Isolant en verre cellulaire Isoler de manière économique

(Traduction en français du texte original allemand)
Isolant en verre cellulaire
Isoler de manière économique et écologique
Markus Welter, Lucerne
Quel isolant choisir? Une vue globale s’impose.
Les concepteurs et maîtres d’ouvrage sont de plus en plus d’avis que seuls les
produits de longue durée et idéaux d’un point vue écologique sont également
économiques et répondent aux exigences d’un développement durable. En cela, le
verre cellulaire se distingue parfaitement comme isolant thermique. Les exigences concernant l’isolation thermique des bâtiments ont constamment augmentées
ces vingt dernières années. Parallèlement à ces exigences, et conjointement à la demande
croissante de protection contre le bruit, le besoin en matériaux isolant a lui aussi augmenté.
Le large de choix de matériaux et produits isolants disponibles sur le marché s’est donc
fortement étendu. Pour garantir le bon choix du matériau il est impératif de tenir compte de
tous les aspects. Cet article présente une comparaison entre l’isolant en verre cellulaire et
les autres isolants les plus utilisés dans la construction générale.
Selon la norme SIA 279, les matériaux sont considérés comme isolants s’ils présentent une
conductibilité thermique D (valeur nominale) de maximum 0,1 W/(mK). Il est bien connu que
l’air présente d’excellentes propriétés d’isolation thermique. L’inconvénient d’une couche
d’air utilisée comme isolation thermique est la circulation de l’air, qui conduit à des pertes de
chaleur dues à la convection. Pour atteindre de hautes valeurs d’isolation thermique il est
donc nécessaire d’empêcher la convection. Tous les isolants thermiques utilisés dans le
bâtiment présentent de ce fait une structure poreuse ou fibreuse. L’air ainsi emprisonné est
empêché de circuler librement.
En ce qui concerne le matériau de base, on fait la différence entre les matériaux
inorganiques (minéraux) et organiques. Les isolants organiques peuvent en outre être
divisés en ceux fabriqués en matières synthétiques, produits (artificiellement) du pétrole, et
ceux fabriqués avec des matériaux renouvelables (naturels). Les isolants inorganiques resp. minéraux les plus connus sont la laine de roche, la laine de
verre et le verre cellulaire. Parmi les isolants organiques artificiels on compte le polystyrène
expansé (EPS), le polystyrène extrudé (XPS), la mousse de polyuréthane (PUR), le
polyisocyanurate (PIR) et la mousse de résine phénolique. Les isolants naturels organiques
les plus usités sont le liège, la laine de bois, la fibre de bois, la laine de mouton et de coton
ainsi que la cellulose.
Les isolants fibreux et les isolants expansés (mousses) sont différenciés par leur structure.
Dans les premiers, les fibres forment un genre de pelote ou enchevêtrement dans lequel l’air
est enfermé. Les isolants expansés sont constitués d’une structure cellulaire rigide qui
contient l’air ou le gaz. Les bons matériaux d’isolation disposent d’une combinaison idéale de
cellules d’air aussi petites que possible et du moins de matériau de base possible. Les
matériaux expansés présentent ici les meilleurs avantages.
Le tableau 1 présente les caractéristiques principales des matériaux les plus utilisés pour les
produits isolants.
