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isolants évalués selon la méthode © Edition 2014 La méthode «Spider»: indicateur de construction écologique et économique! Version résumée

Spider Update 2014 avec de nouveaux domaines d’application En mai 2009, le Spider des isolants a été publié pour la première fois. Il a éveillé un intérêt inattendu dans le secteur de la construction, et semble être largement utilisé pour le choix pratique des isolants. Cela nous a incités à publier la nouvelle version 2011, deux années plus tard. Pour continuer à suivre l’actualité, nous avons réalisé une deuxième mise à jour pour cette deuxième édition, et nous l’avons complétée par deux domaines d’application. Elle tient compte des évolutions des caractéristiques d’isolation thermique et des coûts de différents isolants, ainsi que des bilans en maté- riaux et énergie qui ont été publiés entre-temps. Les isolants PSE gris et blancs sont depuis peu également exempts de substances nocives, ce qui naturellement se traduit également dans les diagrammes Spider. L’isolation intérieure sur dalle et l’isolation des conduites d’eau sanitaire sont venues rejoindre les autres applications. C’est ainsi que la version actuelle du Spider des isolants reflète la situation des produits et des caractéristiques à la fin 2013. Cette actualisation n’a modifié les résultats de 2011 que dans quelques domaines. Nous n’avons pas touché à la méthodologie, elle a fait ses preuves, elle est robuste, donne de bonnes orientations et devrait vous offrir, à vous aussi, de grands services pour le choix de solutions durables pour les isolants.

isolants évalués selon la méthode © Graphiques présentant les caractéristiques durables des matériaux isolants Rapport sur la méthodo- logie utilisée et les résultats obtenus. Ueli Kasser, Daniel Savi et Matthias Klingler Schaffhauserstrasse 21 CH -8006 Zurich Tél. 043 300 50 40 Fax 043 255 15 35 [email protected] www.umweltchemie.ch Sur mandat de swisspor AG, 6312 Steinhausen

Synthèse Les isolants thermiques jouent un rôle essentiel dans la réduction de l’énergie de chauffage d’un bâtiment. Avec le Spider des isolants, swisspor AG, fabricant et fournisseur renommé de nombreux types d’isolants en Suisse, met à disposition des bureaux d’étude, des entreprises et des maîtres d’ouvrage, ainsi que d’autres spécialistes de la construction un instrument permettant une vision et une évaluation rapide de leurs différentes propriétés. Sur les axes du Spider, les caractéristiques écologiques, économiques et techniques sont représentées suivant un concept unifié. L’information est transparente, présentée de manière globale, et peut s’appréhender d’un seul coup d’œil. L’élaboration de la méthodologie et sa mise en œuvre ont été effectuées par un organisme indépendant, le büro für umweltchemie, en collaboration avec les spécialistes de la société swisspor AG et des associations d’entreprises. Le présent rapport expose la méthodologie et garantit la transparence. Le principe de représentation est très simple. Suivant le Exemple d’illustration du concept Spider: domaine d’application, 7 à 9 paramètres sont représentés Graphique du PSE standard utilisé comme isolati- sur les axes du Spider. Ils sont disposés dans le sens des on intérieure sur dalle aiguilles d’une montre, conformément aux étapes de leur vie, et comprennent la fabrication, les coûts d’investisse- EPS 16 cm ment, la mise en œuvre, les caractéristiques d’utilisation et d’élimination. Les axes sont orientés positivement et leur Préservation des ressources échelle est unifiée. Les paramètres sont adaptés aux con- ditions spécifiques des six domaines d’application toitures Facilité de recyclage 6 Minimisation des plates, façades ventilées, isolation thermique extérieure en- et d‘élimination 5 impacts environne- duite, isolation périmétrique, isolation intérieure sur dalle et 4 mentaux lors de la isolation des conduites sanitaires. Les comparaisons se rap- 3 fabrication portent à une performance normée pour tous les domaines d’application. Elles comprennent non seulement l’isolation 2 elle-même, mais aussi les fixations et autres accessoires liés directement à l’isolant. Dans chaque domaine d’applicati- 1 on, nous avons choisi les types d’isolants les plus adaptés 0 et les plus employés, ainsi que d’éventuelles alternatives. Absence Protection du climat Trois paramètres se rapportent au bilan matériaux et éner- de matières gie pendant la fabrication de l’isolant et des constructions potentiellement correspondantes. Avec l’énergie grise, les énergies non nocives renouvelables, matières premières importantes ont été pri- ses en compte dans la préservation des ressources. Pour Sécurité de mise en œuvre Prix avantageux l’évaluation des émissions des processus de fabrication, nous utilisons la méthode de 4

isolants évalués selon la méthode © Le groupe de matériaux spécifique des gaz à effet de serre pour cette application en raison de réglementations incen- est représenté séparément sous la forme d’un équivalent die supplémentaires. Les différences de prix sont moins im- CO2. Toutes les données sont originaires des publications et portantes que pour d’autres domaines d’application. Tous banques de données des EPF et de l’EMPA (ecoinvent). Les les produits de ce domaine d’application - et depuis 2013 coûts d’investissement (prix avantageux) sont déterminés également les plaques d’isolants PSE - sont exempts de en collaboration avec des experts indépendants des associ- substances nocives. ations. Pour la présente version, les prix ont été mis à jour par swisspor. En ce qui concerne les risques de mise en En ce qui concerne l’isolation extérieure enduite, les œuvre, la santé au travail et l’environnement, le poids, la avantages des plaques PSE sont notoirement supérieurs à stabilité de forme et la sensibilité aux intempéries ont été ceux de la laine minérale et des plaques composites PIR évalués et quantifiés. Pour les façades ventilées, les nom- aussi bien pour la fabrication, les coûts d’investissement breuses applications ont été traitées méthodiquement sous et les risques de mise en œuvre. Le PSE et la laine miné- l’aspect du comportement au feu des matériaux d’isolation. rale sont exempts de substances nocives et équivalents en Les utilisateurs désirent souvent des informations fiables termes de recyclage. Pour l’élimination, la laine de roche, sur les substances nocives. C’est pourquoi les quantités et matériau inerte, présente de légers avantages par rapport la toxicité pour l’environnement des substances présentes à l’incinération du PSE. Les plaques composites PIR/PSE dans les produits ont été représentées sur l’axe «Absen- n’offrent pas d’avantage particulier dans cette comparai- ce de matières potentiellement nocives». Dans le domaine son. d’application toitures plates, la durée de vie est une carac- téristique essentielle des différents systèmes. Sur la base Pour l’isolation du mur extérieur enfoui (périmétrique), des travaux de recherche, nous avons essayé de représenter les isolants ne présentent que de faibles différences à la une combinaison de durée de vie économique et technique. fabrication (PIE, CO2). Le PSE et le verre cellulaire sont tous L’axe Elimination comprend la recyclabilité d’une construc- les deux exempts de substances nocives. Par contre, les tion (2/3 de l’échelle) et les résidus éventuels si le matériau coûts d’investissement bien supérieurs de la variante verre doit être incinéré ou mis en décharge (1/3 de l’échelle). cellulaire et la sécurité de mise en œuvre inférieure due au Ces 7 ou 8 axes donnent une vue d’ensemble sur les pa- poids important attirent l’attention. Jusqu’à ce qu’un aut- ramètres des applications d’isolants que l’on peut évaluer re ignifugeant soit utilisé, le PSX présente un potentiel de objectivement. L’utilisateur du Spider des isolants peut leur substances nocives bien supérieur, et une élimination plus attribuer des pondérations suivant ses priorités propres. difficile que la concurrence. Dans le domaine d’application Toitures plates, les pa- Pour les types d’isolants sur dalle en comparaison de ramètres écologiques de fabrication parlent clairement en non chauffé, les conditions sont semblables aux toitures faveur de l’isolant PSE graphité, suivi du PSE standard et plates. Les poids surfaciques pour le même pouvoir isolant du PUR spécial revêtu aluminium. Le résultat découle en favorisent les mousses plastiques, car pour les produits en première ligne des poids surfaciques extrêmement vari- laine minérale, des densités supérieures sont nécessaires ables qui sont nécessaires pour le même pouvoir isolant (solidité). Pour l’élimination, les avantages s’inversent en sur une toiture plate accessible. Les isolants PSE ne con- faveur des produits à base de fibres minérales. Les prix sont tiennent plus de substances nocives depuis peu. Le verre très différents dans ce domaine d’application, les produits cellulaire dépasse de loin toutes les autres variantes en ce les moins chers à l’investissement ayant également le meil- qui concerne la durée de vie. La laine de roche n’offre que leur bilan écologique à la fabrication. de légers avantages pour l’élimination. Les plaques d’iso- lant PSX ne présentent pas d’avantages spécifiques dans la Pour les conduites d’eau sanitaire, la laine de verre et comparaison des systèmes pour toitures plates. le PIR sont très proches en termes d’indicateurs environ- nementaux à la fabrication et de prix. La laine de verre se Les options de produits et de matériaux sont les plus nom- distingue un peu pour la préservation des ressources et le breuses pour l’isolation de façades ventilées. La structure respect du climat, tandis que le PIR est le plus favorable à porteuse joue un rôle essentiel surtout pour des épaisseurs l’environnement (points d’impact environnemental). La lai- d’isolant dépassant 25 cm. La variante console consomme ne de verre consomme plus de ressources à la fabrication, bien plus de ressources que la variante chevilles. Les ponts et présente un impact supérieur à la laine de verre et le thermiques et la quantité de matériel sont bien plus import- PIR sur l’environnement. Les coûts d’investissement ne sont ants. En ce qui concerne le respect de l’environnement lors pas un critère décisif. La laine de verre et la laine minérale de la fabrication, tous les produits, à part le verre cellulaire, offrent un avantage en termes de substances nocives. L’éli- sont dans un mouchoir de poche. Cependant, les types de mination en tant que matériau inerte est mieux notée que matière plastique et les fibres renouvelables sont limités l’incinération du PIR. 5

