La performance à long terme des panneaux d’isolation sous vide (PIV) sous le climat canadien

La publication du Code national de l’énergie pour les bâtiments 2011 pave la voie à la conception de solutions innovatrices pour l’enveloppe du bâtiment. Le code a pour objectif de réaliser une économie de 25 % de l’énergie utilisée dans les bâtiments, comparativement aux exigences fixées dans le code de l’énergie de 1997, et d’encourager la mise au point par l’industrie de la construction d’une nouvelle génération de matériaux isolants éconergétiques.

Un matériau d’isolation thermique prometteur actuellement envisagé pour la construction de l’enveloppe extérieure des bâtiments est le panneau d’isolation sous vide (PIV). Ces panneaux ont une capacité d’isolation thermique jusqu’à 10 fois supérieure à celle de matériaux isolants traditionnels (figure 1).

Les enveloppes du bâtiment en Amérique du Nord ont une durée de vie utile de 25 à 50 ans ou plus. La performance à long terme constitue par conséquent un facteur important dans la sélection et la conception des PIV comme matériau isolant. À l’heure actuelle, on fabrique des PIV en Asie, en Europe et en Amérique du Nord. Ils sont offerts dans un large éventail de choix en termes de valeur R par pouce, de dimensions (longueur × largeur × épaisseur) et de formes. Toutefois, il existe très peu d’information sur la performance thermique à long terme des PIV.

Des PIV ont été installés dans la maison d’essais de Construction CNRC

La principale raison de la perte d’efficacité des PIV avec le temps est la détérioration du vide (c. à d. l’augmentation de la pression) à l’intérieur du panneau. Cette détérioration est causée par la perméation de gaz ou de vapeur d’eau à travers la membrane étanche qui enveloppe le panneau, ou à travers les joints scellés de la membrane.

Après avoir exposé 20 échantillons de PIV à des essais de vieillissement en laboratoire pendant près de sept ans, ils ont constaté une réduction maximale (perte de valeur R) d’environ 19 % et une perte minimale d’environ 10 % durant toute cette période. La moyenne se situait autour de 13 % (soit moins de 2 % par année).

On n’a pas constaté de détérioration de la performance thermique des PIV installés dans la maison d’essais de Construction CNRC (voir les photos ci-dessus) durant les 18 mois qu’ont duré les essais d’exposition sur le terrain. Des essais de vieillissement accéléré réalisés sur cinq produits PIV différents (au total 15 échantillons) de sources, de tailles et de compositions variées, ont révélé un vieillissement peu important (environ 5 %) dans 4 des 5 produits testés; on a aussi constaté la défaillance de 2 des 15 échantillons.

Les résultats des essais de vieillissement en laboratoire et sur le terrain, et des études sur le vieillissement accéléré sont indicatifs d’une bonne performance à long terme pour la plupart des PIV offerts sur le marché. Toutefois, ces résultats mettent aussi en lumière la nécessité de définir des valeurs de résistance thermique à long terme pour les PIV, et d’élaborer des critères techniques et des processus de contr¢le de qualité pour identifier les PIV les plus susceptibles de convenir à la construction d’enveloppes de bâtiment qui ont une vie utile de 25 à 50 ans.

Des chercheurs de Construction CNRC travaillent avec des partenaires industriels et internationaux pour répondre à ces questions afin d’accélérer l’adoption des PIV dans les bâtiments à haut rendement énergétique et pour la construction dans l’Arctique.

Personne-ressource

Veuillez communiquer avec M. Phalguni Mukhopadhyaya : 613-993-9600 ou phalguni.mukhopadhyaya@cnrc-nrc.gc.ca.