Tableau 1 Caractéristiques des matériaux pour isolants thermiques
Caractéristiques des matériaux pour isolants thermiques
Isolant Polyuréthane
Caractéristique
PUR
Densité nominale kg/m3,
30 à 40
selon SIA 279
Conductibilité thermique 0,026 à 0,038
(W/mK) selon SIA 279
Facteur de résistance à la
30 à 150
diffusion de vapeur ,
Etanche à la
diffusion avec
selon SIA 279
revêtement
métallique
Résistance à la
0,1
compression pour une
déformation de 10%
N/mm2, selon indications
du fabricant
Indice d’incendie selon
5.2 à 5.3
indications du fabricant et
agrément AEAI
Température continue
90
maximale °C, selon
indications du fabricant
Résistance à la
200
chaleur °C à température
de courte durée, selon
indications du fabricant
Energie grise [MJ-Eq] par
102
kg selon bilan écologique
dans le domaine de la
construction (KBOB / ecobau / IPB 2007/1)
L’énergie grise est de
99.6
l’énergie non renouvelable
(cumulative energy
demand, fossil & nuclear)
[MJ-Eq] par kg selon liste
des matériaux
écologiques EMPA
(version 1.0.2)
Points de nuisance
7220
environnementale par kg
selon bilan écologique
dans le domaine de la
construction (KBOB / ecobau / IPB 2007/1)
Points de nuisance
1860
environnementale (UBP)
par kg selon bilan
écologique dans le
domaine de la
construction (KBOB / ecobau / IPB 2007/1)
Proportion de porteurs
0
d’énergie renouvelable %
selon SIA 493.09 (fiche de
données de sécurité) et
indications du fabricant
Proportion des masses
0
recyclées % selon SIA
493.09 (fiche de données
de sécurité) et indications
du fabricant
Elimination selon SIA
493.09 (fiche de données
de sécurité) et indications
du fabricant
_
_ = aucune indication
(*) valeurs selon indications du fabricant
Polyisocyanura Polystyrène
te PIR
XPS
30 à 40
30 à 45
22 à 28
30 à 150
Etanche à la
diffusion avec
revêtement
métallique
0,1
5.2 à 5.3
28 à 41
80 à 220
(fonction de
l’épaisseur)
0,3 à 0,7
5.1
Polystyrène
EPS
9 à 45
32 à 46
40 à 60
0.08 à 0.28
5.1 à 5.2
Verre cellulaire Laine de verre Laine de roche
110 à 165
12 à 100
32 à 168
40 à 51
31 à 41
34 à 45
étanche à la
vapeur
0.63 à 1.67
2
2
0.08 à 0.55
0.1 à 0.5
6.3
6.3
6.3
430
250
250
90
75
80
200
_
100
102
84.2
100
99.6
83.4
99.5
19.9
43.2
21.0
7220
4570
5360
1250
2120
2120
1860
2010
2010
17.4
29.4
29.4
0
0
2.5
29
29.5
5
0
0
10
Recyclé EPS
_
Reprise et
recyclage
garantis
Reprise et
recyclage
garantis
Point de fusion Point de fusion
> 1000
env. 700
fibres à env.
750
27.1
48.4
60
Verre usagé
(vitres de
voitures,
vitrages de
fenêtres)
Reprise et
recyclage
garantis
Point de fusion
env. 1000
fibres plus de
1000
22.2
6
74.6
Laine de
roche
Verre usagé
Reprise et
recyclage
garantis
Reprise et
recyclage
garantis
Propriétés et domaines d’application du verre cellulaire
Les principales différences se trouvent dans le comportement à l’humidité et le taux
d’absorption d’humidité des matériaux isolants. Lorsqu’une partie de l’air emprisonné dans
l’isolant est repoussé par de l’eau, la conductibilité thermique augmente et les propriétés
d’isolation se détériorent. Ceci peut être provoqué, par exemple, par une augmentation de
l’humidité résultant du condensat de diffusion. Une barrière vapeur correctement placée ou
une ventilation suffisante de la couche d’air sur l’isolant peut empêcher l’augmentation de
l’humidité dans la couche isolante. Pour le verre cellulaire, il est inutile de prendre des
mesures de précaution contre l’augmentation d’humidité de l’isolant. La barrière vapeur est
„incorporée” grâce à la structure du matériau, à pores fermés, étanche à la diffusion. Les
cellules hermétiquement fermées du verre cellulaire rendent le matériau absolument étanche
à l’eau et à la diffusion de vapeur et empêchent l’absorption d’humidité.
Figure 1 Structure superficielle du verre cellulaire: L’isolant est composé de millions de petites cellules
en verre, liées les unes aux autres, étanches à l’eau et au gaz, avec un vide partiel. Le verre cellulaire
ne contient pas de liants ni d’agents d’expansion nuisibles pour la couche d’ozone ou favorisant l’effet
de serre (CFC, HCFC, COV ou autres substances nuisibles). En raison de la géométrie de la cellule (v. fig. 1), le verre cellulaire est en outre extrêmement
résistant à la compression, même à des charges de longue durée. S’ajoutent d’autres
avantages comme les propriétés spécifiques au verre, comme l’ininflammabilité, la stabilité
dimensionnelle (pas de rétraction, pas de gonflement), résistance aux acides, par de
décomposition organique, inoffensif pour les rongeurs et les insectes.
