Les espaces de vie méritent le vitrage adéquat pour garantir un accès nécessaire à la lumière du jour, ainsi qu’un bien-être constant en toute saison. Ainsi le vitrage peut apporter un confort thermique optimal, mais aussi une protection solaire lors des périodes de fort ensoleillement tout en maximisant l’apport de lumière naturelle. Les innovations récentes, portées notamment par le dépôt de couches minces à la surface des verres pour en modifier les propriétés, permettent de jouer sur ces différents leviers. Découvrons plus en détail ces avancées.
Les principales caractéristiques d’un vitrage
Quelques notions physiques sont importantes pour faire le bon choix lors de la conception d’un bâtiment et comprendre l’intérêt des innovations menées sur les performances des vitrages :
La transmission lumineuse (TL)
La transmission lumineuse (TL) d’un vitrage mesure la quantité de lumière naturelle qui entre, exprimée en pourcentage. Elle est influencée par l’épaisseur du vitrage et les traitements de surface, tels que les revêtements de basse émissivité que nous présenterons par la suite. Plus la valeur TL est haute, plus l’intérieur sera lumineux, favorisant un espace de vie agréable.
Le coefficient de transmission thermique (Ug)
Le coefficient de transmission thermique (Ug) mesure quant à lui la capacité du vitrage à s’opposer à la transmission de chaleur par conduction à travers le vitrage, de l’intérieur vers l’extérieur en hiver et l’inverse en été. Cette valeur exprime le flux thermique par mètre carré de vitrage causé par une différence de température existant entre l’environnement extérieur et l’intérieur. Plus la valeur Ug est basse, plus les déperditions sont réduites et meilleure est l’isolation.
Le facteur solaire (g)
Le facteur solaire (g) mesure la transmission totale d’énergie solaire (transmission directe par rayonnement + chaleur réémise par le vitrage réchauffé par le rayonnement solaire absorbé). Il est exprimé par une valeur comprise entre 0 et 1. Plus cette valeur est élevée, plus la quantité d’énergie solaire pénétrant à l’intérieur d’un bâtiment est importante et donc chauffe naturellement (et gratuitement !) l’intérieur des bâtiments. À l’inverse, plus la valeur est basse, plus le vitrage filtre la chaleur du soleil, offrant une protection solaire optimale.
La sélectivité (S)
Les vitrages sélectifs maximisent l’apport de lumière pour un facteur g donné, tout en offrant une isolation thermique optimale. Le facteur clé est la sélectivité (S), définie par le rapport TL/g.
L’amélioration de l’isolation des parois vitrées grâce aux verres « à couches » et leur intégration dans des menuiseries
Qu’est-ce qu’un verre à couches ?
Le verre à couches est un produit de haute technologie qui utilise la technologie de dépôt sous vide pour appliquer de fines couches d’oxydes métalliques ou de métaux nobles sur le verre. En jouant sur l’épaisseur de ces couches, leur composition ou leur alternance, il est ainsi possible de modifier la transmission du vitrage sur certaines gammes de longueurs d’ondes : dans le visible, dans le proche infrarouge ou dans l’infrarouge plus lointain. Ainsi ces empilements permettent d’ajuster de façon fine les différentes caractéristiques des vitrages (TL, g ou S par exemple). Concrètement ils peuvent améliorer considérablement les performances thermiques et solaires du verre, répondant aux besoins d’efficacité énergétique et de confort dans les espaces habitables.
©David Azria
Leur intégration dans les doubles vitrages
Pour jouer pleinement leur rôle, ces verres à couches sont ensuite intégrés dans des doubles (voire des triples) vitrages. On parle alors soit de double vitrage à Isolation Thermique Renforcée (ITR), soit de double vitrage de contrôle solaire, selon les performances mises en exergue.
- Un double vitrage ITR est constitué d’un verre à couche de faible émissivité, d’un espace étanche rempli d’un gaz (le plus souvent argon) le séparant d’un second verre (sans couche). Cet assemblage présente une valeur Ug de 1,1 ou 1,0 W/m².K, qui le rend six fois plus isolant qu’un simple vitrage et trois fois plus performant qu’un double vitrage d’ancienne génération. Les couches appliquées permettent dans ce cas de réduire les déperditions de chaleur de l’espace intérieur vers l’extérieur. Ce type de vitrage permet de garantir le confort en hiver, en évitant les pertes de chaleur.
- A contrario, un double vitrage isolant de contrôle solaire, avec un facteur g bas, confère des propriétés d’isolation thermique en hiver mais surtout limite les apports solaires pendant les périodes chaudes. Il est donc idéal pour réduire la chaleur entrante, limiter les surchauffes, tout en maintenant le confort intérieur et l’accès à la lumière naturelle ainsi que la connexion avec l’extérieur. Avec l’évolution des réglementations comme la RE 2020, qui prend en compte le confort durant les périodes chaudes, le verre de contrôle solaire devient un élément central dans la conception de bâtiments pour anticiper les conséquences du dérèglement climatique.
©Lasse Olsson Foto
Les nouveaux vitrages, alliés de l’efficacité énergétique et de la réduction de l’impact environnemental des bâtiments
La conception avancée du verre à couches joue un rôle clé dans l’amélioration de l’efficacité énergétique des bâtiments. En limitant les pertes de chaleur en hiver et en contrôlant les apports solaires en été, ces verres contribuent à réduire considérablement la consommation d’énergie pour le chauffage et la climatisation. Cette performance est essentielle dans le contexte des normes environnementales actuelles, qui mettent l’accent sur la réduction de la consommation d’énergie et de l’impact carbone des bâtiments.
L’amélioration de l’esthétique et du confort
Au-delà de leurs performances techniques, les verres à couches améliorent l’esthétique et le confort des espaces habitables. Ils peuvent offrir une clarté exceptionnelle et une transmission lumineuse élevée, tout en minimisant les reflets indésirables. Cette combinaison crée des environnements plus accueillants et agréables, tout en répondant aux préférences esthétiques des architectes et des designers.
Un impact environnemental minimisé
Par ailleurs, des innovations sont sans cesse menées pour diminuer le contenu carbone du verre et des menuiseries : intégration de matières recyclées et travail sur les process sont des leviers forts pour réduire les émissions de gaz à effet de serre lors de la production des éléments. Des filières de recyclage sont par ailleurs mises en place pour récupérer les menuiseries en fin de vie et les valoriser.
C’est ainsi que sont nées les nouvelles gammes de vitrage bas carbone, qui permettent de réduire de plus de 30 % l’impact carbone par rapport aux vitrages standards aux performances techniques équivalentes (impacts justifiés par les Fiches de Déclaration Environnementale et Sanitaire des vitrages, disponibles en ligne sur la base INIES).
En conclusion
Les innovations dans le domaine des parois vitrées ont transformé la manière dont nous concevons et utilisons les espaces de vie. Désormais, la diversité des performances des vitrages permet d’adapter les choix de conception au cas par cas. En offrant une meilleure isolation thermique, une protection solaire efficace et une transmission lumineuse optimale, les nouveaux vitrages du marché contribuent à un confort accru et à une efficacité énergétique améliorée. En travaillant par ailleurs leur impact environnemental, l’intégration de matière première recyclée et la réduction des émissions de CO2, ces solutions jouent un rôle crucial dans la création de bâtiments éco-responsables et confortables.
