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Inertie thermique : définition et applications

L’inertie thermique est une notion intéressante à connaître au moment de choisir ses matériaux isolants. En effet, l’inertie thermique peut vous indiquer comment un isolant va réagir face aux écarts de température. Nos spécialistes vous disent tout sur l’inertie thermique et son impact dans vos travaux de rénovation énergétique.

Inertie thermique : définition

Pour commencer, il paraît intéressant de donner une définition de l’inertie thermique, car cela reste une notion assez peu connue par le grand public.

Qu’est-ce que l’inertie thermique des matériaux ?

L’inertie thermique est une propriété physique que l’on peut retrouver dans certains matériaux. L’inertie thermique d’un matériau représente sa capacité à accumuler la chaleur ou la fraîcheur, puis à la restituer.

La qualité d’inertie d’un matériau est notamment déterminée par le temps nécessaire pour qu’il change de température une fois exposé au chaud ou au froid. Cette notion est aussi déterminée par la diffusivité thermique, un indice physique qui se calcule en m2/s et indique la capacité d’un matériau à transférer et diffuser la chaleur.

La notion d’inertie thermique est particulièrement utile pour les matériaux de construction en contact avec l’intérieur et l’extérieur (par exemple les murs de façade d’une maison).

Que signifie une forte inertie thermique ?

La meilleure manière de comprendre l’inertie thermique est de partir d’un exemple. Il faut comprendre qu’une forte inertie thermique désigne une capacité à accumuler la chaleur ou la fraîcheur, puis à la restituer.

Prenons l’exemple d’un mur de façade simple, sans aucun isolant :

  • Si le matériau du mur à une faible inertie : le mur sera rapidement exposé aux variations de chaleur. En été, par exemple, le mur va plus rapidement devenir chaud sous les rayons du soleil, puis transmettre la chaleur à l’intérieur. Si le mur est exposé aux rayons du soleil, il faudra par exemple attendre à peine une heure pour que le côté intérieur du mur devienne chaud.
  • Si le matériau du mur à une forte inertie : le mur va conserver sa température initiale plus longtemps, et le transfert de chaleur dans sa paroi sera plus long. Il faudra par exemple attendre plusieurs heures d’exposition au soleil pour que le côté intérieur du mur commence à devenir chaud, ce qui se traduira par une pièce fraîche plus longtemps.

Une bonne inertie thermique des matériaux de construction va signifier que vos pièces vont rester plus longtemps fraîches en été, et plus longtemps chaudes en hiver. C’est donc une notion importante pour assurer la régulation thermique de l’habitat.

Inertie thermique définition
L’inertie thermique d’un matériau désigne sa capacité à accumuler lentement la chaleur, puis la fraîcheur, puis à les restituer. Plus l’inertie thermique est forte, et plus il faudra de temps pour que le matériau change de température au contact de la chaleur ou du froid.

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Différence entre inertie thermique et isolation

Il est intéressant de ne pas confondre l’inertie thermique avec l’isolation thermique, car ce sont deux notions assez différentes. Ainsi, on peut trouver des matériaux isolants mais à la mauvaise inertie thermique, et des matériaux à la bonne inertie thermique, mais qui sont de mauvais isolants.

Inertie et isolation thermique

Contrairement à ce que l’on pourrait penser, l’inertie thermique ne désigne pas le pouvoir isolant d’un matériau.

En effet, ces deux notions sont en réalité bien distinctes :

  • L’isolation désigne la capacité d’un bâtiment à bloquer les transferts de chaleur. Une maison bien isolée ne souffrira pas de ponts thermiques, et gardera au maximum la chaleur à l’intérieur.
  • L’inertie désigne la capacité d’un matériau à ralentir les transferts de chaleur. Une maison à la bonne inertie thermique aura une température intérieure plus stable, y compris quand elle est exposée à des variations de chaleur. L’inertie sert donc à réguler la température intérieure.

