façade.

Un isolant particulier que l’on ne trouve pour l’instant que très difficilement en France, consiste en un matériau à base de copeaux de bois uniquement imprégné d’un mélange de petit-lait et de soude inoffensif pour l’environnement. Celui-ci sert au remplissage des murs et des combles ; il est rendu étanche à l’aide d’un vibreur automatique spécial qui le transforme en matelas isolant. Sa fabrication nécessite une faible quantité d’énergie et il contient  des agents de conservation totalement inoffensifs pour la santé comme pour |’environnement. Toutefois, Sa pose n’est pas sans problèmes et il convient surtout aux constructions à base de composants  normalisés. II existe également des matériaux isolants copeaux de rabotage appliqués par insufflation.

Les matériaux à base de cellulose

Matériau isolant organique très courant en Allemagne, la cellulose a déjà conquis 25 à 30 % du marché aux États-Unis et en Scandinavie. Les matériaux isolants à base de cellulose sont en général fabriqués à partir de journaux recyclés.

Cet isolant existe sous deux formes selon la source utilisée. Il peut s’agir tout d’abord d’un produit à base de papier journal recyclé, protégé par des additifs inoffensifs contre les moisissures. L’isolant se présente alors sous forme de panneaux ou en vrac. Le papier est moulu ou découpé en fines lamelles, puis mélangé à de l’acide borique et à des sels de bore destinés à le protéger contre l’incendie, les insectes et la moisissure.

La seconde forme de l’isolant à base de cellulose est composée de boue papetière (pâte à papier non utilisée) non traitée chimiquement. Il se présente alors en vrac (des panneaux sont à l’étude) et peut être posé de manière traditionnelle, en soufflage, épandage ou flocage. Enfin cette cellulose offre une alternative intéressante au polystyrène. Son prix est similaire à celui des isolants traditionnels.La cellulose fraiche présente un taux d’énergie grise  nettement plus élevé.

Mise en œuvre de la cellulose

Les flocons de cellulose sont généralement insufflés dans les cavités sèches, où ils forment un épais matelas ayant les caractéristiques Isolantes souhaitées. Il est également possible de les humidifier pour les floquer sur les parois verticales, ce qui ne permet toutefois pas d‘obtenir des épaisseurs aussi importantes. Les propriétés de ce matériau dépendant d’un bon soufflage, les flocons de cellulose ne devraient être mis en œuvre que par des entreprises spécialisées.
Ces matériaux isolants sont perméables à la diffusion de vapeur d’eau, ne présentent aucune faille une fois appliqués, ont d’excellents coefficients d’isolation et de sorption, mais ne résistent pas à la compression. Ils réagissent bien en cas d’incendie et contiennent des additifs inoffensifs, ce qui devrait leur permettre de figurer en classe M2 (classement au feu), et leur ouvrir un plus large champ d’application.

De plus, ce sont les moins chers des matériaux d’isolation dits « écologiques». Ils présentent néanmoins quelques inconvénients : leur application libère des quantités considérables de poussière, et une bonne protection est donc indispensable (on a mesuré lors du soufflage jusqu’à 8 millions de fibres organiques par mètre cube d’air ambiant). Selon une étude commandée par un fabricant, la biodégradabilité de ces fibres est moindre que celle des nouvelles fibres minérales. C’est pourquoi les experts indépendants n’excluent pas, en l’état actuel des connaissances, un risque de cancer comparable à celui lié aux fibres minérales. Toutefois, aucune étude n’a pour I ‘heure établi le potentiel cancérigène des fibres organiques. Les industries du textile et du papier, dans lesquelles les ouvriers sont également exposés à des concentrations élevées de fibres, ne fournissent aucune indication dans ce sens. Les fibres organiques sont plus élastiques et, contrairement aux fibres minérales, elles n‘ont pas tendance à se casser ou à se fendre. Une fois la cellulose appliquée et protégée par des barrières étanches a l’air, elle ne peut plus présenter de danger. Les encres d‘impression contenues dans les papiers recyclés sont en général inoffensives, seuls certains produits provenant d’Europe de l’Est peuvent présenter une teneur accrue en métaux lourds. Les borates sont introduits dans les flocons de cellulose selon différents procédés (pulvérisation humide, broyeur à marteaux), leur adhérence étant faible, ils doivent être présents en fortes Proportions (18 à 25 % de la masse). Une maison en bois exclusivement isolée à l’aide de flocons de cellulose peut contenir près d’une tonne de sels de bore. Même s’ils sont inoffensifs pour la santé et peu nocifs pour I ’environnement, une telle teneur rend le compostage des matériaux impossible. Quelques fabricants tentent donc d’utiliser d’autres substances ignifuges : les phosphates devraient théoriquement convenir.

