Le Polystyrène expansé

ELEMENTS de COMPARAISON  P.S.E. ( polystyrène expansé) et CELLULOSE

La Fibre de Bois ou La Cellulose

La principale matière première utilisée pour la production des panneaux isolants denses en fibre est le bois. Les panneaux de fibres sont produits à partir de bois déchiqueté et l’écobilan n’est pas exceptionnel. Le taux de rendement de cette masse avoisine les 50% du poids brut.

En somme, un panneau de fibre de bois qui pèse 160  kg/m3 exige 300 kg de bois, plus 20 kg d’huile ou de gaz pour la production et encore plus si le panneau est ciré ou  plastifié.

En second lieu vient leur durabilité, ce qui n’est pas forcément la caractéristique première de la laine de bois, par exemple, qui, en plus d’assurer un piteux confort d’été, ne supporte pas l’humidité.

En France, les informations sur les effets sanitaires des produits de construction sont distillées au compte-gouttes. Nous savons toutefois que les isolants de remplissage  peuvent générer des affections dermatologiques importantes, sans compter le risque d’asthme dû aux liants et les doutes qui subsistent quant à la cancérogénicité de leurs fibres.

La pose des isolants fibrés exige aussi de prendre quelques précautions: découpe, manipulation et pose génèrent  de la poussière, laquelle peut provoquer des affections respiratoires. Le port d’un masque (classe d’efficacité Pl., P2 ou P3, marquage CE, norme EN 149) est donc recommandé.

D’autant plus que le sel de bore, antifongique, insecticide et ignifugeant naturel utilisé dans certaines ouates ou fibres de  bois, longtemps considéré comme inoffensif, a été classé en novembre 2008 comme neurotoxique en cas d’inhalation.

Nous n’avons pas encore d’indications sur les valeurs seuils, mais le principe de précaution invite les artisans à se protéger. Le couple frein vapeur et parement, doit être correctement  posé et sans contact occupant à l’intérieur de la maison.

Polystyrène, un polymère éco conscient

Le PSE est préparé par un procédé de frittage de parcelles sphériques contenant 98% d’air retenu à l’intérieur de cellules creuses infiniment légères.

En parfaite opposition des isolants à fibres, la plaque de polystyrène est produite entièrement sous vide et génère beaucoup moins d’effets nocifs sur l’environnement. De plus sa transformation ne génère aucun relargage ni poussières résiduelles.

Le polystyrène expansé  est un excellent isolant: Léger, naturel, écologique, économique.
Il s’agit d’un matériau isolant réalisé avec un polymère macromoléculaire, qui grâce à sa structure particulière offre de nombreux et surprenants avantages.

Ce matériel technologiquement avancé permet des applications novatrices, même dans le domaine de l’alimentation. Le polystyrène expansé PSE présente de nombreux avantages écologiques par rapport aux autres matières plastiques.

Dans la production de Polystyrène on n’utilise pas de chlorofluorocarbures ni des hydrofluorocarbures nuisibles à l’atmosphère. Les molécules fusionnées forment la structure consistante et rigide du produit final.

Les avantages sont nombreux. La manufacture nécessite très peu d’énergie et elle peut donc être considérée complètement écologique;

Le traitement produit à la vapeur d’eau n’a pas seulement une fonction technique pendant la fabrication, mais il rend l’objet hygiénique en le stérilisant.

La particularité la plus remarquable du matériel PSE réside dans sa propriété isotherme, c’est à dire isolant thermique, obtenue par l’air contenu dans le produit. Le PSE a une capacité de résistance au froid et aux sources de chaleur extraordinaire.

Ses éléments constituants le rendent inerte au graisses et acides. De par sa composition chimique il ne présente aucun intérêt nutritionnel pour les fourmis, les termites et les rongeurs.

Le PSE a une structure à molécule fermée, donc il n’absorbe pas l’eau ; cette caractéristique est essentielle pour le maintien du pouvoir isolant. Sa propriété isotherme permet de conserver longtemps la température, sans provoquer à l’extérieur le phénomène de condensation.

C’est dans le secteur alimentaire que le P.S.E exprime au  mieux sa capacité de maintenir inaltérées les caractéristiques des aliments, en limitant le changement de température des produits, par exemple au moment du transport. En outre les récipients en polystyrène peuvent être utilisés pour réchauffer les aliments (température maximum supportée: 80°).
Depuis 40 ans le conteneur en Polystyrène PSE a été utilisé pour protéger les produits alimentaires: viandes, fromages, assaisonnement, frites ...

