Les vitrages isolants

Je couchais sous une fenêtre pour avoir le dernier bonsoir de la Lune,
et pour avoir le premier salut du Soleil.
Félix Leclerc

Les baies vitrées de nos salons n’ont décidément plus rien de semblable avec les fenêtres des cuisines de nos grands-parents. Isolation thermique renforcée, optimisation des gains solaires, contrôle des risques de surchauffe, apports de lumière naturelle, vitrages de sécurité, acoustiques, résistants au feu, décoratifs… Les performances et la gamme des vitrages ne cessent d’évoluer.

Un vitrage isolant, c’est quoi ?

Un vitrage isolant est composé de deux (double vitrage) ou trois (triple vitrage) feuilles de verre minces séparées par une lame d’air ou de gaz déshydraté via un espaceur. Un joint assure l’étanchéité et la cohésion de l’ensemble. Une couche à basse émissivité apposée sur le verre des vitrages à haut rendement (HR) permet de ne laisser s’échapper qu’une petite partie de la chaleur intérieure vers l’extérieur. Les anciens doubles vitrages – sans couche – étaient remplis d’air tandis que les vitrages à haut rendement actuels sont remplis d’argon, ce qui augmente leurs performances d’isolation. Il existe également des triples vitrages remplis de krypton, moins courants à cause de la rareté de ce gaz.

L’isolation thermique et la valeur Ug

La valeur Ug, exprimée en W/(m²K), est le coefficient de transmission thermique par conduction, par convection et par rayonnement au centre d’un vitrage. Plus cette valeur est faible, plus l’isolation thermique du vitrage est performante et moins les besoins en chauffage sont importants.

Les standards actuels sont les doubles vitrages à haut rendement Ug=1.1 et 1.0 W/(m²K) et les triples vitrages à haut rendement dont la valeur Ug peut atteindre 0.5 W/(m²K). Concrètement, un double vitrage HR est donc 5 à 6 fois plus isolant qu’un simple vitrage (Ug=5.8 W/(m²K)) et 2 à 3 fois plus isolant qu’un ancien double vitrage sans couche (Ug=2.8 W/(m²K)). Un triple vitrage HR est 9 à 12 fois plus isolant qu’un simple vitrage et 4 à 6 fois plus isolant qu’un ancien double vitrage sans couche !

Le sentiment de confort dans un local ne dépend pas seulement de la température de l’air ambiant mais également de la proximité éventuelle de parois froides. L’utilisation de vitrages à haut rendement supprime le phénomène peu confortable de paroi froide et réduit le risque de condensation sur les fenêtres à l’intérieur des pièces.

Les espaceurs « Warm Edge »

Il est possible d’augmenter encore les performances des vitrages isolants en remplaçant l’espaceur en aluminium ou en acier galvanisé traditionnellement utilisé par un espaceur « Warm Edge » en acier inoxydable ou en matière plastique qui diminue fortement les déperditions thermiques à la périphérie du vitrage. Il est important de noter que l’amélioration apportée par ce type d’espaceur n’a pas d’influence sur la valeur Ug du vitrage, qui représente la déperdition thermique en son centre, mais améliore le coefficient de transmission thermique Uw de la fenêtre complète qui représente les déperditions thermiques liées à l’ensemble vitrage – espaceur – châssis.

Les bienfaits de la lumière naturelle

La lumière naturelle est celle qui permet le meilleur confort visuel. Elle permet de voir les choses distinctement, avec un bon rendu des couleurs et sans fatigue. De meilleure qualité, elle est plus agréable que la lumière artificielle. Un éclairage sain comporte aussi des phases d’obscurité. Cyclique et de spectre riche en couleurs bleues,  la lumière naturelle règle les rythmes biologiques du corps humain (rythme circadien), fondamentaux pour l’équilibre psychique. Elle est spécialement adaptée aux actions biologiques. Elle est de plus gratuite, non polluante et inépuisable.

Une architecture élégante favorise l’éclairage naturel. Les fenêtres et baies vitrées sont un regard sur le monde qui vit au dehors. On y voit au travers la fine pluie qui tombe doucement au printemps, la rue qui s’anime de l’aube au crépuscule, les oiseaux qui se chamaillent dans les buissons. Ouvertes, la douceur ou la fraicheur de l’air pénètre avec légèreté dans la pièce. Ces contacts privilégiés avec l’extérieur sont indispensables à notre qualité de vie.  Les fenêtres permettent aussi à l’œil de se reposer physiquement en regardant au loin après une vision rapprochée.

La transmission lumineuse, notée TL et exprimée en pourcentage, correspond à la quantité de lumière naturelle qui pénètre au travers d’un vitrage. Plus cette valeur est élevée, plus l’éclairage naturel est important et moins le recours  à l’éclairage artificiel est nécessaire. La gamme de vitrages répond à tous les types de demande. Les transmissions lumineuses disponibles varient de plus de 90% pour le verre extra clair à quelques pourcents pour des applications visant à réduire l’éblouissement. Réduire la surface vitrée pour lutter contre l’éblouissement est une mauvaise solution : le contraste entre la fenêtre et le mur est accentué, ce qui augmente encore l’inconfort.

Les vitrages de contrôle solaire et la limitation des risques de surchauffe

Outre les économies de chauffage réalisées grâce à une enveloppe du bâtiment performante, il est primordial de garantir le confort en été. Or, rafraîchir consomme plus d’énergie que chauffer…  Et la chaleur du soleil pénètre notamment dans le bâtiment via les fenêtres. L’emploi de vitrages de contrôle solaire permet de respecter aisément les critères de surchauffe imposés par la réglementation sur la performance énergétique des bâtiments (PEB), même dans le cas de surfaces vitrées particulièrement importantes et fortement exposées en été ou à la mi-saison. Ceci sans qu’il ne soit nécessaire d’utiliser des protections solaires classiques qui entravent la vue, partiellement ou totalement.

Le facteur solaire, noté g et exprimé en pourcentage, représente la transmission totale d’énergie solaire au travers d’un vitrage. Il s’agit de la somme du rayonnement transmis directement et du rayonnement absorbé qui est réémis vers l’intérieur du bâtiment. Plus ce facteur est élevé, plus les apports solaires sont importants. Plus ce facteur est bas, plus les risques de surchauffe sont limités.

S’il est judicieux, pour éviter les systèmes de refroidissement très énergivores, d’avoir un facteur solaire faible à la période estivale, il est souhaitable en hiver d’avoir un facteur solaire élevé afin de profiter des apports solaires gratuits. Pouvoir se passer d’un système de refroidissement mécanique grâce au placement de vitrages de contrôle solaire – dont le facteur solaire est bas – compense grandement la légère perte de gains solaires en hiver qui y est associée. Ces vitrages sont particulièrement efficaces dans les vérandas, les fenêtres de toiture et les verrières, les grandes baies vitrées, les immeubles de bureaux où les gains thermiques internes sont très élevés.

Enfin, ouvrir simplement les fenêtres au soir, pendant la nuit, au matin ou durant la journée aère le local, le rafraichit ou le réchauffe, mieux que n’importe quelle ventilation mécanique ; le caractère vintage de la méthode est par ailleurs assez sympathique…

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