Les vitrages peuvent être plus ou moins performants.

Ils ont de nombreuses fonctions :

ils doivent isoler du froid et apporter de la chaleur, et apporter le maximum de lumière à l’intérieur du logement.

Quatre éléments jouent sur sa performance : sa composition, son épaisseur, sa surface et son orientation.

Les indicateurs de mesures de la performance du vitrage qui doivent être pris en compte :

• Le coefficient Ug : exprimé en W/m²K (watt par mètre carré-kelvin), il calcule la performance thermique du vitrage, sans le cadre de la fenêtre. Plus cet indicateur est petit, plus le vitrage est isolant. Un double ou triple vitrage aura donc un indicateur beaucoup plus petit qu’un simple vitrage.

• Le coefficient Sw (ou FS) : sa valeur est exprimée de 0 à 1. Il s’agit du facteur solaire de la fenêtre, qui traduit la capacité de cette dernière à transmettre la chaleur du soleil. Plus il est élevé, plus les apports de chaleur sont importants.

• Le coefficient TLw (transmission lumineuse de la fenêtre) : sa valeur est également exprimée de 0 à 1. Ce coefficient traduit la capacité d’une fenêtre à transmettre la lumière naturelle. Plus il est élevé, plus la transmission est importante.

• L'affaiblissement acoustique de la fenêtre (Ratr) : exprimé en décibels (dB), cet indicateur précise la performance acoustique qui va varier en fonction de l'épaisseur du vitrage et de l’espace entre les deux vitres. Plus il est élevé, meilleure sera l'isolation acoustique. Chaque augmentation de 3 dB de cet indice double la performance acoustique du vitrage. A ne pas confondre avec la performance acoustique du vitrage seul, exprimé en Rw !

Note !!! les intercalaires, qui sont disposés autour du vitrage isolant, ont également un rôle à jouer en termes d’isolation.
Ils sont généralement composés en aluminium mais aujourd’hui, on privilégie de plus en plus les intercalaires warm-edge, une bi-matière encore plus performante. On n’arrête pas le progrès !

Comment calculer le degré de sécurité d’un vitrage ?

Au-delà de ses performances en termes d’isolation, un vitrage peut aussi avoir pour vocation de vous protéger des intrusions.

Il existe différents types de vitrages de sécurité :

• Le vitrage feuilleté, qui se compose de deux feuilles de verre assemblées par un ou plusieurs films PVB, une matière de synthèse résistant aux chocs. Son principal avantage : en cas de bris de glace, il ne vole pas en éclats mais reste collé au film synthétique. Seuls certains vitrages feuilletés font partie des verres anti-effraction, en particulier les vitrages P6B, P7B et P8B qui offrent une résistance incomparable.

• Le verre trempé, est cinq fois plus résistant que le vitrage classique, grâce à un traitement thermique.

A noter que la norme EN356 définit huit classes de vitrages répartis en deux niveaux : 

• Le niveau 1 regroupe les vitrages anti-vandalisme (de la classe P1A à la classe P5A)
• Le niveau 2 regroupe les vitrages anti-effraction (de P6B à P8B).

La norme EN12600, définit le comportement des vitrages en cas de bris de glace.

Ces derniers sont classifiés ainsi :

• A : le verre se casse en de nombreux morceaux plus ou moins grands, qui se détachent et sont coupants. Le mode de casse est similaire à celui d'un verre recuit.
• B : le verre se casse en de nombreux morceaux plus ou moins grands, mais ils ne se détachent pas et restent en place. Le mode de casse est similaire à celui d'un verre feuilleté.
• C : le verre se fragmente en une multitude de petits morceaux non coupants. Le mode de casse est similaire à celui d'un verre trempé.

Calcul du coefficient de transmission thermique et du facteur solaire d’une fenêtre

Les aides publiques s’accompagnent de la déclaration de performances Uw (coefficient de transmission thermique) et Sw (facteur solaire) des fenêtres qui sont le résultat de formules mathématiques présentées et expliquées dans le présent document.

A partir du 1er janvier 2015, les aides publiques d’accompagnement des travaux de rénovation énergétique des bâtiments seront conditionnées à la désignation d’une entreprise RGE pour la mise en œuvre et à l’utilisation de produits de la construction qui devront répondre à l’affichage de performances précises.
Dans ce cadre, les menuiseries extérieures devront afficher deux caractéristiques performantielles :

