Isolation avec des bulles microscopiques
Dübendorf, St. Gallen und Thun, 15.01.2018 - Une meilleure isolation thermique permet de réduire les coûts de chauffage, mais cela ne doit pas se faire au détriment d'une architecture attrayante. Un nouveau type de briques remplies d'aérogel pourrait rendre possible à l'avenir des parois minces et très isolantes, sans couche d'isolation supplémentaire.
Le calcul est simple: mieux un bâtiment est isolé, moins de chaleur est perdue en hiver et moins d'énergie est nécessaire pour atteindre une température ambiante confortable. Il n'est donc pas étonnant que l'Office fédéral de l'énergie (OFEN) augmente régulièrement les exigences en matière d'isolation des bâtiments.
Traditionnellement, les couches isolantes sont appliquées sur les murs finis. De plus en plus de briques sont également utilisées, qui ont déjà des propriétés auto-isolantes - ce qui permet d'économiser des étapes de travail et donc des coûts, tout en offrant de nouvelles possibilités architecturales. Les briques isolantes offrent un compromis exploitable entre les propriétés mécaniques et thermiques et conviennent également aux bâtiments à plusieurs étages. Elles sont déjà disponibles sur le marché dans de nombreuses variantes: certaines sont pourvues de nombreuses chambres à air, d'autres sont pourvues de cavités plus grandes remplies de matériaux isolants tels que la perlite, la laine minérale ou le polystyrène. Leurs valeurs de conductivité thermique diffèrent selon la structure et le matériau de remplissage. Afin d'isoler les murs ainsi que ceux avec des couches isolantes séparées, les briques isolantes sont généralement beaucoup plus épaisses que les briques normales.
Aérogel au lieu de Perlit
Les chercheurs de l'Empa ont remplacé la perlite par de l'Aerogel dans les briques isolantes, un matériau solide très poreux qui possède des propriétés d'isolation thermique très élevées et résiste à des températures allant jusqu' à 300°C (voir encadré). Ce n'est pas un matériau inconnu pour les chercheurs: ils ont déjà mis au point un enduit isolant performant qui permet, entre autres, de rénover énergiquement les bâtiments historiques et de ne pas altérer leur aspect. (Lien vers l'article)
Jannis Wernery, chercheur à l'Empa et collaborateur du bureau d'études "Matériaux et composants énergétiques pour le bâtiment", a mis au point avec ses collègues un mélange pâteux de particules d'aérogel destiné à être utilisé comme matériau de charge pour la brique. Le matériau peut facilement être rempli dans les cavités et se joint ensuite à l'argile des briques", explique Wernery. "L'aérogel tient dans les briques, tu peux t'en occuper normalement." Le "Aerobrick" est né.
Une comparaison dans un appareil de mesure spécial pour la conductivité thermique à une température moyenne de 10°C montre que les briques remplies de perlite avec la même structure et épaisseur isolent d'environ un tiers moins bien que la brique aérobie. En d'autres termes, pour obtenir les valeurs d'isolation requises, un mur en brique de perlite doit être environ 35 % plus épais qu'un mur en briques aérobies.
Plus impressionnante encore est la comparaison avec les briques ordinaires en briques non isolantes: Ceux-ci conduisent la chaleur jusqu' à huit fois mieux. Un mur conventionnel devrait donc avoir une épaisseur de près de deux mètres pour pouvoir être isolé, ainsi qu'un mur en briques aérobies de seulement 20 centimètres d'épaisseur. Avec une conductivité thermique mesurée de seulement 59 milliwatts par mètre carré et une différence de température Kelvin, Aerobrick est actuellement la meilleure brique isolante au monde.
Aujourd'hui et demain, cependant, personne ne pourra probablement pas construire une nouvelle maison en briques aérodynamiques - le matériau de remplissage est encore trop cher à l'heure actuelle. Wernery calcule qu'au prix du marché actuel de l'aérogel, un seul mètre carré de maçonnerie coûterait environ 500 francs de plus. Cependant, les experts supposent que les coûts pour Aerogel vont baisser massivement à court et moyen terme - alors rien ne s'opposera à l'utilisation de la nouvelle brique miracle.
Info: Aérogel
Les aérogels sont un développement relativement récent en tant que matériaux isolants dans le secteur du bâtiment. Le matériau est principalement à base de silicates, mais en volume, il est composé de plus de 90% de pores remplis d'air, avec des tailles dans la gamme nano. Ceci minimise le transfert d'énergie par le mouvement des molécules d'air - en d'autres termes, les aérogels sont des matériaux isolants très efficaces. En plus de ses propriétés thermiques, les aérogels sont perméables à la vapeur d'eau, n'absorbent pratiquement aucune humidité, recyclables, non toxiques et incombustibles. Cela en fait un matériau d'isolation thermique presque idéal pour les bâtiments.
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