Les bâtiments de santé représentent environ 2 % de la consommation énergétique nationale, selon l’Agence de la transition écologique (Ademe). La production d’eau chaude fait partie des postes de dépenses à réduire. Sur ces établissements, les grandes dimensions rendent les opérations d’isolation des tuyaux d’eau chaude plus lourdes et plus complexes. Quelles sont les difficultés à anticiper et les produits adaptés à de tels chantiers ?

La contrainte des travaux pour un établissement de santé

Le temps du chantier d’isolation du bâtiment, les activités tournent au ralenti. C’est encore plus vrai pour les travaux menés à l’intérieur de l’établissement qui supposent la condamnation des pièces et des restrictions d’accès sur certaines voies de circulation intérieures.

Dans tous les bâtiments qui accueillent un public sensible (école, crèche, hôpitaux…), ces contraintes doivent être réduites au strict minimum. Pour ce faire, il faut mener une réflexion en amont sur la possibilité de mener certaines opérations par l’extérieur (ITE).

Concernant le calorifugeage des canalisations, le seul levier disponible est celui de la rapidité d’exécution.

Comment accélérer l’exécution des travaux de calorifugeage ?

Pour accélérer l’exécution des travaux de calorifugeage, il est possible de s’orienter vers des produits préformés. Alsic, spécialiste de la transformation et de la distribution de matériaux isolants, propose des produits adaptés aux différentes composantes d’un système de circulation d’eau chaude : des coquilles et des coudes ou encore des manchons isolants.

Ces solutions sont très utiles pour une mise en œuvre rapide sur les longues canalisations. S’agissant de tuyaux plus volumineux, les solutions souples comme les matelas isolants à enrouler sont à privilégier. Certaines sections comportent des vannes devant rester accessibles à tout moment. Pour les isoler sans compromettre l’accès en cas de besoin, il est possible de les recouvrir d’une housse isolante prévue à cet effet.

Les autres critères à évaluer pour l’isolation d’un bâtiment de santé

Les isolants sélectionnés doivent répondre aux autres exigences applicables dans le cadre de travaux réalisés sur un établissement recevant du public. La résistance au feu et la performance énergétique du produit isolant doivent respecter les valeurs minimales imposées. Le niveau d’émissions en composés volatils des éléments mis en œuvre est encore un autre critère à observer.

Avec des produits adaptés à l’isolation des bâtiments de santé, les usagers devraient consommer à la fois moins d’eau et moins d’énergie. Quand l’eau arrive à bonne température, elle coule moins longtemps. Quand les locaux sont mieux isolés, et donc mieux chauffés, il est possible de se satisfaire d’une eau à plus faible température. Ces gains d’efficacité peuvent être renforcés par une campagne de sensibilisation menée en parallèle du projet de rénovation et d’isolation du bâtiment.

Les solutions d’isolation sont qualifiées de durables lorsqu’elle présente un intérêt du point de vue de la conception écoresponsable du bâtiment. Cela peut être des matériaux isolants biosourcés, et/ou une technique qui permet de réduire l’empreinte carbone du projet.

Les matériaux isolants durables

Les matériaux isolants durables se caractérisent par un faible impact environnemental. Ils sont idéalement issus de ressources naturellement abondantes dans l’environnement du chantier : un champ de chanvre, une forêt gérée durablement… Les matières biosourcées ou géosourcées ne manquent pas.

Les isolants biosourcés sont ceux qui sont issus de matières végétales, comme le bois ou la paille, ou animales comme la laine de mouton. Les matières biosourcées sont obtenues à partir de pierres ou d’éléments minéraux naturels non transformés ou peu transformés. Il existe des isolants géosourcés, comme la laine de roche, particulièrement adaptés aux besoins du bâtiment grâce à sa résistance au feu.

Un choix adapté à l’environnement de pose

Le caractère durable de l’isolant choisi pour telle ou telle construction dépend aussi des caractéristiques de l’environnement. Le milieu est-il plutôt humide ou sec ? Les épisodes de grand froid sont-ils plus ou moins fréquents que les vagues de chaleur ? Quels sont les autres matériaux de construction et avec quels isolants sont-ils compatibles ? Si les propriétés des différents matériaux mis en œuvre entrent en conflit (mur, pare-vapeur, isolant, revêtement…), c’est la durabilité du bâtiment qui est compromise.