Le polystyrène PSE est un isolant thermique, léger et hygiénique. Grâce à cette dernière caractéristique il a même été introduit dans les hôpitaux: en effet, le procédé de stérilisation à la vapeur élimine tout risque d’agression par les bactéries.

Réemploi et recyclage

Les produits utilisés peuvent être éliminés dans les incinérateurs et brûlés avec tous les autres déchets solides urbains sans aucun dégât pour l’environnement.

Le niveau de toxicité n’est pas supérieur à celui du bois et les produits de la combustion sont l’eau et l’anhydride carbonique, tout comme dans le métabolisme humain.

Lorsqu’il n’est pas possible d’écouler les produits en polystyrène utilisés dans les incinérateurs ou les recycler, on peut utiliser les décharges normales sans provoquer de dégâts pour  l’environnement. En effet le produit est inerte du point de vue chimique et ne pollue ni l’air ni les couches aquifères.

Enfin, il y a encore un avantage : les déchets broyées avec les déchets solides urbains, grâce à leur contenu élevé d’air, facilitent la décomposition des écorces organiques.

Le polystyrène recueilli, broyé et mélangé au terreau est un inerte idéal pour la production des plantes ornementales en vase.

Le procédé de recyclage commence en coupant et en nettoyant le PSE utilisé: ensuite le produit est dissous à 200 degrés, mélangé et poussé dans une presse d’extrusion pour la production des pellets.

Le matériel recyclé reprend ainsi ses caractéristiques primitives pour une réutilisation pérenne.

PRODUCTION

En comparant les exigences de production d’une plaque de P.S.E. avec une plaque de cellulose, plusieurs observations sont notées:

La production d’une plaque de cellulose consomme 17 à 20 fois plus d’électricité.
La production d’une plaque de cellulose utilise 10 fois plus de quantité de vapeur.
La production d’une plaque de cellulose rejette 300 fois plus de volume d’eau dans les égouts
Les résidus de la production d’une plaque de cellulose aboutissent aux eaux des égouts qui contiennent 40 fois plus de polluants

PRODUITS CHIMIQUES

Les exigences chimiques pour produire des plaques de cellulose sont nombreuses.
Des quantités d’hydroxyde de sodium ou de sulfate de sodium sont nécessaires pour transformer la pulpe de bois.Des quantités plus importantes de chlore, de chlorate de sodium, d’acide sulfurique et d’autres produits chimiques ne servent qu’une seule fois et ne sont pas réutilisées.L’utilisation de ces produits chimiques s’élève à 110/170 kg par tonne métrique de pâte de bois.

Au contraire, les propriétés supérieures de la plaque de polystyrène tiennent compte de l’utilisation de seulement 15 à 25% de plus de matière pour produire une plaque de même dimension.

Les exigences chimiques s’élèvent seulement à 3 kg par m3 de P.S.E. soit environ 4% du total utilisé pour la plaque de cellulose, aboutissant à l’utilisation de seulement 33 kilos par tonne métrique.Contrairement à la croyance populaire, le CFC n’est pas utilisé pour produire la plaque de P.S.E.

ANALYSE DES ISOLANTS

Choisir des Isolants écologiques va de soi...Mais, écologique ou pas, l’isolant ne fait pas tout!
Une paroi, c’est un ensemble: ossature, maçonnerie, parement et étanchéité jouent un rôle non négligeable dans la qualité finale de l’isolation et du Bilan carbone;

L’atout majeur des madriers ERGOWOOD® réside dans leur concept monobloc autoportant et isolant dans une même phase de travail d’isolation ergonomique. Leur mise en œuvre ne nécessite que 3 gestes au M2  là où les structures à Ossatures bois demandent 33 manipulations (découpes, clous, vis sciages, pare vapeur, rouleaux, etc.…)

Pour une faible consommation d’énergie et un grand confort intérieur, été comme hiver, il faut prévoir des épaisseurs assez conséquentes.

Une isolation performante, du type de celle préconisée par le label BBC-Effinergie, exige de 26 à 40 cm d’isolant en toiture (R entre 6,5 et 10) et de13 à 22 cm en mur (R de 3.2 à 5,5), pour des isolants affichant un lambda proche de 0,040.

Les murs ERGOWOOD® intègrent la meilleure valorisation environnementale selon les critères analysés ci-dessous.

Critères de comparaison

Parmi les critères techniques présentés dans ce tableau, figurent:

Le lambda (A), coefficient de conductivité thermique (en W/m.K), qui renseigne sur la performance d’isolation d’un matériau.

Plus À est faible, plus le matériau est isolant.

La plupart des isolants ont un A situé autour de 0,040.