Depuis quelque temps, les flocons de cellulose commencent également à être vendus en France sous forme de panneaux, obtenus par fixation à l‘aide d’un liant naturel sur une toile de jute.

Avantage : ils peuvent être utilisés plus facilement en tant que matériau de construction normalisé. Ces panneaux ne dégagent presque aucune poussière, sont économiques et conviennent parfaitement à I ‘intérieur. En revanche, ils sont relativement difficiles à découper et s‘émiettent facilement. Une protection respiratoire est conseillée lors de leur manipulation.

Flocons de cellulose : conductivité thermique : ⋋ 0,040 — densité : 35 kg/m3 — énergie grise env. 50 kWh/m3:.

Les matériaux isolants à base de perlite

C’est un isolant à rapprocher des laines minérales, puisqu’il est fabriqué à partir de roches volcaniques broyées et expansées.  Cette une isolation inerte (pas de radiation), ininflammable, insensibles aux insectes et dotée d’une excellente durabilité.

Les matériaux isolants à base de perlite et de vermiculite sont obtenus en chauffant la matière première (perlite volcanique ou micaschiste) à une température d’environ 1 000 °C. Ceci provoque une réaction violente qui libère l’eau liée chimiquement au composé, et celle-ci expanse le matériau jusqu’à environ 15 fois son volume ; ces granulés sont surtout utilisés en vrac pour les sols et comme granulats légers dans les mortiers, les enduits isolants, le béton ou les blocs de construction. Ils sont inoffensifs sur le plan biologique, et aucune augmentation de la radioactivité n’a été constatée lors d’analyses ; ininflammables, ils ne présentent pas de réactivité chimique. Afin de les imperméabiliser, on les traite parfois aux silicones, ce qui alourdit leur écobilan, Leur manipulation peut éventuellement générer des  poussières nocives pour la santé.

L’argile expansée est fabriquée selon différents processus dans des fours rotatifs  à 1 200 °C par expansion puis par cuisson et frittage de la surface des granulés, ce qui la rend insensible à l’eau et très résistante à la compression. L’expansion de argile est provoquée par le dégagement de gaz lors de la cuisson des composants organiques ou par addition d’huile lourde.
L’argile expansée a un champ d’application similaire à celui des matériaux précédents. De plus, elle peut dans une certaine mesure supporter des charges, et est inoffensive pour la santé. Elle présente une capacité d’isolation thermique nettement inférieure, mais une meilleure inertie thermique. En cas d’addition d’huile lourde, des substance nocives peuvent se dégager lors de la fabrication mais l’augmentation du taux de radioactivité, théoriquement possible dans l’argile expansée, n’a pas pu être constatée lors de tests réalisés en Allemagne.  Le verre cellulaire est fabriqué à partir de verre de récupération et des matières premières du verre (sable siliceux et feldspath). Au verre fondu à environ 1 000°C, on ajoute du carbone, et le CO2 ainsi formé fait mousser la masse de verre en produisant de l’acide sulfhydrique. Le verre cellulaire est un matériau à cellules fermées, étanche à la vapeur d’eau, insensible à l‘humidité, résistant au feu et à la pression, qui présente de bonnes qualités d’isolation. Il est particulièrement adapté  à l’isolation extérieure en contact avec la terre (isolation périphérique), ou à l’isolation des toits plats ou des toitures végétalisées.

Il est également utilisé pour l’isolation des murs et des toitures en pente, mais raison de son étanchéité à la vapeur d’eau, ceci n’est normalement pas conseillé. Hormis l’odeur incommodante due à la présence d’acide sulfhydrique qui peut se dégager au découpage, ce matériau est inoffensif pour la santé.
Outre un fort taux d’énergie grise, son inconvénient sur le plan écologique est que dans ses principaux domaines d’application, i! est collé et jointoyé à l’aide de bitume. Celui-ci est un résidu du raffinage du pétrole et figure dans la liste des produits soupçonnés d’être potentiellement cancérigènes. Ses composants varient énormément selon la matière première, les plus nocifs étant les hydrocarbures aromatiques polycycliques libérés lors du collage à chaud du bitume. Leur proportion peut varier selon un facteur de 1 à 10. D’après les indications des fabricants, le bitume pur extrait selon des procédés adéquats ne contient pas de substances nocives. Le classement du bitume dans la liste des produits cancérigènes est en cours d’examen. Il est cependant conseillé de renoncer à ce produit en intérieur, et de se conformer strictement aux consignes de sécurité lors de son utilisation en extérieur. Quoi qu’il en soit, l’utilisation du verre cellulaire est rare  à l’intérieur, car ses propriétés spécifiques ne sont pas requises dans ce domaine.

