Fenêtre : de l'importance du vitrage selon l'orientation.
En installant des fenêtres isolantes, vous réduisez considérablement les déperditions de chaleur et vous réalisez au passage des économies d'énergie. Une fenêtre énergétiquement performante est une fenêtre dont le cadre impose une rupture aux ponts thermiques et dont le vitrage assure une isolation renforcée. Le double vitrage est la solution idoine pour obtenir un haut rendement énergétique, et selon l'orientation de la fenêtre, les caractéristiques du vitrage diffèrent.
Pour une performance énergétique optimale, il faut jouer sur les trois paramètres d'un vitrage :
- le facteur thermique U ou coefficient de transmission thermique qui mesure la quantité de chaleur traversant la paroi (le verre) en unité de temps sur une surface d'1m2 avec 1°C entre les deux ambiances (intérieur/extérieur) ; plus le coefficient est faible, plus l'isolation est renforcée. Un double vitrage à isolation renforcée (VIR dimensions 4/16/4) obtient le coefficient U de 1,4 avec couche d'air, et 1,2 avec couche d'argon. Quelle que soit l'orientation du logement, choisissez toujours un coefficient U assez bas pour réduire votre consommation énergétique.
- le facteur solaire qui est la quantité d'énergie solaire passant à travers le vitrage ; est exprimé en pourcentage ou en centième. On parle de facteur solaire intérieur ou de facteur solaire extérieur selon la position de la protection solaire par rapport au verre. Il caractérise en clair la capacité de la protection solaire à réduire la surchauffe. Le facteur solaire d'un vitrage simple est de 86% (ou 0,86), soit un FS élevé.
Pour une habitation orientée plein sud, il apparaît judicieux de limiter le facteur solaire ; au contraire les fenêtres côté nord auront un FS plus élevé pour augmenter les apports en soleil. On intègre au vitrage une ou plusieurs couches d'oxydes métalliques qui permettent de faire varier le FS de 0,4 à 0,8.
- le facteur lumineux ou la transmission lumineuse (TL) qui mesure la quantité de lumière (rayonnement visible du spectre solaire compris entre 380nm et 780nm) filtrant à travers le vitrage. Lui aussi exprimé en pourcentage ou en centième, le vitrage devient aveuglant s'il est trop important. Un vitrage simple atteint une TL de 90% (0,9), quasiment toute la lumière solaire passe à travers le verre. Un double vitrage standard (4/12/4) aura une TL d'environ 82%. Le confort visuel s'apprécie différemment d'une pièce à l'autre et de la fonction de cette pièce.
La quantité de l'apport solaire (FS et TL) dépend de l'orientation de la fenêtre. Nos besoins divergent entre l'été et l'hiver : maximiser les gains solaires en hiver, et limiter les gains de chaleur en été, un dilemme qui rend les caractéristiques des vitrages orientés ouest plus difficiles à définir, car ils bénéficient d'un apport solaire jusqu'en toute fin de journée quand le bâtiment a eu le temps de se réchauffer. Le principe de sélectivité consiste à contrôler le rayonnement solaire et évalue le rapport entre la transmission lumineuse TL et le facteur solaire FS : TL/FS qui est compris entre 0 et 2. En hiver, il est préférable d'avoir un FS et une TL élevés, quand en été, un FS plus faible est préférablement associé à une TL plus ou moins élevée.
On comprend la difficulté voire l'impossibilité de donner un chiffre idéal, l'orientation, la surface vitrée, et la période de l'année étant des variables aléatoires autorisant une très large gamme de vitrages. Concilier rayonnement solaire limité en été et apports énergétiques gratuits en hiver avec une optimisation de l'éclairage naturel est quasiment impossible. Pour résoudre le problème, les fabricants de vitrages proposent des vitrages présentant un facteur solaire correct (0,4) couplé une transmission lumineuse TL de 0,7.
NB. le facteur solaire FS et la transmission lumineuse TL n'influent pas sur le coefficient de transmission thermique U.