Le coefficient de résistance à la diffusion de vapeur d’eau μ [mu] :
Ce coefficient détermine la perméabilité d’un matériau à la vapeur d’eau. Plus μ est élevé, plus la résistance est grande donc le matériau étanche. Une valeur inférieure à 10 correspond à une très bonne diffusion de la vapeur d’eau. Une paroi ouverte à la diffusion de la vapeur d’eau est dite <perspirante> si elle obéit à la règle suivante : la perméabilité des matériaux composant la paroi sera dégressive de l’extérieur (+ perméable) vers l’intérieur (- perméable) dans un rapport minimum de 1 à 5. En règle générale, les matériaux les plus perméants sont les isolants en fibres végétales ou minérales (fibre de bois, cellulose, chanvre, laine de verre…), la terre crue/cuite, la chaux, le plâtre, le bloc béton (parpaing), le bois dans une certaine mesure….

La conductivité thermique [lambda λ] :
Pour un matériau c’est le flux de chaleur en watt [W/m.°C] qui traverse sa paroi sur 1 mètre d’épaisseur pour 1 mètre carré de surface avec une différence de température de 1 degré entre les 2 faces de cette paroi. Cette propriété traduit la capacité d’un matériau à transmettre la chaleur par conduction. La chaleur se propage à l’intérieur du matériau de particule à particule. C’est une donnée intrinsèque à chaque matériau qui caractérise donc uniquement ses performances isolantes. Plus le lambda est faible, plus le matériau est résistant au transfert par conduction.

La résistance thermique [R] :
La résistance thermique fait intervenir l’épaisseur de la paroi (ou du matériau) pour caractériser le passage du flux de chaleur. Le R de chaque matériau composant une paroi s’additionne afin de déterminer le R total. Plus le R est grand et plus le matériau est isolant. Elle exprime le rapport entre l’épaisseur et la conductivité thermique d’un matériau. Par exemple un mur en bois massif dont la conductivité lambda est de 0,13 W/m et l’épaisseur de 10cm, la résistance thermique R sera égale à 0,77 (épaisseur en mètre divisée par la conductivité).

Le coefficient de transmission calorifique [U] :
En référence à la réglementation, le coefficient de transmission surfacique U caractérise les déperditions thermiques en watt [W/m².°C] d’un matériau ou d’une paroi. C’est l’inverse de la résistance thermique (R). Plus U est faible, plus la paroi est isolante.

L’inertie thermique :
L’inertie thermique est la capacité d’un corps à stocker de la chaleur et elle est caractérisée par la capacité thermique. L’objectif de l’inertie thermique d’une paroi opaque est de restituer la chaleur ou la fraîcheur stockée en décalage avec les variations thermiques en dehors et dans le bâtiment. La vitesse de stockage ou déstockage de la chaleur est déterminée par deux autres grandeurs que sont la diffusivité et l’effusivité.

La capacité thermique :
C’est la quantité de chaleur [Wh/m3.°C] que peut emmagasiner un matériau par rapport à son volume. Elle est définie par la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1 °C la température de 1 mètre cube du matériau. Elle s’exprime par le rapport de la densité par la chaleur spécifique d’un matériau. Plus la capacité thermique est élevée, plus la quantité de chaleur que peut stocker le matériau est grande. Généralement ce sont les matériaux les plus lourds qui possèdent la plus grande capacité thermique. Le champion toute catégorie est l’eau.

La diffusivité thermique [d] :
C’est la vitesse à laquelle la chaleur se propage par conduction dans un corps. Elle fait intervenir la conductivité thermique lambda et la capacité thermique d’un matériau et s’exprime en m²/heure. Plus la valeur de diffusivité thermique est faible, plus le front de chaleur mettra du temps à traverser l’épaisseur du matériau, et donc, plus le temps entre le moment où la chaleur est arrivée sur une face d’un mur et le moment où elle atteindra l’autre face est importante. C’est une grandeur de l’inertie thermique.

Diffusivité et onde de chaleur :
Il existe un autre facteur étroitement lié à la diffusivité : la vitesse de l’onde de chaleur ou déphasage. C’est la distance parcourue en un temps par le rayonnement solaire pour traverser une paroi opaque. Plus la diffusivité est faible, plus la vitesse de l’onde de chaleur est faible. Ce facteur est déterminant l’été et sa valeur idéale proche de 10/12 heures (voir colonne «transfert» du tableau).

L’effusivité thermique [Ef] :
Elle indique la capacité des matériaux à absorber (ou restituer) plus ou moins rapidement un apport de chaleur. L’effusivité caractérise la sensation de «chaud» ou de «froid» que donne un matériau. Par exemple en posant sa main sur un matériau avec une valeur d’effusivité élevée comme le métal ou la faïence, celui-ci absorbe rapidement beaucoup d’énergie (chaleur de la main) sans se réchauffer notablement en surface. Nous avons donc une sensation de froid. A l’inverse une valeur d’effusivité faible indique que le matériau se réchauffe rapidement en surface en absorbant peu de chaleur (isolant, bois…). La valeur Ef exprime combien de kilojoules ont pénétré sur 1 m² de surface de matériau, 1 seconde après qu’elle a été mise en contact avec une autre surface de 1 m² plus chaude qu’elle de 1 °C. Tout comme la diffusivité, elle utilise la capacité thermique et la conductivité thermique du matériau pour son calcul.