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Isolation écologique - Publié le : 11/07/2023

Déphasage thermique : calcul, définition et comparaison entre isolants

On parle beaucoup d'isoler sa maison pour se protéger du froid, mais saviez-vous que vous pouviez aussi vous protéger du chaud ?

C'est une question de plus en plus urgente avec la multiplication des canicules et l'émergence du terme de "bouilloire thermique", qui commence déjà a apparaître dans la réglementation.

En effet, les isolants peuvent avoir un effet "tampon" avec les pics de chaleurs : ils vont absorber la chaleur la journée et la relâcher, vers l'extérieur, la nuit. La durée de cet effet tampon est le "déphasage thermique". Si votre déphasage est de 9h, la chaleur du soleil de 11h ne passera qu'à … 20h ! En réalité, elle aura déjà commencé à refluer vers l'extérieur avec le rafraichissement.

On vous explique tout. Mais si vous n'avez pas envie de tout lire, voilà un calculateur :

Définition et utilité du déphasage thermique

Le déphasage thermique est la durée que la chaleur met à traverser un élément. Il résulte de la capacité d’un élément à stocker et restituer de la chaleur. C'est une propriété très avantageuse pour le confort d'été.

En effet, le soleil va chauffer les parois et l'isolation avant de chauffer l'air intérieur. Si votre isolant peut absorber suffisamment de chaleur, cette capacité de stockage ne sera remplie que le soir, après 17h. À ce moment, la chaleur diminue et, au final, l'isolant restitue la chaleur à l'extérieur. Au final, le pic de chaleur n'a jamais pénétré chez vous.

Cela se traduit par une réduction de la consommation énergétique pour alimenter les systèmes de climatisation et refroidissement. C'est notamment valorisé par la réglementation (RE2020).

Tableau comparatif du déphasage thermique des isolants

Voici quelques exemples avec une épaisseur de 250 mm pour des isolants biosourcés :

Déphasage thermique pour des isolants biosourcés avec une paroi ou un toit
ProduitLambda (W/m.K)Densité (kg/m³)R pour 250 mm (m².K/W)Déphasage pour 250 mm en h
Isonat Plus 55 Flex 0,036 55 6,9 12
Isonat Flex 40 0,038 40 6,6 8,3
Buitex Cotonwool 0,037 25 6,8 8,5
Duoprotect 0,044 180 5,7 18

À l'inverse, les isolants traditionnels sont très mauvais sur ce plan :

ProduitLambda (W/m.K)Densité (kg/m³)R pour 250 mm (m².K/W)Déphasage pour 250 mm en h
Laine de verre (très) haut de gamme 0.032 30 7.8 5
Laine de roche haut de gamme 0.033 45 7.58 6.7

Graphique comparant le déphasage thermique d'isolants

déphasage thermique pour 250mm en heures et par isolant : fibre de bois isonat duoprotect 180, laine de bois isonat flex 55, coton biosourcé cotonwool flex 25, laine de bois isonat flex 40, laine de roche haut de gamme, laine de verre très haut de gamme

Calcul du déphasage thermique

Le déphasage thermique dépend du matériau et de son épaisseur.

S'agissant du matériau lui-même, il faudra compter plusieurs caractéristiques :

  • La densité (kg/m3)
  • La conductivité thermique notée lambda λ (W/m.K)
  • La capacité thermique massique ou chaleur spécifique (Wh/kg.K) [attention, elle est souvent donnée en joules, il faut convertir : 1Wh = 3600 J]

Dans le calcul, les propriétés du matériau et sa densité sont résumés sous le terme de "diffusivité", notée "a" dans le calcul. Sa valeur est "conductivité thermique / (densité x capacité thermique)".

La formule finale est : Déphasage  = e x 1.38 / √a.

Exemples de calcul du déphasage thermique

Par exemple, pour la laine de bois avec un lambda de 0.036, une densité de 55kg/m3, une capacité thermique de 2100J/m.K (soit 0.58 Wh/m.K) et 25 cm d'épaisseur (e = 0.25), on a :

  • a = 0.036 / (55 x 0.05833) = 0,00112207798619666
  • √a = 0,0334974325314145
  • Déphasage = 0.25 * 1.38 / √a = 10.3h

Ainsi, la chaleur qui arrive à 11h commencera à traverser à … 21h20 ! Et encore, on ne prend pas en compte la paroi (mur ou toiture).

