Une connaissance approfondie des caractéristiques physiques des produits d'isolation contribue au développement de bâtiments performants en énergie. Au sein du laboratoire hygrothermique des ouvrages à Marne-la-Vallée, le CSTB réalise des essais visant à caractériser la durabilité et l'efficacité énergétique des produits et procédés d'isolation. Le laboratoire dispose de grandes capacités de conditionnement des produits à des températures et humidités précises et diverses. Dans le cadre de missions d'expertise, de prestations d'évaluation et de certification, ce laboratoire permet de réaliser des essais selon les normes en vigueur, avec l'accréditation COFRAC n° 1-0300 (portée disponible sur www.cofrac.fr). C'est en particulier l'un des laboratoires pilotes impliqués dans la certification ACERMI.
Le laboratoire du CSTB peut mesurer l'épaisseur et la masse volumique d'un produit ou procédé d'isolation.
Pour les produits isolants en vrac en particulier, le laboratoire est pourvu d'un dispositif de soufflage et d'insufflation.
Il simule ainsi la mise en œuvre du produit et mesure la masse volumique du produit appliqué.
Ce laboratoire peut aussi caractériser la résistance mécanique, le tassement, la résistance thermique et le taux d'humidité d'un produit ou procédé d'isolation.
Résistance mécanique
Le laboratoire dispose d'équipements dédiés à la mesure de la performance mécanique des produits (presses, bancs de fluage). Les résistances mesurées aux efforts de traction, de cisaillement et de compression, permettent de cadrer les usages auxquels les produits sont destinés dans le bâtiment, selon les contraintes qu'ils subiront une fois mis en œuvre. Et ce, en accord avec les textes de référence (Documents Techniques Unifiés, référentiels de certification).
Tassement
L'épaisseur finale en œuvre des produits en vrac a un impact direct sur leurs capacités d'isolation. Le laboratoire réalise des essais de tassement sur des éprouvettes en vrac soumises à des conditions spécifiques de température et d'humidité. Ces essais permettent d'anticiper la performance du produit dans le temps.
Résistance thermique
Le laboratoire réalise les mesures de la résistance thermique des produits isolants grâce à une batterie de plaques chaudes gardées et fluxmètres et, depuis 2016, grâce à une boîte chaude gardée.
- La boîte chaude gardée peut réaliser des essais thermiques sur des parois complexes opaques ou vitrées, à échelle réelle. Elle permet de déterminer le comportement de parties d'ouvrage mises en œuvre dans le bâtiment.
- Parmi les plaques chaudes gardées et les fluxmètres, certains appareils sont équipés de robots chargeurs qui leur permettent de fonctionner 24h/24h et donc de réduire les délais. Par ailleurs, des équipements entièrement réglables s'adaptent aux produits aux caractéristiques particulières, tels que les produits d'origine biosourcée.
Comportement à l'eau et perméance à la vapeur d'eau
La performance des produits isolants dépend aussi de leur teneur en eau. Une fois le produit mis en œuvre, sa performance dépend de son aptitude à stocker l'eau liquide et à laisser passer la vapeur d'eau. Les essais réalisés par le CSTB permettent de limiter les désordres et de garantir le maintien des performances thermiques du produit selon l'usage prévu.
Des simulations numériques peuvent être pratiquées en complément des essais en laboratoire. Elles sont réalisées à l'échelle des produits et des parois afin de prédire leur comportement hygrothermique selon différents paramètres (caractéristiques intrinsèques des matériaux, conditions aux limites de température et d'humidité, conception et mise en œuvre de la paroi).
Pour identifier la capacité d'isolation d'un produit réfléchissant, il faut aussi mesurer l'émissivité des faces externes. Le CSTB dispose d'un laboratoire à Grenoble, qui effectue ces mesures.