L’origine et les conditions de pose de l’isolant

Le transport est un poste d’émission en gaz à effet de serre (GES) majeur dans le cycle de vie d’un matériau isolant. Plus le site de production est proche de celui du chantier, plus les émissions GES associées sont réduites. Mais la relative proximité ne suffit pas. Les conditions de pose sont aussi à prendre en considération.

Disons que vous avez un isolant A produit à 300 km et un isolant B produit à 150 km. Poser du B pourrait vous permettre de diviser par 2 les émissions associées au transport. Mais si, pour poser votre isolant B, vous devez faire intervenir plusieurs artisans, et ce sur plusieurs jours, il faudra ajouter leurs émissions GES respectives au bilan carbone de l’installation. S’il s’avère que l’isolant A peut être posé en moins d’une journée et par moins de personnes, cela pourrait changer la donne.

Fin de vie du bâtiment : quelle suite pour l’isolant ?

Les isolants pouvant intégrer facilement les filières du recyclage, ou être employés tels quels sur un autre chantier, sont aussi valorisés du point de vue de la durabilité. Pour être réemployé, il faut que le matériau soit resté en parfait état. Cela suppose une bonne résistance. Sur les chantiers, ces isolants bien conservés et réutilisables sont souvent synthétiques ou d’origine minérale. La laine de roche fait partie des matières qui sont faciles à recycler, et qui sont suffisamment robustes pour être réemployées après une première vie.

L’isolant durable en calorifugeage

Si le choix de l’isolant est généralement assez ouvert pour l’enveloppe des bâtiments, il n’en va pas de même pour le calorifugeage. Il est encore plus restreint dans les environnements industriels avec les canalisations de chauffage ou des installations de transport des fluides à des températures extrêmes. L’impact environnemental du matériau se heurte alors aux besoins de résistance et de souplesse en raison des formes complexes des tuyauteries. Les isolants minéraux sont alors préférés par rapport aux matières biosourcées végétales et animales.

L’objectif est d’avoir un isolant performant, résistant et recyclable qui permette de réaliser des économies d’énergie justifiant son impact carbone. Vous en trouverez chez Alsic, votre expert en produits d’isolation thermique industrielle et de chauffage.

Les dommages du gel sur une canalisation non protégée affectent l’installation elle-même, mais aussi tous les processus associés. Pour éviter les coups d’arrêt intempestif et prolonger la durée de vie de ses équipements, il faut isoler les tuyaux contre le froid, notamment sur les parties les plus exposées du site.

Le gel des canalisations industrielles

Le gel des canalisations exposé au froid hivernal est un phénomène redouté par les industriels. Le traitement est coûteux et, selon les délais de remise en route du système, le coût d’arrêt peut sévèrement affecter l’activité de l’entreprise.

Un phénomène inévitable

L’eau fait partie des rares composés qui prennent plus de place à l’état solide. D’ordinaire, le caractère ordonné des molécules se traduit par un volume réduit. Alors que se passe-t-il quand l’eau des canalisations gèle ?

La molécule d’eau (H2O) est polarisée, ce qui lui permet de créer des liaisons hydrogènes. Si l’on observe de près ces liaisons dans la glace, elles s’organisent en réseau d’hexagones. Cette forme particulière laisse du vide. C’est pourquoi l’eau se dilate quand elle gèle. Cela explique aussi qu’elle flotte sur l’eau à l’état liquide puisque sa masse volumique est réduite.

Une solution simple

Pour éviter le gel des canalisations, il faut assurer la protection des tuyaux contre le froid. Des surfaces bien isolées sont considérablement moins exposées aux variations de températures extérieures.

Quand les tuyaux d’une installation sont calorifugés, la couche isolante empêche le froid et la chaleur d’affecter la température de l’eau. Les échanges thermiques sont particulièrement importants sur les tronçons extérieurs et sur les sections intérieures traversant des volumes non isolés, non chauffés et/ou non climatisés.