1.1 Intention 1.2 Le concept du Spider L’isolation thermique des bâtiments est de plus en plus im- Le projet vise à élaborer un certain nombre de profils Spider portante. Les aspects techniques et logistiques sont de plus pour couvrir les applications principales et les types d’iso- en plus complétés par des aspects de respect environne- lants les plus courants. mental. Cela augmente la complexité des paramètres, critè- res et relations que l’on doit prendre en compte lors de la 1. L e choix des paramètres s’effectue d’un point de vue glo- recherche d’une solution correcte ou optimale. swisspor AG bal. Ils couvrent tout le cycle de vie, les coûts ainsi que est l’un des premiers fabricants d’isolants en Suisse, et pro- les facteurs concernant la durée de vie et l’adéquation à pose une large gamme de produits et de prestations con- leur emploi. cernant la réduction des pertes thermiques des bâtiments. Avec ce projet, swisspor désire contribuer au débat sur la 2. L es paramètres sont pondérés, évalués et quantifiés selon durabilité des matériaux isolants. des critères reconnus par tous. Avec le Spider des isolants, la discussion doit pouvoir s’ap- 3. L e choix et la terminologie des paramètres pour les axes puyer sur une large base objective. Dans le sens d’un profil, des Spiders sont conçus de telle sorte que leur évaluation les caractéristiques des matériaux isolants ont été rendues et leur orientation soient directement compréhensibles. transparentes, sans que l’on perde en clarté et simplicité. Le graphique Spider (cf. fig.  1) présente le grand avanta- 4. L’échelle des paramètres (axes) est déterminée pour que ge de pouvoir facilement rassembler visuellement six à huit l’interprétation soit univoque et que les valeurs extrêmes paramètres différents, sans devoir les cumuler les uns aux puissent être représentées pour le système comparatif autres. Le graphique Spider offre non seulement un accès correspondant. et une vue d’ensemble rapide, mais il permet aussi à l’uti- lisateur de pondérer individuellement un paramètre précis. La figure 1 représente les paramètres. Le concept Spider im- Le projet «représentation Spider» doit permettre aux dif- plique une échelle unifiée, une équivalence et une quantifi- férents acteurs de mieux prendre en compte les aspects de cation des paramètres. Pour l’échelle, le système scolaire de durabilité. notation de 1 à 6 a été utilisé. La note 6 s’applique donc à la meilleure évaluation. Ensuite, la terminologie des paramèt- • Les représentants et conseillers de l’entreprise doivent res doit refléter ces valeurs positives. pouvoir utiliser les Spiders comme illustration simple et claire lors de leurs entretiens avec les clients. 1.3 Choix des paramètres Le choix des paramètres est limité par la condition concep- • Les responsables de l’entreprise ont à leur disposition une tuelle de quantification. On ne peut pas faire figurer sur les aide à l’orientation pour le développement des produits et axes des caractéristiques qui ne seraient que qualitatives. En constructions, et pour les discussions stratégiques. outre, les données et autres informations utilisées pour les modèles quantitatifs doivent être objectives, reproductibles • Les maîtres d’ouvrages, les architectes et les professi- et reconnues par tous. Dans ce contexte, on est fortement onnels du bâtiment doivent pouvoir s’en servir comme limité lorsqu’on veut représenter concrètement certains pa- une base de décision lors du choix des produits et con- ramètres qui seraient pourtant souhaitables. Cela s’appli- structions. que notamment aux paramètres durée de vie, recyclabilité et élimination. La méthodologie et la représentation du Spider ont été confiées par swisspor AG au büro für umweltchemie. Cela garantit la neutralité et l’indépendance des mesures et de l’évaluation. Le présent rapport final concernant ce projet doit en outre assurer la transparence pour toutes ces ques- tions. 6

isolants évalués selon la méthode © Fig. 1 Les principales caractéristiques des isolants du point de vue de la durabilité, représentées dans le sens positif sur les axes du Spider. Facilité de recyclage Préservation des ressources Minimisation des et d‘élimination impacts environne- Durée d’utilisation 6 mentaux lors de la 5 fabrication 4 3 Protection du climat 2 1 0 Absence Prix avantageux de matières potentiellement nocives Sécurité de mise en œuvre Eventail des applications (protection incendie) 7

Fig. 1 Paramètres et représentation conceptuelle Caractéristiques (libellé de l’axe) Méthode de quantification Spécifications et sources Préservation des ressources Energie grise en MJ, uniquement Données selon ecoinvent v3.01 ou Préservation de l’environnement fabrication sans élimination sources de données similaires ; lors de la fabrication Valeur de référence: Surface en m2 Protection du climat Points d’impact environnemental PIE, pouvoir isolant normé, y compris ponts uniquement fabrication sans élimination thermiques, y compris matériaux accessoires selon définition des limites de système Potentiel d’effet de serre CO2-Aeq [kg/m2], uniquement fabrication sans élimination Prix avantageux [CHF/m2], mis en place, Détermination spécifique des coûts par frais de matériaux et de travail les associations de branche et supports système, Spectre d’applications limites système comme pour le bilan matériaux (protection contre l’incendie) 1 caractère quantitatif, et énergie 2 caractères qualitatifs Classification incendie Nombre d’étages sans mesures particulières, coût des mesures anti-incendie Sécurité de mise en œuvre 2 quantitatifs, 3 qualitatifs Risques santé au travail Critères dépendant du domaine Emissions de COV Poids Absence de matières d’application pondération variable des plaques d’isolant potentiellement nocives Elasticité de forme Quantité et phrases R Sensibilité aux intempéries des composants soumis à étiquetage Facteurs d’impact selon TRGS 600: Pondération des différentes phrases R Durée d’utilisation Années: valeur moyenne entre SIA 480 et recherches allemandes la durée d’utilisation économique et Recyclabilité et celle physique séparabilité, potentiel, disponibilité élimination sans problèmes de la technologie et de la logistique, 4 conditions qualitatives pour neutralité des coûts, qualité des matériaux la recyclabilité inertes Résidus lors de l’incinération 2 critères semi-quantitatifs définis officiellement 1 ecoinvent Centre 2013, Swiss Centre for Life Cycle Inventories, Dübendorf, www.ecoinvent.org 8

isolants évalués selon la méthode © Echelle Ecarts pour des applications différentes/remarques Meilleures valeurs (valeurs les plus faibles) = 6 Représentées dans tous les domaines d’application, valeurs doublées = 3 les valeurs ont un caractère officiel et scientifique diminution exponentielle ∞ = 0 (EPF /ecoinvent), mais leur interprétation et fiabilité restent différentes Représenté dans tous les domaines d’application, pour l’isolation thermique extérieure enduite, l’enduit est compris dans le calcul des prix. Système additif de points avec Est représenté uniquement pour les façades ventilées, pondération des critères, min = 1 jusqu’à max = 5, évaluation selon la pratique de protection incendie Mise à l’échelle des résultats entre 0 et 6 Système additif de points avec Pondération variable suivant le domaine d’application: pondération des critères, min = 1 jusqu’à max = 6 Emissions de COV uniquement pour toitures plates, élasticité pour les façades enduites AWD pondéré plus fortement, poids des plaques pour les façades ventilées, Particulièrement pondéré, pas de prise en compte pour l’isolation des conduites de chauffage et d’eau sanitaire Interpolation linéaire 6 Représenté dans tous les domaines d’application (pas de substances nocives) jusqu’à la valeur de référence (worst case) = 0 Linéaire entre 0 et 65 ans (0 – 6) Utilisé uniquement pour les toitures plates, là où des durées de vie différentes sont généralement reconnues. Système additif de points avec Représenté dans tous les domaines d’application, pondération des critères, min = 1 jusqu’à max = 6 pondération identique dans tous les systèmes. 9

Tous les paramètres élaborés sont représentés et expliqués 1.4 Domaines d’application et isolants brièvement dans le tableau 1. Tous les paramètres ne sont On compare les isolants courants dans les cinq grands do- pas forcément utilisés dans tous les domaines d’applicati- maines d’application du bâtiment, ainsi que l’isolation des on (cf. dernière colonne du tableau 1 et du chapitre 1.4). conduites de chauffage et d’eau sanitaire. On ne peut com- Il est judicieux d’utiliser par exemple le paramètre spect- parer les isolants qu’à l’intérieur du même domaine d’ap- re d’applications lorsque les utilisations sont limitées par plication, car un même isolant présentera des propriétés les différents comportements au feu des isolants (façades physiques différentes selon le type d’application concerné ventilées). Les paramètres sont décrits et commentés de (masse volumique apparente, résistance, conductivité ther- manière détaillée au chapitre 2. La description des axes du mique). Les systèmes sont normalisés du point de vue du Spider est choisie de telle sorte qu’on puisse la comprendre pouvoir isolant. Pour l’isolation périmétrique et l’isolation sans connaissances techniques, et qu’elle indique une va- sur dalle, on part d’un pouvoir isolant de 0.20 W/m2  K, leur positive. Pour tous les paramètres, l’échelle adoptée va pour les autres domaines d’application un coefficient U de de 0 à 6 (6 étant la meilleure notation), d’où le libellé de 0.15 W/m2 K. Les conditions spécifiques pour l’isolation des l’axe positif. La deuxième colonne indique quelle méthode conduites de chauffage et d’eau sanitaire sont présentées de quantification a été choisie pour l’évaluation des axes. avec les résultats au chapitre  8.1. Les comparaisons sont Tous les paramètres apparaissent de manière quantitative effectuées entre des applications d’isolant, y compris con- sur un graphique Spider, même les paramètres plutôt quali- structions auxiliaires, qui présentent le même coefficient U tatifs comme la séparabilité ou la recyclabilité. Pour la quan- y compris ponts thermiques (structure porteuse des façades tification, il faut s’appuyer sur des données objectives. Les ventilées). Cela permet de représenter les constructions iso- conditions aux limites et les sources sont indiquées dans lantes des bâtiments modernes basse consommation. Pour cela on a besoin, pour certains isolants à coefficient lambda la 3e colonne. Les résultats sont représentés dans le con- élevé, d’épaisseurs allant jusqu’à 30 cm. Ces types de con- cept Spider avec une échelle unifiée. La colonne 4 explique structions ne sont encore que peu utilisés, notamment pour brièvement comment cette échelle a été déterminée sur les les façades ventilées ou compactes, et n’ont pas encore été différents axes. Finalement, vous trouverez des indications beaucoup testés aux niveaux statique et physique. sur les écarts dans les six domaines d’application, ainsi que d’autres observations importantes pour une compréhension Les systèmes de comparaison sont brièvement synthétisés rapide du concept Spider dans la dernière colonne. dans le tableau 2. Pour les façades ventilées, les fibres de bois à faible densité, les fibres de chanvre et le verre cellu- laire figurent comme alternatives aux produits usuels. Pour l’isolation thermique extérieure, on a introduit dans la com- paraison une plaque sandwich avec un noyau polyisocya- nurate et des couches de protection PSE. Pour l’isolation intérieure sur dalle, la laine de verre est considérée comme une «alternative» aux isolants courants. Dans les trois aut- res domaines d’application, il n’y a pas d’alternatives parti- culières qui soient disponibles ou qui aient fait leurs preuves pour la construction. 10

isolants évalués selon la méthode © Tab. 2 Domaines d’application et isolants Application/capacité d’isolation Limites de système Isolants Sous-variantes Toiture plate totalement enga- Uniquement isolant et PSE standard, PSE PU: revêtements zonnée accessible U = 0.15 W/m2·K fixation (verre cellulaire et graphité, polyuréthane (voiles, alu) et (dalle béton et isolants) bitume chaud) PU, laine minérale, verre gaz d’expansion cellulaire, PSX (spécial) PSX: Ingni- Façades ventilées y compris fixation et fugeant HBCD ou sur briques U = 0.15 W/m2·K structure porteuse pour PSE graphité, laine miné- polymère bromé (construction complète sans plaque de façade de rale, laine de verre, fibre habillage y compris ponts thermiques 25 kg/m2, jusqu’à arête de chanvre, plaques fibre densité apparente et isolation) interne plaque de façade de bois basse densité, (PSE graphité, verre verre cellulaire cellulaire Consoles/ Isolation thermique extérieure y compris fixation, chevilles (laine enduite (Façades compactes) sans grillage et système PSE standard, minérale, fibre de sur brique U = 0.15 W/m2·K d’enduction PSE graphité, laine miné- chanvre) (mur de briques, isolants et enduit) rale, composites PIR densité apparente (PSE graphité) Isolation périmétrique y compris fixation, PSE, polyuréthane PU, PSX: Ingnifugeant sans nappe phréatique, U = 0.20 W/ sans protection ou laine de verre, HBCD ou m2·K (mur béton et isolants) plaque d’écoulement laine minérale polymère bromé Isolation intérieure sur dalle y compris fixation, PSE, polyuréthane PU, PU: revêtements U = 0.20 W/m2·K sans sous-couche laine de verre, (voiles, alu) et (plaque de sol et isolant) côté interne laine minérale gaz d’expansion (spécial) Isolation des conduites Uniquement manchons PIR, laine minérale, aucune de chauffage et d’eau sanitaire d’isolation sans laine de verre U ≈ 0.15 W/m2·K matériel de fixation, (isolation sans suspension et pas de manchons supplé- pertes par ponts thermiques) mentaires 11