Attention aux documents commerciaux indiquant seulement « 0,04 «, car le troisième chiffre après la virgule a son importance !

Pour comparer les épaisseurs des familles d’isolants à performance thermique égale, nous
avons choisi de prendre une résistance thermique R (en m2.K/W) de 5, qui correspond à une bonne isolation des murs.

R est obtenu en divisant l’épaisseur d’un matériau (en mètre) par son lambda.

La capacité hygroscopique est la faculté d’un matériau à absorber le surplus de vapeur d’eau quand l’air est trop humide et à le restituer lorsqu’il s’assèche.

Le coefficient de résistance à la diffusion de la vapeur d’eau (IJ [mu]), quant à lui, indique la capacité d’un matériau à laisser se diffuser la vapeur d’eau.

Plus [1] est élevé, plus la résistance est grande et moins la vapeur d’eau peut traverser la paroi. Cette valeur (sans unité) est intéressante pour composer une paroi la plus perspirante possible.

Le classement au feu est régi selon les Euro classes.

La classe A regroupe des produits ne contribuant pas ou très peu au développement du feu.

À l’opposé, dans la classe F, se trouvent les matériaux n’ayant démontré aucune performance contre la propagation du feu.

Le déphasage d’un matériau joue un grand rôle pour le confort thermique d’été de l’habitation. Il représente la durée entre le moment où la température est la plus élevée à l’extérieur et celui où elle est la plus élevée à l’intérieur. On privilégiera, dans les régions concernées par les surchauffes estivales, un isolant de toiture ayant un déphasage d’au moins 10 heures pour que l’onde de chaleur extérieure du milieu de journée atteigne l’intérieur de la maison durant la nuit.

L’énergie Primaire ou énergie grise calculée en Unité Fonctionnelle pour 1m² D’isolant à R= 5 m².K/W)

  Lambda en W/mK Epaisseur  pour R=5 En cm Hygroscopie Résistance Vapeur d’eau Classement Feu Temps de Déphasage En heures Energie Primaire en kwH/UF PRIX euros Pour R=5
Fibre de Bois 0,040 23 ++ 3 E 15 195 75
P.S.E. 0,037 18 -- 30 B 6 84 10

BILAN P.S.E. par rapport au panneau Fibre de Bois

  • Le coefficient de conductivité thermique (en W/m.K), : + 10%
  • La résistance thermique, R (en m2.K/W) : +27%
  • La capacité hygroscopique : + 50%
  • La résistance à la diffusion de la vapeur d’eau : +1000%
  • Le classement de résistance au feu : + 60%
  • Le déphasage :   - 60% (Largement bonifié par la structure bois du madrier ERGOWOOD®)
  • L’Energie Primaire : - 130%
  • PRIX : -650%

Si on intègre ces nombreux critères, la tendance écologique et économique est largement positive en faveur du madrier ERGOWOOD® à isolant PSE intégré.

MISE EN ŒUVRE de l’Isolant

Pour mettre en œuvre une bonne isolation, il faut une technique appropriée et un artisan compétent. Car un panneau de fibre de bois placé sans précaution ne sera pas plus efficace qu’un mauvais isolant. Les artisans formés à la pose de l’isolation thermique sont rares alors que la rationalisation des madriers ERGOWOOD® avec isolant PSE intégré est à la portée de chaque auto constructeur.

En  juillet 2008, l’OPEN (Observatoire permanent de l’amélioration énergétique du logement) a publié une note de synthèse précisant que 8 % seulement des logements rénovés en 2006 atteignaient « un niveau de performance thermique exemplaire ». On peut en conclure que les 92 % restant étaient truffés de ponts thermiques ou de défauts d’étanchéité à l’air, les erreurs les plus courantes, ou encore que les épaisseurs d’isolants étaient insuffisantes.

Les Madriers ERGOWOOD® permettent d’éviter ce genre de déconvenues du fait de leur caractéristique d’élément porteur isolant monobloc.

Il existe par ailleurs des techniques qui permettent de vérifier que son isolation a été posée dans les règles de l’art. La thermographie infrarouge permet de « photographier » les ponts thermiques. Et, pour vérifier l’étanchéité à l’air, il existe le test de la porte soufflante (blower door test).

CONCLUSION

Lorsque tous les facteurs sont pesés : la production, le recyclage, la mise en œuvre, les avantages des différentes caractéristiques du P.S.E. sur la cellulose et la fibre de bois, sont évidents.

La plaque de P.S.E est un choix éclairé pour son intégration sandwich dans le madrier monobloc ERGOWOOD® qui protège en fait l’environnement par économie d’énergie primaire et contribution à la réduction de l’effet de serre.