Menuiseries et vitrages

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1 Menuiseries et vitrages Les fenêtres sont essentielles pour amener de la luminosité dans l habitation, cependant ce sont aussi des faiblesses de la construction car le vitrage autant que la menuiserie sont susceptibles de dissiper la chaleur de l habitation l hiver et d induire une augmentation de la température l été. Il est donc important de choisir soigneusement menuiserie et vitrage quitte à ajouter un survitrage ou un film sur le vitrage. MENUISERIES VITREES On trouve aujourd hui des menuiseries en métal (acier, aluminium), en matériaux plastiques extrudés (PVC ) ou en bois massif présentant des qualités techniques propres. Menuiseries en PVC : Les menuiseries en PVC (Polychlorure de Vinyle) sont fabriquées par extrusion en continu. Les profilés sont constitués de parois minces en PVC séparées par une multitude de chambres d air qui les rendent isolants. Aujourd hui, les menuiseries en PVC représentent 37% de la part du marché en construction neuves et 59% en réhabilitation. o isolation performante coefficient d isolation entre 1 et 2 W/m². C en fonction de la structure o inaltérable o sans entretien o antichoc o économique o diversité de couleurs et effets Inconvénients o produit à base de pétrole o peu écologique : 50% du chlore produit par les incinérateurs provient du PVC. En cas d incendie, le PVC génère de l acide chlorhydrique corrosif et surtout des dioxines extrêmement toxiques, rendant la maison de toute manière inhabitable par contamination o sensible au feu o faible résistance mécanique par rapport à l aluminium ou à l acier (des renforts métalliques sont nécessaires pour rigidifier le profil mais ils dégradent les performances thermiques) 1/5

2 Menuiseries en aluminium ou en acier avec rupture de pont thermique : L aluminium et l acier sont peu isolants, pour y remédier on incorpore des barrettes de faible conductivité entre les deux profilés extérieur et intérieur de la menuiserie pour rompre les ponts thermiques afin de rendre la menuiserie plus isolante. o profilés fins o rigidité o idéal pour les grandes baies coulissantes Inconvénients : o peu isolant (7 à 8 W/m². C) donc nécessité d ajouter des systèmes à rupture de pont thermique pour atteindre jusqu à 1,6 W/m2. C Menuiseries en bois : Le bois massif utilisé pour les menuiseries leur confère durabilité, forte isolation et bien d autres qualités détaillées dans la fiche Bois. o bon isolant 0.2 W/m. C (0.13 pour le sapin, 0.23 pour le chêne) o rigidité o durabilité o chaleureux o éco-conception : matériau respectueux de l environnement de son extraction à son recyclage Inconvénients o nécessite un entretien si la patine naturelle ne plaît pas o plus fragiles vis à vis des agressions extérieures Fenêtres mixtes : o bois avec parements aluminium o PVC avec parements aluminium o acier inoxydable et aluminium VITRAGES Nombreux sont aujourd hui les procédés de vitrage. S il est vrai que le simple vitrage est d un moindre coût, les autres solutions permettent de faire des économies sur le plus long terme et sont plus respectueuses de l environnement car elles limitent dans une certaine mesure la consommation en énergie. L isolation thermique d'un vitrage est caractérisée par le coefficient U; plus il est faible, meilleure est la performance thermique. Il représente la quantité de chaleur en Watt (W), qui traverse une paroi d'une surface de 1 m² quand il y a un écart de température de 1 C entre les ambiances séparées par celle-ci. Pour des conditions identiques de mise en oeuvre et d'environnement (vent, température), le coefficient U dépend essentiellement des caractéristiques de l'espace de gaz (nature et épaisseur), des composants verriers (émissivité et dans une moindre mesure de leur épaisseur), et de la nature de l'intercalaire. 2/5

