Ce que l’émissivité décrit vraiment

31.07.2026 5 min de lecture

L’émissivité apparaît sur chaque fiche technique d’un revêtement isolant, le plus souvent sous la forme d’un petit nombre compris entre 0 et 1. Ce qu’elle décrit est défini avec précision. Ce qui en découle pour un élément de construction dépend en revanche de la géométrie — et c’est précisément là que les choses deviennent imprécises en pratique.

La définition tient dans une puissance

Toute surface dont la température est supérieure au zéro absolu émet de la chaleur sous forme de rayonnement électromagnétique. La loi de Stefan-Boltzmann en décrit la quantité :

M = ε · σ · T⁴ [W/m²]

σ est la constante de Stefan-Boltzmann, égale à 5,67 · 10⁻⁸ W/(m²·K⁴), T la température absolue en kelvins. L’émissivité ε est sans dimension et indique quelle part du rayonnement d’un corps noir idéal la surface émet réellement.

Deux conséquences en découlent immédiatement :

La puissance quatre est le terme déterminant. Entre 20 °C (293 K) et 5 °C (278 K), il n’y a que 15 kelvins d’écart, mais le flux radiatif varie d’environ 20 %. Pour des surfaces industrielles à 200 °C et plus, l’écart devient considérable — le rayonnement y est alors la voie de déperdition dominante.
ε et le coefficient d’absorption sont identiques à même longueur d’onde. C’est la loi du rayonnement de Kirchhoff. Une surface qui rayonne mal absorbe également mal à la même longueur d’onde.

Valeurs typiques, et pourquoi elles surprennent

Surface	ε (grandes longueurs d’onde)
Corps noir (modèle)	1,00
Enduit minéral, maçonnerie, bois	0,90 à 0,95
Peinture en dispersion, quelle que soit la teinte	environ 0,90
Verre de fenêtre, non traité	environ 0,84
Revêtement low-E sur verre	0,03 à 0,17
Feuille d’aluminium brute	0,03 à 0,05

La valeur la plus importante de ce tableau est la deuxième. Presque tous les matériaux de construction se situent autour de 0,9. Une brique, un enduit à la chaux-ciment et une peinture murale blanche ne se distinguent pratiquement pas par leur émissivité en grandes longueurs d’onde.

Et un point qui prête régulièrement à confusion : la teinte visible ne dit rien de l’émissivité en grandes longueurs d’onde. Une peinture en dispersion noire et une blanche se situent toutes deux autour de 0,9. La teinte influence le coefficient d’absorption en courtes longueurs d’onde, c’est-à-dire l’absorption du rayonnement solaire — une grandeur totalement différente, pour une plage de longueurs d’onde totalement différente.

Là où une faible émissivité a un effet démontré

Il existe trois applications bien documentées, et elles ont un point commun : la surface à faible ε fait face à une lame d’air ou à un fort écart de température.

Vitrage isolant

Dans la lame d’air d’un double vitrage, une part importante du flux thermique se propage sous forme de rayonnement entre les deux faces de verre. Une couche low-E sur la face côté pièce réduit cette part de façon drastique. L’effet est important, mesurable et encadré par la norme produit — le passage du vitrage non traité au vitrage à isolation thermique renforcée est l’un des plus grands bonds qu’ait connus la physique du bâtiment au cours des dernières décennies.

Écrans radiants devant une lame d’air

Un pare-vapeur aluminisé n’agit comme écran radiant que si une lame d’air immobile se trouve devant lui. Si le même film est directement laminé ou noyé dans un enduit, l’effet disparaît complètement : sans lame d’air, il n’y a pas d’échange radiatif à réduire, et le flux de chaleur continue de se propager par conduction.

C’est l’erreur d’application la plus fréquente dans ce domaine — et la raison pour laquelle la configuration de pose doit systématiquement être précisée dans tout justificatif.

