Double ou triple vitrage ?

Lorsqu'on se met à comparer les avantages du double ou du triple vitrage dans une habitation, il est clair que le type d'habitation choisi pour réaliser cette comparaison joue un rôle décisif sur les conclusions de l'étude…
Surtout si l’on compare les gains relatifs de l’une ou de l’autre solution face au bilan énergétique global du bâtiment.
En effet, si on se place dans le cadre d’un bâtiment qui consomme encore beaucoup d’énergie, (style RT2005), on peut faire beaucoup de calculs, on se rend compte assez vite que de passer du double au triple n’a que peu d’influence sur la consommation globale du bâtiment.
En clair, le problème n’est pas là : il faut d’abord baisser les consommations pour que l’intérêt du triple vitrage apparaisse.
En revanche si on se place dans le cadre de la très basse consommation, c’est-à-dire avec une enveloppe extrêmement efficace (style « maison passive ») eh bien à ce moment là, l’importance du vitrage prend une part importante dans le bilan thermique et devient essentielle sur les gains ou les pertes rapportés à la consommation globale du bâtiment.

Les caractéristiques techniques d'une fenêtre
La performance énergétique d'une fenêtre est définie par un certain nombre de caractéristiques, dont la principale, la conductance thermique, représentée par le fameux coefficient Uw. Le coefficient Uw est la caractéristique principale, mais c’est loin d’être la seule, et nombre de confusions sont créées par l’oubli des autres caractéristiques.

La conductance thermique est exprimée par le coefficient Uw (w pour window = fenêtre en anglais)

Le coefficient U, exprimé en watt par m² et par degré (W/(m².K), détermine les déperditions d’une  paroi. Il décrit la puissance thermique nécessaire pour compenser les pertes de chaleur par unité de surface de cette paroi pour chaque degré d’écart entre l’intérieur et l’extérieur. Plus le U est bas, plus la fenêtre sera isolante.

Les déperditions du verre s'expriment par le coefficient Ug (g pour glass – verre en anglais). Il faut y ajouter le coefficient Uf (f pour frame – cadre en anglais) pour les pertes de la menuiserie ainsi que les pertes linéiques au niveau du contact entre ces deux composants exprimées par le coefficient Yg.

Le coefficient global Uw de la fenêtre découle de ces valeurs par la formule : somme des déperditions surfaciques et linéiques, divisée par la somme des surfaces. On constate  déjà que les déperditions  d’une fenêtre ne sont pas uniquement liées à la qualité du verre utilisé. Mais cette  fenêtre peut être équipée de rideaux et de volets ou d’un système équivalent, et là çà se complique nettement plus. En fonction du type de volets employés, de leur qualité thermique, et de leur étanchéité à l’air, de leur position ouverte ou fermée, ils vont limiter plus ou moins les déperditions (parfois les aggraver s’ils sont mal dimensionnés ou mal installés dans des coffres non isolés). On calcule alors un nouveau coefficient Ujn, qui est la moyenne des coefficients Uw volets ouverts et Uwn volets fermés. On s’éloigne encore un peu du simple coefficient Ug du verre.

Le facteur solaire noté Sw d’un vitrage représente la proportion du flux solaire que laisse passer la fenêtre et qui, in fine, est converti en chaleur dans la maison (effet de serre). Au delà de l'apport thermique, la fenêtre est aussi source de lumière qui a des répercussions sur les besoins d’éclairage artificiel, et donc de consommation électrique. Quand on parle d’apport solaire, on tient compte du  rayonnement direct, mais aussi du rayonnement diffus. Par exemple, les nuages réfléchissent le rayonnement. C’est ce qui explique qu’une fenêtre au nord  reçoit de la lumière, et donc des apports solaires, contrairement à une (fausse) idée bien ancrée.

L'orientation : La performance énergétique d’une fenêtre est largement déterminée par son orientation (nord, sud, est, ouest). De l'orientation résulte l’intensité de l’apport solaire et aussi son exposition à la pluie et au vent.

L'encastrement : La fenêtre est généralement plus ou moins encastrée dans les murs (vu de dehors), ce qui limite les apports solaires, en créant un ombrage partiel. Cet encastrement peut réduire de 0 à 20%  les apports solaires (environ 10% pour un retrait de 20 cm). Il peut aussi aggraver les pertes de chaleur s’il crée un pont thermique au niveau de l’isolation du mur.

Qualité de la pose des menuiseries : un élément primordial
La qualité de la pose de la menuiserie est un aspect trop  souvent négligé. Pourtant c’est bien de la qualité de la pose dont dépendent l’étanchéité à l’air ainsi que les ponts thermiques entre le dormant et le mur.
La qualité de pose peut à elle seule générer beaucoup plus de pertes que la menuiserie elle-même, si cette pose n’est pas bien faite.
Un interstice moyen de 1/10ème de mm entre le mur et une fenêtre standard (1 x 1,3 m²) créé l’équivalent d’un trou de 5 cm² dans le mur. Multipliez par le nombre de fenêtres de la construction et vous aurez une idée de l’effet d’une mauvaise mise en œuvre des menuiseries.