Bonjour aujourd’hui je répond à une question posée par Caroline : Dans une maison située dans le sud, avec de grosses chaleurs l’été, je recherche la meilleure solution d’isolation du toit avant d’installer la climatisation.

Donc l’objectif de Caroline est clairement de trouver une solution d’isolation du toit qui permet de se protéger de la chaleur.

Voyons quelle est la meilleure solution.

L’effet “four” sous un toit

Pendant plusieurs mois, les températures dépassent les 30°C à l’ombre en journée.

Mais quand on parle de température à l’ombre, c’est à l’ombre d’un arbre.

Quand on est sous un toit c’est autre chose, la température peut monter beaucoup plus haut. En effet, les tuiles sont au soleil, où ça peut monter très haut en température en plein cagnard, dans les 60°C.

Cette chaleur se diffuse côté intérieur, et l’effet four se met en place : les tuiles chauffent les combles.

“Étanchéité” à l’air du plafond

L’air ainsi chauffé dans les combles rentre dans la maison, à travers les quelques fuites. Ces fuites sont dues à des traversées électriques, des gaines de ventilation, une trappe.

Pour savoir s’il y a des fuites d’air chez vous vous pouvez les chercher, et vous pourrez en colmater certaines.

Allez lire cet article pour savoir comment faire (les courants d’air chaud passent par les mêmes endroits que les courants d’air froid ^^) :

Transmission de chaleur par le plafond

Touché par l’air chaud, le plafond va monter en température, puis il va diffuser sa chaleur dans les pièces qui se trouve en-dessous : cela réchauffe l’air comme un chauffage au plafond.

Cela donne une impression de paroi chaude (par rayonnement), jusqu’à 5h du matin, ou la température finit par redescendre.

Exemples pour comprendre

Le recours à l’isolation thermique fonctionne très bien lorsqu’il s’agit de limiter la dépense d’énergie pour maintenir un écart de température constant.

Par exemple pour un réfrigérateur, un ballon d’eau chaude, ou bien une maison en hiver !

Les températures sont relativement constante, que ce soit à l’intérieur ou à l’extérieur.
Plus on isole, moins on a besoin d’apporter d’énergie pour maintenir l’écart de température.

Le cas particulier de la chaleur estivale


Le cas de la protection à la chaleur d’été est bien différent. On va simplifiez le phénomène avec un exemple : une petite cabane en plein soleil.

Imaginons que vous installez une cabane avec 5 plaques de tôles :

Plaque en tôle pour faire une cabane

On est d’accord il va faire sacrément chaud là dedans ?

Maintenant à votre avis : si le lendemain on dispose 30cm de la laine de verre tout autour des tôles, quelle température fera-t-il à l’intérieur ?

Isolant laine de verre autour de la cabane en tôle

Et le surlendemain, on fait finalement un abri en béton, quelle température fera-t-il à l’intérieur dans la journée ?

Troisième version : la cabane en béton

Voilà comment, en gros, ça va se comporter :

Dans les deux premières options, la température dans la cabane va rapidement monter malgré l’isolation.

Même si la deuxième cabane est bien mieux isolée thermiquement, c’est dans la troisième qu’il fera plus frais.

C’est assez intuitif à sentir, j’aurais pu prendre l’exemple classique de la température dans une église en pleine canicule : il y fait frais.

Tout cela nous permet de tirer une conclusion intermédiaire :


L’isolation thermique ne nous intéresse pas vraiment dans la protection à la chaleur.

C’est la masse qui permet de refroidir, grâce à la nuit

C’est l’alternance jour-nuit qui permet au béton de refroidir la nuit – au moment où l’air est frais le béton est tiède – et de rester frais en journée – au moment où l’air est chaud le béton est frais.

Cette latence est appelée inertie thermique pour le cas général, et on l’appelle déphasage quand on parle d’une paroi : c’est le temps que met la chaleur à la traverser.


Pour se protéger de la surchauffe en journée, il faut utiliser des matériaux à forte inertie thermique, qui permette de créer une paroi dont le déphasage est supérieur à 10h.

Attention, la masse doit refroidir la nuit

L’exemple de la cabane fonctionne car le béton est refroidi la nuit. Il est refroidit la nuit car il est en contact avec l’air frais.

Dans le cas d’une toiture, le matériau qui constitue le plafond doit aussi être au contact avec de l’air frais la nuit pour que cela fonctionne : cela signifie que les combles doivent être bien ventilés : l’air doit y circuler généreusement, de manière naturelle.

C’est d’ailleurs cette ventilation généreuse qui permet d’annuler l’effet “four” en journée, abordé au début de cet article.