Prenons ici l’exemple d’une isolation extérieure au polystyrène expansé (PSE). Le PSE est un matériau très isolant. L’isolation extérieure va donc permettre de conserver la chaleur à l’intérieur en hiver, et de faire des économies d’énergie. En revanche, le PSE a une très mauvaise inertie thermique. Quand le mur sera exposé aux rayons du soleil en été, le PSE va tout simplement laisser passer la chaleur, ce qui se traduira par des pièces qui se réchauffent très vite en cas de canicule.

Le contre-exemple peut être la façade en pierre. Un mur en pierre aura une excellente inertie thermique. Il va donc notamment conserver la fraîcheur en été, car la chaleur mettra du temps à passer au travers. En revanche, les murs en pierre sont assez peu isolants. En hiver, une maison en pierre non isolée sera souvent plus longue et difficile à chauffer.

Inertie et confort thermique

Vous aurez compris que l’inertie thermique n’est pas suffisante en soi, mais s’avère indispensable pour garantir le confort thermique d’une maison.

Mieux encore que l’isolation simple, le confort thermique est défini par :

  • De faibles factures de chauffage,
  • Une température stable tout au long de l’année,
  • Des variations de température très lentes,
  • Des températures agréables, été comme hiver.

Pour cette raison, quand nous réalisons un chantier d’ITE (isolation thermique par l’extérieur), nous conseillons de préférence à nos clients des complexes isolants qui profitent à la fois d’une bonne isolation, mais aussi d’une excellente inertie thermique. Ce sera par exemple le cas d’une isolation extérieure à la fibre de bois, bien plus performante que le PSE en termes d’inertie thermique.

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Pourquoi chercher l’inertie thermique des matériaux ?

Il est bon de comprendre que l’inertie thermique d’un matériau est essentielle au bon confort d’un bâtiment :

  • En hiver : une bonne inertie permet aux matériaux d’accumuler la chaleur la journée (grâce aux rayons du soleil), et de la restituer la nuit. L’inertie permet également de ralentir le refroidissement des murs durant les périodes très fraîches.
  • En été : une bonne inertie permet aux matériaux d’accumuler la fraîcheur la nuit, et de la restituer la journée. L’inertie permet également de ralentir le réchauffement des murs durant les périodes de canicule.

On notera qu’une température stable offrira une meilleure sensation de confort et permettra de réduire vos factures d’énergie. En effet, vous ne serez pas tenté(e) de toucher régulièrement à vos radiateurs si la température reste stable. Au contraire, en cas de chute brutale de température, vous risquez de mettre vos radiateurs plus fort, et donc de consommer plus.

On notera que l’inertie peut également être utilisée sur des appareils de chauffage. Les radiateurs à inertie, par exemple, sont généralement équipés d’une plaque de pierre ou de céramique qui emmagasine la chaleur. Ils continuent ainsi de restituer la chaleur, y compris quand le radiateur n’est plus activé.

Isolation et inertie thermique du bâtiment
Lors de travaux de rénovation énergétique, il est bon de penser non seulement à l’isolation, mais aussi à l’inertie thermique du complexe isolant. Voilà pourquoi on préférera toujours des isolants plus denses.

Comment profiter d’une meilleure inertie thermique ?

Pour conclure sur le sujet, notons que l’inertie thermique et l’isolation d’une paroi vont dépendre des matériaux qui la composent. Le choix des matériaux isolants, mais aussi des matériaux constructifs, aura donc un impact direct sur l’inertie d’un bâtiment.

C’est notamment la masse volumique d’un matériau qui déterminer sa qualité d’inertie. Les matériaux légers auront souvent une très mauvaise inertie thermique (mais peuvent offrir une excellente isolation).

En ce qui concerne l’isolation extérieure d’une maison, privilégiez un isolant en laine de roche ou en fibre de bois pour profiter d’une meilleure inertie thermique de votre complexe isolant. Posés en large épaisseur, ces matériaux vont améliorer également l’inertie thermique du bâtiment (contrairement au PSE, trop léger pour cela).

Attention néanmoins à ne pas nuire à l’inertie thermique naturelle des matériaux, notamment pour les maisons anciennes (en torchis, en pierre ou en brique). Veillez à privilégier des solutions d’isolation qui respectent ces matériaux, et ne menacent pas leurs capacités d’inertie.

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