∑ Le coefficient de transmission thermique : Uw
∑ Le facteur solaire : Sw

Naturellement l’affichage et la détermination de ces deux caractéristiques devront être conformes aux recommandations des normes NF EN 14351-1 et XP P 50-777.
Voici les niveaux de performance respectifs minimum :
→ ∑ Uw≤1.7 W/m 2 K et Sw ≥ 0.36
ou
→ ∑ Uw≤1.3 W/m 2 K et Sw ≥ 0.30
Pour toutes les dimensions spécifiques des menuiseries, il est désormais nécessaire de calculer les coefficients Uw et Sw selon les méthodes suivantes :
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1. Calcul du coefficient de transmission thermique (U w )
Le coefficient de transmission thermique (Uw) d’une fenêtre est essentiellement
fonction de deux paramètres, la surface (ou le linéaire) qui est noté A (ou l) et le
coefficient de transmission thermique surfacique (ou linéique) des matériaux noté U
(ou ψ) qui composent la fenêtre, à savoir :
∑ A g = la surface visible du vitrage et Ug = le coefficient de transmission
thermique surfacique du vitrage, ∑ A f = la surface des montants et des traverses de la fenêtre et U f = le coefficient de transmission thermique surfacique des montants et des
traverses de la fenêtre, ∑ l g= la somme des périmètres (visibles) des vitrages et ψg = le coefficient de transmission thermique linéique dû à l’effet thermique combiné de l’espaceur et du vitrage
La formule de calcul du coefficient de transmission thermique (Uw) d’une fenêtre
est : Uw = (A fUf)+(A gUg)+(ψglg) exprimé en W/m2
. K
A f+A g
Par exemple, pour une fenêtre en bois (en pin) de 58 mm d’épaisseur, avec un
vitrage dont le Ug = 1 W/m 2
.K et dont les dimensions sont les suivantes :
∑ A g = 2 x 1.74 x 0.39 = 1.36 m2
∑ Ug = 1 W/m 2
.K (donnée fournie par le fournisseur de vitrage)
∑ A f = (2.00 x 1.20) – 1.36 = 1.04 m2
∑ Uf = λpin /épaisseur fenêtre = 0.13 / 0.058 = 2.24 W/m 2
.K (les valeurs de conductivité
thermique des bois, notamment le λ du pin = 0.13 et le λ du chêne est de 0.18, sont précisées dans
le tableau en fin de document et fournies par la norme NF EN ISO 10077-2 de mars 2013)
∑ lg= 4 x (1.74 + 0.39) = 8.52 ml
∑ ψg = 0.047 W/m.K (donnée fournie par le fournisseur de vitrage)
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Ainsi le calcul du coefficient de transmission thermique (Uw) de la fenêtre est :
Uw = (1.04 x 2.24) + (1.36 x 1) + (0.047 x 8.52) = 1.70 W/m 2
.K
1.04 + 1.36
2. Calcul du facteur solaire (S w )
Le facteur Sw d’une fenêtre est aussi essentiellement fonction de deux paramètres,
la surface qui est noté A et le facteur solaire des matériaux noté S qui composent la
fenêtre, à savoir :
∑ A g = la surface visible du vitrage et S g = le facteur solaire du vitrage pour les
conditions de calcul de consommation « Hivers », (donnée fournie par le fournisseur
de vitrage)
∑ A f = la surface des montants et des traverses de la fenêtre et S f = le facteur
solaire des montants et des traverses de la fenêtre, pour les conditions de
calcul de consommation « Hivers », cette donnée est calculée suivant la
formule suivante :
S f = α . Uf / h e
α est le coefficient d’absorption de la menuiserie selon sa couleur, à savoir :
et h e est la valeur d’échange superficiel qui, pour le bois, est égale à 25 (en W/m2
K)
donc pour une menuiserie en bois, Sf = α . Uf / 25
Ainsi la formule de calcul du Sw d’une fenêtre est :
S w = (S fA f)+(S gA g) exprimé en W/m2
. K
A f+A g
Par exemple, pour la même fenêtre que précédemment, en bois (en pin) de 58 mm
d’épaisseur, avec un vitrage dont le Sg = 0.49 W/m 2
.K, de couleur claire (α=0.4) et
dont les dimensions sont les suivantes :
Calcul du coefficient de transmission thermique et du facteur solaire d’une fenêtre page 4/5
∑ A g = 2 x 1.74 x 0.39 = 1.36 m2
∑ Sg = 0.49 W/m2.K (donnée fournie par le fournisseur de vitrage)
∑ A f = (2.00 x 1.20) – 1.36 = 1.04 m2
∑ Sf = α.Uf /25 = 0.4 x 2.24/25 = 0.036 W/m 2
.K
(rappel : Uf : λpin /épaisseur fenêtre = 0.13/0.058 = 2.24 W/m 2
.K)
Ainsi le calcul du Sw de la fenêtre est :
S w = (0.036 x 1.04) + (0.49 x 1.36) = 0.43 exprimé en W/m2 .K
1.04 + 1.36
Dans le cas de notre exemple, la fenêtre prise en considération
dispose des critères de la fenêtre répondant aux exigences
d’obtention du CIDD (crédit d’impôt développement durable) :
∑ Coefficient de transmission thermique Uw ≤ 1.7 W/m 2 K
∑ Facteur solaire Sw ≥ 0.36 W/m 2 K,

 

Le champ d’application de la RE2020 est proche de celui de la RT2012 et de l'expérimentation E+C-. La RE2020 s'applique par ailleurs en plusieurs temps :

• Dans un premier temps, elle concerne : les maisons individuelles et les logements collectifs,

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