2. Représentation méthodologique 2.1 Bilan de matériaux et d’énergie Le tableau 3 présente les données de base pour les isolants Derrière les paramètres «Préservation des ressources», utilisés. La plupart des chiffres utilisés pour le Spider provi- «Minimisation des impacts environnementaux lors de la fa- ennent du projet ecoinvent des EPF. A part les valeurs pour brication» et «Protection du climat» se cachent les bilans les fibres de chanvre et les fibres de bois à faible densité, de matériaux et d’énergie depuis l’extraction des matières toutes les valeurs viennent de ecoinvent v3.01. Les valeurs premières jusqu’au produit final prêt à l’emploi en sortie pour les fibres de chanvre sont données par le fabricant et d’usine. Les trois paramètres sont représentés dans tous ont été validées grâce aux documents du label environne- les domaines d’application et s’appuient sur des chiffres mental «natureplus», avant d’être adaptées aux limites de officiels, mais peuvent inclure également des évaluations. systèmes utilisées dans le projet. Les valeurs très faibles du La préservation des ressources représente la dépense verre cellulaire proviennent du fait que l’unique fabricant ne énergétique cumulée pour les combustibles non renou- consomme que du courant électrique écologique certifié, ce velables (fossiles, nucléaires). Ce sont des ressources es- qui est pris en compte à 100 % dans le bilan ecoinvent. Les sentielles qui se raréfient, et dont l’utilisation provoque un points d’impact environnemental et les émissions de gaz impact néfaste important sur l’environnement. Les bilans à effet de serre ont été déduits de bilans similaires pour s’appuient sur les chiffres de consommation d’énergie dans les fibres végétales. Les valeurs utilisées ont été validées les entreprises. Le paramètre Minimisation des impacts grâce à une étude publiée. Pour les plaques de fibres de environnementaux lors de la fabrication reflète une bois faible densité, la composition et les données ont été méthode d’évaluation du bilan écologique. Cette méthode relevées directement dans le document de l’examen «natu- consiste à évaluer plusieurs dizaines de paramètres d’émis- replus», et adaptées aux limites de systèmes utilisées dans sion dans l’air, l’eau et les sols, ainsi que les quantités de le présent projet. Il s’agit d’une plaque isolante renforcée déchets. La rareté des matières premières et l’occupation par des fibres plastiques, présentant une densité apparente des sols sont également évaluées. Cependant, leur rôle est relativement faible. Elle ne doit pas être confondue avec une accessoire dans la méthodologie employée. Les évaluations plaque isolante classique en fibres de bois de type Pava- individuelles sont agrégées en un seul chiffre (Points d’im- tex, qui ne contient aucun adjuvant et possède une densité pact environnemental PIE). La Protection du climat est apparente supérieure (env. 140 kg/m3).) Pour les produits mesurée en équivalents gaz à effet de serre (kg CO2). Ces laine minérale, il s’agit des données des producteurs suisses. derniers représentent essentiellement le besoin en combus- La différence entre la laine minérale et la laine de verre dé- tibles fossiles sans énergie hydraulique, éolienne et nucléai- coule essentiellement de l’utilisation des combustibles fos- re, alors que l’énergie grise recouvre la consommation cu- siles (laine minérale) et de l’électricité (laine de verre) pour mulée d’énergie fossile et nucléaire. le processus de fonte. Les chiffres les plus parlants et les plus fiables proviennent du bilan énergétique (énergie grise). La Protection du cli- mat représente principalement les émissions de CO2 des combustibles fossiles, les émissions géogènes de CO2, par exemple de la production de ciment, ne jouent qu’un rôle secondaire pour le Spider des isolants. L’impact des gaz à effet de serre n’est d’ailleurs pas beaucoup plus parlant que l’énergie grise. Les points d’impact environnemental PIE ne sont pas très parlants. La méthode implique un très grand nombre de chiffres d’émissions, dont la représentativité et la fiabilité ne sont présentes que dans peu de bilans de maté- riaux et d’énergie. 2 Pour les plaques de fibres de bois basse densité, fibres de chanvre et composites PIR, il n’existe pas de chiffres officiels. 12

isolants évalués selon la méthode © Tab. 3 Bilans de matériaux et d’énergie des isolants Isolant MJ/kg PIE/kg kg C02/kg Remarques Fibres de chanvre 25.7 2184 0.210 Données Isover/IBO, non disponibles dans ecoin- Plaque d’isolant en fibres 20.8 999 vent V3.01, données plausibles mais difficiles à de bois basse densité valider dans le détail (label «natureplus») 12.6 791 Verre cellulaire 17.4 2232 0.937 Plaques spéciales de production Homatherm Laine minérale 32.8 2605 0.791 avec fibres de renforcement, données de l’examen Laine de verre Isover 99.9 4609 natureplus, modifiées pour des limites de sys- Polyuréthane standard/ 99.9 4666 tèmes unifiées (ne correspondent pas aux plaques polyisocyanurate 93.8 2877 uniquement à base de fibres de bois basse Polyuréthane spécial 93.7 2871 densité classiques) PSE graphité CH 6 % recyclé PSE standard CH 10 % recyclé De production belge, électricité écologique, données d’ecoinvent V3.01 1.250 Production suisse Flumroc 1.433 Données d’ecoinvent V3.01 Production suisse Isover, données d’ecoinvent V3.01 4.373 Valeurs moyennes européennes, données d’ecoinvent V3.01 4.557 Valeurs moyennes européennes, avec gaz d’expansion spécial Données d’ecoinvent V3.01 3.631 Production suisse swisspor, 3.628 données d’ecoinvent V3.01 PSE périmètre CH 0 % recyclé 101.8 3095 3.949 Polystyrène extrudé PSX/CO2 97.3 3213 3.905 Valeurs moyennes européennes, données d’ecoinvent V3.01 Plaque composite PIR 99.6 4582 4.514 Selon calcul propre PUR et PSE, données d’ecoinvent V3.01 3 ecoinvent Centre 2013, Swiss Centre for Life Cycle Inventories, Dübendorf, www.ecoinvent.org 4 Murphy R., Norton A., Life Cycle Assessment of Natural Fibre Insulation Materials, NNFCC, 2008 13

Les données des matériaux auxiliaires (tableau 4) sont éga- Note X = 6·(valeurmin/valeurx) lement toutes issues de la version actuelle de la base de données ecoinvent. Pour les profilés acier revêtus alu / zinc, Une construction isolante à qui on attribue une valeur de différents jeux de données d’écoinvent, et des considéra- CO2 double de la valeur la plus faible pour la même appli- tions d’analogie ont été employés. Les valeurs des colles et cation obtient donc la note 3, pour donner un exemple. Une mortiers ont été calculées à partir des compositions stan- isolation avec une valeur de Wx très élevée obtiendrait une dard et des composants. Le bilan écologique des métaux note proche de zéro. La mise à l’échelle correspond donc à indique que la consommation de métal des structures por- ce qu’une personne non avertie interpréterait lorsqu’elle lit teuses joue un rôle dans la comparaison des isolants. Pour un graphique Spider. les façades ventilées, les structures porteuses non seule- ment forment des ponts thermiques, mais elles compliquent également la fixation de la couche isolante et de la façade. La mise à l’échelle dans le domaine de la préservation des ressources, d’un moindre impact sur l’environnement lors de la fabrication et de la protection du climat s’effectue en affectant la note  6 à la valeur la plus faible, et en repré- sentant les autres valeurs de manière proportionnellement inverse sur l’axe. 14

dämmstoff Tab. 4 Bilans de matériaux et d’énergie des auxiliaires MJ/kg PIE/kg kg C02/kg Application Source et remarques Bois massif CH, 4.0 495 0.293 Construction Données d’ecoinvent V3.01, séché en chambre porteuse Façade Bois basse densité, séché en chamb- re 20 % Eau, moyenne européenne Acier nickel chrome 67.5 11008 5.438 Construction 138.7 14982 12.70 porteuse Façade calculé en tant que tôle Profilé alu 131.7 14534 12.31 données d’ecoinvent V3.01 43.2 12273 3.95 Construction Film alu 50.4 16428 4.602 porteuse Façade 32 % recyclé données d’ecoinvent V3.01 Profilés galvanisés Placage Isolant PU 32 % recyclé Profilés acier données d’ecoinvent V3.01 Revêtement alu/zinc Construction porteuse Façade 37 % recyclé, uniquement galvanisé données d’ecoinvent V3.01 Construction porteuse Façade Revêtement alu découlant de considérations d’analogies données d’ecoinvent V3.01 Cheville RDS par kg 81.5 10231 6.094 fixation Construction Moyenne pour différentes (p. ex. Rogger) porteuse longueurs de chevilles, données d’ecoinvent V3.01 Polyamide GFV 142.6 6822 8.976 Support isolant ecoinvent V3.01 moyenne européenne Profilé caoutchouc EPDM 89.3 3248 2.875 fixation ecoinvent V3.01 moyenne européenne pour le caoutchouc Additifs plastiques 64.3 2870 2.049 Composants ecoinvent, v3.01, Isolants produits chimiques organiques Bitume chaud 51.5 1213 0.588 Toiture compacte ecoinvent v3.01 21.4 722 0.59 Colle bitume 2-K fixation Verre cellu- calculé à partir de la composition (Type PC 56) 36.5 1041 0.64 laire périmétrique données d’ecoinvent V3.01 Colle bitume 1-K fixation Matières calculé à partir de la composition Ciment 3.8 511 0.779 plastiques périmètre données d’ecoinvent V3.01 6.1 840 0.479 Colle-ciment/ Composant produit ecoinvent v3.01 mortier Fixation façade 10 % résine acrylique, calculé à partir de la composition standard, données d’ecoinvent V3.01 15

