Quelles solutions pour une rénovation de sol saine et durable ?

Pour réduire ses consommations d’énergie, l’idéal est de ne pas en consommer. Or, dans un habitat, le chauffage étant un poste important, isoler son logement reste une des meilleures solutions pour limiter les fuites de calories. Mais parmi ces travaux, l’isolation du sol reste encore un sujet polémique, notamment dans l’habitat ancien. On vous explique pourquoi, dans quel cas vaut-il mieux isoler son sol et les meilleures solutions pour une rénovation saine et durable…

 

Faut-il isoler son sol ?

C’est une question qui pourrait sembler incongrue, tant l’idée qu’il faut isoler son sol est répandue, mais qui demande quelques explications.

1 – Oui dans la majorité des cas

source Ademe (Agence de l’Environnement et de la maîtrise de l’énergie)

Dans un contexte d’objectif européen de neutralité carbone pour le bâtiment d’ici à 2050, diminuer les consommations d’énergies d’un habitat passe inévitablement par la mise en place d’une enveloppe de bâti performante au niveau énergétique.

Ainsi, on sait que, pour une maison ancienne, les pertes de calories sont réparties entre le toit (25 à 30% ), les murs (20 à 25%), les différentes fuites (fenêtres, conduits cheminée, ventilation) et 7 à 10% des pertes de chaleur se font par le sol (source Ademe).

Or, si vous travaillez en priorité sur l’enveloppe (toit, murs, fuites), il restera toujours une déperdition surfacique résiduelle relativement importante sur le sol. En simplifiant, le sol étant plus froid que l’air intérieur, il va refroidir la pièce en hiver.

Alors est-ce rentable au niveau thermique et économique d’isoler un sol ?

Rentrons dans la technique avec l’exemple d’un vieux bâtiment classé G (vieille maison ou corps de ferme à réhabiliter) avec une consommation d’énergie de 450 KWHEP/m2.an (selon les éléments du diagnostic énergétique).

  • La déperdition du plancher bas est entre 7 et 10% : soit entre 31,5 – 45 KWH/m2.an
  • Le coefficient U d’un plancher sur sol en béton non isolé est de 2
  • Le coefficient U d’un plancher avec un isolant de R de 2 est de 0,5
  • Donc la déperdition est divisé par 4
  • La déperdition du dallage a été divisé par 4 donc de 31,5 – 45 KWH/m2.an de déperdition, on passe à  7,87 – 11,25 KWH/m2.an

Le gain est donc entre 24 et 34 KWH/m2.an  

A savoir : si les déperditions énergétiques sont moindre sur un sol, la chaleur montant, elles se font essentiellement par le toit. Sauf qu’un principe physique change la donne : la chaleur se déplace toujours d’une région à haute température vers une région à basse température jusqu’à ce que l’équilibre thermique soit atteint. En d’autre mot, le froid attire le chaud. Ce qui explique pourquoi les déperditions de chaleur peuvent se faire par les murs et le sol.

Même exercice avec un isolant de R3

  • Le coefficient U d’un plancher sur sol en béton non isolé est de 2
  • Le coefficient U d’un plancher avec un isolant de R3 est de 0,33
  • Donc la déperdition est divisé par 6
  • La déperdition du dallage a été divisé par 6 donc de 31,5 – 45 KWH/m2.an de déperdition, on passe à  5,25 – 7,5 KWH/m2.an

Le gain est donc entre 26 et 37,5 KWH/m2.an  

Comparatif du gain entre un isolation de niveaux R2 et R3

  • R2 Le gain est donc entre 24 et 34 KWH/m2.an
  • R3 Le gain est donc entre 26 et 37,5 KWH/m2.an
  • Le gain entre une isolation de R2 et R3 est entre 2 et 3,5 KWH/m2.an

On observe qu’il n’est pas forcément très pertinent d’aller isoler sur des valeurs  supérieures à R2

Le gain financier pour une isolation R2

Le gain de 24 à 34 KWHEP/m2.an correspond à 24 x 0,22€TTC (coût de 1KWH d’énergie EDF 2023)= 5,28€/an/M2 ou  34*0,22€ = 7,48€/an/M2  d’économie en énergie

Cet exemple particulier est à relativiser en fonction des déperditions actuelles du bien (donc des matériaux en place), des dimensions du bien et des pièces à isoler. Toutefois, il nous démontre parfaitement que, pour le cas d’un bien à mauvaises performances énergétiques (classé F ou G), l’isolation du sol a véritablement un intérêt économique.

Il aura aussi un intérêt écologique en fonction du choix du matériau (dont son bilan carbone)

2 – A étudier sur certains cas

Si l’on sait que 7 à 10% des pertes de chaleurs se font par le sol (source Ademe), cette donnée est toutefois à relativiser selon les cas. Pourquoi ?