  • Perlite : conductivité thermique : ⋋ 0,050 — densité : 90 kg/m3 — énergie grise : env. 230 kWh/m3.
  • Argile expansée : conductivité thermique : ⋋ 0,10 ~ densité : 300 kg/m3 — énergie grise : env. 500 kWh/m3
  • Verre cellulaire : conductivité thermique : ⋋ 0,040 ~ densité : 120 kg/m3 énergie grise : env 1 600 kWh/m3

Les autres isolants issus de matières renouvelables locales

D’autres matériaux isolants d’origine organique ne peuvent être recommandés qu’avec quelques réserves. Par exemple, le jonc et la laine de mouton, qui sont théoriquement des matières premières locales, sont en réalité transportés depuis des régions lointaines.

L’isolation en jonc

Le jonc provient essentiellement du delta du Danube et du lac Balaton en Hongrie, où il est récolté dans des conditions peu respectueuses de l’environnement. Les zones peu étendues où poussent les roseaux sont protégées en Europe et ne peuvent donc quasiment pas être exploitées. L’utilisation du jonc comme matériau de construction relève pourtant d’une longue tradition dans certaines régions, et l’on employait autrefois de minces nattes de jonc comme support d’enduit sous les planchers en bois.
Les formats plus épais proposés aujourd’hui sont employés comme panneaux légers isolants : ils peuvent être recouverts d’enduits à base de terre crue ou de chaux, et sont surtout utilisés pour des murs extérieurs. Du fait de son habitat le jonc est résistant à l’humidité et sa forte teneur en acide silicique le rend naturellement ignifuge et évite ainsi une imprégnation. Les tiges de roseaux sont empilées parallèlement, comprimées de manière mécanique et reliées à l’aide de fil de fer galvanisé pour former des panneaux de 2 à 10 cm d’épaisseur, à la fois solides, flexibles et faciles à utiliser. Les spécialistes de I ‘habitat écologique critiquent le fait que le treillis métallique puisse agir comme une antenne renforçant les rayonnement électromagnétiques. Avec une conductivité thermique de 0,055, le jonc présente des propriétés isolantes un peu moins bonnes que le lin ou la laine.

L’isolation en laine

Depuis leur lancement récent, les matériaux isolants en laine de mouton n’ont conquis qu’une très faible part de marché. Ils sont peu connus des consommateurs bien que des entreprises conventionnelles financièrement solides se soient lancées dans la production d’isolants en laine. En raison des forts excédents mondiaux de laine, la matière première est essentiellement importée d’’Australie et de Nouvelle-Zélande, où les bains de moutons dans des solutions de pesticides sont encore pratiquées. Par ailleurs, la durée des transports se répercute non pas sur le prix, mais sur I ’écobilan ; certains fabricants utilisent de la laine européenne provenant d’Autriche, de Grande-Bretagne et du Limousin.
La laine de mouton présente d’excellentes propriétés isolantes, n’irrite pas la peau et est naturellement ignifuge. C’est la fibre naturelle la plus respirante qui soit, elle absorbe jusqu’à 40 % de son poids en humidité, l’emmagasine au cœur des fibres et la restitue par évaporation. Elle doit cependant être protégée contre les mites, ce qui est généralement effectué à l’aide de composés organiques halogénés présents dans les produits d’imprégnation standard (Eulan ou Mitin).
Ces composés sont certes relativement inoffensifs pour I ‘homme, mais en tant que sous-produits de industrie du chlore, ils n’ont pas leur place dans la composition d’un produit naturel. de pyrethrinoïdes toxiques n’est pas exclu, mais n’a pour l’instant pas pu être prouvé. Les produits d’imprégnation courants à base de sels de bore ne sont durablement efficaces contre les mites que lorsqu’ils sont fixés à la fibre de laine. Pour ce faire, on a par exemple recours au latex, qui nuit toutefois aux propriétés de la laine. La laine étant très souple et donc difficile à installer, les matériaux isolants en laine de grand format sont renforcés à l’aide de fibres de polyester. L’utilisation de laines recyclées de qualité inférieure peut générer une plus grande concentration de poussière et de fibres dans |‘air

Laine de mouton : conductivité thermique : ⋋ 0,040 — densité : 25 kg/m3 — énergie grise : env. 55 kWh/m3

Les  isolants issus de matières renouvelables importées

Pour remplacer le polystyrène ou les fibres minérales, les matières premières renouvelables importées de pays lointains ne devraient pas figurer en première position.