3 Double vitrage: o vitrage isolant à lame d air : le principe du vitrage isolant est d'intercaler une ou plusieurs lames d'air entre des feuilles de verre. L'air immobile ainsi emprisonné, présentant une bonne résistance thermique, confère à l'ensemble des propriétés d'isolation thermique plus intéressantes que celles apportées par un vitrage simple. Le vitrage isolant doit répondre à deux conditions essentielles : rester transparent et rester isolant o vitrage isolant à lame de gaz ou vitrage à isolation renforcée (VIR) : la transmission de chaleur au travers de la lame d'air ou de gaz se fait par conduction et convection. Cet échange thermique est fonction des propriétés des gaz (masse volumique, conductivité thermique, viscosité, chaleur massique). Certains gaz sont plus performants que l air : o l'argon employé fréquemment et plus performant que l'air o le krypton et le xenon plus performants que l'air et l'argon mais très onéreux o l'hexaflorure de soufre (SF6) plus performant que l'air dans les faibles épaisseurs - peut présenter également un certain intérêt pour l'atténuation acoustique dans le domaine des aigus Triple vitrage : Appelé aussi fenêtre «basse énergie» ou «passive», il réduit encore les pertes d énergie et accroît l isolation acoustique. Les vitrages sont revêtus de couches tendres de microparticules métalliques et séparés par un remplissage de gaz rare (argon). Vitrage isolant à couche faiblement émissive : L émissivité est une propriété de surface. Quand deux surfaces sont en regard l une de l autre et à des températures différentes, elles échangent de la chaleur par rayonnement. Cet échange de chaleur est proportionnel à l'émissivité des surfaces. L émissivité normale du verre classique est égale à 0,89, celle des vitrages couche peu émissive est de l'ordre 0,10. Un produit présentant une surface faiblement émissive échangera moins de chaleur avec son environnement qu'une surface fortement émissive. Ce type de vitrage garantit une isolation thermique renforcée pour les doubles vitrages, avec une réduction de la condensation. Au moment de la fabrication, une couche dure d oxydes métalliques est déposée sur la surface externe du verre intérieur. Vitrage à protection solaire athermique : Ce type de vitrage assure une protection contre l effet nocif des rayonnements solaires (chaleur, perte de pigmentation du mobilier, agression des plantes). 3/5

4 Vitrage à protection sonore : Ce vitrage consiste en deux feuilles de verre d épaisseur différente et éventuellement séparées par un gaz spécial ou recouvertes d une résine. Vitrages avec capteurs solaires thermiques: Peuvent produire jusqu à 400kW/m², se renseigner auprès de Robin Sun. Vitrage auto-nettoyant : On utilise ici la photo-catalyse (action naturelle des UV et de l humidité) pour dégrader, volontairement, les hydrocarbures et les polluants atmosphériques organiques responsables des salissures du verre. La pluie facilite l élimination des salissures. La photo-catalyse est poussée grâce à un revêtement minéral de surface. Vitrage chauffant: Double vitrage dont un des verres est recouvert d une ou plusieurs couches d oxydes. La couche chauffante est placée sur le verre intérieur. Traversée par un courant électrique, cette couche métallique s échauffe par effet Joule. Par conduction la température du verre interne augmente et le verre rayonne vers l intérieur mais aussi vers l extérieur. Pour cette raison une couche réfléchissante au rayonnement infrarouge peut être déposée sur la face interne du verre extérieur pour renvoyer cette énergie vers l intérieur. Deux solutions : o une seule couche de basse émissivité sur le verre intérieur et une circulation d air o deux couches d oxydes métalliques Contrainte : il faut réaliser une amenée de courant dans le châssis de la fenêtre 4/5

5 Tableau comparatif de différents vitrages Type de vitrage Verre claire Coefficient K W/m2. C Transparence% Facteur solaire % Simple vitrage, 4 mm Double vitrage à lame d'air (4-12-4) Double vitrage avec traitement de surface "low E" à lame d'argon (4-12-4) Triple vitrage à lame d'air ( ) Triple vitrage avec traitement de surface "low E" à lame d'argon Double vitrage à vide avec traitement de surface "low E" (4-12-4) Verre réfléchisant Double vitrage moyennement réfléchissant avec traitement de surface "low E" (6-12-6) Double vitrage, Bronze avec traitement de surface "low E" (6-12-6) SURVITRAGES Face au simple vitrage et à l impossibilité dans certains cas de mettre un autre vitrage, le survitrage peut être la solution. C est donc la technique le plus souvent utilisée en réhabilitation. Un survitrage est un châssis rapporté sur le vantail d une fenêtre existante. Il est constitué d un cadre rigide en métal ou en PVC enchâssant une vitre, et ménageant par rapport au vitrage existant une lame d air de 1 à 4 cm. L étanchéité à l air est assurée par un joint entre le cadre et l ouvrant de la fenêtre qui est comprimé lorsque le survitrage est fermé. Les performances thermiques sont analogues à celle d un double vitrage classique de même épaisseur. Contrainte : la fenêtre doit pouvoir supporter le poids du survitrage (12 à 15 Kg/m²). FILMS POUR VITRAGE On distingue différents types de films à appliquer sur un vitrage et qui pourront représenter une solution d appoint afin de limiter la luminosité, les intrusions sonores ou l échauffement intérieur. En général, ces films n ont aucune influence sur le coefficient d isolation du vitrage ni sur son indice d affaiblissement acoustique. o Films de protection solaire applicables sur verre : solution corrective consistant en un film polyester métallisé collé grâce à un adhésif. Une solution plus économique et environnementale que la climatisation pour limiter le réchauffement de l intérieur si elle est associée à une bonne ventilation des locaux (CF fiche climatisation et ventilation) et qui limite aussi les apports lumineux. Par exemple les films Reflectiv. o Films de «sécurité» : déposés sur un substrat en verre pour maintenir en place les morceaux de verre en cas de bris. Ils évitent au verre de voler en éclats en cas d explosion ou de vandalisme. 5/5