Le verre cellulaire convient pour l’isolation thermique de toute l’enveloppe d’un bâtiment.
Grâce à ces propriétés physiques, l’isolant convient particulièrement bien pour les parties de
bâtiment exigeant une protection accrue contre l’humidité. Le large spectre d’application
comprend essentiellement les domaines d’application suivants:
Sols et murs au contact de la terre
Maçonnerie double
Constructions de murs extérieurs (isolation intérieure et extérieure)
Sols avec de grandes charges superficielles ou ponctuelles
Toits plats gravillonnés, accessibles, végétalisés
Constructions de toitures légères avec tôles d’acier profilées comme surface porteuse
Constructions de toiture de formes spéciales, comme des Sheds, coupoles, pyramides
etc.
Toits à forte pente
Analyse écologique du verre cellulaire
Bilan écologique positif
Figure 2
Energie de
fabrication
Disponibilité de
la matière
première
bon
problématique
Nuisances
pour ouvriers
Emissions
nuisibles lors
de la
fabrication
Emissions en
cas d’incendie
Comportement
longue durée
Elimination /
recyclage
Laine de verre
Laine de roche
Isolant en cellulose
Liège simplement expansé
Verre cellulaire
Polystyrène expansé
Polystyrène extrudé
Polyuréthane (PUR)
Légende
très
bon
très
problématique
La figure 2 montre une analyse écologique des produits isolants les plus employés, en partie
basée sur les documents [2], [3] et [4] selon la littérature indiquée en annexe ainsi que
différentes données trouvées sur Internet et légèrement adaptées sur la base d’une propre
interprétation. Le verre cellulaire se distingue très nettement dans cette comparaison, et
généralement plus avantageusement que les produits expansés organiques à base de
polystyrène et de polyuréthane. Il faut également observer qu’à l’intérieur d’un groupe de
matériaux il peut y avoir des différences considérables entre différents produits.
Fabrication
Figure 3 Processus de fabrication du verre cellulaire: Jusqu’à il y quelques années, le verre étaient
fabriqué dans une première étape en sable silicieux pur. Cette étape gourmande en énergie est
aujourd’hui largement supprimée dans la fabrication de verre. Les matières premières principales sont le
feldspath et environ 70% de verre recyclé de vitrages de voiture et de fenêtres défectueux ainsi que du
carbone pour l’expansion (pas d’autres agents d’expansion). Les installations de production sont
équipées de fours optimisés qui permettent des processus de fabrication avec une faible consommation
d’énergie. Des systèmes de récupération d’énergie lors de la fusion et l’expansion permettent en outre
une réutilisation de la chaleur perdue.
Le verre cellulaire a connu ces dix dernières années une avancé technologique comme nul
autre produit d’isolation. Grâce à une modernisation continue des installations de production
avec des systèmes de récupération de chaleur optimisés et des mesures pour augmenter la
proportion de matériaux recyclés, le processus de fabrication du verre cellulaire s’est
fortement amélioré. La matière première principale est aujourd’hui le verre plat recyclé, récupéré des vitrages
défectueux de voitures ou de fenêtres. La proportion de verre recyclé est d’environ 70%. Il a
été possible ainsi de réduire considérablement la grande dépense d’énergie nécessaire
autrefois dans la première étape (fonte du sable silicieux en verre pur). En outre, l’utilisation
de verre usagé à conduit à diminuer les volumes de transport (économie au transport de la
matière première) ainsi qu’à diminuer des surfaces de décharge. L’objectif est d’augmenter
encore la proportion de verre recyclé et ainsi d’améliorer continuellement le processus de
fabrication. Les autres matières premières utilisées sont le feldspath, l’oxyde de fer, l’oxyde
de manganèse et le carbonate de sodium. Ces matières utilisées pour la fabrication du verre
cellulaire sont irréprochables du point de vue écologique.
La fabrication repose essentiellement sur des processus thermiques, où l’énergie est
nécessaire pour la fonte et l’expansion. On utilise à cet effet l’électricité et le gaz naturel.
