Choisir la bonne épaisseur d’isolant
08-10-2021
La sélection de l’épaisseur appropriée de l’isolant mécanique est une question que beaucoup de gens se posent en espérant obtenir une réponse rapide et simple à une question un peu complexe. L’isolation mécanique est utilisée pour cinq raisons essentielles. Ces raisons essentielles sont les économies d’énergie, contrôle de la condensation, le contrôle des processus, la protection du personnel et le contrôle acoustique. Chaque application nécessite une évaluation du résultat final souhaité et des conditions environnantes qui ont un impact sur ce résultat. L’efficacité du matériau isolant à utiliser est un principal facteur à tenir compte dans toutes ces utilisations. Un matériau moins efficace, indiqué par la conductivité thermique du produit, nécessitera une plus grande épaisseur de matériau pour atteindre l’objectif, un produit plus efficace, comme la fibre de verre, nécessitera moins d’épaisseur pour atteindre l’objectif.
Économie d’énergie grâce à l’épaisseur de l'isolant.
L’épaisseur de l’isolant peut être et fait normalement partie d’un calcul de l’économie qui tient compte des facteurs typiques associés à une décision d’investissement dans les installations. Quel est le rendement de l’investissement, ou quel sera le RCI d’un investissement dans l’isolation mécanique? L’isolation mécanique offre un excellent retour sur investissement, généralement inférieur à 12 mois. Le calcul de l’épaisseur de l’isolant aura un impact sur le RCI, car si l’épaisseur change, le coût des matériaux et de l’installation change également. En plus du changement de coût, la quantité d’économies d’énergie changera et aura un impact sur le rendement du capital investi. Certaines informations à avoir à portée de main lorsque l’on considère les économies d’énergie et l’épaisseur économique sont la ou les températures ambiantes, le coût des systèmes d’isolation installés, le coût de l’énergie sur une base unitaire, et les références financières internes comme le coût du capital. Tous ces facteurs et plus encore entrent dans une décision d’investissement dans l’isolation. Un calcul de l’épaisseur économique qui tient compte de ces facteurs peut être effectué à l’aide d’un logiciel de l’industrie pour rendre le calcul et la sélection de l’épaisseur plus rapides et plus faciles.
Contrôle de la condensation
L'épaisseur de l'isolant est sélectionnée pour la capacité du système d'isolation à réduire la durée et la gravité de la formation de condensation sur la surface extérieure de l'ensemble isolé. Les données à recueillir et à inclure lors de la décision de l'épaisseur adéquate comprennent la température de fonctionnement du système, la température ambiante de l’environnement, l’humidité relative dans l’environnement, toute vitesse de l’air qui pourrait être attendue comme le vent pour les systèmes extérieurs, et les finis protecteurs finaux qui pourraient être utilisés. Les conditions les plus graves prévues doivent être utilisées pour obtenir les résultats les plus satisfaisants. On pense que la partie la plus chaude de la journée est la condition la plus grave pour la formation de condensation. Ce n’est pas toujours le cas. Lors des matins frais, l’humidité relative est généralement la plus élevée, créant une possibilité beaucoup plus élevée que la température de surface du système atteindra la température du point de rosée que dans l’après-midi chaud, lorsque l’humidité relative est inférieure, lorsque la température du point de rosée est plus difficile à atteindre. Au moment de la sélection de l'épaisseur correcte de l'isolant pour le contrôle de la condensation, vérifiez l’épaisseur requise pour les conditions du matin et de l’après-midi. L’épaisseur requise dans le froid, le matin humide peut être plus épais que l’épaisseur requise dans le déshydrateur, un après-midi chaud.
Sélection de l’épaisseur de l’isolant pour le contrôle du procédé
Les exigences de contrôle des procédés pour les sélections d’épaisseur d’isolation sont très variées. Généralement, il est souhaitable que le processus, ou le produit résultant d’un processus, soit maintenu à une température ou dans une plage de température spécifiée qui évite les impacts négatifs sur un procédé ou un produit fini. Encore une fois, les données essentielles requises pour une sélection adéquate de l’épaisseur comprennent les conditions ambiantes environnantes, les températures de procédé, et un ensemble spécifique de conditions souhaitées pour le processus ou le produit. Dans une application où le contrôle du chauffage ou du refroidissement d’un produit est l’objectif principal, la valeur thermique spécifique du produit est requise. Les types de résultats souhaités pour une application de contrôle de procédé peuvent être d’éviter la solidification d’un liquide, d’éviter la condensation d’un gaz, de limiter la perte de température à une valeur spécifique, de maintenir une température spécifique sur une distance donnée, un refroidissement ou un chauffage ralenti d’un procédé ou d’un produit. Tout cela se rapporte à la perte de chaleur ou au gain de chaleur, avec une quantité spécifiée qui dépend des besoins du procédé. La perte ou le gain spécifié peut être contrôlé par l'épaisseur de l'isolant sélectionné.
