L'isolation thermique des sols est un facteur clé de la performance énergétique d'un bâtiment rénové. Le polystyrène, sous ses formes expansée (EPS) et extrudée (XPS), s'impose comme une solution isolante répandue.
Propriétés thermiques du polystyrène expansé (EPS) et extrudé (XPS)
EPS et XPS diffèrent par leur fabrication et leurs propriétés. L'EPS, moins dense, est composé de billes de polystyrène expansées formant une structure alvéolaire. Le XPS, plus dense, est produit par extrusion d'un mélange de polystyrène et d'agents gonflants, lui conférant une structure plus homogène et une meilleure résistance à la compression.
Conductivité thermique (λ) et résistance thermique (R)
La conductivité thermique (λ, en W/m.K) indique la capacité d'un matériau à conduire la chaleur. L'EPS présente un λ généralement compris entre 0.032 et 0.040 W/m.K, tandis que le XPS affiche des valeurs inférieures, entre 0.028 et 0.035 W/m.K. Plus le λ est bas, meilleure est l'isolation. La résistance thermique (R, en m².K/W) est calculée par R = épaisseur/λ. Une résistance thermique plus élevée signifie une meilleure isolation.
Exemple : une dalle de polystyrène extrudé de 120 mm (λ = 0.030 W/m.K) offre une résistance thermique de R = 4 m².K/W. Doubler l’épaisseur à 240 mm double la résistance thermique à 8 m².K/W.
Voici un tableau comparatif avec d'autres isolants classiques :
| Isolant | Conductivité thermique λ (W/m.K) | Résistance thermique (R) pour 10 cm d'épaisseur (m².K/W) |
|---|---|---|
| Polystyrène expansé (EPS) | 0.035 | ~2.86 |
| Polystyrène extrudé (XPS) | 0.030 | ~3.33 |
| Laine de verre | 0.038 | ~2.63 |
| Laine de roche | 0.035 | ~2.86 |
Densité et structure cellulaire
La densité du polystyrène influence ses propriétés. Une densité plus élevée améliore la résistance mécanique, mais peut légèrement augmenter le λ. La taille et la régularité des cellules impactent aussi l'isolation : des cellules plus petites et uniformes optimisent les performances thermiques.
Mise en œuvre et facteurs influençant la performance
L'efficacité de l'isolation par polystyrène dépend de la qualité de la pose et de plusieurs facteurs.
Techniques de pose
Plusieurs méthodes de pose existent : collée, clipsée, flottante. La pose collée, à l'aide d'une colle spécifique, assure une bonne adhérence sur un support plan. La pose clipsée, avec des systèmes de clips, est rapide et permet un accès facile aux réseaux. La pose flottante, sur un lit de sable ou de gravier, convient aux sols irréguliers.
- Pose Collée : Idéale pour supports plans et stables. Nécessite une préparation minutieuse du support.
- Pose Clipsée : Rapide et simple, idéale pour les sols chauffants. Nécessite des rails de fixation.
- Pose Flottante : Adaptable aux irrégularités du sol, bonne isolation phonique. Nécessite un lit de support.
Gestion des ponts thermiques
Les ponts thermiques (périmètre, jonctions murs/sol) réduisent l'efficacité de l'isolation. L'utilisation de bandes adhésives isolantes, de joints d'étanchéité et de mousse PU permet de les limiter. Une attention particulière doit être portée à ces détails pour une performance optimale.
Impact de l'humidité
L'humidité altère les propriétés isolantes du polystyrène. Une protection contre l'humidité (film pare-vapeur, etc.) est cruciale pour préserver les performances thermiques et éviter le développement de moisissures. Un pare-vapeur correctement installé est essentiel.
Autres facteurs
La température ambiante, la ventilation et l'inertie thermique du bâtiment influencent la performance globale. Une bonne ventilation empêche la condensation. L'inertie thermique, la capacité du bâtiment à stocker et restituer la chaleur, influence la température intérieure et la consommation énergétique.
Choix du polystyrène : EPS ou XPS ?
Le choix entre EPS et XPS dépend de plusieurs facteurs : la résistance à la compression nécessaire (XPS pour les charges importantes), le coût, et l’épaisseur disponible. L’EPS est plus léger et moins cher, tandis que le XPS offre de meilleures performances thermiques à épaisseur égale et une meilleure résistance à l’humidité.
Aspects environnementaux et économiques
L'impact environnemental et le coût de l'isolation par polystyrène doivent être considérés.
Impact environnemental
Le polystyrène est un dérivé du pétrole. Son impact environnemental est lié à sa production et à son recyclage. L’utilisation de polystyrène recyclé et le développement de solutions plus écologiques sont des enjeux importants pour l'industrie du bâtiment. Le choix d’un isolant labellisé avec un faible impact environnemental peut être privilégié.
Coût et retour sur investissement
Le prix du polystyrène varie selon le type, l'épaisseur, et le fournisseur. Une comparaison avec d'autres isolants est nécessaire pour évaluer le coût global, tenant compte des économies d'énergie réalisées à long terme. Les aides financières et subventions pour la rénovation énergétique peuvent réduire le coût initial. Une étude de faisabilité économique est recommandée pour évaluer le retour sur investissement.
Aides financières
Des aides financières (crédits d'impôt, subventions, éco-prêts) existent pour encourager la rénovation énergétique, y compris l'isolation des sols. Se renseigner auprès des organismes compétents permet de bénéficier de ces dispositifs.
L'isolation des sols par polystyrène est une solution efficace pour améliorer le confort thermique et réduire la consommation énergétique lors de la rénovation. Le choix du type de polystyrène, la technique de pose, et la prise en compte des aspects environnementaux et économiques sont essentiels pour une rénovation optimale.