Différence entre le polystyrène expansé et extrudé

Leurs performances thermiques se tiennent à quelques centièmes près, donc le débat sur « lequel isole le mieux » se règle en une phrase : les deux, à peu près pareil. La vraie question porte sur l'endroit où va la plaque. Un soubassement enterré, une dalle sous chape, une toiture-terrasse : le polystyrène extrudé est le seul des deux à tenir dans ces trois cas. Un mur par l'extérieur, des combles perdus, un doublage intérieur : le polystyrène expansé fait le même travail pour 40 % de moins. Tout le reste de la comparaison découle de ces deux listes.

Deux mousses, deux procédés, une différence de structure

Les deux matériaux partent du même monomère, le styrène, dérivé du pétrole. Ce qui les sépare, c'est ce qui arrive ensuite.

Le polystyrène expansé, abrégé PSE ou EPS, part de billes pré-expansées à la vapeur d'eau avec un agent gonflant, le pentane. Les billes gonflent, on les coule dans un moule, elles se soudent entre elles sous l'effet de la chaleur. Le bloc obtenu est un empilement de perles collées : si vous cassez une plaque, la fracture suit le contour des billes, elle ne les traverse pas. Entre ces perles subsistent des micro-interstices, et c'est par là que l'eau circule.

Le polystyrène extrudé, abrégé XPS, sort d'une extrudeuse. Le polystyrène est fondu, mélangé à un agent gonflant sous pression puis poussé à travers une filière. En détendant, la mousse forme des cellules fermées de façon homogène, sans frontière de bille. Le résultat est plus dense, plus dur sous le doigt, et pratiquement étanche. Une plaque cassée montre une tranche lisse, uniformément alvéolée.

Le PSE, le choix par défaut là où c'est sec

Le polystyrène expansé est l'isolant le plus posé en France, et pour une raison qui n'a rien de mystérieux : il coûte peu cher, il pèse trois fois rien et un couvreur le découpe au couteau à lame longue.

Un panneau blanc standard de 100 mm affiche un lambda de 0,038 W/m.K. Sa version graphitée, grise, descend à 0,030 ou 0,031 grâce aux particules de graphite qui renvoient le rayonnement infrarouge. Pour une même résistance thermique, la version grise fait gagner 3 à 4 cm d'épaisseur, ce qui compte sur une isolation par l'extérieur où chaque centimètre déborde sur les tableaux de fenêtre et les débords de toit.

Ses défauts, il faut les prendre au sérieux plutôt que les balayer. La plaque casse net quand on la manipule mal, elle ne supporte pas la torsion, elle ne tient pas de charge ponctuelle. Elle n'apporte à peu près rien en acoustique, et croire l'inverse est l'erreur la plus répandue sur les chantiers de doublage : une plaque de PSE derrière du plâtre peut même dégrader l'isolement d'une paroi en créant un effet de masse-ressort-masse mal accordé. Il existe une variante élastifiée, le PSE-SE, conçue pour les sous-chapes acoustiques, et elle seule règle ce problème.

Le XPS, quand il y a de l'eau ou de la charge

Le polystyrène extrudé coûte à peu près le double au mètre carré. On l'achète pour deux propriétés que le PSE ne peut pas offrir.

La première est l'étanchéité. Ses cellules fermées ne laissent pratiquement pas entrer l'eau, ce qui autorise le contact direct avec la terre ou avec une dalle humide. Un isolant qui prend l'eau perd sa performance, et il la perd vite : quelques pour cent d'humidité volumique suffisent à dégrader nettement le lambda. C'est ce qui interdit le PSE en soubassement enterré.

La seconde est la résistance mécanique. Un XPS de classe 300 encaisse 300 kPa, soit 30 tonnes au mètre carré, sans se déformer de plus de 10 %. On peut couler une chape dessus, faire rouler une brouette dessus pendant le chantier, poser une terrasse sur plots par-dessus.

Une réserve tout de même, et elle est sérieuse en rénovation. L'étanchéité du XPS est un avantage sur une dalle, elle devient un problème sur un mur ancien en pierre ou en terre, qui a besoin d'évacuer sa vapeur d'eau vers l'extérieur. Poser du XPS en isolation extérieure sur une maison de pays revient à emballer un mur humide dans un sac plastique. Les désordres apparaissent au bout de trois à cinq hivers, sous forme de salpêtre en pied de mur et de décollement d'enduit.