Si on évacue la raison économique – puisque c’est rentable dans la plupart des passoires énergétiques – d’autres paramètres sont à prendre en compte dans votre décision d’isoler votre sol.

Les variations de températures du sol

Ainsi, il faut prendre aussi en compte la température du sol de votre région. En France, la température moyenne d’un sol à 2m de profondeur est de 12°C et relativement stable.

Cependant selon les régions, cette température peut énormément varier dans le sol entre 0 et 2m, selon les saisons.

La température du sol est influencée par plusieurs facteurs, notamment :

  • La latitude : la température du sol est plus élevée aux latitudes basses qu’aux latitudes élevées.
  • La topographie : la température du sol est plus élevée en montagne qu’en plaine.
  • La nature du sol : la température du sol est plus élevée dans les sols sablonneux que dans les sols argileux.
  • La végétation : la température du sol est plus élevée sous les arbres que dans les zones dégagées.

Pourtant certaines régions, du fait des moindres variations saisonnières ou de températures négatives plus rares, sont moins concernées par ces variations de température. C’est le cas :

  • des régions côtières de la façade ouest
  • des régions du sud de la France telles que le Languedoc-Roussillon, la Provence-Alpes-Côte d’Azur  (hors montagne) et la Corse
Départements où la température moyenne du sol est relativement stable à 2m de profondeur

Départements où la température moyenne du sol est relativement stable à 2m de profondeur

Donc, se couper de la température du sol peut être contreproductif pour le confort d’été, notamment dans les zones ci-dessus les plus chaudes. En effet, la faible température du sol vous permettra de gagner en température à l’intérieur pendant les périodes de canicule. Et si on prend en compte que le réchauffement climatique impacte de plus en plus la période d’été, alors que les phénomènes de vagues de froid sont plus intenses mais moins longs et nombreux, il vaut alors mieux travailler sur les performances en confort d’été de votre bâtiment.

 

L’état de la dalle

Par ailleurs, si la rénovation de votre sol nécessite des travaux d’ampleur, par la destruction d’une dalle béton très épaisse par exemple, on peut s’interroger sur la pertinence écologique et sanitaire de cette opération. Dès lors que cette dalle ne présente pas de défaut, notamment sur la gestion de l’humidité dans les murs ou sa planitude, une isolation par le dessus serait alors plus pertinente pour limiter l’impact environnemental de ces travaux. Il faudra toutefois traiter les ponts thermiques extérieurs.

Bon à savoir : les alternatives à l’isolation du sol

Lorsqu’il n’est pas nécessaire d’isoler le sol, les solutions les plus simples sont alors les plus écologiques et économiques. L’idéal est alors de travail sur les paramètres qui permettent d’améliorer votre sensation de confort, comme par exemple  :

  • faire le choix de revêtements de sol non conducteurs (parquet, sols bois ou liège, moquette)
  • mettre des tapis de sol sur des zones de stationnement (canapé, lit, lavabo, …)

 

3 – les cas d’isolation de sol nécessaires en rénovation

Lorsque les murs présentent des traces d’humidité, de moisissures ou de salpêtres, il y a de fortes probabilités que des remontées capillaires en soient la cause. La dalle bloquant l’action naturelle de capillarité de l’humidité, elle se déplace vers les murs extérieurs. Il est donc nécessaire de refaire le drainage du sol pour limiter ces remontées dans les murs.

Certaines dalles, au béton à épaisseurs irrégulières dans une pièce par exemple, peuvent aussi présenter des traces d’humidité peu recommandable pour la santé. Autant casser ces dalles et refaire le sol avec des solutions isolantes.

Dans les zones géographiques du pays où les variations de températures sont importantes, en hiver, comme en été, des points de rosée peuvent se matérialiser sur le sol et donc générer des désordres. Dans les zones où les sols sont très argileux, si les retraits gonflements d’argile (RGA) n’ont pas été bien pris en compte dans la conception du bâtiment, des mouvements du bâtiment peuvent générer des désordres sur le bâti (fissures).

Il est préférable d’anticiper ces phénomènes et donc de refaire le sol avec un remblai isolant.

Enfin, dans certains cas, il n’est pas toujours possible de traiter les ponts thermiques sur les murs extérieurs (à cause d’un trottoir, d’une mitoyenneté, d’une terrasse, …). La solution la plus pertinente sera alors d’isoler le sol et les pieds de parois extérieures pour couper ces pertes de calories.