Quel matériau choisir ?

L’inertie thermique est présente dans les matériaux lourds comme la pierre, le béton etc.

La question de Caroline porte certes sur la protection à la chaleur, mais elle cherche probablement un matériau qui soit compatibles avec ses besoins d’hiver, à savoir isoler thermiquement (conserver la chaleur à l’intérieur quand il fait froid dehors).

Donc il va falloir chercher un matériau qui combine les deux propriétés, qui soit à la fois isolant et à la fois lourd, tout en ayant des combles bien ventilés.

Quels isolant lourds pour les combles ?

Grâce à un tableau très exhaustif disponible sur le site build-green, on a accès à de nombreuses valeurs de déphasages.

Dans les valeurs les plus intéressantes, on retrouve, pour 20cm d’épaisseur (on en mettra plutôt 30 voire 40cm en toiture) :

  • Laine de verre vrac, déphasage = 3,44h
  • Laine de roche vrac, déphasage = 5,50h
  • Ouate de cellulose vrac, déphasage = 8,65h
  • Fibre de bois vrac, déphasage = 9,03h

Au niveau des valeurs lambda de ces matériaux (conductivité thermique, plus c’est faible, mieux c’est) :

  • Laine de verre vrac, λ = 0,046 W/m.K
  • Laine de roche vrac, λ = 0,060 W/m.K
  • Ouate de cellulose vrac, λ = 0,039 W/m.K
  • Fibre de bois vrac, λ = 0,040 W/m.K

Conclusion sur l’isolation du toit dans le sud

Donc, parmi les isolants classiques du marché, pour répondre à la question de Caroline, dans le sud, pour l’isolation du toit on va s’orienter sur de la ouate de cellulose en vrac ou bien avec de la fibre de bois en vrac, en veillant à ce que les combles soient bien ventilés.

Il existe bien d’autres matériaux, l’essentiel est de choisir un matériau qui apporte un déphasage important, et que la nuit permette à ce matériau d’évacuer toute la chaleur emmagasinée pendant la journée.

Et si le plafond est en béton ?

Dans le cas d’un plafond en béton, il suffit de bien ventiler les combles qui se trouvent au-dessus, et la protection à la chaleur sera très bonne en ce qui concerne la partie toiture, sans même ajouter un isolant. Par contre pour l’hiver c’est une autre histoire !

Merci de m’avoir lu, j’espère vous avoir aidé, vous êtes libre de télécharger le PDF juste dessous pour apprendre à choisir les meilleures options pour votre maison, à bientôt !

Cédric

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5 commentaires

Laure Latil · 24 avril 2020 à 12 h 47 min

Merci Cédric !

    Cédric Giral · 24 avril 2020 à 21 h 27 min

    Avec plaisir Laure ! Merci 🙂

Remy · 30 avril 2020 à 9 h 27 min

J’aime beaucoup tes explications, je les trouves très facile à comprendre ! 🙂
Dans ce cas si j’ai bien saisi l’idée dans le cas de comble perdue :
– Il est néfaste de posé un écran de sous toiture car celui ci empêche la chaleur de s’évacuer des combles la nuit.

J’ai bien saisi l’idée mon bon vieux Cédric ?

    Cédric Giral · 1 mai 2020 à 10 h 32 min

    Merci Rémy !

    Dans le cas des combles perdus, pour maximiser le confort d’été, il faut laisser circuler un maximum d’air juste au-dessus de l’isolant, pour qu’il refroidisse la nuit. S’il y a un écran de sous-toiture, cela n’empêche pas qu’il y ait un flux d’air dessous, avec des ouvertures dans les pignons par exemple.

    Ca c’est l’aspect thermique des choses.

    Du point de vue règlementaire, il faut se référer à l’avis technique de l’écran utilisé, certains nécessite d’être ventilé en sous face.

    J’ai écris un artcile plus pointu qui aborde ces notions là, même si ce n’est pas le coeur du sujet, j’en parle pas mal : https://comment-bien-isoler.com/pare-vapeur-impossible-et-laine-de-verre-dans-des-combles-en-ba13-quelles-solutions-pour-re-isoler/

    Est-ce que cela répond à ta question ? (Et pas de “oui oui” de politesse entre nous hein ^^ je suis peut-être pas assez clair et ça me fera progresser de le devenir si tu me poses de nouvelles questions 🙂

    A bientôt !

      Remy · 1 mai 2020 à 17 h 40 min

      Ça répond bien à ma question je voulais surtout m’assurer que j’avais compris le concept 😉 du coup je suis content j’ai appris un truc ça me servira sur mes chantiers !

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