La valeur R démystifiée : savoir la calculer pour mieux isoler

L’isolation d’une maison permet d’en ralentir les pertes de chaleur. Pour illustrer simplement une fonction du bâtiment, qui à première vue peut sembler complexe, l’isolant, c’est un peu comme le chandail de laine de votre maison. Pour bien jouer son rôle, il doit emprisonner efficacement l’air et évidemment demeurer à l’abri de l’eau et de l’humidité.

Une isolation efficace limite les échanges d’énergie entre deux systèmes. En hiver, elle empêchera la chaleur de s’échapper et en été, elle l’empêchera d‘entrer dans la maison. En plus d’influencer le confort des occupants de l’habitation, une isolation efficace permet de diminuer la consommation d’énergie et d’économiser de l’argent. Les appareils de chauffage n’auront pas à fonctionner à plein régime par temps froid, et le climatiseur sera moins sollicité les jours de grande chaleur.

Quand vient le temps de choisir parmi une vaste gamme de matériaux garants du confort de votre petit nid douillet, il peut être réconfortant de savoir interpréter la valeur R qui leur est associée. Vous apprendrez à comparer les performances des isolants thermiques afin d’être en mesure d’améliorer l’efficacité énergétique de votre maison.

La valeur R : de quoi s’agit-il?

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La résistance thermique d'un matériau exprime sa capacité de résister au passage d'un flux de chaleur. Donc sa capacité à ne pas laisser fuir la chaleur de la maison, l'hiver, et à l'empêcher d'y entrer, l'été.  

La résistance de l’isolation au flux de chaleur est mesurée à l’aide de la valeur R, qui exprime la mesure en unités impériales, ou RSI (Résistance Système International) qui l’exprime en unités métriques. Pour calculer les équivalences, il suffit de multiplier la valeur RSI par 5,678 pour obtenir sa valeur R, ou de diviser la valeur R par 5,678 pour obtenir sa valeur RSI. 

Plus la valeur R est élevée, plus la chaleur mettra du temps à s’échapper à travers le matériau et meilleur sera l'isolant. 

Les différents matériaux se sont ainsi vus attribuer une valeur R en regard de leur propriété isolante. Cette valeur, qui est habituellement indiquée sur l’emballage, est également notée au tableau des valeurs de résistances thermiques que l’on retrouve dans le code du bâtiment ou dans le Guide de chantier de l’APCHQ que l’on peut consulter sur Internet.

Puisqu’une valeur a été attribuée à chaque matériau, il est possible de calculer le niveau d’isolation pour différentes parties d’un bâtiment. On se fie au Code du bâtiment pour savoir si une isolation répond aux exigences minimales. « Minimal » étant le mot à retenir ici.  

Les valeurs minimales recommandées des différentes parties d’un bâtiment

Voici quelques exigences minimales, selon les normes actuellement en vigueur: 

• pour l’isolation du toit, on cherchera à atteindre une valeur équivalente à R-41,

• alors que pour un mur hors-sol, on exigera une valeur isolante de R-24,5.

• Quant au plancher de sous-sol, on se satisfera d’une valeur de R-5,0.

L’APCHQ illustre ces données dans le document intitulé Guide de chantier, résumé des exigences en matière d’efficacité énergétique.

Les valeurs R constituent le minimum requis afin de préserver la qualité de vie des occupants de la maison ainsi que pour assurer l’intégrité des matériaux du bâtiment. 

En augmentant la valeur des résistances thermiques, on obtient un meilleur rendement au niveau de la consommation d’énergie et on réalise des économies de chauffage et de climatisation. Un expert en isolation sera en mesure d’estimer le niveau d’isolation actuel de votre maison et de faire les recommandations appropriées pour en améliorer l’efficacité énergétique.  

Calcul de la résistance thermique totale

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La résistance thermique totale est le calcul de la valeur R d’un mur complet. Pour déterminer la performance de son isolation, on analyse le niveau de résistance qu’offre la paroi au passage de la chaleur. Plus le coefficient de résistance thermique est élevé, plus cette dernière est bien isolée. Comme une paroi est presque toujours composée de plusieurs matériaux de différentes épaisseurs, il faut additionner la valeur R de chaque matériau pour obtenir le résultat.

Voici, à titre d’exemple, le calcul de la valeur isolante d’un mur de brique hors sol, dont la norme recommande une isolation minimale de R-24,5.

• Matériaux Valeur R

• Film d’air extérieur : R-0,17

• Brique : R-0,40

• Lame d’air de ¾ po  : R-1,02

• Polystyrène 1 3/16 po exp : R-5,0

• Isolant en natte 5 ½ po : R-19

• Montant 2X6 : --

• Lame d’air de ¾ po : R-102

• Gypse ½ po : R-0,44

• Film d’air intérieur : R-0,68

• Total : R-27,73
   

Les précisions à ne pas négliger

Il est important de mentionner que le facteur R est une norme qui évalue les matériaux en laboratoire. Pour différentes raisons, il ne faut pas se limiter à prendre uniquement en compte le facteur R.  

Une fois sur le chantier, on ne peut plus uniquement se fier à la performance établie par le fabricant. Il faudra cette fois considérer l’assemblage des matériaux comme un système et non plus comme une addition d’éléments isolés. Attention cependant…  Certaines combinaisons pourraient nuire à la performance de l’isolation plutôt que de l’améliorer.

On s’attardera ainsi à la performance du système en place et on tiendra compte de la relation des matériaux entre eux. 

Autre fait à considérer : l’effet du temps.

Comme le mentionne Valentin Lamoulie de l’entreprise DuraClim, le facteur R reste habituellement constant en regard de son épaisseur, mais ce n’est pas toujours le cas.

