Laine de verre

Les laines minérales (laine de verre et laine de roche) sont utilisées depuis plus de 60 ans pour l’isolation thermique, acoustique et pour la protection incendie. Bien qu’hégémoniques, elles laissent place à de vrai nouveaux matériaux d'isolation plus performants pour le confort d'été et surtout plus écologique. Elles permettent de répondre aux objectifs du Grenelle BBC pour les bâtiments. Leur production maîtrisée, des matières premières aux produits finis, fait appel à des technologies en constante évolution.

Mythes et mythologies

C’est à partir de certaines éruptions volcaniques des îles du Pacifique Sud, donnant lieu à des dépôts de « flocons » de roche sur le sol et les arbres, que les habitants de ces îles eurent l’idée de s’en servir pour protéger leurs maisons. Plus près de nous, dès la plus haute antiquité, Phéniciens et Égyptiens savaient obtenir des fils de verre en plongeant une baguette métallique dans un creuset contenant du verre en fusion et en la retirant rapidement.

La première communication officielle sur la fibre de verre date du XVIII^e siècle. L’auteur en est le physicien et naturaliste français Antoine de Réaumur (1713). Plus tard, aux environs de 1880, apparurent les premières fibres industrielles réalisées à partir d’une matière minérale, des scories de haut fourneau.

Jusqu’au début du XX^e siècle, la fibre de verre demeura cependant une curiosité. Puis, en quelques années, les précurseurs de l’industrie de l’isolation, parvinrent à simuler industriellement l’éruption volcanique, à grand renfort d'énergie fossile, et à liquéfier la roche pour lui conférer les propriétés isolantes de la laine. D’autres, à partir de l’écoulement d’un filet de verre fondu sur un jet de vapeur réussirent à obtenir une « laine de verre », origine probable de son utilisation comme isolant thermique.

Le développement accéléré des pays industrialisés a ensuite entraîné la production accrue de produits isolants minéraux (laine de verre, de roche).

Aujourd’hui, les laines minérales de verre et de roche apportent à l'habitat des très bonnes réponses en terme de performance thermique, de confort, de calme, de sécurité incendie.

Composition

La laine de verre est un matériau élaborée à partir des principales matières premières suivantes :

• naturelles :
  • sable,
  • fondants (calcaire, dolomie ...) qui permettent l'abaissement de la température de fusion du verre.
• issues du recyclage :
  • verre recyclé ou "calcin",
  • rebuts de production.

Certaines laines de verre offrent de meilleures performances thermiques que les laines végétales à court terme et surtout l'hiver, et de plus, elles sont ininflammables.

Fabrication de la laine de verre

L’élaboration de la composition exige des soins tout particuliers : contrôle physico-chimique, et mélange parfaitement homogène. Cette composition est introduite dans un four verrier fonctionnant soit au gaz, soit à l’électricité.

En sortie du four, le verre en fusion s’écoule à une température d’environ 1 050 °C pour alimenter les têtes de fibrage. Les fibres résultent du passage du verre au travers des trous d’une couronne métallique, « assiette », animée d’un mouvement de rotation extrêmement rapide, un peu comme pour la fabrication de la « barbe à papa ». Après ce premier étirage horizontal par centrifugation, les fibres sont étirées verticalement sous l’action thermique et mécanique d’une couronne de brûleurs.

Les fibres sont rapidement refroidies avec de l’air. Après pulvérisation d’un liant (encollage), elles sont collectées par aspiration sur un tapis pour former un matelas de laine. Ce matelas traverse une étuve où un courant d’air chaud assure la polymérisation du liant et le rend stable. Pour certains produits, des revêtements sont collés ou cousus sur la laine de verre.

Les caractéristiques dimensionnelles et pondérales des produits finis sont ajustées au travers de réglages et découpes effectués sur la ligne. Les produits sont enfin conditionnés avant expédition.

Propriétés

La laine de verre a de multiples propriétés (valables également pour la laine de roche) :

un isolant thermique 

La laine de verre est traditionnellement reconnue comme performante car son pouvoir isolant est incontestable. La performance des processus de fabrication offre un large choix de résistances thermiques (conductivité thermique jusqu’à 0,030 W/mK et une très large gamme d’épaisseurs). Elle permet donc de répondre largement aux exigences réglementaires les plus sévères.

La laine de verre est imputrescible par nature et non hydrophile dans les usages en bâtiment. Elle ne retient pas l’eau et en cas de mouillage accidentel, elle retrouve ses propriétés initiales après séchage. Elle peut être munie d’un pare vapeur, pour éviter tout risque de condensation dans les parois.

