Progrès réalisés dans l'utilisation des panneaux isolants sous vide dans le bâtiment

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Solplan Review, 161, pp. 14-15, 2011-11-01

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Progrès réalisés dans l'utilisation des panneaux isolants sous vide

dans le bâtiment

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C N RC • CONSTRUCTION

Progrès réalisés dans l’utilisation

des panneaux isolants sous vide

dans le bâtiment

Par Wahid Maref

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NRCC-54

567f

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Solplan Review, N

o

_{161, pp. 14-15, novembre 2011.}

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C N RC • CONSTRUCTION

Cet article décrit les récents résultats d’un projet de recherche de l’IRC-CNRC sur les essais préliminaires

de dix systèmes de murs isolés par différentes conﬁ gurations de panneaux isolants sous vide (PIV).

Dans les précédentes éditions de Solplan Review, l’Institut de

recherche en construction du Conseil national de recherches du Canada (IRC-CNRC) a examiné les propriétés des panneaux isolants sous vide (ﬁ gure 1), les possibilités de leur utilisation dans le bâtiment et les déﬁ s techniques posés à cette utilisation. Les PIV possèdent en effet des valeurs d’isolation égales ou supérieures à R-60 par pouce qui pourraient aider à réduire considérablement les coûts de chauffage et de refroidissement des bâtiments.

Figure 1. Échantillon PIV

Récemment, l’IRC-CNRC a organisé un colloque international sur les PIV et achevé un projet de recherche intitulé Energy Performance of Highly-Insulated Wood-Frame Wall Systems Using VIPs qui visait à élaborer les caractéristiques constructives des PIV et des lignes directrices sur l’assemblage des prochaines générations de systèmes d’enveloppes de bâtiment, aﬁ n d’encourager leur utilisation dans les bâtiments canadiens et plus particulièrement dans les constructions à ossature en bois.

Ce projet de recherche comprenait la construction d’échantillons de murs, la réalisation d’essais de résistance thermique et

d’étanchéité à l’air sur les murs construits et l’élaboration des détails de murs à ossature en bois hautement isolés contenant des PIV. Après consultation des partenaires du projet et des représentants de l’industrie, les chercheurs de l’IRC-CNRC ont construit dix conﬁ gurations de murs PIV à double paroi reposant sur des poteaux 2x4 sur leur extérieur et des poteaux 2x3 sur leur intérieur. Grâce aux murs à double paroi, les chercheurs ont ainsi pu tester plusieurs combinaisons de PIV et d’isolants traditionnels. Les murs à double paroi ont également permis d’assurer une protection maximale aux PIV pendant la construction (lors de l’application du revêtement extérieur ou de la ﬁ nition intérieure, par exemple) et après la construction (lors de l’installation d’étagères ou de la suspension de

tableaux sur les murs, par exemple). Deux des conﬁ gurations de murs PIV testées sont illustrées ici par les ﬁ gures 2 et 3.

Figure 2. _{Conﬁ guration de mur 1A (deux épaisseurs de PIV isolées}

sur leurs deux faces avec du PSX)

Figure 3._{Mur de conﬁ guration 1G (deux épaisseurs de PIV}

séparées par du néoprène et isolées sur leurs deux faces avec des matelas de ﬁ bres de verre et du PSX)

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C N RC • CONSTRUCTION

Les murs testés (2,4 m par 2,4 m) étaient tous opaques et ne

présentaient ni pénétrations ni fenêtres. Avant les essais de résistance thermique, les murs ont été soumis à des cycles de pression positive et négative, afi n de simuler des conditions de vent réelles. Les murs étaient également équipés d’un réseau de thermocouples sur leurs surfaces intérieure et extérieure, afi n de mesurer les valeurs R de surface à surface, valeurs qui furent déterminées dans une boîte chaude gardée. Les chercheurs ont ensuite comparé la performance thermique des murs PIV à celle d’un mur traditionnel de 2x6 revêtu d’un matelas isolant et doté d’un pare-air/pare-vapeur en polyéthylène (fi gure 4).

Figure 4. Résistance thermique du mur témoin, du mur PIV-1A et du mur PIV-1G

Le mur témoin présentait une valeur R de 19,3, alors que les valeurs R des dix murs PIV allaient de 37,1 à 63,0. Bien que relativement plus épais que le mur témoin (165 mm), les murs à double paroi (environ 250 mm) ont présenté des valeurs d’isolation élevées. Le mur traditionnel afﬁ chait une valeur R de 0,12 par mm, alors le mur PIV le plus performant présentait une valeur R deux fois plus élevée (0,252 par mm).

Le projet de recherche de l’IRC-CNRC a permis de tirer des observations dont les futures études sur les PIV et leur adaptation commerciale devront, dans tous les cas, tenir compte :

• Le choix dans la taille des PIV proposés par les fabricants reste insufﬁ sant pour la construction traditionnelle des murs en Amérique du Nord. L’élargissement de ce choix permettrait, sans nul doute, de réduire les coûts d’assemblage des PIV.

• Les PIV dont les isolants à rebords d’équerre sont d’abord emprisonnés dans de minces couches de néoprène puis dans

des couches de polystyrène extrudé (XPS) semblent être mieux protégés lors de leur fabrication.

• Le calfeutrage des joints entre PIV contigus stabilise les panneaux pendant leur installation, réduit les fuites d’air et améliore leur performance thermique.

• Les panneaux muraux ont été assemblés et isolés en position horizontale. Il conviendrait de développer des méthodes

d’installation plus représentatives de la construction traditionnelle de murs à ossature en bois.

Le projet de recherche de l’IRC-CNRC n’était qu’une étape dans le développement de la prochaine génération de systèmes d’enveloppes de bâtiment, même s’il a permis d’identiﬁ er des conﬁ gurations PIV à fort potentiel d’application et d’importantes questions dont les réponses permettront sans doute de faire reconnaître plus rapidement les PIV comme matériaux de construction à part entière. Les

conﬁ gurations de murs PIV testés vont continuer à subir, pendant un an, des essais en conditions réelles dans l’installation d’essais ultramoderne de l’IRC-CNRC (ﬁ gure 5). Les résultats de ces essais serviront à étalonner le modèle hygIRC-C, le modèle hygrothermique de référence de l’IRC-CNRC. Ce modèle sera utilisé, par la suite, pour évaluer les performances de murs PIV sous les conditions climatiques des différentes régions de l’Amérique du Nord.

Figure 5._{(G) Pré-assemblage d’une conﬁ guration PIV et (D)}

Installation in situ de l’une des conﬁ gurations PIV revêtue d’un isolant extérieur rigide

Wahid Maref, Ph. D., est agent de recherche sénior au sein du programme Enveloppe et structure du bâtiment de l’Institut de recherche en construction du CNRC. M. Maref peut être contacté par téléphone, au 613-993-5709, ou par courriel, à l’adresse : wahid. [email protected]