Le déphasage thermique, un paramètre clé du confort intérieur

Définition et enjeux du déphasage thermique

Le déphasage thermique désigne la capacité de l’enveloppe d’un bâtiment à ralentir le transfert de chaleur entre l’extérieur et l’intérieur. Il ne s’agit pas seulement de limiter les pertes de chaleur en hiver, mais aussi de freiner l’entrée de la chaleur en été. Un bon déphasage contribue ainsi à éviter les surchauffes lorsque le soleil devient intense et à réduire la sensation de froid lorsque les températures extérieures baissent.

Le terme de « transfert » est plus adapté que celui de « perte », car la chaleur circule dans les deux sens à travers les parois. En période chaude, l’objectif consiste à retarder au maximum la progression du pic de température extérieur vers l’intérieur, afin que celui-ci ne coïncide pas avec les moments d’occupation les plus sensibles comme la fin d’après-midi ou le début de nuit. En période froide, un déphasage satisfaisant participe au maintien d’une température plus stable et limite les variations trop brusques.

Durée de déphasage et épaisseur d’isolant

La performance en déphasage thermique d’un matériau se mesure par la durée qui sépare le maximum de température extérieure et le maximum de température observé côté intérieur, pour une paroi donnée. Plus cette durée est longue, plus la paroi retarde la transmission du pic de chaleur. La durée de déphasage dépend à la fois des caractéristiques intrinsèques du matériau (conductivité, densité, capacité thermique) et de l’épaisseur mise en œuvre.

Lorsqu’un niveau d’isolation est déjà fixé, par exemple en fonction d’une cible de résistance thermique, il est possible de déterminer l’épaisseur nécessaire pour atteindre un certain déphasage avec chaque type de produit. Les écarts d’épaisseur peuvent être significatifs selon les isolants, de l’ordre de 15 à 30 centimètres pour un même objectif. Un matériau présentant un bon compromis entre résistance thermique et capacité à stocker la chaleur offre, à épaisseur comparable, un meilleur déphasage qu’un isolant très léger.

Dans les tableaux comparatifs, la durée de déphasage est souvent indiquée pour une même épaisseur de référence, généralement 20 centimètres. La valeur annoncée correspond alors au temps qui s’écoule entre le moment où la température extérieure atteint son maximum et celui où la face intérieure de la paroi enregistre à son tour un maximum. Ces valeurs restent des ordres de grandeur, car la performance réelle dépend aussi de la qualité de mise en œuvre, du type de paroi et des conditions climatiques.

Ordres de grandeur selon les matériaux isolants

Les isolants se distinguent nettement par leur comportement en déphasage thermique. Les matériaux dotés d’une densité relativement élevée et d’une bonne capacité de stockage de la chaleur, comme le liège expansé ou la ouate de cellulose, peuvent atteindre et dépasser une dizaine d’heures de décalage pour une épaisseur d’environ 20 centimètres. Une telle durée permet, dans de nombreuses zones climatiques, de faire « passer » le pic de chaleur extérieure pendant des moments où le logement est moins occupé, ou où l’air nocturne plus frais facilite le rafraîchissement.

À l’inverse, des isolants plus légers comme le polystyrène expansé, la laine de roche, la laine de verre, la laine de mouton ou encore certaines plumes de canard affichent en moyenne des durées de déphasage de l’ordre de cinq heures pour la même épaisseur. Ces matériaux offrent une bonne résistance thermique mais stockent moins bien la chaleur, ce qui se traduit par une montée en température plus rapide côté intérieur lorsque l’ensoleillement est soutenu.