La souplesse naturelle des produits et leurs dimensions permettent des mises en œuvre aisées, des découpes ajustées qui garantissent la performance thermique de la paroi réalisée par un calfeutrage parfait.

Les laines minérales de verre et de roche sont certifiées par l’ACERMI, une association d'industriels des matériaux d'isolations certifiés.

un isolant acoustique 

La laine de verre, par sa structure intrinsèque tout comme de nombreux isolants thermiques, absorbe naturellement les bruits aériens et bruits d’impact. Elle est adaptée pour le traitement de correction acoustique des ambiances.

un protecteur contre les incendies  

Par la nature des constituants, la laine de verre fait partie des produits assurant une forte contribution à la protection passive contre l’incendie des parois : elle ne contribue pas à l’incendie, ne propage pas les flammes et dégage très peu de fumées.

Les laines minérales de verre et de roche sans revêtement sont généralement classées A1. Associées au parement ou au support adapté, les laines minérales permettent d’atteindre les plus hautes performances de résistance au feu des éléments de construction dans les bâtiments (jusqu’à six heures).

un matériau peu nocif 

Les fibres constituant les laines de verre et de roche sont exonérées du classement cancérigène d'après la directive européenne 97/69/CE transposée dans le droit français par l'arrêté du 28 août 1998. Elles ont en effet passé avec succès les tests prévus par cette directive. Cette exonération est certifiée par l'European Certification Board (EUCEB).

En 2001, le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC), qui dépend de l'OMS (Organisation Mondiale de la Santé), a classé les fibres constituant la laine minérale de verre, de roche et de laitier dans le groupe 3 « ne peut être classé quant à sa cancérogénicité pour l'homme. »

Les laines minérales ne sont plus classées irritantes pour la peau (suppression du classement R 38). En effet, la 31ème adaptation de la directive européenne 67/548/CEE de janvier 2009 a entériné la disparition de ce caractère irritant car il s’agit d’une irritation mécanique et non chimique (qui disparait après rinçage à l’eau). Cette décision a été approuvée par la Commission européenne et publiée au [Journal Officiel Européen L235 du 05/09/09]http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:235:FULL:FR:PDF

le respect de l’environnement 

La laine de verre, utilisée pour le bâtiment, réduit considérablement les besoins d’énergie. Elle permet d’économiser beaucoup plus d’énergie qu'elle n'en nécessite pour sa fabrication, transport et élimination.

Ses pouvoirs isolants participent à une réduction sensible des émissions de CO₂ (gaz à effet de serre) durant la durée de vie du bâtiment. Les industriels font évoluer en permanence et parfois avec succès leurs procédés de fabrication pour diminuer la consommation d’énergie, les rejets liquides, solides et gazeux sur leurs sites de production.

Pour information, ci-dessous les consommations d’énergie sur le cycle de vie (énergie grise) de matériaux isolants pour une résistance thermique R=2,5 http://www.inies.fr:

•Lin = 149 MJ (41,40 kWh/m²)

•Chanvre = 100 MJ (27,80 kWh/m²)

•Ouate de cellulose = 63 MJ (17,50 kWh/m²)

•Laine de verre = 50,9 MJ (14,14 kWh/m²)

Coefficient de conversion entre MJ et kWh/m² : 3,60

une facilité de pose 

Présentée en rouleaux, panneaux semi-rigides et rigides ou vrac, la laine de verre est légère, facile à transporter, à stocker et à poser. La mise en place se fait par collage, derrière des ossatures ou par soufflage (vrac). Elle s’adapte facilement à toutes les configurations des chantiers (maisons individuelles, logements collectifs, bâtiments industriels et tertiaires) et pour toutes les applications (toitures-terrasses, bardages, combles perdus et aménagés, murs par l’intérieur et par l’extérieur, sols et planchers, cloisons et gaines techniques, cheminées).

Voir aussi

Bibliographie

• International Agency for Research on Cancer, IARC. IARC monograph on the evaluation of carcinogenic risks to humans. Man-Made Vitreous Fibres, World Health Organization, WHO 2002, 81: 418p.

Liens externes

• La santé et les FAV
• Les infos
• Association pour la certification des matériaux isolants (ACERMI)
• Syndicat national des isolants en laines minérales manufacturées (FILMM)
• (eng) Aspects sanitaires de la laine minérale sur le site d'Eurima

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