Dans tous les cas, nous vous conseillons de faire appel à des professionnels indépendants de tout fabricant ou solution. Ils adapteront la solution à votre cas en prenant en compte tous les éléments nécessaires au choix de votre rénovation de sol.

Et si votre situation, selon les cas ci-dessus, demande des travaux de rénovation du sol, voici deux techniques avec des matériaux durables à faible impact écologique…

Quelles techniques pour une isolation de sol avec des matériaux sains et durables ?

Pour rénover et isoler votre sol de façon saine et durable, voici les 2 techniques d’isolation les plus répandues, pour lesquelles il est important de valider au préalable le choix en fonction du type de construction, des contraintes techniques et de la performance thermique souhaitée.

Casse de dalle et remblai de sol

Dans le cadre d’une rénovation qui nécessite de casser le sol (voir cas ci-dessus), le remblai avec du granulat de verre cellulaire offre l’intérêt, à la fois, de niveler le sol, de limiter les remontées capillaires et d’apporter une correction thermique efficace.

Le principe du remblai isolant avec granulat verre cellulaire

Le MISAPOR permet de remplacer la couche de forme et l’isolant traditionnel. On remplace le 20/40, le sable de réglage et la plaque d’isolation. On obtient un complexe perspirant, compatible avec une dalle de type béton de chaux, chaux-chanvre ou même un béton de terre.

Le MISAPOR est un matériau inerte, imputrescible qui ne perd aucune de ses caractéristiques mécaniques et thermiques même après plusieurs dizaines d’années.

 

Usine Misapor - Suisse

Usine Misapor – Suisse

A savoir : le MISAPOR est fabriqué à partir de bouteilles de verre usagées, son empreinte carbone est très faible, pour la fabrication ils utilisent comme énergie primaire : 50% d’énergie hydroélectrique, 25% d’énergie renouvelable et 25% d’énergie conventionnelle. Le MISAPOR est aussi un produit qui peut être réemployé en cycle de fin de vie pour des applications de remblai allégé, de drainage ou autre …

Les performances du Misapor

Le MISAPOR a un Lambda à 0,093 pour avoir un R de 2 il en faut 19CM.

Densité Coefficient de conductibilité thermique Résistance
thermique
170 0,093 19CM = R2

 

Rénovation de sol d'un bâti ancien dans le sud-est de la France - Crédit photo Misapor

Rénovation de sol d’un bâti ancien dans le sud-est de la France – Crédit photo Misapor

 

L’intérêt du remblai en verre cellulaire

Le tarif de fourniture de MISAPOR pour un R de 2 est de 45€TTC/M2 (hors transport au chantier). Une solution conventionnelle hérisson 20CM (15€/M2) + sable 5CM (3€/M2) + plaque d’isolation de type polystyrène ou polyuréthane pour un R2 (15€/M2) donc 33€TTC/M2.

La plus-value générée serait de 12€TTC/M2 avec un produit noble perspirant sans COV tout en gagnant du temps sur l’exécution du chantier.

 

Granulat de verre cellulaire - Misapor

Granulat de verre cellulaire – Misapor

Amortissement en comparaison de ne pas isoler

Le coût du MISAPOR en fourniture est de 45€TTC/M2 , le MISAPOR remplace le hérisson de 20CM qui coûte 15€/M2 de fourniture (le coût de mise en œuvre du MISAPOR et du hérisson sont identique) donc la plus-value du MISAPOR est de 30€TTC/M2, la plus-value sera amortie entre 4 et 6 ans (selon l’économie du point Calcul du gain thermique de 5 à 7,5€/M2 sans prendre en considération les futures augmentations du coût de l’énergie) .

Le bilan carbone du Misapor

Le MISAPOR est un produit à 98% de matière première recyclé, 75% d’énergie à faible empreinte carbone, possibilité de le réemployer en fin de vie. Il permet aussi de préserver nos ressources en granulat de carrière qui serait utilisé pour un hérisson.

Le MISAPOR est certifié par une fiche DES qui prend la totalité de son cycle de vie, la valeur de l’empreinte carbone est de 25,7 kg CO2 eq pour 1M3 et la valeur de consommation d’énergie totale est de 165KWH pour 1M3.

Pour 1 m² de MISAPOR sur 19 cm compactés la valeur carbone est de 6,34 kg CO2 eq et de 40,75 KWH. Il faudra donc 2 ans pour amortir cette énergie utilisée pour fabriquer le MISAPOR, selon le calcul du gain thermique entre 24 et 34 KWH/m2.an. Ce calcul ne prend pas en considération la valeur de consommation d’énergie du cycle de vie de la couche de forme qui est remplacée par le MISAPOR. En prenant en considération cette valeur, on peut encore améliorer le délai d’amortissement.