2.2 Prix avantageux La mise à l’échelle sur l’axe «Prix avantageux» s’effectue L’axe «prix avantageux» recouvre les coûts d’investissement suivant le même principe que pour les bilans de matériaux à l’intérieur des limites de système définies, c.-à-d. les coûts et d'énergie. La note 6 est définie par la valeur la plus faible, pour les matériaux isolants et les matériaux auxiliaires, ain- les autres sont représentées de manière inversement pro- si que les coûts de la mise en œuvre pour des hypothèses portionnelle sur l’axe. standards. Les frais d’entretien ne sont pas compris. Ils sont très difficiles à quantifier, et d’éventuelles différences n’ont Note X = 6·(valeurmin/valeurx) en général pas de rapport avec l’isolant utilisé (cf. égale- Une variante de construction avec la note 2 est donc trois ment chapitre 2.6 durée de vie). Les coûts d’investissement fois plus chère que celle offrant les coûts d’investissement ont été calculés à partir des mêmes bases et conditions aux les plus faibles. La mise à l’échelle correspond donc à ce limites, pour garantir la comparabilité des différents systè- qu’une personne non avertie interpréterait lorsqu’elle lit un mes. Prix de l’été 2013. graphique Spider. Le tableau 5 présente les conditions-cadres pour le relevé des prix. Les prix ont été relevés par un groupe de travail interne de swisspor, en collaboration avec les experts des associations de branche. Pour les frais de matériaux et de travail, les prix recommandés par les associations de bran- che ont été utilisés. L’actualisation des prix a été effectuée par swisspor. 16

isolants évalués selon la méthode © Tab. 5 Conditions-cadres pour le relevé de prix Application/capacité Limites systèmes Prix Coût des matériaux Coûts de mise d’isolation en œuvre Uniquement isolant Toiture plate totalement et sa fixation Composition quantité moyenne Salaires et engazonnée, (verre cellulaire + découpe matériau + coûts temps indicatifs, prise accessible U = 0.15 W/m2·K et bitume chaud) généraux matériau + transport en compte du nombre (dalle béton et isolants) et RPLP + moyens de levage + de couches bitume + gaz Façades ventilées y compris fixation et Composition quantité moyenne Salaires et temps sur brique U = 0.15 W/m2·K structure porteuse pour + découpe matériau + coûts indicatifs (mur briques y compris ponts plaque de façade 25 kg/ communs matériaux + transport , prise en compte thermiques et isolation) m2, jusqu’à arête interne et RPLP + moyens de levage + du nombre de couches comprise Plaque façade matériaux auxiliaires de la fixation Isolation extérieure enduite y compris fixation, prix indicatif isolant, colle- Salaires et temps (façade compacte) grillage et enduit ciment et support isolant, indicatifs, sur brique U = 0.15 W/m2·K textile, encastrement, enduit prise en compte de la (mur briques, isolation et peinture fixation et des adapta- et enduit) tions Isolation périmétrique y compris fixation, prix indicatifs isolants, colles Salaires et temps indi- sans nappe phréatique, sans protection ou catifs, prise en compte U = 0.20 W/m2·K plaque d’écoulement de la fixation et des (mur béton et isolant) adaptations Couche d’isolant y com- prix indicatifs isolants Isolation intérieure pris coûts d’installation. Mise en place sur dalle Sans autres couches de de l’isolant U = 0.20 W/m2·K type chape, etc. (plaque de sol et isolant) Isolation des conduites Manchons isolants Prix indicatifs des manchons Montage des de chauffage et d’eau et montage manchons sur 0.15 W/m2·K (isolation sans les conduites suspension et pertes par ponts thermiques) 5 Association suisse des entrepreneurs de l’enveloppe des édifices, Société Suisse des Entrepreneurs (périmètre). 17

2.3 Spectre d’applications Avec le spectre d’application, les limitations dues aux mesures de protection contre l’incendie ne sont évaluées que pour les façades ventilées. Le tableau 6 présente la mé- thode. L’indice incendie correspondant à la directive AEAI, le nombre d’étages pouvant être isolés sans mesures particu- lières, ainsi que les efforts nécessaires pour les mesures de protection anti-incendie sont évalués. Alors que les isolants minéraux peuvent être posés sans précaution particulière sur des façades d’immeubles élevés (20 m), les isolants or- ganiques et organochimiques sont limités dès quatre éta- ges. Pour le PSE, des cloisonnements anti-incendie doivent être mis en place. Pour les fibres organiques, une couverture minérale est nécessaire, ce qui implique des dépenses im- portantes en matériaux et fixations. Les facteurs d’évaluati- on (dernière colonne) n’ont pas obligatoirement de logique, il a fallu pour cela identifier les nombreuses mesures possib- les en détail, et les relever. Un isolant peut obtenir de 0 à 5 points. Ces points d’évaluation sont représentés de manière linéaire sur l’axe, de manière à ce que l’isolant avec le maxi- mum de points obtienne la note 6, et tous les autres isolants soient représentés selon le rapport entre leur nombre de points et le maximum: Note X = 6·(valeurx/valeurmax) 18

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Tab. 6 Evaluation des mesures de protection contre l’incendie pour une façade ventilée Désignation PSE 15 graphité PSE 25 Laine Laine Laine de verre/ indice incendie AEAI Cheville 20 cm graphité/ minérale/ Cheville minérale/ Cheville 2 cm Cheville 19 cm 22 cm console 26 cm 5.1 5.1 6.3 6.3 6.3 Nombre d’étages 3 3 77 7 sans mesure particulière Mesures Cloisonnement Cloisonnement Non Non Non incendie incendie nécessaire nécessaire nécessaire Coûts moyen moyen aucun aucun aucun mesures de protection incendie Evaluation protection 2.2 2.2 6 6 6 contre l’incendie 6 Association des établissements cantonaux d’assurance incendie 20 20

dämmstoff Laine de Plaque de fibres Fibres de Fibres de Verre cellulaire Verre cellulai- Eval. verre/console de bois basse chanvre/che- chanvre/ 115 /chevilles re 10015 /chevil- 2 24 cm densité/ villes collées console collées les collées Cheville 25 cm 26 cm 30 cm 27 cm 25 cm 6.3 4.3 5.3 5.3 6.3 6.3 73 3 37 7 1 Non Couverture Couverture Couverture Non Non - nécessaire minérale minérale minérale nécessaire nécessaire aucun élevé élevé élevé aucun aucun 2 1.2 1.2 6 6 5 60 21

2.4 Sécurité de mise en œuvre Le comportement à la déformabilité est un paramètre Le tableau 7 présente les risques éventuels lors de la mise pour les risques de mise en œuvre des plaques d’isolants. en œuvre des isolants dans les différents domaines d’appli- On considère que les plaques rigides sont plus difficiles cation. Il s’agit de sécurité de mise en œuvre au sens large: à adapter aux détails et plus sensibles aux variations de santé des ouvriers, risques environnementaux et sécurité du température et d’humidité (cuvettes). Un risque de mise bâtiment. Des risques pour la santé au travail et pour en œuvre élevé demande donc une attention plus pous- l’environnement sont présents lorsque la SUVA préconi- sée, pour éviter les erreurs et les dommages. On parle aussi se des mesures de protection lors de la mise en œuvre des souvent de la tolérance à l’erreur d’un matériau. Enfin, la produits. Des mesures sont nécessaires pour la protection sensibilité aux intempéries représente également un contre les fibres pouvant pénétrer dans les poumons lors de risque de mise en œuvre. Les matériaux isolants doivent la mise en œuvre de produits en laine minérale, ou contre impérativement être installés lorsqu’ils sont secs, pour pré- les émissions. Les émissions de COV des vapeurs de bitume venir tout dommage ultérieur. Par conséquent, les risques chaud sont un risque pour l’environnement. Pour finir, le liés à la mise en œuvre de matériaux humides sont plus poids des plaques par m2 sert de paramètre pour le élevés pour ceux qui absorbent facilement l’eau (fibres). risque de santé au travail. Plus le poids des panneaux est important, plus les risques sont élevés au plan physique Pour l’isolation de conduites de chauffage ou d’eau sa- pour les personnes manipulant les panneaux. Une plaque nitaire, aucune évaluation de la sécurité au travail n’est de 60 x 100 cm de verre cellulaire de 120 mm d’épaisseur effectuée. Aussi bien en ce qui concerne les risques pour pèse environ 8  kg, alors qu’une plaque de mousse plas- les ouvriers, les risques environnementaux ou la sécurité tique équivalente est environ cinq fois plus légère. du bâtiment, il n’y a pas de différences notables entre les produits considérés. 22

isolants évalués selon la méthode © Tab. 7 Paramètres de mise en œuvre Pondération Facteurs de pondération: Points maximums par critère Désignation Méthode Toi- Façade Isolation ther- Isolation Isolation d’évaluation ture ven- mique extéri- imétrique intérieure sur plate tilée eure enduite dalle Risques pour Mesures officielles 2 22 22 l’environnement pour la mise en œuvre et la santé au conformément à SUVA 1.5 1.5 31 travail et aux émissions de 2 1.5 12 COV: présentes = 0 ou absentes = max Poids des plaques valeur minimale = 1 [kg/m2] max, valeur maxima- le = 0 interpolation linéaire Déformabilité rigide = à ou 1 élastique = max Sensibilité Capacité 2 0.5 1 01 66 aux intempéries d’absorption d’eau: présente = 0, absente = max, faible = max/2 Sécurité de Total des points 66 6 mise en œuvre possibles 23

La mise à l’échelle a été effectuée selon le système de points Un matériau élastique léger qui n’absorbe pas l’eau et qui présenté dans le tableau 7. La sélection et la pondération peut être mis en œuvre sans risques pour la santé ni émis- s’effectuent conformément aux expériences des entreprises sions de COV se voit attribuer la note 6 selon ce système. sur les chantiers. Les différents facteurs sont évalués con- Aucun isolant n’obtient la meilleure note, ni la plus mau- formément au tableau  8, et additionnés pour obtenir un vaise (0) d’ailleurs. L’évaluation reflète le fait que tous les risque de mise en œuvre. Les risques pour l’environnement isolants présentent des avantages et des inconvénients lors et la santé au travail sont pondérés avec 2 points pour tou- de la mise en œuvre. Les matières plastiques et les isolants tes les applications. Le poids des plaques est un peu moins organiques sont, d’après cette évaluation, en général plus pondéré pour les toitures plates et l’isolation intérieure sur sûrs à mettre en œuvre que les produits minéraux. dalle que pour les autres applications qui demandent de lever les plaques à la verticale pour les mettre en place. La déformabilité est pondérée plus fortement pour les appli- cations en façade et l’isolation intérieure que pour l’iso- lation périmétrique et les toitures plates. En façade et en intérieur, il existe en général plus de raccords demandant une adaptation plus précise. La sensibilité aux intempéries joue un rôle certain sur les toitures plates et pour l’isola- tion extérieure enduite, car les conséquences de plaques d’isolant humides sont plus graves que pour l’isolation in- térieure sur dalle. Ce sont les façades ventilées qui sont les plus tolérantes pour les isolants humides. Pour l’isolation périmétrique, la sensibilité aux intempéries ne joue aucun rôle car les matériaux doivent être perméables. 24

isolants évalués selon la méthode © Tab. 8 Paramètres de mise en œuvre Evaluation Désignation Méthode PSX PSE Produits Verre Isolants d’évaluation PSE intensif PUR en laine Risques pour PIR minérale cellulaire organiques l’environnement Mesures officielles absente et la sécurité au pour la mise en œuvre absente présente absente absente travail conformément à SUVA et aux émissions de COV: présente = 0, ou absente = max Poids des plaques valeur minimale = max, en général en selon élevée moyenne [kg/m2] valeur maximale = 0 faible général l’application poids interpolation linéaire faible Déformabilité rigide = 0 ou rigide rigide élastique rigide élastique élastique = max Sensibilité a Capacité absente faible présent absente présent ux intempéries d’absorption d’eau: présente = 0, absente = max, faible = max/2 7 A l’exception de la mise en œuvre avec du bitume chaud sur les toitures plates, émissions de COV. 25

