Les matériaux isolants en fibre de bois Gutex haute performance surpassent la mousse
En raison de la densité et de la capacité thermique spécifique du bois, l'isolation en fibre de bois Gutex est capable de surpasser de loin les matériaux non durables et malsains tels que l'isolation en mousse XPS. Bien que Gutex ait une valeur R par pouce (R-3,7) inférieure à XPS (R-5), il est important de noter que la valeur R est un moyen inexact et incomplet de prédire les performances dans le monde réel. Pour illustrer ce point, avec des conditions réelles, nous avons construit deux boîtiers : un boîtier Gutex évalué à R-5,7 et un boîtier XPS évalué à R-10. Plus d'un mois de collecte de données à l'aide d'enregistreurs numériques de température et d'humidité SensorPush, les résultats approfondissent notre compréhension des performances supérieures de Gutex malgré une valeur R installée d'environ 40 % inférieure.
Analyses ça
Il est devenu évident que nous devons rendre les bâtiments plus économes en énergie, et nous savons que les matériaux sélectionnés pour atteindre cet objectif peuvent avoir un impact énorme sur le succès ou l'échec, même si nous ne l'apprécions pas toujours pleinement. Les matériaux d'isolation naturels présentent de nombreux avantages, tels qu'une meilleure santé, une plus grande durabilité et une faible teneur en carbone incorporé (Magwood 2017). Cependant, ce qui n'est souvent pas discuté ou apprécié, c'est que les matériaux d'isolation naturels, comme la fibre de bois, peuvent offrir de bien meilleures performances allant de l'insonorisation aux performances thermiques (Gutex 2018).
Les tests standard pour la valeur R utilisent une température en régime permanent (ASTM 2018), mais nos boîtiers existent dans un monde de températures très variables. De plus, les tests de valeur R n'incluent généralement que le transfert de chaleur conductif, manquant toute influence du transfert de chaleur rayonnante, et sont effectués dans des conditions irréalistes, telles que 50 degrés F à l'intérieur et 100 degrés F à l'extérieur (Bailes 2013).
Une autre métrique pour comprendre le monde réel ? La meilleure métrique disponible est probablement la diffusivité thermique, qui comprend le coefficient de transfert de chaleur, mais comprend également la densité et la capacité thermique spécifique du matériau. La capacité thermique spécifique est la quantité de chaleur nécessaire pour modifier la température d'un matériau. La mousse ne nécessite pas beaucoup de chaleur pour changer de température, mais le bois nécessite beaucoup plus de chaleur pour changer de température. La densité est importante car elle détermine la quantité de matériau existant par unité d'épaisseur. Par conséquent, l'isolant en fibre de bois peut en fait offrir plus de confort et d'efficacité malgré une valeur R inférieure à celle de la mousse.
Mais, bien sûr, le mieux que nous puissions faire est de collecter des données empiriques et de les analyser, et c'est donc ce que nous avons fait.
Détails de l'expérience
Figure 1. Construction des boîtes Gutex et XPS
Figure 2. Emplacement des boîtes pendant l'expérience
Figure 3. Enregistreur de données SensorPush
Figure 4. Deuxième emplacement des boîtes, déplacé après 2 semaines pour garantir la cohérence des données.
L'expérience a été menée à Tucson, en Arizona, de septembre à octobre 2018. Deux boîtes presque identiques ont été construites et placées exactement dans les mêmes conditions ambiantes pendant un mois de collecte de données. La seule différence entre les boîtes était que la boîte XPS était plus épaisse pour offrir une valeur R beaucoup plus élevée. Chaque boîte est exactement 1 pied cube. La boîte Gutex est de 1 9/16" d'épaisseur Thermosafe WD pour atteindre R-5.7 et la boîte XPS est de 2" d'épaisseur pour atteindre R-10. Les boîtes ont été scellées à l'air en utilisant exactement la même méthode (ruban Pro Clima Tescon Vana et Pro Clima Multibond). Un enregistreur numérique de données de température et d'humidité SensorPush a été placé exactement au même emplacement au centre de la boîte dans la boîte Gutex et la boîte XPS.
Les boîtes ont été placées de manière à ce qu'il n'y ait pas d'ombrage entre les boîtes et qu'elles reçoivent exactement la même quantité de rayonnement solaire, de chaleur ambiante, de précipitations et d'autres conditions ambiantes. Après deux semaines, les boîtes ont été déplacées vers un nouvel emplacement pour s'assurer que les données étaient cohérentes avec le premier emplacement pour aider à vérifier les lectures.
Résultats
Résultats montrant une variabilité plus élevée et des températures plus extrêmes dans la boîte XPS (ligne rouge) que dans la boîte Gutex (ligne bleue)
Résultats montrant une variabilité plus élevée et des températures et une humidité plus extrêmes dans la boîte XPS
Résultats avec la météo ambiante
Démonstration de la capacité thermique spécifique
Comme on peut le voir sur les images ci-dessus, la température et l'humidité dans la boîte XPS étaient à la fois plus extrêmes et plus variables que la boîte Gutex, bien que la boîte Gutex ait une valeur R inférieure d'environ 40 %. Cela confirme la proposition selon laquelle la valeur R est une mesure incomplète pour déterminer le confort et l'efficacité réels fournis par l'isolation.
Confort & Climat
La recherche a également montré que le confort est le plus grand facteur de motivation pour les gens à s'engager dans de nouvelles constructions à haute performance ainsi que des rénovations (Bean 2018). Le confort associé aux avantages de l'efficacité et de la séquestration du carbone font des panneaux de fibres de bois Gutex un choix évident lorsqu'il s'agit d'atténuer la crise climatique à travers l'environnement bâti.
Les références
- Chris Magwood, 2017
- Nouvelle architecture carbone
- Site Web Gutex, 2018
- https://gutex.de/en/product-range/product-properties/insulation-in-summer/
- Allison Bailes, 24 avril 2013
- https://www.energyvanguard.com/blog/59419/Big-News-The-R-Value-of- Insulation-Is-Not-a-Constant
- Site Web de l'ASTM, 2018
- Les trois méthodes de test les plus fréquemment utilisées pour mesurer la valeur R sont :
- ASTM C 177, Méthode d'essai standard pour les mesures de flux de chaleur en régime permanent et les propriétés de transmission thermique au moyen de l'appareil à plaque chaude gardée.
- ASTM C 518, Méthode d'essai standard pour les mesures de flux de chaleur en régime permanent et les propriétés de transmission thermique au moyen de l'appareil de débitmètre thermique.
- ASTM C 976, Méthode d'essai standard pour la performance thermique des assemblages de bâtiments au moyen d'une boîte chaude calibrée.
- Robert Bean, Seattle, Washington 4 octobre 2018
- Présentation au Symposium sur les murs durables, ASHRAE 55.5