L’électricité consommée est un mélange certifié composé à 97,8% d’énergie hydraulique et
2,2% d’énergie éolienne, acheté auprès de la société Electrabel. La quantité livrée est
soumise au contrôle du Renewable Energy Certificate System (RECS). Les installations de
production sont équipées de fours de fusion optimisés énergiquement. Des systèmes de
récupération d’énergie lors de la fusion et l’expansion permettent en outre une réutilisation
de la chaleur perdue. Selon la liste de matériaux écologiques [3], basée sur les données du centre Ecoinvent, le
principal fournisseur suisse au monde pour des données consistantes, transparentes, le
besoin en énergie non renouvelable pour la fabrication d’un kilogramme de verre cellulaire a
pu être réduit de 48.15 MJ (1995) à 19.9 MJ (2006) (données ecoinvent version 1.1 et liste
des matériaux écologiques version 1.0.2). Comparé à d’autres produits isolants, le verre
expansé offre ainsi une excellente valeur (tableau 1 Caractéristiques des matériaux pour
isolants thermiques).
Voir tableau 1
Traitement et application
Le verre cellulaire ne contient pas de composants écologiquement nuisibles ou toxiques (pas
d’agent à effet de serre ou nuisibles à la couche d’ozone). Lors de la fabrication, lors du
montage sur chantier et pendant toute la durée d’utilisation il n’y a donc pas d’émissions
dangereuses pour l’environnement ou la santé comme cela peut être le cas pour les
matières synthétiques expansées.
Le verre cellulaire, grâce à ces caractéristiques de matériau (minéral, hydrophobe, étanche à
la diffusion, résistant aux acides, ininflammable, résistant à la chaleur), est extrêmement
durable. La haute durée de vie du matériau agit positivement sur le profil de vie écologique
et économique des éléments de construction et ainsi sur l’ensemble du bâtiment. Les cycles
d’entretien et de renouvellement peuvent être nettement optimisés par l’utilisation ciblée de
produits de construction durables.
La durée de vie des toitures avec isolation en verre cellulaire peut être évaluée à environ 30
ans. Selon la documentation SIA 0123 (Constructions selon des points de vue écologiques)
la couche isolante en verre cellulaire peut même atteindre une durée de vie de 40 ans.
Mais une affirmation générale sur la durée de vie des matériaux isolants a peu de sens, car
les isolants, tout comme les autres matériaux, sont ajoutés avec d’autres matériaux pour
constituer un élément de construction et finalement le bâtiment. Différents essais ont
montrés que, par exemple, les toits plats avec isolation en verre cellulaire ont une durée de
vie environ du double d’un toit plat avec un isolant ordinaire.
Élimination
Un aspect important lors de l’analyse de matériaux isolants est l’effet écologique lors de
l’élimination. Les divers matériaux isolants présentent ici parfois de grandes différences. Une
analyse générale selon la méthode de la rareté écologique, comme p.ex. dans les bilans
écologiques publiés dans le domaine de la construction [4], montre que les isolants en
matériaux synthétiques expansés présentent des points de nuisance à l’environnement de
valeurs élevées. Pour certains groupes de produits, les valeurs pour l’élimination sont même
plus élevées que pour la fabrication (tableau 1 Caractéristiques des matériaux pour isolants
thermiques). Selon l’Office fédéral de l’environnement l’OFEV, 11’900’000 tonnes de déchets de
construction ont été recyclé en Suisse en 2005 (travaux publique 6’500’000 t, construction
d’immeubles 5’400’000 t). Ceci correspond, comparé nombre d’habitant d’alors d’env. 7,5
millions, à 1.5 t de déchets de construction par habitant. La même année, la quantité de
déchets de lotissement recyclés correspondait à environ 327 kg par habitant.
Selon l’étude de l’OFEFP faite en 1996, en Suisse, près de 46% des déchets de construction
combustibles sont éliminés à la sauvage, c.-à-d. déposés et brûlés de manière incontrôlée.
Selon l’OFEFP, près de la moitié des sites pollués le sont à cause de l’élimination illégale de
déchets. La proportion de cette élimination est depuis des années toujours très haute pour
les déchets combustibles. On peut supposer que cette pratique d’élimination aura encore
cours à l’avenir. L’incinération incontrôlée est extrêmement problématique à cause des
charges beaucoup plus élevées de substances nocives, même pour les petites quantités.
