Influence du taux d’humidité dans les isolants thermiques en fibre et méthodologie de mesure

Alain Koenen1,⋆^{1,\star}
⋆^{\star} : alain.koenen@lne.fr
1^{1} LNE
Mots clés : Conductivité thermique, plaque chaude gardée, fibre de bois
Résumé :

En Europe, la déclaration de la conductivité thermique au titre du marquage CE des produits d’isolation thermique doit être déterminée à une température de 10 ∘^{\circ}C sur un produit conditionné à 23 ∘^{\circ}C et 50% HR. Cela pose une question sur la façon de mesurer la conductivité thermique des produits hygroscopiques. Cette conductivité « déclarée » est utilisée par les bureaux d’étude pour la détermination de la consommation d’énergie des nouveaux bâtiments selon la RE 2020.

Aujourd’hui sur le marché des isolants thermiques les produits hygroscopiques à base de fibres de bois produit à partir de pins et la ouate de cellulose provenant du recyclage de papier sont les plus utilisés dans l’isolation des bâtiments. La présence d’humidité peut affecter leur performances thermiques et l’effet peut atteindre plusieurs pourcents de la valeur de la conductivité thermique à l’état sec. Cet article étudie l’effet de l’humidité sur la conductivité thermique apparente de la fibre de bois au moyen de la méthode de la plaque chaude gardée de référence métrologique selon la norme EN 12664 :2001. L’étude a porté sur plusieurs matériaux en fibre de bois avec des densités nominales comprises entre 60 et 190 kg/ conditionné à 23 ∘^{\circ}C mais avec des taux d’humidité différents. Les mesures en plaque chaude gardé ont été réalisées à une température moyenne de 10∘^{\circ}C avec plusieurs gradients de température compris entre 5∘^{\circ}C et 30 ∘^{\circ}C. L’évolution de la conductivité thermique apparent pendant la durée de la mesure a pu être relié à la migration de l’eau contenu dans les éprouvettes de la zone proche de la plaque chaude de l’appareil celles en contact avec les plaques froides. Une méthode a été proposée pour éviter la migration de l’humidité dans le produit isolant lors de la mesure en mettant un film de polyéthylène entre les couches de matériaux tranchés. Cette méthode est plus répétable et donne des valeurs de conductivité thermique plus fiables.

Les résultats de ces travaux seront intégrés dans la prochaine révision des normes EN 12667 et EN 12664 prévues en 2023 en spécifiant plus clairement les paramètres d’essai tel que les conditions de conditionnement et l’écart maximale de température acceptable entre les plaque chaude et froide des équipements de mesure que sont la plaque chaude gardé ou l’appareil a fluxmètre.

doi : https://doi.org/10.25855/SFT2023-115

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