Surfaces chaudes dans les installations techniques

Pour les canalisations, réservoirs et chaudières dont la température de surface est nettement supérieure à la température ambiante, la part radiative domine en raison de la puissance quatre. C’est là le domaine d’application classique d’un revêtement réducteur d’émissivité.

Où les choses se compliquent sur un élément de construction

Sur une surface de mur côté pièce, la situation diffère de celle d’une lame d’air de vitrage, pour une raison simple : rayonnement et convection s’y produisent en parallèle, et la norme les regroupe en un seul chiffre.

La résistance thermique superficielle R_si, dont la valeur normative est de 0,13 m²K/W, n’est pas une grandeur purement radiative. Elle intègre la part convective — le mouvement de l’air le long du mur — au même titre que l’échange radiatif avec les autres surfaces de la pièce. Réduire la part radiative modifie R_si, mais pas dans les proportions que suggérerait un calcul purement radiatif.

S’y ajoute le fait que l’échange radiatif a lieu entre le mur et les autres surfaces de la même pièce, et non avec l’extérieur froid. L’écart de température est donc faible — quelques kelvins, au lieu des 25 kelvins retenus dans le justificatif selon la DIN 4108-2. Et c’est précisément ce petit écart qui entre dans la puissance quatre.

Ce qui en résulte pour la température de surface d’une paroi donnée ne peut pas être affirmé de façon générale. Cela dépend du rapport entre les résistances de l’ensemble de l’élément, de la géométrie de la pièce et de l’usage. Un pourcentage annoncé sans la composition de paroi correspondante n’est donc pas une information exploitable.

Ce que cela signifie pour une fiche technique

Trois questions à poser devant toute valeur d’émissivité indiquée :

Pour quelle plage de longueurs d’onde la valeur est-elle valable ? Grandes longueurs d’onde (rayonnement thermique à température ambiante) ou solaire (courtes longueurs d’onde) ? Dans les deux cas, ce sont des valeurs ε, mais elles décrivent des phénomènes différents et ont des ordres de grandeur différents.
Selon quelle méthode la mesure a-t-elle été effectuée ? Pour l’émissivité en grandes longueurs d’onde, la mesure selon l’EN 15976, ou à l’émissomètre selon l’ASTM C1371, est courante. Une valeur sans méthode indiquée n’est pas vérifiable.
Face à quelle surface et à quelle distance ? Sans connaître la configuration de pose, l’échange radiatif ne peut pas être calculé — et sans lame d’air, il n’existe peut-être même pas.

Et le coefficient U ?

Pour les exigences de la loi allemande sur l’énergie dans les bâtiments (GEG) et pour les programmes d’aides financières, ce n’est pas l’émissivité qui compte, mais la valeur de calcul de la conductivité thermique selon la DIN 4108-4, un agrément technique général de la construction, une évaluation technique européenne ou une norme produit harmonisée. Une valeur ε faible ne remplace pas ce justificatif, aussi convaincante que puisse paraître la physique sous-jacente.

Argumenter avec l’émissivité face à un client, c’est donc s’appuyer sur un effet physique réel — mais pas sur une grandeur permettant de justifier une demande d’aide financière.

Sources

Loi de Stefan-Boltzmann et loi du rayonnement de Kirchhoff — fondements du transfert de chaleur
DIN EN ISO 6946 — Résistance thermique et coefficient de transmission thermique, résistances thermiques superficielles
DIN 4108-2 — Exigences minimales en matière de protection thermique, conditions aux limites du justificatif
DIN 4108-4 — Valeurs de calcul pour la protection thermique et hygrométrique
DIN EN 15976 — Détermination de l’émissivité ; ASTM C1371 — méthode à l’émissomètre
Loi allemande sur l’énergie dans les bâtiments (GEG) ainsi que la FAQ BEG EM relative à la reconnaissance des justificatifs de coefficient U

Cet article décrit des relations physiques générales. Il ne contient aucune affirmation sur l’effet d’un produit particulier. Ce qui a été mesuré sur des objets concrets, avec les conditions aux limites correspondantes, figure sur la page Références et mesures.