Lors d’une incinération à l’air libre, c’est facilement mille fois plus de substances nocives qui
sont émises dans la nature comparé à une incinération dans une usine. Les isolants en
matière synthétique expansée sont spécialement problématiques de ce point de vue. Des
recherches adéquates effectuées en Allemagne ont montré que lors de la décomposition
thermique d’un isolant en polystyrène, les gaz de combustion sont extrêmement toxiques,
dont l’effet nocif à long terme sur la santé ne peut être exclu.
En raison de son ininflammabilité, le verre cellulaire est irréprochable en ce qui concerne la
toxicité des gaz de combustion.
Recyclage
Afin de préserver les réserves de matières premières toujours plus faibles, toute l’économie
de la construction est obligée de développer des matériaux et des éléments de construction
qui peuvent être réutilisés plusieurs fois.
Mais recyclage n’est pas un mot magique. Le recyclage n’a de sens qui si des produits de
même qualité, au même prix, pour le même usage ou des produits plus avantageux pour un
autre usage sont crées. Le recyclage n’est pas recommandable ni écologiquement ni
économiquement si dans le processus de recyclage plus de substances nocives sont émises
et si plus d’énergie est nécessaire qu’à la production d’un produit neuf. Ce dernier points
détermine aussi les coûts et est décisif pour la rentabilité et la compétitivité d’un produit
recyclé. Les producteurs de verre cellulaire ont reconnu cette nécessité commerciale et développent
la recyclabilité du verre cellulaire, afin de satisfaire les exigences écologiques actuellement
posées aux produits.
Du point de vue technique de procédé, il est possible d’effectuer un recyclage purement
matériel du verre cellulaire par la fusion du verre usagé. Même la séparation d’éléments de
construction du verre cellulaire ne pose pas de problèmes particuliers. La combinaison de
matériaux, de plaques de verre cellulaire et de bandes de bitume, se laisse facilement
séparer avec des outils adéquats et trier pour le recyclage. Le recyclage matériel du verre
cellulaire à une consommation d’énergie de production égale conduit néanmoins à une
diminution de la qualité, ce qui serait défavorable par rapport à la concurrence.
Idéalement, du point de vue écologique mais aussi économique, le produit est transformé en
fin de vie, sans grand processus de transformation onéreux, pour un deuxième usage. Ceci
concerne spécialement le recyclage d’anciennes plaques de verre cellulaire, placées
ultérieurement. Contrairement à d’autres produits isolants, les propriétés du verre cellulaire ne sont
amoindries par l’humidité de l’élément de construction. Ceci permet, à l’élimination, de
recycler le verre cellulaire en produit secondaire sans procédé spécial. Les bris de verre
cellulaire sont finement concassés dans des concasseurs et sont de plus en plus demandés
comme:
Matériau de remplissage dans les travaux paysagistes
Matériau de remplissage dans les soubassements de routes
Isolant thermique en vrac
Matériau de remplissage fouille
Comme pour la fabrication, le façonnage et l’application du produit originel, il est aussi
absolument indispensable qu’il n’y ait pas d’effet nocif sur l’environnement lors du recyclage
de l’isolant. En ce qui concerne le deuxième usage du le verre cellulaire, il s’agit de prendre
des mesures constructives au sol où le matériau arrive obligatoirement en contact avec l’eau.
L’évaluation d’une éventuelle mise en danger du sol et de la nappe phréatique par le verre
cellulaire et des restes de bitume se fait selon la procédure d’essai Eluat, selon les directives
de l’OFEV (Office fédéral de l’environnement) et de l’OTD (Ordonnance sur le traitement des
déchets).
Dans cette procédure, les échantillons de matériau (bris de verre cellulaire avec traces de
bitume) sont ajoutés à de l’eau saturée de CO2 et de l’eau non saturée en CO2. Après une
période de 48h, l’eau est analysée quand à ces teneurs en substances nocives (éléments Al,
As, Ba, Pb, Cd, Cr, Co, Cu, Ni, Hg, Zn, Sn, NH4-N, cyanites, fluorites, nitrites, sulfites,
phosphates, DOC, EOX, KW) ainsi que sa valeur ph.