2.5 Absence de matières potentiellement nocives cations du fabricant ont été utilisées sous la condition d’un Pour la définition du terme Substance nocive on utilise traitement confidentiel. Il s’agit de plusieurs substances de- ici comme synonyme la notion de composants ayant un vant être classées, dans des concentrations très variables. impact écologique et toxicologique conformément à Le potentiel d’effet de serre du «PUR spécial» est connu, et la recommandation SIA  493. Il s’agit de composants des il a été pris en compte pour l’évaluation de l’impact sur le matériaux qui ne sont pas liés chimiquement et qui doi- climat. Pour avoir une marge de sécurité, nous avons con- vent être décrits par une ou plusieurs phrases R dans la re- sidéré que le gaz propulseur s’échappe totalement dans commandation. Les monomères liés dans les polymères ne l’air pendant la durée de vie de l’isolant. sont bien entendu pas pris en compte. On ne considère pas non plus le pentane, qui se diffuse relativement rapidement On donne pour référence deux isolants alternatifs qui con- hors des isolants et qui est déjà pris en compte pour les tiennent en général des composants ayant un impact toxi- émissions dans l’atmosphère comme gaz propulseur lors de cologique et écologique. Il s’agit d’un produit antimites à la fabrication. Les composants sont présentés dans le tab- base d’urée pour la laine de mouton (Sulcofuron) et d’un leau 9 pour les produits correspondants. Swisspor n’utilise produit anti-incendie et anti-décomposition pour les fibres plus depuis le 1er janvier 2014 l’hexabromocyclododécane de cellulose (mélange acide borique/borax). Les quantités (HBCD) comme ignifugeant dans le polystyrène expansé. Le correspondent aux concentrations habituelles concernant nouvel ignifugeant est un polymère modifié avec du bro- ces produits. Les deux isolants n’ont pas été utilisés pour me qui n’est pas caractérisé par des phrases R. Pour les les graphiques Spider. Ils servent uniquement à valider la couches de revêtement PSE dans les systèmes composites méthode employée ici. PIR, la modification n’a pas encore été réalisée, mais elle est prévue pour fin 2014. Dans le PSX, le HBCD est éga- Cette méthode est une évaluation du risque au sens re- lement utilisé comme ignifugeant. Le passage au polymè- streint. Il s’agit uniquement d’évaluer le potentiel toxico- re bromé mentionné plus haut est prévu pour le courant logique et l’impact sur l’environnement des composants, de l’année  2014. C’est pourquoi les deux variantes sont indépendamment des quantités qui s’échappent effecti- évaluées pour le PSX et présentées dans les diagrammes. vement pendant les phases d’utilisation et d’élimination. Depuis juillet 2012, il existe une classification officielle de l’UE pour le HBCD, avec les phrases R 63 et 64. Elles sont Le classement des ignifugeants et autres additifs du tab- reprises pour le Spider actualisé. Les deux facteurs condu- leau 9 s’effectue conformément à l’annexe VI, partie 3 de la isent à une évaluation notoirement meilleure du PSE et du directive européenne d’étiquetage des produits dangereux, PSX en comparaison avec les anciennes versions du Spider. qui a été reprise dans le droit suisse des produits chimiques. Pour les mousses PUR et le cœur des plaques composite Les phrases R des composants «PUR spécial» et des cataly- PIR, le TCPP (tri(2-chlorisopropyle)phosphate) ainsi qu’un seurs des manchons isolants PIR proviennent des fiches de catalyseur ont été classés comme substances dangereuses. sécurité. Elles peuvent varier selon les fabricants. Pour le «PUR spécial» et les manchons isolants PIR, les indi- 8 Recommandation SIA 493 Déclaration des caractéristiques écologiques des matériaux de construction, Zurich 1997. 9 Pour compléter les phrases R mentionnées dans SIA 493, les phrases R60 – R68 sont également prises en compte. 10 R EGLEMENT (UE) N° 618/2012 DE LA COMMISSION du 10 juillet 2012 modifiant, aux fins de son adaptation au progrès technique et scientifique, le règlement (CE) n° 1272/2008 du Parlement européen et du Conseil relatif à la classification à l’étiquetage et à l’emballage des substances et des mélanges 26

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Tab. 9 Composants avec impact sur l’environnement et pondération Désignation PSE PSX Polyurétha- Polyuréthane Plaque com- Manchons sans HBCD (avec/sans ne (PUR) (PUR) spécial posite PIR isolants PIR Composants HBCD) (avec/sans présentant absents HBCD) un impact /absents écologique et présents présent présent toxicologique Désignations - HBCD jusqu’à TCPP, connu PIR: TCPP, connu16 Contenu total 2014 / - catalyseur catalyseur PSE: HBCD jusqu’à fin 2014 / - - 1.5 %/ - 11.2 % 11.8 % 11.3 %/ 14.0 % 11.3 % Classement - R63, R64/ - R22, R22, R22, R22, R36/37/38, R20/21/22, R20/21/22, R20/21/22, R52/53, R20/21/22, R34 R34 R34, R34 R63, 64 / - Sources - officielles officielles officielles officielles, fiches de sécurité officielles Facteurs d’impact - 50 /- 10/100/10 10/100/10/10 10/100/10/10 10/50/100 gén. TRGS 600 50 / - Pondération 0 75 /0 127 133 128 /127 216 selon TRGS 600 par kg 11 Les additifs ignifugeants urée et phosphate d’ammonium ne sont pas soumis à l’obligation d’étiquetage selon le règlement sur les substances dangereuses. 12 P our une évaluation similaire, on considère ici 30 cm d’isolant à base de laine de mouton et de fibres de cellulose, qui contiennent toutes deux en général des composants ayant un impact environnemental et toxicologique. 13 L a désignation chimique des composants a été communiquée par écrit aux auteurs de swisspor AG, sous condition de confidentialité. 14 Classement officiel: Annexe VI, partie 3 du règlement européen CLP (cf. texte), fiches de sécurité 28 28

dämmstoff Plaque de Verre cellulaire Plaque Plaque de Références fibres de bois laine minérale de fibres de basse densité Laine de mou- Cellulose ton chanvre aucun aucun aucun aucun présent présent -- - - Sulcofuron Borax/ acide borique - - - - 1 % 8 % (4+4) -- - - R20/22 R60, R61 R63 - - - - fiches de sécurité officielles - - - - 10 1000/50 0 0 0 0 10 4200 29

Il s’agit finalement de pondérer les quantités et le potentiel en considérant la laine de mouton. Il est peu probable que de nocivité. La méthode utilisée permet d’évaluer des maté- le Sulcofuron soit classé officiellement que comme R20/22 riaux de remplacement grâce à l’utilisation de différents comme l’indique le producteur australien. Il s’agit en effet facteurs. Elle a été développée en prenant compte des d’un insecticide (antimites), qui devrait donc présenter une évaluations sur les chantiers, mais elle peut également être certaine toxicité. C’est pourquoi, entre autres, la laine qui généralisée par des considérations d’analogie. Pour cette est très écologique à la fabrication, n’a pas été intégrée méthode, les concentrations sont multipliées par le facteur dans les comparaisons Spider. d’impact relatif à une phrase R le plus élevé. Pour la représentation sur les axes du Spider, ces impacts Les résultats sont représentés dans la dernière ligne du tab- potentiels conformes au tableau 9 n’ont été multipliés que leau 9. Parmi les isolants comportant des composants à im- par les masses nécessaires pour la performance normée, pact écologique ou toxique, ce sont les flocons de cellulose car le danger potentiel dépend toujours également de la avec des sels de bore qui présentent le plus grand potentiel quantité. Pour la mise à l’échelle sur l’axe, le potentiel le de risque par unité de quantité, et la laine de mouton le plus important (env. 16 cm PUR, toiture plate) correspond plus faible. Ce sont bien sûr les produits sans aucun compo- à zéro, aucun potentiel de danger correspond à 6, avec une sant de ce type qui sont les meilleurs en termes d’absence interpolation linéaire entre les deux. Ainsi, les proportions de matières potentiellement nocives. Il subsiste une incer- peuvent être conservées pour toutes les applications, et le titude pour le classement. Cela peut s’illustrer clairement paramètre peut s’interpréter correctement. 15 Règles techniques pour les substances dangereuses: Substitution TRGS 600 ; BAuA août 2008 16 Material Safety Data Sheet, Sulcofuron; sigma-Aldrich Ltd., Australia, 19.4.2005. 30

isolants évalués selon la méthode © Tab. 10 Durée de vie des toitures isolées Désignation PSE PSX Polyuré- Laine Laine Verre Durée de vie thane minérale de verre cellulaire/ physique13/[années] Durée de vie économique (PUR) compact selon fiche sia 480/[années] Durée de vie pondérée 50 50 50 60 60 100 30 30 30 30 30 30 40 40 40 45 45 65 2.6 Durée de vie Il serait incomplet de réduire la durée de vie à des facteurs La durée de vie n’est utilisée que pour l’application toi- physiques. En effet, dans la pratique, il existe d’autres rai- ture plate. Pour toutes les autres applications, il n’y a pas sons très diverses limitant la durée de vie d’une toiture. Pour de différence généralement reconnue de durée de vie des tenir compte de cette situation, il est judicieux et pratique différents isolants ou constructions. D’un côté, tous les spé- de considérer la durée de vie normée conforme SIA 480, cialistes indépendants du bâtiment reconnaissent que la qui est également utilisée pour des calculs économiques. durée de vie d’une toiture plate dépend principalement de Elle s’élève pour les toitures en général à 30 ans (contrain- la mise en œuvre, et surtout des raccords aux autres élé- tes élevées). La valeur moyenne de la durée de vie physique ments du bâtiment. De l’autre côté, on sait également qu’en et économique est représentée dans le Spider toiture plate. cas d’endommagement de l’enveloppe, un verre cellulaire Pour conserver à peu près les proportions, la mise à l’échel- entièrement enduit de bitume est plus sûr, plus adapté le sur l’axe du Spider s’étage entre 0 et 6 pour 0 à 65 ans. et beaucoup moins sensible aux dommages consécutifs qu’une toiture constituée de films. Il serait donc incorrect d’ignorer le paramètre de durée de vie, ou équivalent, dans la méthodologie Spider. C’est pourquoi nous présentons ici une méthode qui s’appuie sur une large étude effectuée en Allemagne. Elle analyse les potentiels et risques des fac- teurs physiques, chimiques et biologiques et les contraintes des différentes applications. La méthode de déduction est présentée en détail dans la description de l’étude et elle relativement compréhensible. On fait la distinction entre les fibres de cellulose, les fibres minérales, fibres minérales ar- tificielles, verre cellulaire et mousse plastique. Les résultats concernant la durée de vie physique d’un toit isolé (toiture plate) sont présentés à la deuxième ligne du tableau 10. 17 G esellschaft für ökologische Bautechnik Berlin mbH; instruments pour l’évaluation en fonction de la qualité de la durée de vie des matériaux et constructions ; Berlin, février 2005. 18 SIA 480 /SN 506 480 ; Calculs économiques pour les investissements dans le bâtiment, Zurich, 2004. 31

