remplacement fenêtres

Contrairement aux autres composants de l’enveloppe, les menuiseries extérieures, et en particulier les fenêtres, ne sont pas des éléments uniquement déperditifs. Le vitrage permet en effet aussi de bénéficier des apports solaires et lumineux.

Déperditions d’un vitrage : les coefficients U_g et U_w

Les fenêtres, portes-fenêtres et façades rideaux sont caractérisées par leur coefficient de transmission thermique : U_w en W/m²K.

Le coefficient U_w d’une paroi vitrée caractérise son niveau de déperdition thermique. C’est l’inverse de la résistance thermique : plus le coefficient U_w est élevé, plus la fenêtre sera déperditive (c’est-à-dire moins elle sera isolante).

On parle de coefficient :

• U_w pour « U window », c’est-à-dire pour toute la fenêtre ;
• U_f, pour « frame », caractérise les performances du châssis ;
• U_g, pour « glazing », caractérise le vitrage.

Enfin, l’intercalaire permettant d’espacer les verres est aussi une source de déperdition thermique. On voit émerger des gammes d’intercalaires à rupture de pont thermique (dits « warm edge ») qui améliorent sensiblement la qualité de la menuiserie.

Exemple de double vitrage avec intercalaire warm edge

Éléments d’une menuiserie

Pour calculer le coefficient de transmission thermique d’un vitrage, on applique la formule suivante :

• avec : A_g et A_f sont respectivement les surfaces de vitrage et de châssis ;
• l_g est le linéaire d’intercalaire ;
• ψ_g correspond au pont thermique de l’intercalaire.

Exemples de valeurs de Uf

Type de châssis	Uf en W/m²K
Châssis en bois 45 mm	2,50
Châssis en bois 68 mm	1,60
Bon châssis PVC	1,60
Métallique, avec rupture thermique	2,40
Métallique, sans rupture thermique	4,50
Métallique, sans rupture thermique, laqué	5,50

(source : maison passive)

Pour être éligibles au crédit d’impôt, les vitrages doivent présenter les performances (U_w) suivantes :

Type de menuiserie	Éligible au crédit d’impôt si
Menuiserie PVC	Uw < 1,4 W/m²K
Menuiserie Bois	Uw < 1,6 W/m²K
Menuiserie ALU	Uw < 1,8 W/m²K

La performance minimale conseillée pour le coefficient U_w pour les opérations BBC Effinergie est 1,6 W/m²K. On peut atteindre des valeurs encore meilleures pour certains doubles vitrages performants (à basse émissivité et lame de gaz rare, à la place de l’air), voire certains triples vitrages (cf. rubrique « Ressources »).

Facteur solaire

Le facteur solaire représente la proportion d’énergie solaire qui traverse le vitrage. L’énergie solaire traversant le vitrage est captée à l’intérieur du bâtiment et vient directement réduire les besoins de chauffage.

L’objectif est de maximiser ces gains quand ils sont nécessaires, c’est-à-dire en période de chauffage. Des protections solaires devront aussi être étudiées pour limiter ces apports l’été et éviter les surchauffes, en particulier sur les vitrages des façades Ouest (cf. fiche Installer une protection solaire pour un bâtiment).

L’idéal est de réaliser une simulation thermique dynamique prenant en compte les apports solaires selon l’orientation du bâtiment, pour choisir judicieusement le facteur solaire de son vitrage.

À défaut, pour des logements, on choisira le facteur solaire le plus élevé (60 à 75 %) pour un coefficient U_w donné. Dans certains cas, on préfèrera un double vitrage peu émissif, avec un facteur solaire important, à un triple vitrage avec un facteur solaire faible (cf. rubrique « Retour d’expérience »).

Pour des locaux climatisés (dans le tertiaire, par exemple), on essaiera de diminuer les apports en choisissant un facteur solaire entre 30 et 40 %.

Transmission lumineuse

La transmission lumineuse témoigne du pourcentage de lumière qui traversera le vitrage. Plus la transmission lumineuse d’un vitrage est importante, plus l’éclairage naturel est important dans les locaux. Ainsi, pour une façade vitrée à 50 %, le passage d’un coefficient de transmission lumineuse de 30 % à 70 % diminuera par deux la consommation d’énergie liée à l’éclairage artificiel des locaux !

Déposer éventuellement les dormants Pour la mise en œuvre des nouvelles menuiseries, on procédera, quand cela est possible, à une dépose totale des ...