Lors de tests effectués avec des bris de verre cellulaire présentant des traces de bitume,
aucune des valeurs limites selon OTD n’a été dépassée. Le test Eluat pour le verre cellulaire
est concluant. Des effets nocifs sur l’environnement lors de l’inclusion de verre cellulaire
dans le sol sont exclus. (Rapport d’essai EMPA n° 123544 A, Eluat-Test für FOAMGLAS®).
Le verre cellulaire répond ainsi parfaitement à la nécessité d’une économie en boucle
écologique. Les matériaux durables et recyclables, comme le verre cellulaire, servent à
préserver les intérêts de la société ainsi qu’à préserver les ressources naturelles et
économiser les surfaces de décharge. Comparaison écologique
La méthode d’analyse écologique des constructions et des bâtiments utilise en partie
l’énergie grise. C’est une caractéristique bien établie dans le domaine de la construction et
intégrée dans divers instruments de planification comme p.ex. SNARC, eco-devis, OGIP,
Thermo 2000 etc. L’énergie grise est également utilisée à l’étranger comme indicateur de
charge sur l’environnement.
Selon le rapport d’état Energie grise, SIA: chemin vers l’efficience énergétique [7], l’énergie
grise est la dépende cumulée de matières premières énergétiques, nécessaires pour mettre
à disposition un produit ou une prestation à un certain endroit, à un certain moment. Elle
comprend tous les processus prévus jusqu’à la consommation de la matière première
(énergie primaire) et impose une comptabilité des matières pour ces processus. L’énergie
grise est exprimée en unités énergétique et se réfère à une unité physique du produit ou de
la prestation.
Comme pour les autres indicateurs environnementaux, l’énergie grise est basée sur des
comptabilités de matières et exige, comme pour la comptabilité financière, des règles pour
les classements, la saisie, l’amortissement et la transparence des données. Les normes
précédentes ne donnent pas d’indications pour les limites de systèmes standardisées et les
critères d’évaluation, bien qu’ils aient une grande influence sur les résultats. Ainsi, par
exemple, dans les bilans écologiques dans le domaine de la construction selon ecodevis/KBOB [4], on tient compte non seulement des dépenses énergétique fossiles et
nucléaires mais aussi des dépense énergétique hydrauliques. Par l’analyse divergente des
sources énergétiques, de grandes différences apparaissent dans les données publiées,
suivant l’organisation.
En raison des matières premières à fondre, le niveau de température dans le processus de
fabrication du verre cellulaire est à peu près le même que pour les autres isolants minéraux
(laine de verre et laine de roche). En tenant compte de la grande proportion de verres
usagés de haute qualité, des installations de production modernisées avec des système de
récupération d’énergie dans toutes les étapes du processus ainsi que l’utilisation exclusive
d’électricité tirée de sources renouvelables, la valeur de l’énergie grise atteinte aujourd’hui
pour le verre cellulaire est même inférieur à la valeur des isolants minéraux (v. tableau 1,
Caractéristiques de matériaux pour isolants thermiques). Même considéré sur une unité fonctionnelle avec puissance d’isolation identique, le verre
cellulaire présente une charge environnementale spécifique inférieure comparé à d’autre
matériaux isolants. Basé sur le eco-devis 364/05 „Flachdacharbeiten mit Dichtungsbahnen
Zusatzkomponente zu den Devisierungs-Programmen des NPK”, le verre cellulaire, avec
une puissance d’isolation nominale de 0.25 W/m2K, se distingue parfaitement. La valeur
d’énergie grise pour le produit isolant FOAMGLAS® T4+ est de 389 MJ/m2. Avec une même
valeur U, les autres produits isolants présentent des valeurs entre 226 MJ/m2 (liège) et 381
MJ/m2 (laine de roche). En considérant uniquement les matériaux d’isolation pour les toitures, basé sur les données
de la liste des matériaux écologique de l’EMPA [3] et pour une puissance d’isolation donnée
de 0.25 W/m2K, le verre cellulaire, avec le produit isolant FOAMGLAS® T4+, est même celui
qui se distingue le mieux.