2.7 Elimination Recycling). A l’exception des plastiques thermodurcissables Les critères d’élimination sont un énorme défi pour repré- que sont le PUR et le PIR, les matériaux d’isolation répon- senter de manière simple les relations complexes sur un dent tous en théorie à la condition formulée dans cette axe du Spider. D’une part, le degré de «recyclabilité» n’est définition. pas objectivement mesurable ; d’autre part, il convient de prendre en compte l’option «élimination», et non plus seu- Cependant, en pratique, trois conditions doivent être rem- lement celle du recyclage. En effet, pour tous les domaines plies, en s’appuyant sur la recommandation SIA 493, pour d’application, il y a fort à parier que les systèmes d’isola- qu’un tel recyclage fonctionne: tion ne seront démontés que s’ils sont endommagés, ce qui implique que certains produits mis au rebut (tels que 1. Le matériau doit être recyclable au sens du Closed Loop ceux absorbant l’eau) sont décomposés, voire pourris, et Recycling. ne peuvent plus être recyclés. C’est pourquoi sur cet axe du Spider, les deux possibilités sont évaluées. Cependant, 2. La technologie du Closed Loop Recycling et la pondération de la facilité de recyclage vaut le double par la logistique doivent être disponibles aujourd’hui en rapport à celle de la facilité d’élimination. Suisse, c’est-à-dire que le maître d’ouvrage ou son représentant doit Le tableau 11 présente tous les aspects nécessaires à une avoir un interlocuteur qui offre des conditions évaluation globale. Une condition préalable à un recyclage et des filières concrètes pour efficace est la séparabilité. Cela est plus difficile pour les le matériau devenu inutilisable. applications ou les isolants sont collés ou enduits. Le terme «recyclage» nécessite une précision dans sa définition, car 3. Enfin, le recyclage du matériau ne doit pas être plus presque tout peut être recyclé. Il est possible de transformer onéreux qu’une élimination conforme à la législation, pratiquement toutes les matières en une fraction très fine incinération ou mise en décharge. pouvant être utilisée comme matériau de remplissage pour de nouveaux matériaux de construction. Dans le présent Si les conditions de séparabilité et les trois autres condi- projet, le recyclage désigne une valorisation matière au tions sont remplies, on peut parler d’une bonne recycla- sens strict du terme: un produit qui ne peut plus être utilisé bilité. Chacun des quatre critères se voit affecter un point, est récupéré et réintroduit dans le cycle de production dont soit quatre points au maximum pour la recyclabilité. Dans le il est issu (même fonction) et dans lequel il remplace donc cas où on ne pourrait pas recycler le matériau, on évalue les une matière première «primaire» analogue (Closed Loop paramètres de facilité d’élimination. L’évaluation s’appuie sur la recommandation SIA 493. Pour les matériaux inflam- 32 mables, l’incinération est obligatoire en Suisse et dans l’UE, tandis que les matériaux non inflammables doivent être mis en décharge. L’incinération ne pose pas de problèmes lorsque l’on se trouve sous certains seuils pour les halogè- nes et métaux lourds, tandis que la mise en décharge est liée à la définition de la qualité de matériau inerte. Pour le polystyrène et le polyuréthane, les seuils de brome (polymè- re bromé) et de chlore (TCPP) sont dépassés, tous les autres isolants répondent aux exigences. L’évaluation de l’élimination s’effectue indépendamment des quantités et varie, selon les applications, au maximum de la valeur de la séparabilité (1 point), tous les autres critè- res dépendent de l’application.

dämmstoff 33

Tab. 11 Facilité de recyclage et d’élimination Désignation PSE PSX Polyuréthane Polyisocyanura- Laine minérale (PUR) te (PIR) Séparabilité Dépendant du domaine d’application et de la fixation: aisée ou difficile Potentiel de recyclage présent présent absent absent présent Disponibilité de la technologie et Disponible Non disponible Non applicable Non applicable Disponible de la logistique en Suisse 2010 Présente Neutralité des coûts du recyclage 3–4 Non applicable Non Non applicable Présente Présente applicable Bonne recyclabilité 0–1 3–4 Obligation d’incinération 1–2 0–1 Présente Absente Présente Présente Résidus lors de l’incinération (sia 493) Non respecté Non respecté Non respecté Respecté Non applicable Obligation de mise en décharge Absente Absente Absente Absente Présente Qualité de matériau inerte Non applicable Non applicable Non applicable Non applicable Respectée Elimination sans problème 0 0 0 2 2 34 34

dämmstoff Laine de verre Verre cellulaire Isolants organiques PIR Facteur Composites de pondération présent 1 Disponible présent présent absent 1 Présente Non applicable 1 3–4 Non disponible Non disponible Non applicable Absente 0–1 1 Non applicable Non Non Présente Présente applicable applicable Non respecté 4 Respectée 1–2 0–1 Absente - 2 Absente Présente Non applicable 0 2 Non applicable Respecté ou Présente Absente 2 Respectée Non applicable 2 2 2 35

36

isolants évalués selon la méthode © 3. Toitures plates 3.1 Contexte et conditions aux limites On constate que les épaisseurs et les poids spécifiques (c.- Le tableau 12 présente les systèmes et leurs caractéristiques à-d. par unité de surface) varient fortement entre les sept physiques, telles qu’elles ont été utilisées dans les calculs et différents produits proposés: les épaisseurs d’isolant se si- évaluations qui suivent. Le dispositif de base est une toiture tuent dans une plage de 13 cm (PUR spécial) à 29 cm (laine plate végétalisée et praticable, possédant un coefficient U minérale). Les matériaux isolants les plus légers (PSE gra- de 0.15 W/m2K, (dalle béton et isolation), sans charges ou phité et PUR) pèsent jusqu’à près de onze fois moins que les autres caractéristiques particulières. Les épaisseurs d’isolant matériaux les plus lourds (laine de roche). Pour atteindre la nécessaires ont été calculées avec la dalle béton, mais sans résistance physique nécessaire pour ce type d’application, il étanchéité. faut choisir un produit possédant une masse volumique ap- parente élevée (surtout dans le cas de la laine minérale), ce Six types d’isolation en matières alvéolaires organiques sont qui péjore sa conductivité thermique. C’est pourquoi seules les variantes moins fortes peuvent être posées en une seule comparés à deux types d’isolation minérale. Ont été choisis couche. les produits les plus courants sur le marché suisse. Toutes les épaisseurs d’isolant et poids surfaciques ont été calculés exactement sans tenir compte des épaisseurs d’isolant pro- posées normalement sur le marché. Pour toutes les métho- des quantitatives de la représentation Spider, les calculs ont été effectués avec les chiffres exacts, et ce n’est que pour la détermination des prix que des arrondis ont été effec- tués suivant les habitudes de la branche. Les conductibilités thermiques sont les valeurs λD déterminées selon la norme SIA 279. 37

Tab. 12 Systèmes et caractéristiques physiques Désignation PSE 25 PSE 25 PSX 23 cm Polyuréthane Standard graphité revêtu alu Produits 22 cm 19 cm swissporXPS 300 14 cm SF Limites du système de construction swissporEPS swissporLAMBDA Uniquement swissporPUR Alu Toiture 150 Roof isolation Densité apparente [kg/m3], thermique Uniquement Indications du fabricant Uniquement Uniquement 33 isolation thermique Coefficient lambda λD [W/m·K] isolation isolation avec film alu Epaisseur d’isolant [m] thermique thermique 30 25 25 0.034 0.029 0.036 0.022 0.218 0.186 0.231 0.141 Nombre de couches 1 111 Poids surfacique [kg/m2] 5.45 4.65 7.62 4.23 38

isolants évalués selon la méthode © Polyuréthane Polyuréthane Laine minérale Verre cellulaire revêtu voile spécial revêtu 29 cm 26 cm 16 cm alu 13 cm swissporPUR Vlies swissporPUR Premium Plaques isolantes Flumroc Plaques verre MEGA cellulaire T4+ Uniquement isolation Uniquement isolation thermique avec voile thermique avec film alu Uniquement isolation Isolation thermique plus thermique 13 kg de bitume chaud 30 30 160 115 0.025 0.020 0.160 0.128 0.045 0.041 0.289 0.263 1 1 32 4.81 3.85 46.19 30.25 39

