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Généré le: 20 juillet 2026 à 21:34

Calculateur de valeur R et de valeur U d'isolation

Données

Épaisseur du matériau100 mm
Conductivité thermique0,04 W/(m·K)
Surface10 m²
Écart de température20 °C

Généré avec OneCalc · https://onecalc.app/fr/physics/r-value-insulation

Physique

Calculateur de valeur R et de valeur U d'isolation

Convertit l'épaisseur et la conductivité thermique d'un matériau en une valeur R (résistance thermique) et une valeur U (transmittance), et estime les déperditions de chaleur. R = épaisseur ÷ λ, U = 1 ÷ R et Q = U·A·ΔT. Affiche la valeur R en m²·K/W (RSI) et dans l'unité américaine ft²·°F·h/BTU.

Données

Résultats

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R = \dfrac{L}{k} = \dfrac{100\,\text{mm}}{0,04\,\text{W/(m·K)}} = ?\,\text{m²·K/W}

Détails

U = \dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{?\,\text{m²·K/W}} = ?\,\text{W/(m²·K)}
Q = U \cdot A \cdot \Delta T = \left(?\,\text{W/(m²·K)}\right)\left(10\,\text{m²}\right)\left(20\,\text{°C}\right) = ?\,\text{W}

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Valeur R et valeur U

L'isolation se note d'après sa capacité à freiner la chaleur. La valeur R mesure cette résistance : plus elle est élevée, plus la chaleur fuit lentement. Son inverse, la valeur U, mesure la quantité de chaleur qui passe : une valeur U plus basse est donc meilleure. Donnez à ce calculateur l'épaisseur et la conductivité thermique d'un matériau, et il renvoie les deux grandeurs, ainsi que la déperdition de chaleur en régime permanent à travers une surface et un écart de température choisis.

D'où viennent les nombres

Pour une seule couche homogène, la résistance thermique est l'épaisseur divisée par la conductivité thermique :

R=LλR = \frac{L}{\lambda}

Une couche plus épaisse, ou un matériau moins conducteur, donne un RR plus grand. La valeur U est simplement l'inverse, et la déperdition en découle :

U=1RQ=U⋅A⋅ΔTU = \frac{1}{R} \qquad Q = U \cdot A \cdot \Delta T

Ici AA est la surface exposée au flux et ΔT\Delta T l'écart de température de part et d'autre de la couche. Comme c'est l'écart qui compte, ΔT\Delta T est le même nombre en degrés Celsius et en kelvin.

Unités de la valeur R : SI et États-Unis

La valeur R est l'une des rares grandeurs citées côte à côte dans deux unités incompatibles.

ConventionUnitéExemple
SI / RSIm²·K/WRSI 2,5
États-Unisft²·°F·h/BTUR-14

La valeur R américaine vaut environ 5,68 fois la valeur SI pour le même matériau : RUS=RSI×5,678R_\text{US} = R_\text{SI} \times 5{,}678. Une couche RSI 2,5 correspond donc à peu près à un R-14 américain. Un « R-30 » sur une étiquette de magasin de bricolage est toujours une valeur américaine ; l'équivalent SI avoisine RSI 5,3. Ce calculateur affiche les deux et bascule avec le sélecteur métrique/impérial.

Exemple résolu

Un panneau de laine minérale de 100 mm, λ=0,04 W/(m⋅K)\lambda = 0{,}04\ \text{W/(m·K)}, sur un mur de 10 m210\ \text{m}^2 avec 20 ∘C20\ ^\circ\text{C} d'écart entre l'intérieur et l'extérieur :

R=Lλ=0,10,04=2,5 m2\cdotpK/WU=1R=0,4 W/(m2\cdotpK)Q=U⋅A⋅ΔT=0,4×10×20=80 W\begin{aligned} R &= \frac{L}{\lambda} = \frac{0{,}1}{0{,}04} = 2{,}5\ \text{m}^2\text{·K/W} \\ U &= \frac{1}{R} = 0{,}4\ \text{W/(m}^2\text{·K)} \\ Q &= U \cdot A \cdot \Delta T = 0{,}4 \times 10 \times 20 = 80\ \text{W} \end{aligned}

Cette couche RSI 2,5 équivaut à un R-14 américain et laisse fuir 80 watts par le mur, l'équivalent d'un petit radiateur soufflant.