Comment choisir son isolant pour protéger les canalisations du gel ?

Le choix de l’isolant joue un rôle déterminant dans l’efficacité du procédé. Différents matériaux et plusieurs formes permettent la protection des tuyaux extérieurs contre le gel ou garantissent l’isolation des canalisations à l’intérieur des bâtiments. Voici comment s’y retrouver. 

Choisir le matériau pour isoler les tuyaux

Les matériaux de calorifugeage les plus courants sont la laine minérale, le verre cellulaire, le polystyrène et les mousses (polyuréthane, polyéthylène, élastomère…).

Retrouvez toutes les solutions pour isoler les tuyaux sur le sélecteur de produits Alsic, le spécialiste de l’isolation thermique industrielle.

Sélectionner la forme de l’isolant

Les isolants préformés sont souvent privilégiés pour leur simplicité de mise en œuvre. Les manchons d’isolation pour tuyaux, les coudes et les coquilles épousent parfaitement la forme des tuyauteries.

Dans certains cas, notamment pour les installations plus volumineuses, le format plus classique du rouleau à poser est une bonne option. Cela peut aussi être des panneaux isolants rigides pour les gaines rectangulaires.

La performance de l’isolation s’évalue grâce à une série de caractéristiques techniques. Ces valeurs nous renseignent sur les capacités d’un matériau à résister à la chaleur, mais aussi à limiter les variations de température, quelles qu’elles soient à l’échelle d’un bâtiment ou d’une installation. Parmi ces indicateurs, les coefficients thermiques des isolants jouent un rôle clé pour comprendre leur efficacité réelle face aux transferts de chaleur. Voici comment les analyser pour bien choisir un isolant. 

Que sont les coefficients thermiques des isolants ?

Les coefficients thermiques des isolants sont des valeurs numériques qui caractérisent leurs performances en matière de conduction, de résistance et de régulation de la chaleur. Ce sont des indicateurs essentiels pour comparer les matériaux isolants dans un projet de construction ou de rénovation.

L’épaisseur de l’isolant

La performance de l’isolation prend en compte l’épaisseur du produit. Le temps que met la chaleur à traverser le matériau est nécessairement impacté par son épaisseur, quelle que soit sa performance thermique. Dans l’univers des isolants, l’épaisseur est donnée en mètre et notée (e).

La conductivité thermique : lambda de l’isolation

La conductivité thermique est une autre caractéristique clé pour évaluer la performance d’une isolation. Cette valeur est appelée le lambda de l’isolation, noté (λ).

Le lambda traduit la capacité d’un isolant à transmettre la chaleur par conduction. Il correspond au flux de chaleur traversant un matériau de 1m d’épaisseur et 1 m² de surface en 1 seconde. Cette mesure du lambda d’isolation se fait avec un écart de température de 1°C entre les deux faces du produit.

La conductivité thermique s’exprime en W/(m.K) et se calcule selon la loi de Fourier, à partir du flux de chaleur traversant le matériau et du gradient de température entre ses faces.

Plus le coefficient lambda est faible, plus le matériau est isolant. À l’inverse, un lambda élevé signifie un flux de chaleur plus important et donc un moins bon isolant.

La résistance thermique de l’isolant R

La résistance thermique de l’isolant R traduit sa capacité à freiner les transferts thermiques. Pour la calculer, il faut connaître l’épaisseur (e) du produit et son lambda (λ). Le calcul du R thermique s’effectue entre l’épaisseur et la conductivité : R =e/λ. Autrement dit, pour un R optimal, il faut un maximum d’épaisseur et un minimum de conductivité thermique.

La capacité isolante R s’exprime en m²K/W.  Naturellement, plus R est grand, plus le matériau est isolant.

Isolation thermique : le coefficient U

Le coefficient de transmission surfacique (U) sert à quantifier l’efficacité thermique de différents ouvrages : les vitrages (Ug), les menuiseries (Uf) ou encore les fenêtres (Uw). La formule de calcul est l’inverse de la résistance thermique R : U = 1/R.