3.2 Résultats à l’exception du PSX. Même pour cette caractéristique, les La figure  2 présente les résultats pour les toitures plates masses importantes des isolants minéraux sont détermi- sous forme de Spider. Tous les détails des caractéristiques, nantes. limites de système et évaluations sont présentés en annexe A sous forme de tableau. Du point de vue de la sécurité de mise en œuvre, les panneaux en PSX viennent en tête. Le seul paramètre pour S’agissant des toitures plates, les graphiques mettent en lequel ils obtiennent de mauvais résultats est leur rigidité. évidence le rôle joué par le poids spécifique des produits. Leurs avantages sont l’absence de risques sur le plan de En ce qui concerne les trois axes définissant les bilans l’hygiène du travail, leur légèreté et leur résistance aux in- de matières et d’énergie, les matériaux alvéolaires or- tempéries. Pour les autres plaques plastiques, la sensibilité ganiques obtiennent de bien meilleurs résultats que la lai- aux intempéries est considérée comme réduite. La laine de ne de roche ou le verre cellulaire, qui sont beaucoup plus roche obtient de moins bons résultats, en raison du risque lourds. Le PSX avec comme gaz propulseur le CO2 est bien lié aux fibres, qui peuvent pénétrer dans les poumons des plus gourmand en ressources et moins respectueux de l’en- employés chargés de la mise en œuvre, ainsi qu’en raison vironnement que le PSE. La différence doit être attribuée de sa fragilité aux intempéries et de son poids important. avant tout au poids surfacique (densité apparente) plus Pour la toiture compacte (toiture plate isolée avec du verre élevé. La différence entre le PSE graphité et le PSE nor- cellulaire), les vapeurs de bitume chaud présentent un ris- mal vient de la conductibilité thermique réduite Δλ= 0.005 que pour l’environnement (émissions de COV). W/m·K. Si le PUR Premium se caractérise par une conduc- tivité thermique encore plus faible, il présente cependant Concernant les substances nocives, le PSX et le PUR se une masse volumique apparente plus élevée, si bien que partagent l’extrémité inférieure de l’échelle. Le PSX cont- son écobilan est sensiblement moins bon que celui des iso- ient environ 1.5 % d’HBCD en massique, pour le PUR ce lants à base de polystyrène. La différence du revêtement sont les 8 % de TPCC et les catalyseurs subsistants dans PU n’apparait pas vraiment, la variante aluminium donne le produit (env. 3 %) qui déterminent l’évaluation. Grâce à seulement une économie de poids d’environ 500 g/m2, La l’utilisation d’un nouveau polymère bromé comme retar- différence est plus marquée lorsqu’un PUR spécifique avec dateur de flamme, le PSE obtient désormais la meilleure une conductibilité thermique inférieure est utilisé en combi- note pour l’absence de substances nocives. Swisspor passe- naison avec le revêtement alu. Le gain de poids par rapport ra également sa production PSX au cours de l’année 2014 à la variante voile s’élève presque à 1 kg/m2. Le coût du au polymère bromé pour l’ignifugeant. Après cette trans- verre cellulaire est environ deux à trois fois plus élevé que formation, le PSX obtiendra également la note 6 pour l’ab- pour les autres matériaux isolants, sans présenter d’avan- sence de matières potentiellement nocives, ce qui apparaît tages décisifs sur les autres critères. L’importante influence sous la forme d’une ligne pointillée sur le Spider. de l’effet de serre de ce gaz a été prise en considération pour la protection du climat. Pour un même pouvoir isolant, Pour la durée d’utilisation, la toiture compacte est en la laine de roche pèse près de dix fois plus que le PSE gra- tête avec 65 années. Pour les autres variantes, ce sont phité. Cette différence ne peut pas être compensée par les uniquement 40 ou 45 ans. il s’agit d’une valeur moyenne qualités environnementales de la laine de roche, qui sont entre la durée physique et la durée «économique (cf. éga- certes meilleures par rapport à l’unité de poids, mais pas lement chap. 2.6) si l’on considère le poids nécessaire pour le même pouvoir isolant. L’énergie grise est environ deux fois plus élevée, La séparabilité n’est pas garantie en ce qui concerne le l’impact environnemental presque huit fois plus élevé et recyclage et l’élimination, pour les autres elle est opti- les émissions de CO2 environ trois fois plus élevées. Ce male. La laine minérale est recyclable, et son élimination ne sont des différences importantes. Pour le verre cellulaire sur pose pas non plus de problème (cf. également chap. 2.7). toiture compacte, il faut ajouter aux 30 kg de l’isolant les Les systèmes d’isolation à base de PSE peuvent tous être 13 kg de bitume chaud. recyclés de manière optimale, mais ils ne remplissent pas le critère de la facilité d’élimination, car le PSE contient du Dans le cas d’une toiture plate, les coûts d’investisse- brome, qui se retrouve dans les résidus de l’incinération. ment sont déterminés par le coût des isolants. En effet, les Le PU et le PSX ne sont pas recyclables au sens de l’inter- frais de mise en œuvre ne représentent qu’une part de 15 prétation du chap. 2.7, et forment également des résidus à 20 % des coûts totaux matériaux. Le verre cellulaire est halogénés importants, qui sont évalués négativement. environ quatre fois plus cher que les variantes plastiques 40

Fig. 2 Toitures plates, coefficient U 0.15 W/m2·K Avantages significatifs pour les isolants PSE EPS 25 standard 22 cm EPS 25 graphité 19 cm Préservation des ressources Préservation des ressources Facilité de recyclage 6 Minimisation des Facilité de recyclage 6 Minimisation des et d‘élimination 5 impacts environne- et d‘élimination 5 impacts environne- Durée d’utilisation 4 mentaux lors de la Durée d’utilisation 4 mentaux lors de la 3 fabrication 3 fabrication 2 2 1 1 0 0 Protection du climat Protection du climat Absence Prix avantageux Absence Prix avantageux de matières Sécurité de mise en œuvre de matières Sécurité de mise en œuvre potentiellement potentiellement nocives nocives Polyuréthane revêtu voile 16 cm Laine de roche 29 cm Polyuréthane revêtu alu 14 cm Polyuréthane spécial revêtu alu 13 cm Préservation des ressources Préservation des ressources Facilité de recyclage 6 Minimisation des Facilité de recyclage 6 Minimisation des et d‘élimination 5 impacts environne- et d‘élimination 5 impacts environne- Durée d’utilisation 4 mentaux lors de la Durée d’utilisation 4 mentaux lors de la 3 fabrication 3 fabrication 2 2 1 1 0 0 Protection du climat Protection du climat Absence Prix avantageux Absence Prix avantageux de matières Sécurité de mise en œuvre de matières Sécurité de mise en œuvre potentiellement potentiellement nocives nocives Verre cellulaire 26 cm XPS 23 cm XPS 23 cm exempt de HBCD (changement prévu en 2014) Préservation des ressources Préservation des ressources Facilité de recyclage 6 Minimisation des Facilité de recyclage 6 Minimisation des et d‘élimination 5 impacts environne- et d‘élimination 5 impacts environne- Durée d’utilisation 4 mentaux lors de la Durée d’utilisation 4 mentaux lors de la 3 fabrication 3 fabrication 2 2 1 1 0 0 Protection du climat Protection du climat Absence Prix avantageux Absence Prix avantageux de matières Sécurité de mise en œuvre de matières Sécurité de mise en œuvre potentiellement potentiellement nocives nocives 41

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isolants évalués selon la méthode © 4. Façades ventilées 4.1 Contexte et conditions aux limites chanvre) et deux variantes de verre cellulaire, proposées Le tableau  13 présente les systèmes et leurs caractéris- par le fabricant également comme isolant pour les façades tiques physiques, telles qu’elles ont été utilisées dans les ventilées. Les plaques de fibres de bois basse densité, liées calculs et évaluations qui suivent. Le dispositif de base avec leur propre résine et fabriquées par procédé humide, est une façade ventilée, possédant un coefficient 0.15 W/ ne sont pas adaptées à de tels poids et épaisseurs d’iso- m2·K, dont l’isolant est posé sur un mur en briques de terre lant. Les nouveaux produits fibre de bois sont renforcés par cuite et couvert d’une plaque de protection de 25  kg/m2. des fibres plastiques et fabriqués et imprégnés par procédé Les épaisseurs d’isolant requises ont été calculées pour la spécial. Cela permet d’obtenir des densités apparentes bien paroi extérieure prise dans son ensemble, en tenant comp- inférieures. Pour les calculs, l’auteur de l’étude a choisi les te des ponts thermiques dus aux systèmes de fixation et produits courants disponibles sur le marché suisse et recom- aux sous-constructions. Lorsque l’isolation est relativement mandés pour les façades compactes. Toutes les épaisseurs épaisse, il est important de prendre en compte les éléments d’isolant et poids surfaciques ont été calculés exactement, de la sous-construction, tant du point de vue de la quantité sans tenir compte des épaisseurs d’isolant proposées en de matériaux requise que des ponts thermiques induits, et standard sur le marché. Pour toutes les méthodes quanti- donc du surplus d’isolation nécessaire pour les compenser. tatives du Spider, nous avons effectué les calculs avec les Les constructions avec des épaisseurs d’isolant dépassant chiffres exacts, et ce n’est que pour la détermination des 25  cm sont inhabituelles. Pour les isolants suffisamment coûts que les calculs ont été arrondis par l’approche clas- élastiques, on a considéré aussi bien la variante chevilles sique. Les conductibilités thermiques sont extraites des fi- (système Rogger) que la variante console (système Wagner). ches techniques SIA. Avec le système de chevilles, ces dernières, de longueur suf- fisante, sont vissées à travers des lattes de bois pour la ven- Les différences d’épaisseur et de poids surfacique entre les tilation et à travers l’isolant directement dans la structure onze variantes de construction sont également élevées dans porteuse. ce domaine d’application. L’épaisseur de l’isolation varie entre 19 cm pour le PSE 25 graphité et 30 cm pour les pan- Nous comparons deux types de PSE avec la laine minérale neaux de fibres de chanvre posés sur consoles. La variante et la laine de verre, isolations les plus fréquentes en façade. la plus légère (PSE 15 graphité) pèse environ un dixième de Quatre alternatives ont été ajoutées à ces produits conven- la plus lourde (verre cellulaire 115). tionnels: deux produits formés de fibres végétales (bois et 43

Tab. 13 Systèmes et caractéristiques physiques Désignation PSE 15 PSE 25 Laine Laine Laine de graphité graphité minérale minérale verre Chevilles Produits chevilles chevilles Chevilles Console 21 cm 20 cm 19 cm 22 cm 26 cm Limites du système Isover de construction swisspor- swisspor- Flumroc Flumroc PBF 032 SI: Support isolant Plaque iso- Densité apparente [kg/m3] Lambda Vento Lambda Vento Plaque iso- lante DUO Coefficient lambda λD [W/m·K] Epaisseur d’isolant [m] Premium lante DUO Nombre de couches Poids de l’isolant kg/m2 Système de Système de Système de Système Système de chevilles chevilles Rog- chevilles Rog- ger avec SI ger avec SI chevilles Rog- console Rogger avec SI ger avec SI UKS, avec SI 15 25 48 48 38 0.031 0.029 0.034 0.034 0.032 0.205 0.191 0.224 0.255 0.211 1 1 1 22 3.07 4.79 10.77 12.24 8.03 44

isolants évalués selon la méthode © Laine de Plaque d’isolant Fibres de Fibres de Verre Verre verre Console en fibres de bois chanvre Chevil- chanvre cellulaire 115 cellulaire 100 24 cm basse densité les collées Console Chevilles collées Chevilles collées Chevilles 25 cm 26 cm 30 cm 27 cm 25 cm Isover PBF 032 HOMATHERM Thermo chanvre Thermo chanvre Plaque verre cellu- Plaque verre cellu- holzFlex standard Premium Premium laire T4+ laire W+F Système console Système de Système de Système de che- Système de Système de WKS, avec SI chevilles Rogger, 2 chevilles Rogger, 2 villes Rogger, 2 chevilles Rogger, 2 chevilles Rogger, 2 couches, 1ère collée, couches, 1ère collée, couches, avec SI couches, 1ère collée, couches, 1ère collée, 38 avec SI avec SI avec SI avec SI 35 40 35 115 100 0.032 0.038 0.040 0.040 0.041 0.038 0.240 0.251 0.264 0.300 0.271 0.251 2 2 2 22 2 9.12 10.04 9.24 10.50 31.13 25.09 45

