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Les panneaux isolants sous-vide Les isolants nano-poreux Principes et Performances - PowerPoint PPT Presentation


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Les panneaux isolants sous-vide Les isolants nano-poreux Principes et Performances. CEREN 16 juin 2011. Daniel QUENARD CSTB / Enveloppe et Revêtements / Physique des Matériaux [email protected] - 04 76 76 25 46. SOMMAIRE. Objectifs du Grenelle / RT2012

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Presentation Transcript

Les panneaux isolants sous-vide

Les isolants nano-poreux

Principes et Performances

CEREN

16 juin 2011

Daniel QUENARD

CSTB / Enveloppe et Revêtements / Physique des Matériaux

[email protected] - 04 76 76 25 46


SOMMAIRE

  • Objectifs du Grenelle / RT2012

  • Isolation Thermique / Isolant Thermique

  • Les évolutions

  • Les Isolants Basse-Pression (« sous-vide »)

  • Les Isolants Nano-Poreux

  • Exemples de matériaux et d’applications


Les objectifs du Grenelle Bâtiment

  • Objectifs pour le neuf

    • 2012 Bâtiments Basse Consommation

      • < 50 kWh/m².an

  • 2020 Bâtiments à Energie Positive

  • Objectifs pour l’existant

    • 2008 240 kWh/m².an)

    • 2012 -12% (210 kWh/m².an)

    • 2020 -38% (150 kWh/m².an )

    • 2050 -70 à -80% (50 à 80 kWh/m².an)

    • Rénovation de 400 000 logements par an dès 2013 (classe F, G)

  • BEPos

    SOURCE : Biennale de l’habitat durable Grenoble - 2 juin 2008 - de la RT 2005 au BEPOS – JC Visier, JL Chevalier - CSTB


    Bâtiments Existants :

    Toiture+Murs = 55 % surface

    Maison Existante


    R glementation thermique des progr s massifs sur le chauffage
    Réglementation Thermique: … des progrès massifs sur le chauffage

    Ordres de grandeur des consommations d’énergie pour un logement


    Certains travaux d’isolation sont si vite amortis qu’on peut les considérer comme des gains.

    Source : Mc Kinsey


    Europe : importance de la rénovation peut les considérer comme des gains.

    210 millions de bâtiments

    Environ 53 milliard de m²

    60%

    40 %

    Nouveau bâtiments : moins de 1 %

    Source : E2APT-RICS-ACE


    Isolation thermique isolants thermiques
    Isolation Thermique peut les considérer comme des gains.Isolants Thermiques


    D finition de l isolant thermique
    Définition de l’isolant thermique peut les considérer comme des gains.

    • Un isolant thermique est un matériau qui, par sa composition ou sa nature, ralentit la dissipation de l’énergie calorifique.

    • Un isolant thermique est caractérisé par sa conductivité thermique () et par sa résistance thermique (R).


    Conductivité Thermique peut les considérer comme des gains.

    W/m.K

    1

    • R : Résistance Thermique (m².K/W)

    • U : Coefficient de Transfert Thermique (W/m².K)

    • : Conductivité Thermique (W/m.K)

    • e : épaisseur

    Isolant-NF

    0,065 W/mK

    0,10

    Air Immobile

    0,025 W/mK

    0,04

    0,03

    0,02

    Conductivité Thermique vs Masse Volumique

    Matériaux Nano-Poreux

    Masse Volumique - kg/m3

    PIV


    La conductivit thermique
    La Conductivité Thermique peut les considérer comme des gains.

    Porosité :e > 95 %

    g : gaz

    s : solide

    r : rayonnement


    d < 0.1 peut les considérer comme des gains.µm < lm

    d > 100 µm > lm

    Conduction Gaz

    • : taille caractéristique des cavités

      P : Pression

      r : Masse Volumique

      E : Coefficient d’extinction

    Rayonnement

    Source : Microtherm


    Les volutions technologiques
    Les évolutions technologiques peut les considérer comme des gains.


    Les grandes volutions
    Les grandes évolutions peut les considérer comme des gains.

