Le lambda : la carte d'identité thermique d'un matériau
La conductivité thermique λ mesure l'aptitude d'un matériau à conduire la chaleur, en watts par mètre-kelvin : le flux traversant un mètre d'épaisseur pour un kelvin d'écart. Plus λ est bas, plus le matériau isole. C'est LA valeur des fiches techniques d'isolants — et le point de départ du calcul de résistance : R = épaisseur ÷ λ. Un isolant de λ = 0,035 posé en 28 cm offre R = 8 m²·K/W, le niveau des combles bien isolés.
Lambda des matériaux courants
En W/(m·K) : aérogel 0,015 ; polyuréthane 0,022 à 0,028 ; laine de verre et de roche 0,030 à 0,040 ; ouate de cellulose 0,038 à 0,042 ; bois 0,12 à 0,20 ; plâtre 0,25 ; brique 0,8 ; verre 1 ; béton 1,4 à 2 ; acier 50 ; aluminium 237 ; cuivre 400 ; diamant plus de 1 000. L'air immobile (0,026) est l'un des meilleurs isolants : les isolants performants ne font au fond qu'emprisonner de l'air — ou mieux, un gaz lourd ou le vide.
Les unités anglo-saxonnes du lambda
Les documentations américaines expriment λ en BTU/(h·ft·°F), qui vaut 1,731 W/(m·K), ou — surtout dans l'isolation — en BTU·in/(h·ft²·°F) : le « k-factor » rapporté à un pouce d'épaisseur, égal à 0,1442 W/(m·K). Un isolant américain de k = 0,25 BTU·in/(h·ft²·°F) affiche donc λ = 0,036 W/(m·K), classique pour une laine minérale. La confusion entre ces deux unités impériales (facteur 12) est le piège des fiches importées.
De la conductivité au flux de chaleur
Le flux traversant une paroi vaut : Φ = λ × surface × ΔT ÷ épaisseur. Exemple : un mur de béton (λ = 1,7) de 20 cm et 10 m², avec 25 K d'écart, laisse passer 1,7 × 10 × 25 ÷ 0,2 = 2 125 W — un radiateur entier perdu en continu. Le même mur doublé de 12 cm de laine (λ = 0,035) ajoute R = 3,4 m²·K/W et divise les pertes par près de dix : voilà, chiffrée, la puissance de l'isolation.