« La cellulose aura une valeur R 3,6 sur chaque pied carré et cela restera constant. La laine aura quant à elle une valeur R 3 pour chaque pied carré, mais celle des années 1980 ne conservera pas son facteur au fil du temps; elle n’est pas constante. »

Différents isolants, différentes valeurs isolantes

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Les grands classiques

La fibre de verre (R=3,6)* et la laine de roche (R=4,0)

Généralement constitués de matières recyclées, on les retrouve sous forme de matelas, de panneaux ou sous une forme soufflée. Ignifuges, faciles à poser et relativement économiques, ils sont très fréquemment utilisés au Québec pour isoler les bâtiments.

Si la fibre de verre a le défaut d’être perméable à l’eau, la laine de roche ne l’est pas. Ces deux isolants fort populaires ont toutefois des impacts négatifs sur la qualité de l’air intérieur.  Ils peuvent également irriter la peau et présentent une énergie grise importante. Il s'agit de la quantité d'énergie consommée lors du cycle de vie d'un matériau.

Certains produits de fibre de verre composés majoritairement de matières recyclées commencent à être commercialisés, mais leur efficacité reste encore à prouver.

Le polystyrène extrudé (PSX) (R=5,0) et le polyuréthane à cellules fermées (R=5,5)

Le PSX se présente sous forme de panneau rigide tandis que l’uréthane giclé à cellules fermées est une mousse qui prend de l’expansion et durcit en séchant. S’ils ne sont ni ignifuges ni insonorisants, la grande popularité de ces isolants réside dans le fait qu’ils ne craignent pas l’eau et résistent bien à la compression. L’uréthane giclé à cellules fermées agit en prime comme pare-vapeur et pare-air dès que son application compte 2 pouces d’épaisseur.  

Les deux matériaux contiennent des agents de gonflement qui ont un impact sur les changements climatiques. Bien que des gaz de remplacement sont présentement à l’étude, leur énergie grise est également élevée.

L’isolant cellulosique (R≈3.6)

Constituée de papier journal post-consommation, la cellulose est un produit recyclé et biodégradable. Elle recouvre facilement 100 % de l’espace disponible et ne nécessite aucun joint. Peu coûteux et insonorisant, il résiste au feu et aux moisissures. Il présente également peu de risques de pollution à l’intérieur du bâtiment et son énergie grise est faible. S’il est possible de la poser soi-même, il est néanmoins conseillé de confier cette tâche à un professionnel.

Des nouveautés écologiques et économiques

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À découvrir, certains nouveaux isolants offrent une performance comparable à celles des matériaux traditionnels tout en étant plus écolos et souvent plus économiques. 

La fibre cellulosique (R≈3.7)

La fibre cellulosique est fabriquée à partir de fibre de bois ou de papiers journaux recyclés. Elle se présente sous forme de panneau flexible ou rigide de faible épaisseur qu’on installe sur les murs intérieurs ou extérieurs.

Parce qu’elle se compose de fibres naturelles, la fibre cellulosique est 100 % écologique, ne dégage aucune émanation toxique, est non irritante et faible en énergie grise. Facile à installer, elle résiste au feu et à l’humidité, aux moisissures et à la compression.

Si on ne tient pas compte du fait qu’elle craint l’eau et nécessite la présence d’un pare-vapeur, le principal inconvénient de cet isolant réside dans le fait qu’il peut être moins facile de se le procurer.

La paille (R≈35 pour un ballot)

Naturelle, renouvelable, biodégradable, résistante au feu, la paille laisse passer la vapeur d’eau, ce qui permet de prévenir la condensation et la moisissure. Non toxique et très faible en énergie grise, cet isolant n’a pratiquement aucun impact sur l’environnement et sur la qualité de l’air. 

Si on l’utilise pour isoler depuis des lustres, une nouvelle méthode de pose et une adaptation spécifique de la charpente de bois en garantissent la performance. Enfin, comme la paille craint l’eau, elle doit être protégée. Un crépi pour la finition intérieure et extérieure doit être appliqué.

La paille est un produit qui n’est pas commercialisé comme isolant. On peut cependant se la procurer auprès d’une ferme québécoise. Chaque ballot peut coûter entre 2 $ et 5 $ selon la saison.

À savoir : pour les agrandissements ou les maisons neuves, il existe cependant des murs préfabriqués isolés avec de la paille.

Le chanvre (R≈3.2)

100 % naturel, biodégradable et à croissance rapide, le chanvre résiste au feu, aux insectes et aux rongeurs. En plus d’être façonné à partir de matières premières locales, les panneaux et les blocs isolants en laine de chanvre sont réutilisables ou recyclables. 

Cet isolant ne dégage aucune substance chimique et procure un confort unique au bâtiment grâce à sa capacité de régulation hygrométrique et thermique dynamique.

En effet, la fibre de chanvre étant perméable, elle régule les flux de vapeurs résultant des différences de températures intérieures et extérieures. La température et le taux d’humidité relative à l’intérieur de la maison sont donc optimaux.

Facile à installer, cet isolant nécessite toutefois une méthode de mise en œuvre spécialisée, une adaptation de l’ossature de bâtiment, ainsi qu’un temps de séchage. 

Le coton (R≈3,8)

Composé à 100 % de fibres de coton recyclées post-consommation, cet isolant en matelas représente un choix écologique intéressant. Ne dégageant aucune émanation toxique, il s’installe sur les murs intérieurs ou extérieurs. En plus de posséder des propriétés acoustiques, il est résistant à l’humidité, au feu, aux insectes et aux rongeurs. 

Bien que cela représente une belle option, il est encore difficile à obtenir au Québec. La marque BlueJeanius est cependant un produit fabriqué ici à partir de denim recyclé! Gageons qu’on le différencie au premier coup d’œil de l’isolant rose!