    Changer la matrice solide (fibres, mousses, grains …) : (10% - 20%)

    - fibres « bio-sourcées » : origine végétale ou animale …

    - mousses, poudres, grains « bio-sourcés »

    Limiter les échanges par rayonnement (15% - 50 %)

    - « barrières basse émissivité » : films, poudres …

    Réduire la conduction par la phase gazeuse (60 % - 80 %)

    1 : « gaz lourds »

    2 : éliminer le gaz - basse pression

    3 : réduire la mobilité du gaz - confinement


    Matériaux Fibreux peut les considérer comme des gains.

    Laine de Verre

    Laine de Roche

    … des produits sous Avis Technique


    Mousses Cellulaires peut les considérer comme des gains.

    • Particules Opacifiantes

    • Graphite

    • Poudre Al

    d ~100 µm

    PSE

    PU


    Changer de Gaz peut les considérer comme des gains.

    Interdit

    Vitrages


    Confinement & Basse Pression peut les considérer comme des gains.

    Réduction de la taille des pores d

    Conductivité Thermique

    Pression


    VIP : Vacuum Insulation Panel peut les considérer comme des gains.

    PIV : Panneaux Isolants sous Vide

    Fibre de Verre

    Mousse PU

    Mousse XPS

    Silice Précipitée

    Silice Pyrogénée

    Conductivité Thermique

    d < lm=0.1 µm

    Pression


    Confinement isolant nano poreux
    Confinement peut les considérer comme des gains.Isolant Nano Poreux

    source : www.empa.ch

    Laine Minérale

    PU & PSE

    d ~100 µm

    d~ 0.1 µm

    d < 0.1 µm < lm

    d > 100 µm > lm


    Exemples de Matériaux/Produits peut les considérer comme des gains.

    VIP : Vacuum Insulation Panel

    Aérogel

    Doc : LBNL

    GFP : Gas Filled Panel

    Doc : Microtherm

    l < 10 mW/mK

    Doc : CSTB


    Panneaux isolant sous vide piv
    Panneaux Isolant sous Vide peut les considérer comme des gains.PIV

    Laine de Verre

    Film Etanche

    Matériau Coeur

    MW, EPS

    • = 35 – 40 mW/mK

      VIP

    • lVIP = 5 - 10 mW.mK

    VIP

    Vacuum Insulation Materials

    Source : IEA-HIPTI-Annexe 39


    Isolation thermique par l int rieur panneaux isolant sous vide
    Isolation Thermique par l’Intérieur peut les considérer comme des gains.Panneaux Isolant sous Vide

    40 mm  160 mm

    Source : ISOVER - Vacupad


    Aérogel de silice peut les considérer comme des gains.

    dans un mat fibreux

    R (3 cm) : 2,8

    R (LM-10 cm) : 2,5

    Source : ASPEN - AEROGEL


    Des produits sous Avis Technique peut les considérer comme des gains.

    Isolation Thermique

    PC « diffusant »

    Bruit d’Impact


    A rogel dans des mats fibreux
    Aérogel dans des mats fibreux peut les considérer comme des gains.


    Aerowolle rockwool
    Aerowolle / Rockwool peut les considérer comme des gains.

    Nanogel in Fibre Mats

    l = 0.019 W/mK


    Rénovation Intérieure peut les considérer comme des gains.

    ZZ Wancor, Regensdorf Suisse

    www.zzwancor.ch


    Immeuble à Munich peut les considérer comme des gains.

    Martin Pool Architects

    VIP en isolation extérieure protégé par du PU


    Conclusion peut les considérer comme des gains.

    • En France le chauffage reste le poste dominant (60-70%) de consommation énergétique dans le bâtiment existant (32 millions de logements) et l’amélioration de l’enveloppe peut permettre de réduire de près de 70 % cette consommation

    • L’isolation est une course à la réduction de la mobilité de l’air :

      • étanchéité à l’air – grande échelle

      • convection naturelle – cm (2 ou 3 vitrages, isolants …)

      • agitation moléculaire – nanomètre – confinement et vide 


    Merci pour votre attention
    Merci pour votre attention peut les considérer comme des gains.


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