Un panneau de fibre de verre de 4 in, λ≈0,023 BTU/(h⋅ft⋅°F)\lambda \approx 0{,}023\ \text{BTU/(h·ft·°F)}, sur un mur de 100 ft2100\ \text{ft}^2 avec 36 °F36\ \text{°F} d'écart :

R=Lλ≈14,2 ft2\cdotp°F\cdotph/BTU(environ R-14)U≈0,070 BTU/(h\cdotpft2\cdotp°F)Q=U⋅A⋅ΔT≈253 BTU/h\begin{aligned} R &= \frac{L}{\lambda} \approx 14{,}2\ \text{ft}^2\text{·°F·h/BTU} \quad (\text{environ R-14}) \\ U &\approx 0{,}070\ \text{BTU/(h·ft}^2\text{·°F)} \\ Q &= U \cdot A \cdot \Delta T \approx 253\ \text{BTU/h} \end{aligned}

Le même mur, exprimé à l'américaine : un ensemble R-14 qui perd environ 253 BTU/h.

Murs multicouches

Les murs réels sont formés de plusieurs couches : bardage, panneau, isolant, plaque de plâtre. Comme les résistances thermiques d'un chemin de chaleur s'additionnent comme des résistances électriques en série, la valeur R totale est la somme des couches individuelles :

Rtotal=R1+R2+R3+…R_\text{total} = R_1 + R_2 + R_3 + \dots

Calculez chaque couche ici, additionnez-les, puis prenez U=1/RtotalU = 1 / R_\text{total} pour l'ensemble. Les ingénieurs ajoutent aussi de petites résistances superficielles de film d'air sur les faces intérieure et extérieure (environ RSI 0,13 et 0,04), qui représentent les couches d'air immobile collées à chaque surface.

Rendements décroissants

Doubler la valeur R divise par deux la déperdition par conduction, mais l'économie s'amenuise à mesure que R augmente. Passer de R-10 à R-20 retire la moitié de la déperdition ; passer de R-30 à R-40 n'en retire qu'une petite part supplémentaire, car chaque unité de résistance ajoutée enlève une fraction plus faible de ce qui reste. C'est pourquoi la réglementation fixe une valeur R cible selon le climat plutôt que « la plus élevée possible » : au-delà d'un certain point, le matériau supplémentaire coûte plus qu'il n'économise d'énergie.

Limites

Ce modèle ne couvre que la conduction à travers une couche homogène en régime permanent. Il ignore la convection et le rayonnement dans les films d'air, les ponts thermiques par les montants et fixations, l'humidité, les fuites d'air et la phase de montée en température avant stabilisation. La performance réelle d'un mur à ossature est inférieure à la valeur R nominale de l'isolant, car la chaleur court-circuite par la structure, plus conductrice. Pour justifier la conformité réglementaire, utilisez des valeurs U de l'ensemble issues d'une étude complète de physique du bâtiment.

Questions fréquentes (FAQ)

Quelle est la différence entre la valeur R et la valeur U ?

Ce sont les inverses de la même grandeur. La valeur R mesure la résistance thermique — la capacité d'une couche à freiner la chaleur —, donc un nombre plus élevé est meilleur. La valeur U (U = 1/R) mesure la transmittance thermique — la chaleur qui passe par mètre carré et par degré —, donc un nombre plus bas est meilleur. Les produits d'isolation se vendent souvent en valeur R, tandis que la réglementation du bâtiment et les étiquettes de fenêtres s'expriment en valeurs U.

Pourquoi les valeurs R diffèrent-elles entre les États-Unis et l'Europe ?

Elles utilisent des unités différentes. La valeur R du SI, parfois notée RSI, est en m²·K/W. La valeur R américaine est en ft²·°F·h/BTU et ressort environ 5,68 fois plus grande pour le même matériau, si bien qu'une couche RSI 2,5 correspond à peu près à un R-14 américain. Vérifiez toujours la convention employée avant de comparer des produits : un simple « R-30 » est une valeur américaine.

Comment trouver la valeur R d'un mur à plusieurs couches ?

On additionne la valeur R de chaque couche en série. Comme les résistances thermiques d'un chemin de chaleur s'additionnent comme des résistances électriques en série, la valeur R totale est la somme des valeurs R individuelles : plaque de plâtre, isolant, panneau et bardage. Ce calculateur traite une couche homogène à la fois ; calculez chaque couche, additionnez-les, puis prenez U = 1 / R_total pour l'ensemble. Les murs réels ajoutent aussi de petites résistances superficielles de film d'air sur chaque face.

Une valeur R plus élevée est-elle toujours meilleure ?

Pour freiner la chaleur, oui : doubler la valeur R divise par deux la déperdition par conduction. Mais le gain diminue à mesure que R augmente : passer de R-10 à R-20 économise bien plus que de R-30 à R-40, car chaque unité de résistance supplémentaire retire une part plus faible de la déperdition restante. Le coût, l'épaisseur du mur et les rendements décroissants expliquent pourquoi la réglementation fixe une valeur R cible plutôt que « la plus élevée possible ».

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