Où poser quoi, poste par poste

Sur un mur par l'extérieur sous enduit mince, le PSE graphité est le standard du marché, entre 12 et 16 cm selon le lambda retenu. Le XPS n'apporte rien de plus et coûte plus cher, sauf sur les 40 premiers centimètres au-dessus du terrain, où la remontée d'humidité justifie un relevé en XPS.

Sur un doublage intérieur, le complexe PSE plus plaque de plâtre reste le moins cher, avec les mêmes 12 à 14 cm. La contrainte, ici, n'est pas thermique mais géométrique : cette épaisseur mange 1,5 m² au sol dans une chambre de 12 m², et impose de déplacer prises, radiateurs et embrasures.

Sur un plancher bas, dalle sur terre-plein ou sol de garage, le XPS s'impose seul. Il faut viser un R d'au moins 3, soit 10 à 12 cm, et une classe de compression adaptée à ce qui roulera dessus.

En combles perdus, ni l'un ni l'autre. La laine soufflée, minérale ou de cellulose, coûte trois fois moins cher pour la même performance, se pose en une journée et épouse les irrégularités du plancher. Voir du PSE en combles perdus, c'est le signe d'un devis mal pensé.

En toiture-terrasse, deux écoles cohabitent : le PSE sous étanchéité en toiture chaude classique, le XPS posé au-dessus de l'étanchéité en toiture inversée, où il protège la membrane du choc thermique tout en isolant.

Le confort d'été, où il faut arrêter de raconter n'importe quoi

On lit souvent que le polystyrène extrudé apporte un bon confort d'été en isolation par l'extérieur. C'est faux, et la physique du matériau le dit en deux lignes. Le confort d'été dépend du déphasage, c'est-à-dire du temps que met la chaleur pour traverser la paroi, et le déphasage dépend de la masse volumique du matériau et de sa capacité thermique.

Un XPS pèse 30 à 40 kg/m³, un PSE entre 15 et 30. Une couche de 14 cm de l'un ou de l'autre déphase à peine 2 ou 3 heures. À épaisseur égale, la fibre de bois, qui pèse 50 à 160 kg/m³, monte à 8 ou 10 heures, et la ouate de cellulose dans le même ordre. Sur une maison en parpaings, ce qui donne le déphasage, c'est le parpaing et l'inertie de la dalle, pas l'isolant polystyrène qu'on colle dessus.

Le bilan environnemental, sans arrondir

Les deux matériaux viennent de la pétrochimie et pèsent autour de 3 kg de CO₂ par kilogramme produit. Le PSE est techniquement recyclable, et des filières de reprise des chutes de chantier existent, mais la plus grande partie des plaques déposées en rénovation part encore en enfouissement ou en incinération, parce que les colles et les enduits qui y adhèrent rendent le tri coûteux.

Le XPS traîne un passif supplémentaire. Ses agents gonflants ont longtemps été des hydrofluorocarbures à très fort pouvoir de réchauffement, plusieurs centaines de fois celui du CO₂. La réglementation européenne les a écartés de cet usage et les fabricants sont passés au dioxyde de carbone, mais des plaques d'ancienne génération sont encore en place dans les bâtiments des années 1990 et 2000, et leur dépose relâche ce gaz.

Tableau récapitulatif

	Polystyrène expansé (PSE)	Polystyrène extrudé (XPS)
Fabrication	Billes pré-expansées à la vapeur, moulées et soudées	Polystyrène fondu et poussé à travers une filière
Conductivité (lambda)	0,030 à 0,038 W/m.K	0,029 à 0,036 W/m.K
Compression	60 à 200 kPa	200 à 700 kPa
Absorption d'eau	2 à 5 %	Moins de 0,7 %
Prix indicatif posé	Le moins cher du marché	Environ le double
À utiliser pour	ITE sous enduit, doublage intérieur, toiture chaude	Soubassement, plancher bas, dalle, toiture inversée
À éviter pour	Tout contact avec l'eau ou le sol, sols circulés	Murs anciens en pierre ou en terre, combles perdus

Un dernier conseil de lecture de devis. Un artisan qui écrit « isolation polystyrène 100 mm » sans préciser le lambda, la classe de compression et la référence du produit vous laisse comparer des choses qui ne sont pas comparables. Demandez la fiche technique. Entre deux plaques de même épaisseur, l'écart de performance peut atteindre 25 %.