Le coefficient U s’exprime en W/(m²K). Plus une paroi est performante, plus son coefficient U est faible.

L’indicateur de déphasage thermique

Le déphasage thermique permet de saisir le temps que met la chaleur pour traverser la paroi. Cet indicateur est très utile pour évaluer le confort thermique estival à l’intérieur d’une construction. Le déphasage, exprimé en heure, doit permettre de retarder les apports de chaleur intérieurs afin qu’ils puissent coïncider avec la chute des températures nocturnes.

Le calcul du déphasage thermique prend en compte l’épaisseur, la densité, la capacité thermique et la conductivité du matériau. Un déphasage élevé améliore le confort d’été en retardant la transmission de chaleur vers l’intérieur.

Quels sont les indicateurs utiles pour les installations industrielles ?

Dans l’industrie, les installations à isoler peuvent présenter des surfaces planes ou cylindriques : isolation des parois, calorifugeage des tuyaux… La résistance thermique du complexe isolant R est ici un excellent indicateur, qui tient compte de l’épaisseur et de la conductivité thermique.

Les indices sur l’isolation thermique des produits isolants sont multiples. Il y a les critères que nous venons d’évoquer, mais aussi les caractéristiques techniques comme la capacité hygroscopique ou la résistance à la vapeur d’eau. Il est essentiel de les considérer ensemble, pour mieux saisir les capacités et la durabilité d’une solution d’isolation.

Vous cherchez des solutions pour améliorer les performances thermiques de votre local d’activités ou renforcer l’efficacité d’une installation industrielle ? Le traitement des ponts thermiques fait partie des actions à considérer pour combler les failles d’une isolation vieillissante, mal exécutée, ou tout simplement inexistante.

Qu’est-ce qu’un pont thermique ?

Un pont thermique est un lieu d’échange de chaleur entre deux environnements. On retrouve ainsi des ponts thermiques entre l’intérieur chauffé d’un bâtiment et l’extérieur, mais pas seulement.

Le pont thermique linéaire

Les exemples les plus souvent associés à ce type de désordre sont les jonctions entre différents ouvrages de l’enveloppe d’une construction : liaison d’isolation intérieure entre le mur et la toiture, liaison entre la fenêtre et le mur… On parle dans ce cas de ponts thermiques linéaires.

Quelles sont les autres formes de ponts thermiques ?

Les ponts thermiques en isolation s’observent plus généralement entre deux volumes affichant des températures différentes. Cela peut être l’intérieur d’un tuyau d’eau chaude et le volume d’une pièce fermée, mais non chauffée en hiver.

Ici, le point d’échange n’est pas nécessairement linéaire. Il existe d’ailleurs une multitude de ponts thermiques ponctuels (un angle) ou structurels qui se forment sur une isolation mal mise en œuvre (discontinuité, entrée d’air au niveau des fixations…).

Comment se manifeste le pont thermique ?

 Quelle que soit sa forme et sa position, le pont thermique affecte le contrôle des températures de l’air et des fluides.

Cela a des conséquences sur les performances des systèmes de chauffage, de climatisation et sur toutes les installations qui transportent des fluides dont la température doit pouvoir être contrôlée avec précision.

Ces ponts thermiques entraînent une consommation excessive en énergie de chauffage ou de refroidissement. Ils sont aussi une source de surcoûts et de pertes d’efficacité dans l’industrie.

Qu’est-ce qu’une rupture de pont thermique ?

La rupture du pont thermique est l’action qui permet de corriger le défaut d’isolation entre deux ouvrages. À ne pas confondre avec la rupture de l’isolation qui correspond à une discontinuité dans l’enveloppe isolante.

Comment traiter les ponts thermiques ?

Le traitement du pont thermique commence par un diagnostic. Il faut identifier toutes les zones de faiblesse et remonter à la source du problème.

L’isolation thermique du bâtiment

La rupture d’un pont thermique linéaire supprime la discontinuité de l’isolant entre les deux surfaces. L’isolation thermique par l’extérieur est souvent privilégiée à l’isolation intérieure pour venir à bout de ces défauts. Selon les ouvrages problématiques identifiés par le diagnostic, il sera possible de choisir le type d’isolant et la méthode la plus appropriée.

