Activité 2 – Calculer le R d'une cloison à ossature bois SITUATION PRO

Chapitre 5 – Minimiser les transferts thermiques | 1ère Bac Pro ERA-MA (Grpt 3) | Physique – Thermique | ⏱ 35 min

Dernière mise à jour : 7 mai 2026, format manuel scolaire

Objectifs :

Calculer la résistance thermique d'une paroi multi-couches
Vérifier la conformité d'une cloison à ossature bois (MOB) à la RT 2012
Identifier la couche dominante en termes d'isolation
Choisir l'isolant adapté à un mur extérieur

💡 Notions centrales : leçon. R_total = R₁ + R₂ + R₃ + … (couches en série).

Situation – construction maison MOB de M. Loiseau

Hugo, charpentier-constructeur en MOB (Maison à Ossature Bois) à Bordeaux, monte une cloison extérieure pour M. Loiseau. Il assemble plusieurs couches : panneau extérieur OSB, isolant, ossature bois, frein-vapeur, cloison plâtre intérieur. Hugo doit calculer le R total et vérifier la norme RT 2012 (R ≥ 4 m²·K/W pour mur extérieur).

Document 1 — Composition de la cloison MOB

Couche (de l'extérieur vers l'intérieur)	Épaisseur	λ (W/m·K)
① Bardage bois mélèze	22 mm	0,15
② Lame d'air ventilée (négligeable)	25 mm	—
③ Pare-pluie + OSB structural	12 mm	0,13
④ Isolant laine de bois	140 mm	0,038
⑤ Frein-vapeur (négligeable)	0,2 mm	—
⑥ Plaque de plâtre BA 13	13 mm	0,25

Note : la lame d'air ventilée et le frein-vapeur ne participent pas à la résistance thermique (négligeables).

Problématique : Cette cloison MOB respecte-t-elle la RT 2012 (R ≥ 4 m²·K/W), et quelle couche apporte le plus à l'isolation ?

Question 1 REA

Calculer la résistance thermique de chaque couche (R = e / λ).

① Bardage : 0,022 / 0,15 ≈ 0,15 m²·K/W.
③ OSB : 0,012 / 0,13 ≈ 0,09 m²·K/W.
④ Laine de bois : 0,140 / 0,038 ≈ 3,68 m²·K/W.
⑥ Plâtre : 0,013 / 0,25 ≈ 0,05 m²·K/W.

Question 2 REA

Calculer la résistance thermique totale R_total (somme).

R_total = 0,15 + 0,09 + 3,68 + 0,05 = 3,97 m²·K/W.

Question 3 ANA

La RT 2012 exige R ≥ 4 m²·K/W pour un mur extérieur. La cloison de Hugo est-elle conforme ? Que faire si non ?

3,97 < 4,0 → juste insuffisant de 0,03 m²·K/W (≈ 1 % de la cible).

Action simple : passer l'isolant à 145 mm au lieu de 140 mm. Nouveau R isolant : 0,145/0,038 ≈ 3,82. Nouveau total : 4,11 m²·K/W → CONFORME.

Hugo modifie son plan d'achat (rouleau d'isolant 145 mm au lieu de 140), surcoût négligeable.

Question 4 ANA

Quelle est la part de chaque couche dans la résistance totale ? Conclure sur la couche la plus importante.

① Bardage : 0,15/3,97 ≈ 3,8 %.
③ OSB : 0,09/3,97 ≈ 2,3 %.
④ Laine de bois : 3,68/3,97 ≈ 92,7 %.
⑥ Plâtre : 0,05/3,97 ≈ 1,3 %.

L'isolant représente 93 % de la performance thermique. Tout le reste (bois, OSB, plâtre) ne fait que 7 %. Le choix et l'épaisseur de l'isolant sont donc le levier principal.

Question 5 REA

Comparer 3 isolants (laine de bois, laine de verre, polystyrène expansé), tous à 140 mm, en termes de R obtenu.

Isolant	λ	R à 140 mm
Laine de bois	0,038	3,68
Laine de verre	0,032	4,38
Polystyrène expansé	0,032	4,38
Polyuréthane	0,022	6,36

Plus λ est petit, plus R est grand. Le PU est le plus performant mais peu écologique. La laine de bois reste un compromis biosourcé.

Question 6 VAL

Hugo veut respecter une approche « éco-construction ». Justifier le choix de la laine de bois malgré sa performance moindre.

Biosourcé : laine de bois = chutes de bois recyclées (filière française).
Faible énergie grise : peu d'énergie pour la fabriquer (vs PU pétrochimique).
Régulation hygrothermique : absorbe et restitue l'humidité, évite les ponts thermiques humides.
Bonne isolation phonique en bonus (pour MOB qui sonne creux).
Recyclable en fin de vie.

Compromis : 14,5 cm laine bois (R 3,82) au lieu de 14 cm laine verre (R 4,38) → cohérent avec la philosophie éco.

Question 7 ANA

L'ossature bois elle-même (poteaux 45×140 mm, espacés tous les 60 cm) traverse l'isolant. C'est un pont thermique. Calculer R_poteau (140 mm bois, λ = 0,15) et comparer à R_isolant.

R_poteau = 0,140 / 0,15 = 0,93 m²·K/W.

vs R_isolant = 3,68 m²·K/W. Le poteau bois est 4 fois moins isolant que l'isolant qu'il remplace.

Sur un mur de 60 cm, les poteaux occupent 4,5 cm soit 7,5 % de la surface → réduction effective du R global d'environ 5 %. Solution courante : doubler l'isolant côté intérieur (« contre-cloison »).

Question 8 COM

Rédiger en 5 lignes la fiche technique que Hugo remet à M. Loiseau pour valider la composition de paroi.

Hugo Construction Bois — Fiche cloison MOB · M. Loiseau · 7 mai 2026
• Composition (extérieur → intérieur) : bardage mélèze 22 mm, lame d'air ventilée, OSB 12 mm, laine de bois 145 mm, frein-vapeur, BA13.
• R total : 4,11 m²·K/W (norme RT 2012 ≥ 4) — CONFORME ✓.
• Isolant biosourcé : laine de bois (filière française, recyclable, faible énergie grise).
• Ponts thermiques traités par contre-cloison intérieure 40 mm laine de bois supplémentaire.
• Coût : 95 €/m² HT pose comprise. 25 m² total = 2 375 € pour cette face.

Pour aller plus loin (bonus)

Calculer R équivalent en passant à 200 mm de laine de bois. Quel R atteint-on alors ?

R_isolant 200 mm = 0,200 / 0,038 = 5,26 m²·K/W.

R total = 0,15 + 0,09 + 5,26 + 0,05 = 5,55 m²·K/W.

Suffit pour la RE 2020 (R ≥ 5 pour mur extérieur), norme actuelle. Surcoût isolant ≈ 30 % mais conformité réglementation.

À retenir

Couches en série : R_total = ∑ Rᵢ. Plus on a de couches isolantes épaisses, plus R augmente.
Loi de Fourier rappel : R = e / λ.
Norme RT 2012 : mur ext R ≥ 4. RE 2020 : R ≥ 5.
L'isolant représente la majeure partie du R total (~ 90 %). Optimisation = choix d'épaisseur d'isolant.
Ponts thermiques : ossature bois = R local 4 fois moindre. À traiter par contre-cloison.
Isolants biosourcés (laine de bois, ouate cellulose, chanvre) : performance thermique acceptable + bilan écologique excellent.

📚 Cette activité s'appuie sur les notions de R et de cumul des résistances de la leçon Ch05.