4.2 Résultats minéraux qui obtiennent les meilleures notes. Ils ne sont La figure 3 présente les résultats pour les façades ventilées pas inflammables et ne demandent pas de mesures supplé- sous forme de Spider. Tous les détails des caractéristiques, mentaires pour la protection contre l’incendie. Les isolants limites de système et évaluations sont présentés en anne- PSE, difficilement inflammables, suivent avec des dépenses xe B sous forme de tableau. Dans le cas des façades ven- moyennes pour la protection contre l’incendie. Les plaques tilées, les profils en toile d’araignée des différents systèmes de fibres de chanvre sont aussi difficilement inflammables, d’isolation (à l’exception du verre cellulaire) se ressemblent mais demandent des dépenses importantes pour cette pro- beaucoup plus que dans le cas des toitures plates. Pour tection. La note la plus mauvaise est attribuée à la plaque les trois axes représentant les bilans de matériaux et de fibres de bois basse densité, qui est moyennement in- d’énergie, les matières plastiques sont proches des lai- flammable et demande des mesures de protection particu- nes minérales et des produits à base de fibres végétales lièrement importantes contre l’incendie. En ce qui concerne (fixés par un système à chevilles). On constate cependant la sécurité de mise en œuvre, les plaques de fibre de que les variantes sur consoles pour la fibre de chanvre et chanvre et les plaques de fibres de bois basse densité sont la laine minérale sont plus gourmandes en ressources que considérées comme présentant le moins de risques. La mise les variantes avec chevilles. Cette différence est due à la en œuvre n’implique pas de risques de santé au travail. El- quantité plus importante de matériaux nécessaire pour le les sont relativement légères et élastiques. Pour les façades système de console (UKS), induisant des ponts thermiques ventilées, l’élasticité de forme est pondérée de manière plus qui doivent être compensés par une surépaisseur d’isola- importante que la sensibilité aux intempéries. L’impact des tion de 3 à 4 cm. En revanche, la laine de verre, nécessite intempéries est moins important pour des isolants posés une épaisseur moindre et peut être fixée par le système dans des façades ventilées que pour des isolants de toitu- standard (par exemple, WagnerWSK), qui nécessite donc res plates exposés lors de la pose. Dans le cas de la laine de significativement moins de matériaux. Du point de vue de roche et de la laine de verre, il faut prendre en compte les la préservation des ressources et de la minimisation des risques concernant l’hygiène du travail, en raison du risque impacts sur l’environnement, il faudrait, en toute logique, de pénétration de ces fibres dans les poumons ; ces deux utiliser toujours les chevilles et surtout pour les grandes isolants sont de poids moyen, élastiques et sensibles aux épaisseurs d’isolation. Le PSE 15 graphité présente le plus intempéries. Les fibres organiques ont le même profil, mais petit impact sur l’environnement à la fabrication, tandis elles peuvent être mises en œuvre sans mesures de protec- que la laine minérale utilise le moins de ressources, et les tion. Leur inconvénient est leur faible élasticité de forme, fibres de chanvre sont les plus respectueuses du climat. ce qui pose problème pour les nombreux raccords d’ang- La valeur de l’impact sur l’environnement de la fibre de le dans la façade. Le principal avantage du verre cellulaire chanvre est incertaine. Les différences constatées entre les est qu’il résiste bien aux intempéries, mais ce critère est produits au niveau de la protection du climat sont dues, en pondéré faiblement pour les façades ventilées. L’axe Spider règle générale, à la proportion de courant suisse utilisé lors Absence de matières potentiellement nocives attri- de leur fabrication. En effet, l’électricité produite en Suisse, bue la note 6 à tous les isolants pour les façades ventilées. comprend surtout de l’énergie hydraulique et de l’énergie Le PSE est ignifugé depuis fin 2013 chez swisspor unique- nucléaire, n’entraînant que de faibles émissions de CO2. Cet ment avec un polymère bromé. Ainsi, tous les isolants pris effet est clair pour la laine de verre et la laine minérale. Les en compte pour les façades ventilées sont exempts de sub- coûts de mise en œuvre sont significativement moins éle- stances nocives selon la méthodologie employée. Pour les vés pour les systèmes de pose basés sur des chevilles, que critères relatifs au recyclage ou à l’élimination, tous pour les systèmes sur consoles. Le verre cellulaire a un im- les systèmes de pose sans colle sont faciles à déconstruire. pact relativement élevé sur l’environnement, les ressources Pour la variante chanvre/chevilles, la première couche doit et l’émission de CO2 en raison de son poids surfacique im- être collée, tout comme le verre cellulaire et les plaques portant, bien que le bilan ait été calculé avec des conditions de fibres de bois basse densité. Cela signifie que seules aux limites extrêmement favorables (courant écologique, cf. les laines minérales et laines de verre peuvent être aussi 2.1). Les coûts d’investissement se répartissent pour les bien recyclées qu’éliminées (cf. également chap. 2.7). Les façades ventilées en proportion 2 pour 1 sur les coûts de systèmes d’isolation à base de PSE peuvent tous être recy- matériaux et le coût de mise en œuvre. Les coûts de mise clés de manière optimale, mais ils ne remplissent pas le en œuvre sont similaires pour les systèmes à chevilles et critère de la facilité d’élimination, car le PSE contient du les variantes à consoles. Les coûts totaux de toutes les va- brome, qui se retrouve dans les résidus de l’incinération. riantes sont très proches, à l’exception du verre cellulaire Les plaques de fibres de chanvre, de verre cellulaire et de et des fibres de chanvre. Le verre cellulaire est deux à trois fibres de bois faible densité ne remplissent pas les critères fois plus cher que les autres variantes, sans avantages par- de recyclabilité, au sens d’une logistique de récupération ticuliers sur d’autres critères. Dans l’évaluation d’ensemble existante (chap. 2.7). pour tout le spectre d’applications, ce sont les isolants 19 p. ex. holzFlex standard de Homatherm avec une densité apparente de 40 kg/m3. 20 λD correspond à un fractile de 90 % selon SIA 279. 21 C ela s’applique vraisemblablement également à l’impact environnemental (PIE) des fibres de chanvre. Ces données étant manquantes, une évaluation a été effectuée avec une marge de sécurité, sur la base d’une considération d’analogie (coton, cf. chap. 2.1). 46

Fig. 3 Façades ventilées, coefficient U de 0.15 W/m2·K de 19 à 30 cm pour un même pouvoir isolant EPS 25 graphité/chevilles 19 cm Plaque de bois faible densité/chevilles 25 cm EPS 15 graphité/chevilles 20 cm Préservation des ressources Préservation des ressources Facilité de recyclage 6 Minimisation des Facilité de recyclage 6 Minimisation des et d‘élimination 5 impacts environne- et d‘élimination 5 impacts environne- Absence 4 mentaux lors de la Absence 4 mentaux lors de la de matières 3 fabrication de matières 3 fabrication potentiellement 2 potentiellement 2 nocives 1 nocives 1 0 0 Protection du climat Protection du climat Sécurité de mise en œuvre Prix avantageux Sécurité de mise en œuvre Prix avantageux Eventail des applications Eventail des applications (protection incendie) (protection incendie) Laine de verre/chevilles 21 cm Fibres de chanvre/chevilles collées 26 cm Laine de verre/consoles 24 cm Fibres de chanvre /consoles 30 cm Préservation des ressources Préservation des ressources Facilité de recyclage 6 Minimisation des Facilité de recyclage 6 Minimisation des et d‘élimination 5 impacts environne- et d‘élimination 5 impacts environne- Absence 4 mentaux lors de la Absence 4 mentaux lors de la de matières 3 fabrication de matières 3 fabrication potentiellement 2 potentiellement 2 nocives 1 nocives 1 0 0 Protection du climat Protection du climat Sécurité de mise en œuvre Prix avantageux Sécurité de mise en œuvre Prix avantageux Eventail des applications Eventail des applications (protection incendie) (protection incendie) Laine minérale/chevilles 22 cm Verre cellulaire 115/chevilles collées 27 cm Laine minérale/consoles 26 cm Verre cellulaire 100/chevilles collées 25 cm Préservation des ressources Préservation des ressources Facilité de recyclage 6 Minimisation des Facilité de recyclage 6 Minimisation des et d‘élimination 5 impacts environne- et d‘élimination 5 impacts environne- Absence 4 mentaux lors de la Absence 4 mentaux lors de la de matières 3 fabrication de matières 3 fabrication potentiellement 2 potentiellement 2 nocives 1 nocives 1 0 0 Protection du climat Protection du climat Sécurité de mise en œuvre Prix avantageux Sécurité de mise en œuvre Prix avantageux Eventail des applications Eventail des applications (protection incendie) (protection incendie) 47

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isolants évalués selon la méthode © 5. Isolation thermique extérieure enduite 5.1 Contexte et conditions aux limites PUR revêtue d’aluminium. Pour les calculs, l’auteur de Le tableau 14 présente les systèmes et leurs caractéris- l’étude a choisi les produits courants sur le marché suisse tiques physiques, telles qu’elles ont été utilisées dans les et recommandés pour les façades compactes. Toutes les calculs et évaluations qui suivent. Le dispositif de base épaisseurs d’isolant et poids surfaciques ont été calculés est une façade compacte, possédant un coefficient U = exactement sans tenir compte des épaisseurs d’isolant 0.15 W/m2·K, dont l’isolant est fixé sur un mur en briques proposées normalement sur le marché. Pour toutes les de terre cuite. Les épaisseurs d’isolant nécessaires ont méthodes quantitatives de la représentation Spider, les été calculées pour la paroi extérieure prise dans son en- calculs ont été effectués avec les chiffres exacts, et ce semble, en incluant les fixations et le système de crépis- n’est que pour la détermination des prix que des arrondis sage. Tous les dispositifs d’isolation supportent différents ont été effectués suivant la technique habituelle. Pour les systèmes de crépissage. Pour la variante laine minérale, conductibilités thermiques, nous avons utilisé les coeffi- on a ajouté une petite quantité de mortier, car ce pro- cients λD conformes à SIA. duit demande plus de matériau pour l’encastrement que les surfaces plastiques relativement lisses. L’enduit Les épaisseurs d’isolants vont d’environ 14 cm (compo- et la peinture ne sont pas pris en compte dans le bilan site PIR) à 23 cm pour le PSE 15 standard. Le poids sur- écologique, car ils sont pratiquement indépendants de facique des plaques en laine minérale est environ six fois l’isolant choisi. Ainsi, le poids total du tableau 14 ne con- supérieur à celui des plaques PSE 16 graphité. Le PSE 19 cerne que l’isolant et le mortier d’encastrement. Pour le graphité présente une conductibilité thermique inférieu- calcul des coûts, l’ensemble de la structure en façade, y re au PSE  16 graphité. L’épaisseur nécessaire est donc compris peinture aux silicates, a été pris en compte pour moindre. Cependant, en raison de la densité apparente tous les systèmes. supérieure du PSE graphité, le poids surfacique, et donc l’emploi de matériau est supérieur à celui du PSE 16 gra- La comparaison porte sur trois types d’isolant à base de phité. Pour cette application également, on constate que PSE, un panneau en laine de roche et un panneau compo- les dépenses au kilo sont un facteur important, quand on site en PIR. L’isolant composite est fait d’un cœur en PIR rapporte les considérations d’ensemble à des performan- inséré dans une enveloppe en PSE. Ce sandwich possède ces d’isolation identiques. une conductibilité thermique semblable à une plaque de 49

Tab. 14 Systèmes et caractéristiques physiques Désignation PSE 19 graphité PSE 16 graphité PSE 15 standard Produits collé 18 cm collé 19 cm collé 23 cm swissporLambda swissporEPS swissporLambda White 031 15e Façade White 030 une couche avec une couche avec Limites du système de construction une couche avec segmentation, collée segmentation, collée segmentation, collée 16 15 Densité apparente [kg/m3], 19 Indications du fabricant 0.030 0.031 0.038 Coefficient lambda λD [W/m·K] 0.181 0.187 0.229 Epaisseur d’isolant [m] 1 1 Nombre de couches 1 2.99 3.44 Poids surfacique isolant 3.44 [kg/m2] 4.0 4.0 4.0 Colle minérale [kg/m2] 0 0 Cheville isolant PA 0 6.99 7.44 (3 par m2 et couche) [kg/m2] 7.44 Total [kg/m2] 50