Le chêne-liège, l’écorce isolante

Parmi les produits de remplacement, le liège est un isolant naturel traditionnel qui n’a jamais complétement disparu du marché. La matière première, l’écorce de chêne-liège, provient principalement du Portugal, d’Espagne et d’Afrique du Nord. Le liège est également produit en Corse, mais la matière première est exportée car il n’y a pas de site de transformation. Les conditions de sa transformation ne sont pas toujours idéales en termes de méthodes de travail et de respect de l’environnement. La longueur des transports vient alourdir son écobilan. Il existe par ailleurs une production (limitée) de matériaux isolants en liège, issus du recyclage des bouchons de bouteilles (qui dégagent durant les premiers temps une forte odeur de vin). Le liège est disponible en quantités extrêmement limitées, pourtant un reboisement écologique des régions sèches par des chênes lièges permettrait à long terme de remédier à cette insuffisance. Les granulés de liège servent d’âme isolante dans les maçonneries à double paroi, de matériau d’isolation
En vrac dans les planchers et les sols, ainsi que granulats légers dans les produits à base d’argile. Leur utilisation pour l’isolation des murs et des combles n’est pas recommandée, car le matériau se tasse et génère d’importants ponts thermiques.
Le liège est résistant à la compression et indéformable : il a un excellent coefficient d’isolation sous forme de panneaux agglomérés. Le matériau d’abord expansé de manière naturelle (sans additifs en chauffant des granulés de liège à 380 °C en présence de vapeur d’eau, puis les panneaux sont agglomérés à l’aide de la résine même du liège. Lorsque le matériau est porté à de plus fortes températures pour dissoudre les quantités de résine moins élevées présentes dans le liège de mauvaise qualité, il peut se produire des dégagements cancérigènes de benzo-a-pyrène. Ces panneaux conviennent à l’aménagement intérieur et à l’isolation de façades. Ils présentent également un bon coefficient d’isolation acoustique, mais sont difficiles à enduire.

La fibre de coco

Les rouleaux et les bandes en fibres de coco sont traditionnellement employées pour l’isolation acoustique plutôt que thermique. On trouve toutefois depuis peu des produits à base de coco spécialement conçus pour l’isolation des combles. En Extrême-Orient, les fibres de coco sont un résidu de la récolte des noix de coco, mais elles doivent être préparées et transportées sur de grandes distances. Quasiment imputrescibles, elles sont bactériostatiques, élastiques et résistantes a |’usure, et peuvent être imperméabilisées par adjonction de verre soluble ou de latex. L’adjonction d’une substance inoffensive, le sulfate d’ammonium, les rend ignifuges; leur conductivité thermique est de 0,05. Les fibres de coco sont rares, et devraient en priorité être mises en œuvre dans leurs pays d’origine (en Extrême-Orient).

Le coton

Le coton est aussi bien utilisé sous forme de rouleaux isolants que de matériau à insuffler comparable aux flocons de cellulose. Il présente les mêmes qualités que la laine, mais ne nécessite pas de protection contre les mites, et se contente d’un traitement ignifugeant à l’aide de faibles quantités de sels de bore. Les inconvénients du coton résident plutôt dans les méthodes de production extrêmement nocives pour l’environnement employées dans les pays producteurs, ainsi que dans la difficulté de son acheminement.
Il ne subsiste heureusement aucune trace des insecticides employés pendant la culture et surtout pendant la récolte, et aucun effet nocif pour la santé n’est donc à craindre.
Le marché mondial connait d’‘énormes excédents de coton, qui sont utilisés pour fabriquer des isolants d’une grande durée de vie. Une culture sans pesticides serait possible, mais n’est mise en œuvre que par de rares producteurs de I ‘industrie textile haut de gamme. La transformation du coton, et en particulier le lavage et le blanchissage, fait appel à des substances polluantes. La manipulation et l’insufflation du coton en vrac génèrent de fortes concentrations de poussières et de fibres, mais l’empoussièrement reste moins important que pour les flocons de cellulose.Panneaux de liège : conductivité thermique : ⋋ 0,045 — densité : 110 kg/m3 — énergie grise : env. 450 kWh/m3

A vous de faire le bon choix en fonction de votre habitation et de votre localisation

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