®
+
FOAMGLAS T4
350 MJ/m
2
XPS Roofmate
499 MJ/m
2
EPS 30 toit
406 MJ/m
2
Laine de roche
Prima
2
383 MJ/m
Plaques PUR/PIR
355 MJ/m
2
Liège
504 MJ/m
2
Une évaluation objective de la proportion d’énergie grise n’est finalement possible qu’en
tenant compte de la durée de vie des systèmes d’isolation. Un taux de dommage élevé et
donc une durée de vie plus courte d’un matériau isolant relativise considérablement
l’avantage d’une fabrication écologique. De ce point de vue, le verre cellulaire présente des
avantages nets grâce à sa longue durée de vie et sa grande recyclabilité. Car la longue
durée fonctionnelle du verre cellulaire garantit également la longue durée de vie de l’élément
de construction. Relatif à la durée d’utilisation totale de l’immeuble, le verre cellulaire
présente ainsi en comparaison avec des isolants de courte durée de vie, un bilan d’énergie
grise remarquablement meilleur, car les matériaux de courte durée de vie doivent être
remplacés et éliminés dans le même laps de temps. Même en ce qui concerne le
renouvellement d’éléments de construction isolés, le verre cellulaire présente de avantage,
car la couche d’isolation, grâce à sa durabilité, ne doit souvent pas être remplacée mais
seulement compétée. Avantages particuliers du verre cellulaire
Etanchéité au radon
Le radon est un gaz radioactif, non explosif, inodore et incolore, qui est produit par la
décomposition de l’uranium présent dans la croute terrestre. L’effet du au gaz radioactif doit
être pris au sérieux dans de nombreuses régions en Suisse, en particulier la région alpine.
Après la fumée, le radon est la deuxième cause la plus fréquente de cancer du poumon.
Comme la concentration de radon dans les bâtiments peut être un multiple de la
concentration à l’air libre, des valeurs limites et de référence sont valables aussi bien dans
les appartements que dans les bureaux (Ordonnance fédérale sur la radioprotection 1994).
Pour les nouvelles constructions, les transformations ainsi que les assainissements, la valeur
de référence est de 400 Becquerel/m3 (Bq/m3). Pour des valeurs limite dépassant les 1000
Bq/m3 dans les appartements et 3000 Bq/m3 dans les bureaux, il y a même obligation
d’assainissement.
Suivant la situation, un immeuble est en contact avec le sol contenant plus ou moins d’air
avec du radon, que ce soit une nouvelle construction ou un bâtiment existant. Le radon peut
pénétrer dans l’immeuble par des fissures et des joints dans les sols et murs au contact avec
la terre et par des conduits de tuyaux et de câbles. Le radon pénètre à l’intérieur du bâtiment
par l’effet cheminé. L’air chaud s’élève dans le bâtiment et provoque dans la partie basse
une dépression qui „aspire” le radon. Afin d’empêcher une aspiration, il est important de bien
obturer les voies d’infiltration entre le sol et les locaux. Contrairement aux mesures
constructives ordinaires, comme l’étanchéité locale de voies de pénétration, le bétonnage
ultérieur des sols de cave en terre battue ou des mesures d’aération, le problème peut être
résolu dès le départ par une isolation intérieure ou extérieure des sols et murs en contact
avec la terre avec des plaque de verre cellulaire. Simultanément, cette isolation contre le
radon sert également d’isolation thermique et apporte ainsi un double avantage. En raison
de la structure du matériau du verre cellulaire avec des millions de cellules de verre
hermétiquement closes (étanche au gaz, résistant à la compression, imputrescible, résistant
aux parasites) les voies de pénétration entre le sol et les locaux restent durablement
obturées.