Les défauts du Misapor

Si le Misapor est un produit au process de fabrication industrielle, avec des composants non végétaux, il n’en reste pas moins un produit d’origine recyclé et recyclable.

Le MISAPOR est actuellement produit en Suisse. Son transport a donc un impact sur le résultat final de son bilan carbone (référencé dans la base INIES). L’entreprise prévoit d’implanter une unité de production en France dans les prochaines années quand le marché sera plus développé.

A savoir : pour niveler votre sol au-dessus du Misapor, il existe une solution alternative aux dalles béton (chaux, terre, chaux-chanvre) : le granulé d’égalisation compatible avec les chapes sèches de Fermacell. Plus rapide et facile à mettre en oeuvre.

Granulé d’égalisation pour plaque Fermacell

 

Isolation de sol par le dessus

Dans de nombreux cas, notamment pour les maisons des années 70/90 (brique, parpaing), la dalle en béton est en bon état et ne nécessite pas de décaissage du sol. La technique répandue consiste alors à isoler au-dessus de la dalle. Parmi les solutions durables, nous avons retenu celle du liège, produit d’origine végétale et naturelle.

Le principe du remplissage avec liège

L’isolation au liège en vrac sur un plancher sol consiste à utiliser des granulés ou des flocons de liège expansé comme matériau isolant pour réduire les pertes de chaleur à travers le plancher.

Voici le principe de l’isolation au liège en vrac sur un plancher sol :

Sur un support propre, sec et plan, recouvert d’une membrane pare-vapeur (pour empêcher les remontées d’humidité) le liège est versé entre les solives, bien tassé, pour limiter poches d’air.

Image1

A savoir : vous avez la possibilité d’incorporer directement ce liège dans le béton (béton léger) pour assurer l’allègement des planchers d’habitation et des toitures.

Les performances du liège

Densité Coefficient de conductibilité thermique Résistance
thermique
Absorption acoustique
(Ln,r,w)
De 65 a 80 Kg/m 0,045 a 0,050 W/mK R2 = 8cm  62 dB

En moyenne, une épaisseur de 10 à 15 cm est suffisante pour une isolation efficace.

L’intérêt de l’isolation en liège

Granulé de liège expansé en vrac

Cet isolant présente de bonnes performances thermiques et acoustiques. Matériau d’origine naturelle (chêne liège du Portugal), il est donc renouvelable mais surtout facilement recyclable en l’état ou transformé.  C’est aussi un isolant très facile à poser et imputrescible.

Pour le cas du liège expansé en vrac, son fabricant avance un faible bilan carbone (hors transport et fin de vie).

Les défauts du liège

Le liège est une solution certes écologique mais dont la ressource est aujourd’hui très limitée, ce qui en fait un matériau rare et coûteux. En outre, les forêts portugaises ont beaucoup souffert des sécheresses et incendies ces dernières années.

Afin de pouvoir augmenter les rendements, des fermes commencent à utiliser l’irrigation cela va avoir un impact sur les ressources en eau.

D’autres solutions d’isolation par le dessus de la dalle

Pour une isolation sur dalle, il existe d’autres solutions à faible impact environnemental :

Ces solutions ont l’intérêt d’être compatibles avec les solutions de plancher chauffant.

Si la nécessité d’isoler un sol pour limiter les déperditions énergétiques s’étudie au cas par cas, il est important de bien doser le niveau d’isolation nécessaire pour avoir un retour économique suffisant sans trop impacter au niveau environnemental.

Dans les cas où il faut isoler le sol, notamment pour limiter les déperditions et gagner en confort, il n’est pas utile d’aller chercher de fortes valeurs d’isolation.

Dans une rénovation avec une dalle saine, il est préférable de la conserver et de faire une isolation sur dallage, le liège ou la fibre de bois combiné avec une chape sèche seront le plus approprié. Dans une réhabilitation sur terrain naturel ou une rénovation avec une dalle humide, il est préférable de la casser afin de faire une rupture capillaire. Le remblai avec MISAPOR sera le plus adapté car il combine l’isolation et la rupture capillaire.    

Dans tous les cas, un diagnostic préalable est nécessaire avant tout investissement. Il est important de prendre en compte tous les éléments déterminant le bon choix de l’isolation (ou pas) à réaliser.

N’hésitez pas à faire appel aux professionnels du réseau Nature & Développement pour vous conseiller sur l’opportunité et les solutions de  rénover et isoler un sol.

Crédit photos : Misapor, Isocor, Katsia Jazwinska, clay banks, dan gold, Paco S652234, tima miroshnichenko

Merci à Jérôme Ragu, responsable technique, Misapor pour sa contribution à cet article

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