Le calorifugeage des canalisations

Le calorifugeage des canalisations non isolées permet de corriger des ponts thermiques affectant les performances d’un système de chauffage, de refroidissement, ou d’une installation industrielle.

Un calorifugeage peut passer par la mise en œuvre de coquilles isolantes, de panneaux et matelas ou encore de manchons. Autant de  produits isolants qu’Alsic met à la disposition des professionnels pour répondre à leurs besoins en isolation thermique industrielle et chauffage.

Dans un local d’activités industrielles, les sources de pertes énergétiques sont nombreuses. Voici 7 façons d’aborder le problème.  

Audit énergétique : un préalable indispensable

Sans audit énergétique, vous risquez d’avancer à l’aveugle sans savoir quelles actions de travaux prioriser. Certains postes de dépenses peuvent être élevés, mais quasiment irréductibles, tandis que d’autres sont inutilement gonflés par un manque d’efficacité technique ou stratégique.  

La phase d’audit permet à l’entreprise de vérifier la pertinence des solutions et des approches stratégiques mises en place dans le local industriel.  

Maintenance régulière et prédictive des équipements  

Un parc d’équipements défaillants est une source importante de dépenses énergétiques pouvant être évitées grâce à une meilleure politique de maintenance. Plus les équipements sont contrôlés régulièrement, plus vous êtes en mesure d’appliquer des correctifs simples et économiques, évitant la surconsommation et à terme le remplacement anticipé de la solution.  

L’intelligence artificielle promet à l’avenir une gestion millimétrée de ces opérations de maintenance. Sur la base de données historique, ces systèmes peuvent anticiper avec justesse le besoin en maintenance d’une installation spécifique. 

Optimisation de la CTA et du système CVC  

La Centrale de Traitement de l’Air (CTA) fait partie du système de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) du local industriel. Ces installations peuvent être optimisées en ajustant le dimensionnement au plus près des besoins du terrain et en optant pour des solutions avec récupération de chaleur.  

L’air traité par la ventilation mécanique contrôlée peut être une source de calories à récupérer pour les injecter dans un système de chauffage. L’audit vous permettra de mettre le doigt sur ces foyers d’économie potentielle.  

Réduction de pertes énergétiques sur le réseau de canalisation  

Dans l’industrie, la performance des équipements de production de chaleur dépend aussi du niveau d’isolation des canalisations qui acheminent les fluides chauds.  

En cas de défaillance, les calories sont en partie perdues vers l’extérieur, notamment lorsque le réseau hydraulique passe par des pièces non chauffées. Les réseaux de fluide froid mal isolés sont aussi une source de pertes énergétiques, puisque la fraîcheur ne sera pas entièrement conservée.  

Une opération de calorifugeage des tuyaux peut permettre à l’entreprise de réaliser des gains énergétiques non négligeables en protégeant la circulation des fluides chauds et froids utiles à ses activités.  

Isolation thermique du local : parois opaques et vitrées  

Un autre moyen de conserver l’énergie là où elle est utile, est d’isoler le local industriel. Les plafonds et les vitrages donnant sur l’extérieur font partie des ouvrages affichant les pertes énergétiques les plus importantes dans le bâtiment.  

Rationalisation des usages de l’éclairage artificiel  

Des fenêtres bien isolées peuvent en revanche vous faire économiser l’énergie consommée pour l’éclairage des locaux. Si vous parvenez à maximiser les apports de lumière naturelle (aménagement stratégique, brise soleil…), vous pouvez réduire le besoin en éclairage artificiel pendant la journée.  

Paramétrage des horaires et périodes de fonctionnement 

Pour tous les postes de dépenses en énergie de l’entreprise, une programmation parfaitement ajustée permet généralement de réaliser des économies considérables sur l’année. La mise en route du chauffage des locaux selon les heures d’arrivée ou encore l’arrêt de certaines machines sur les périodes de baisse de production saisonnière sont des sujets à explorer pour affiner sa stratégie de réduction des pertes énergétiques.