Figure 4. Détail isolation intérieure FOAMGLAS sur mur et dalle de plancher (comme dans
Bauratgeber „Radon“)
Figure 5. Détail isolation extérieure FOAMGLAS sur mur et dalle de plancher (comme dans Bauratgeber
„Radon“)
Protection anti-incendie
De nombreux bâtiments ne résistent pas à l’effet du feu et à l’énorme dégagement de
chaleur malgré le respect des mesures légales concernant la protection anti-incendie. La
cause en est souvent la conjugaison de plusieurs circonstances défavorables, comme par
exemple un fort incendie à l’intérieur du bâtiment, une propagation rapide des gaz de
combustion, un vent fort et un accès difficile pour les pompiers. Les feux couvant et les faux
sans flammes constituent des risques particuliers car ils se propagent à l’intérieur des
éléments et matériaux de construction sans être remarqués. Entre un feu couvert et un
incendie ouvert (risque de propagation de l’incendie par des matériaux combustibles derrière
des revêtements et des corps creux) il peut se passer plusieurs heures.
En cas d’incendie, l’effet toxique des fumées dégagées par des isolants présente un risque
élevé pour la sécurité Comme des essais selon DIN 53436 à 400 °C sur les gaz toxiques
d’isolants en polystyrène l’on démontré, la toxicité à l’inhalation des gaz produits par le
décomposition thermique peut diminuer la capacité à fuir ou même empêcher la fuite des
personnes prises dans l’incendie. En outre, des effets irréversibles ou de longue durée sur la
santé ne peuvent être exclus après un tel évènement.
Selon les prescriptions anti-incendie de l’association des établissements cantonaux
d’assurance incendie AEAI 2004, les matériaux et éléments de construction, classements
(ch. Comportement au feu) l’indice d’incendie pour le verre cellulaire est de 6 (incombustible,
matériaux sans partie combustible, ininflammable et ne charbonne pas ou n’incinèrent pas).
La puissance d’isolation thermique du verre cellulaire demeure égale même à de très hautes
températures, avant que le matériau commence à devenir souple à des températures de
+1’000 °C. En raison de la structure de cellules fermées, l’oxygène nécessaire au feu ne
peut pas pénétrer dans le produit isolant. Un feu couvert ou sans flammes est donc
impossible dans le verre cellulaire. Le passage des gaz de combustion chauds est
également impossible grâce à l’étanchéité à la diffusion de vapeur. Comme il n’est pas
nécessaire de poser des barrières vapeur, la charge de l’incendie est moins élevée que pour
les autres matériaux d’isolation.
Grâce au choix de matériaux de construction appropriés, le risque d’incendie, mais aussi et
surtout la propagation d’incendie, peut être considérablement réduit. Le verre cellulaire, en
tant que matériau isolant inorganique, ininflammable, peut contribuer largement à la
prévention des incendies.
Conclusion
En résumé on peut constater que le verre cellulaire est un matériau d’isolation remarquable
aussi bien du point de vue économique qu’écologique, et qui présente des avantages
supplémentaires par rapport aux isolants en matière synthétique expansée.
Editeur: Markus Welter, architecte HES SIA, c/o Bauconsilium AG, Schwanenplatz 7,
6004 Lucerne.
Littérature et sources
[1] Société suisse des ingénieurs et architectes SIA: Prénorme 279, matériaux d’isolation thermique,
édition 2004
[2] Société suisse des ingénieurs et architectes SIA: Fiche technique 2001, matériaux d’isolation
thermique, édition 2005
[3] EMPA, Technologie&Gesellschaft, Dübendorf: Liste des matériaux de construction écologiques
(version 1.0.2, document Ecoinvent version1.3, octobre 2006)
[4] Koordination der Bau- und Liegenschaftsorgane des Bundes (KBOB), Ökobilanzdaten im
Baubereich 2007/1 [5] www.bauteilkatalog.ch, catalogue électronique des matériaux, présentation de l’analyse
énergétique et flux dans catalogie actualisé, qui remplace les documentation SIA D 0123.
[6] Société suisse des ingénieurs et architectes SIA: Fiche de sécurité SIA 493.09: Matériaux
d’isolation thermique
[7] Société suisse des ingénieurs et architectes SIA: SIA: voie d’efficience énergétique, rapport d’état
énergie grise
[8] Office fédéral de l’environnement OFEV: Quantités de déchets et recyclage 2005 (août 2006)
[9] Ordonnance fédérale sur la radioprotection 1994
[10] Prescriptions anti-incendie de l’association des établissements cantonaux d’assurance incendie
AEAI 2004
®
[11] Rapport d’essai EMPA n° 123544 A, Eluat-Test für FOAMGLAS