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Aérogel en isolation : le plus performant des isolants explique
L’aérogel est une substance solide derivee d’un gel dont le solvant à ete remplacé par un gaz. Le resultat est une matrice de silice extrêmement poreuse (95 % de vide) avec une conductivité thermique record : 0,013 à 0,015 W/m.K, soit deux à trois fois moins qu’un isolant conventionnel. Pour la même épaisseur, l’aérogel isole donc deux à trois fois mieux que la laine de verre ou le PSE graphite.
propriétés physiques et performances
| critère | Aérogel | PIR | PSE graphite | Laine de verre |
|---|---|---|---|---|
| Lambda (W/m.K) | 0,013-0,015 | 0,022-0,025 | 0,030-0,033 | 0,030-0,040 |
| épaisseur pour R=2 | 2,5-3 cm | 5 cm | 6-7 cm | 7-8 cm |
| Résistance au feu | A1 (incombustible) | B à C | E | A1 |
| Hydrophobicite | élevée | Moderee | Bonne | Faible |
| Densité (kg/m3) | 100-200 | 30-50 | 15-25 | 10-30 |
| Prix (euros/m2 pour R=2) | 60-150 | 8-12 | 5-9 | 4-8 |
Le lambda de l’aérogel (0,013-0,015) est le plus bas des matériaux isolants disponibles commercialement, comparable seulement aux panneaux sous vide (VIP) mais avec une robustesse bien supérieure. L’aérogel peut être coupe, perce et travaille sans perdre ses propriétés, ce que les VIP ne tolerent pas.
Formes disponibles et applications
L’aérogel est commercialise sous plusieurs formes adaptées à différents usages :
Panneaux et plaques : l’aérogel de silice est souvent intégré dans un composite (fibre de verre + aérogel granule) pour former des panneaux rigides ou semi-rigides de 10 à 30 mm. Ces panneaux sont utilisés en rénovation pour les surfaces ou la perte d’épaisseur est critique : embrasures de fenêtre, tableaux de baie, plinthes, soffites.
Granules en vrac : l’aérogel en granules peut être mélange à la chaux ou au ciment pour former un mortier d’isolation. Ces enduits isolants à l’aérogel atteignent un lambda de 0,025-0,030 W/m.K, deux fois mieux qu’un enduit classique. Ils sont appliques en couches de 20 à 50 mm sur les façades ou les murs intérieurs.
Couvertures et manteaux : des produits en aérogel sous forme de nattes flexibles (type Spacetherm) sont utilisés pour envelopper des éléments de structure ponctuels ou traiter des jonctions.
Quand l’aérogel est justifié
Le coût de l’aérogel (10 à 20 fois plus cher que les isolants classiques) le réservé à des applications ou l’épaisseur disponible est une contrainte absolue. Les situations typiques :
- Embrasures et tableaux de baies vitrees : dans une rénovation, l’embrasure à souvent 5 à 8 cm de largeur. Poser 3 cm d’aérogel (R = 2,2) est plus efficace que 8 cm de laine de verre (R = 2,0) et laisse une ouverture utilisable
- Ponts thermiques ponctuels : piliers beton en ITE, nus de plancher dans les résidences collectives, linteaux beton au-dessus des fenêtres
- Logements avec hauteur sous plafond contrainte : studios ou l’on ne peut perdre que 2-3 cm au sol ou au plafond
- Intrados de balcons dans les rénovations BBC : traiter le dessous d’un balcon en porte-a-faux avec un produit mince et incombustible
Pour les grandes surfaces (murs, toiture, planchers), l’aérogel ne se justifié économiquement que si le gain d’épaisseur représente une valeur marchande mesurable : surface habitable récupérée dans un studio parisien, ou absence de travaux de menuiserie (pas de recalibrage des fenêtres).
Les limites de l’aérogel
Malgre ses performances thermiques records, l’aérogel présenté plusieurs limites :
- Fragilite mécanique : les panneaux d’aérogel pur sont extrêmement friables. Les produits commerciaux sont des composites qui reglent en partie ce problème, mais restent plus fragiles que les isolants classiques
- capacité thermique nulle : l’aérogel à une capacité thermique très faible (Cp ~ 1000 J/kg.K) et une densité faible, soit une inertie thermique quasi nulle. Il isole bien mais n’amortit pas les variations de température. Dans un mur, combiner aérogel et matériaux à forte inertie (brique, beton) est une bonne pratique
- Pas d’absorption acoustique : sa structure ouverte ne lui confere aucune propriété d’isolation phonique, contrairement à la laine minérale
- Prix très élevé : le rapport coût/performance global est inférieur aux isolants conventionnels des lors qu’il n’y a pas de contrainte d’épaisseur
Enduits isolants à l’aérogel
Les enduits à base d’aérogel de granules constituent un cas d’usage spécifique et croissant. Appliques en 3 à 5 couches sur une façade intérieure (ITE intérieure ou doublage mince), ils atteignent :
- Lambda de 0,025 W/m.K pour les meilleures formulations
- épaisseur totale de 25-40 mm pour un R = 1,0-1,5
- Compatibilité avec les murs anciens en pierre ou brique (respirants)
- Absence de ponts thermiques ponctuels (enduit continu)
Ces enduits s’appliquent à la truelle ou à la machine, avec un temps de séchage de 24 à 48 h par couche. Ils sont particulièrement adaptés aux bâtiments anciens ou la question de la compatibilité avec les matériaux existants est posée, comme explique dans l’article sur l’isolation des maisons anciennes.
Prix, disponibilité et aides
Les produits à base d’aérogel ne sont pas disponibles dans les grandes surfaces de bricolage. Ils se trouvent chez des negoces spécialisés, des distributeurs en matériaux d’isolation thermique par l’extérieur, ou en ligne. Les références les plus connues en France sont Spacetherm (panneaux), Fixit (enduits) et Knauf Insulation (panneaux composites).
Les enduits isolants à l’aérogel (type Fixit 222) sont éligibles aux CEE (certificats d’économies d’énergie) et éventuellement à MaPrimeRenov’ si le R final de la paroi atteint les seuils requis. Un panneau d’aérogel seul sur un pont thermique ponctuel ne généré pas d’aide spécifique mais peut contribuer à l’amélioration du DPE dans le calcul global.
Pour les situations ou l’épaisseur n’est pas un facteur limitant, les comparatifs entre PSE et PIR ou entre isolants biosourcés permettent de faire un choix plus économique.
Applications pratiques de l aérogel en rénovation
L aérogel trouve ses applications naturelles dans les rénovations ou chaque centimetre compte. Les tableaux de fenêtres (ebrasements) sont souvent des points faibles thermiques dans les bâtiments anciens : remplacer le platre par un enduit aérogel de 10 mm amélioré significativement le coefficient lineique en tableau. Les doublages minces en sous-pente ou les rénovation de combles avec faible hauteur disponible sont d autres applications ou l aérogel justifié son prix. Les plaques de platre integrant de l aérogel (lambda = 0,026 W/m.K) permettent des doublages de 40 mm atteignant R = 1,5, la où une plaque de platre standard demanderait 60 mm de laine minérale pour le même resultat. La comparaison PSE et PIR replace l aérogel dans le contexte plus large des isolants rigides selon les contraintes d épaisseur.