À quoi correspond la capacité thermique d’un matériau ?

La capacité thermique (massique) d’un matériau correspond à la quantité de chaleur que celui-ci peut emmagasiner par rapport à son poids. Elle caractérise la quantité de chaleur qu’il faut apporter à un 1 mètre cube de matériau pour augmenter sa température de 1°C. 

Concrètement, plus un matériau est dense, plus sa capacité thermique est grande, et donc plus il peut stocker de chaleur ; tandis qu’un matériau léger dispose, à l’inverse, d’une faible capacité thermique.

La capacité thermique s’exprime en J/(kg.K).

Pour savoir précisément si un matériau est capable de retenir ou réguler la chaleur, on peut prendre en compte un certain nombre d’indicateurs, autre que sa capacité thermique. C’est le cas des exemples ci-dessous.

La conductivité thermique, appelée « lambda » (λ), indique la capacité d’un matériau à transmettre la chaleur par conduction. Elle traduit le flux de chaleur qui traverse un matériau d’une surface de 1 m² et de 1 mètre d’épaisseur, en une seconde, pour un écart de température de 1°C entre les deux faces. Généralement, les matériaux isolants ont un lambda compris entre 0,025 et 0,05 W/m.K.

Concrètement, plus λ est faible, plus le matériau est isolant.

La résistance thermique (R), correspond à la capacité d’un matériau à résister à la transmission de chaleur. Elle dépend à la fois de l’épaisseur du matériau, mais aussi de sa conductivité thermique.

Exprimée en m².K/W, la résistance thermique totale d’un matériau est égale à la somme des résistances thermiques de l’ensemble des couches du matériau.

Concrètement, plus R est élevée, plus le matériau est isolant.

L’inertie thermique traduit quant à elle la capacité d’un matériau à stocker de la chaleur en hiver (ou de la fraîcheur en été). Celle-ci dépend essentiellement de la masse volumique (exprimée en kg/m3, elle correspond à la masse d’un matériau, par unité de volume) du matériau, et de sa capacité thermique massique. 

Plus la masse volumique et la capacité thermique d’un matériau sont élevées, plus son inertie thermique est importante.

La transmission thermique exprime la performance thermique des parois de plusieurs matériaux, à travers le coefficient de transmission thermique surfacique (U). U est calculée en W/(m².K) et correspond à l’inverse de la résistance thermique. 

On utilise différentes appellations, selon la nature de la paroi : Up pour les parois, Ug pour les vitrages, Uw pour les fenêtres et Ud pour les portes par exemple.

Concrètement, plus U est faible, plus la paroi est isolante.

Améliorer les performances thermiques de votre logement peut vous apporter de nombreux avantages : 

• Vous baissez votre consommation d’énergie ;
• Vous limitez vos émissions de CO² ;
• Vous réduisez le montant de votre facture ;
• Vous gagnez en confort dans votre logement ;
• Vous augmentez la valeur marchande de votre bien.

Si vous envisagez de réaliser des travaux de rénovation dans votre logement, sachez que la réglementation thermique est définie dans le cadre de l’arrêté du 3 mai 2007 (modifié par l’arrêté du 22 mars 2017), relatif aux caractéristiques thermiques et à la performance énergétique des bâtiments existants. 

Concrètement donc, si vous souhaitez poser ou faire poser un isolant dans votre logement, celui-ci devra répondre aux exigences de la réglementation en vigueur. 

Par exemple, la loi impose que la résistance thermique R d’une paroi rénovée soit supérieure ou égale au niveau minimal légal. Ce niveau varie selon la zone climatique (il existe trois zones distinctes), et le type de paroi que vous rénovez. Voici un tableau récapitulatif (non exhaustif) des valeurs valables.

De même, la performance thermique des parois vitrées (dans le cadre d’une première installation d’un remplacement), doit être inférieure ou égale aux valeurs du tableau ci-dessous :