Comparons avec une laine de verre, avec un lambda de 0.032, une densité de 30kg/m3, une capacité thermique de 800J/m.K (soit 0.0222 Wh/m.K) et 25 cm d'épaisseur, on trouve une valeur de 4.98h. La chaleur de 11h traversera à 16h, soit en plein dans la chaleur de la journée …

Déphasage thermique et isolants biosourcés

La popularité du déphasage thermique est très récente. Ainsi, Lucile Wenger, ingénieure du bâtiment raconte que, même si ses études portaient sur l'éco-construction, elle n'avait pas étudié cette notion avant de travailler en bureau d'étude !

Le déphasage thermique est un élément clé pour disposer d’une bonne isolation thermique. Comme nous l'avons vu plus haut, c'est l'une des grandes forces des isolants biosourcés et surtout ceux à base de fibre de bois.

En effet, la fibre de bois peut absorber plus de 2 fois plus de chaleur (2100K/kg/cm) que la laine de verre (800J), la laine de roche (1000J) ou le polyuréthane (1000J). Les panneaux en laine de bois (fibre de bois flexible) ou en fibre de bois rigide sont, en plus, très denses : 55kg/m3 pour les premiers et entre 110 et 240kg/m3 pour les seconds !

Ainsi, si vous voulez avoir du déphasage, utilisez de la laine de bois pour l'isolation intérieure et de la fibre de bois en isolation extérieure (sarking). Une solution courante, pour la toiture, est d'utiliser un panneau rigide de fibre de bois à l'extérieur (40 à 80 mm) combiné à, en intérieur, 200 mm de laine de bois.

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3 commentaires

Maxime - 28/10/2025 20:12:32

Bonsoir, Habitant en Normandie, je me pose la question de l'isolant dans ma future rénovation. Dans l'article, le raisonnement sur le déphasage est caractérisé par la chaleur en été...Est-ce le même temps pour que le froid traverse l'isolant? Merci pour votre retour Maxime Kenzaï : Bonjour Maxime Le déphasage thermique aide effectivement à améliorer l’inertie thermique de votre logement. Il faut savoir que la transmission de la chaleur est principalement due au rayonnement en été. C'est pour cela que l'on se protège de la chaleur du soleil avec des isolants de plus forte densité et plutôt positionnés à l'extérieur. C'est essentiellement la toiture qui est concernée par cette démarche en rénovation. Si l'hiver, le mode de transmission des calories est principalement la conduction, il est également vrai que la densité de l'isolant procure une meilleure inertie thermique. Dans votre rénovation, selon les températures extérieures et la régulation de votre chauffage, la température intérieure variera moins avec un isolant de 50 kg/m3 qu'avec un isolant très léger de l'ordre de 15 à 20 kg/m3. Ce sont 2 principes que l'on peut facilement confondre. Résumons : forte densité en toiture, moyenne densité en doublage intérieur sont les clés d'isolation réussie !

pelletier jean christophe - 21/06/2025 10:39:11

le probleme c'est que tous les chiffres sont donnés avec des temperature de 30 ou 35° mais dans les combles perdus l'ete les temperatures relevées depassent les 65° en nouvelle aquitaine par exemple quand est il des resultats et des temps de dephasage? Kenzaï : Merci pour votre question très pertinente ! Je n'ai pas le calcul pour évaluer la température précisément. Mais oui, quand il faut très chaud même la nuit, l'effet du déphasage est moins intéressant, puisque l'isolant reste relativement chaud d'un jour sur l'autre.

Aurélien Souchon - 12/06/2025 14:54:08

Bonjour, il y a une erreur de saisie dans votre calcul. 2100 J / 3600 = 0,5833 et non pas 0,05833. Cordialement, Kenzaï : Oups, nous corrigeons. Merci !