Protéger le personnel grâce à une barrière thermique
Les applications de protection du personnel pour l’isolation des tuyaux et de l’équipement sont des applications de sécurité en milieu de travail pour l’isolation. Lorsqu’on fait référence à la protection du personnel, cela signifie que l’isolant est utilisé pour maintenir la température de surface du système suffisamment basse dans les opérations à chaud ou assez chaud dans les systèmes extrêmement froids pour éviter les blessures par contact dues à des brûlures ou à des engelures. Une reconnaissance plus récente d’une application de protection du personnel est appliquée à un environnement qui permet un certain niveau de confort pour éviter les contraintes liées à la chaleur comme l’épuisement par la chaleur ou les coups de chaleur, et l’hypothermie dans le cas d’environnements extrêmement froids. Il existe des normes de l’industrie pour ce type de protection du personnel et ces normes doivent être consultées pour prendre une décision sur l’objectif final souhaité. L’exigence et la sélection de l’épaisseur du système d’isolation dépendront fortement de l’objectif final souhaité.
Applications acoustiques
Dans les applications de contrôle acoustique, l’isolation contrôle le flux d’énergie sonore au lieu de l’énergie thermique. Tout comme l’isolation thermique, l’efficacité et l’efficience de l’isolation acoustique sont fortement attribuables à l’épaisseur du matériau, pas à la masse du matériau. L’épaisseur d’une isolation acoustique aura un impact sur la capacité de réduire la transmission du son beaucoup plus rapidement que la sélection d’une isolation plus dense ou plus lourde du même type. Les raisons habituelles de l’utilisation de l’isolation mécanique pour contrôler le son sont d’absorber le bruit ou d’arrêter la transmission du bruit dans les systèmes de tuyaux et de conduits dans les bâtiments à occupation élevée ou à occupation critique comme les bureaux, studios d’enregistrement, salles de théâtre et de spectacle, bureaux médicaux, lieux d’affaires confidentiels. Ce sont tous les types d’installations qui peuvent être moins adaptés à l’utilisation si la qualité acoustique de l’espace et les systèmes qui le servent ne sont pas correctement isolés contre le transfert sonore, qu’il soit par transmission ou par réflexion. Les niveaux de bruit élevés dans l’environnement industriel sont de plus en plus préoccupants. Il est bien connu que les niveaux de bruit élevés ont un impact sur la capacité auditive à long terme des travailleurs. Contenir ce bruit et réduire le niveau dans l’environnement industriel ou de travail représente une autre application. Les sélections adéquates de l’épaisseur d’isolation pour le contrôle acoustique peuvent avoir un impact positif sur la qualité acoustique des systèmes desservant des espaces occupés dans tous les types d’environnements.
Calculatrice 3-E Plus
Une fois que le résultat final souhaité a été établi et que les données correctes ont été recueillies, la façon la plus rapide de calculer l’épaisseur de l’isolant pour économiser de l’énergie, contrôler la condensation, protéger le personnel et contrôler les processus consiste à utiliser une application logicielle qui utilise des calculs basés sur des informations détaillées dans ASTM C680. Il existe des applications spécifiques au fabricant qui utilisent cette pratique. Il existe une application à l’échelle de l’industrie, 3-E Plus téléchargeable gratuitement, par Knauf Insulation. N’importe qui peut utiliser les formules fournies dans la norme ASTM C680 pour construire sa propre calculatrice, si désiré. Pour le contrôle acoustique, il est préférable de consulter l’équipe technique de Knauf Insulation ou le concepteur acoustique pour déterminer l’épaisseur appropriée nécessaire pour atteindre l’objectif final.
Knauf Insulation Amérique du Nord fabrique une gamme de matériaux isolants en fibre de verre hautement durables et de haute qualité, lesquels sont efficaces pour tous les besoins décrits ci-dessus, en épaisseurs capables de répondre à la plupart des besoins qui surviennent sur une base quotidienne. Il arrive que des besoins particuliers surgissent et que la solution ne soit pas aussi évidente. Dans les deux cas, consultez l’équipe des ventes et technique de Knauf pour aider à choisir l’épaisseur de l’isolant.