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Fenêtres et vitrage

FENÊTRES ET VITRAGE

Dans un habitat ou un local professionnel, les parois vitrées participent directement à l’isolation thermique et acoustique.

Elles en sont souvent le maillon faible : qui n’a pas le souvenir grelottant d’un simple vitrage glacé et dégoulinant d’humidité, véritable passoire à calories pendant la saison froide ? Or, les vitrages, tout comme les huisseries qui les maintiennent, ont fait des progrès spectaculaires dans les vingt dernières années : doubles vitrages à isolation renforcée, triples vitrages, voire vitrages intégrant capteurs solaires thermiques ou photovoltaïques, les parois vitrées apportent aujourd’hui des capacités d’isolation équivalentes à celle des murs… avec la clarté en plus.
Dans le neuf comme en rénovation, comment choisir des vitrages et des huisseries qui optimisent l’efficacité énergétique, été comme hiver, tout en apportant confort et lumière à l’intérieur ?

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Le saviez-vous ?

•    La moitié des logements français anciens sont encore équipés de simples vitrages.
•    Les parois vitrées représentent 10 à 15 %  des déperditions thermiques totales d’un bâtiment.
•    Un double vitrage qui n’est pas ensoleillé directement laisse échapper 10 fois plus de calories qu’un mur isolé de même surface. 
•    Pour les huisseries, le bois représente 14,5 % de parts de marché du neuf en 2008, contre 18,9 %  pour l’aluminium et 64,7 % pour  le PVC.
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Les trucs verts à connaître

1.    Les critères clés d’une bonne paroi vitrée

Les qualités techniques d’une paroi vitrée peuvent s’apprécier à travers plusieurs indices :
•    Le coefficient de transmission thermique U (Ug pour le vitrage, Uf pour les huisseries, Uw pour l’ensemble de la baie vitrée), exprimé en W/m2.C : plus ce coefficient est faible, meilleure est l’isolation contre le froid ou la chaleur.
•    Le facteur solaire g, qui mesure la proportion de rayonnement solaire traversant le vitrage par rapport au rayonnement qui l’atteint. Il est préférable qu’il soit élevé afin de maximiser les apports thermiques du soleil (70 % ou plus).
•    La transmission lumineuse t, qui témoigne du pourcentage de lumière solaire transmise à l’intérieur. On préfère généralement que cet indice soit élevé, mais on peut au contraire choisir de le réduire, pour éviter l’éblouissement dans une chambre ou un bureau par exemple.
•    L’affaiblissement au bruit, mesuré en décibels (dB). Un bon double vitrage peut amener un affaiblissement de 45 dB, cinq fois plus élevé qu’un simple vitrage.

Bien entendu, l’efficacité d’une paroi vitrée dépend aussi grandement de son orientation (au sud de préférence, les vitrages au nord sont à éviter, leur bilan thermique étant toujours négatif), de son inclinaison, de ses éventuelles occultations, voire de son utilisation en tant que serre bioclimatique.

2.    Réglementation thermique, certifications


En 1974, la première Réglementation Thermique (RT) avait imposé le double-vitrage dans le neuf. Depuis, la RT 2005, applicable aux bâtiments dont le permis de construire a été déposé après le 1er septembre 2006, impose pour les parois vitrées de bâtiments résidentiels neufs un coefficient de transmission thermique Uw inférieur à 1,80 ou 2,10 W/m2.C, selon la zone et l’altitude. Le facteur solaire de référence est quant à lui fixé à 40% .

Plusieurs certifications existent en France :
•    CEKAL (pour les doubles vitrages) : la capacité d’isolation thermique est reconnaissable à la mention TR, qui correspond à un U <  2 W/m2.C ; la capacité d’isolation phonique est quant à elle désignée par la mention AR.
•    ACOTHERM (pour les menuiseries extérieures) : la capacité d’isolation thermique est notée  par les indices TH allant de 4 à 10, le meilleur coefficient, TH10, correspond à un Uw <  1,6 W/m2.C.
•    AEV (pour les menuiseries extérieures) : ce classement atteste de l’étanchéité  des menuiseries à l’air (A), à l’eau (E) et au vent (V) : plus le chiffre attaché est élevé, plus les menuiseries sont étanches.
La Charte Menuiserie 21 regroupe pour sa part les industriels qui ont mis en place des procédés de fabrication à moindre impact environnemental

3.    Aides et crédit d’impôt

Les parois vitrées, en tant que dispositif d’isolation thermique, peuvent bénéficier d’un crédit d’impôts de 40 %  , si elles satisfont les critères de performances thermiques. En neuf ou en rénovation, les valeurs minimums exigées à partir du 1er janvier 2009 pour les coefficients  de transmission thermique U sont consultables sur le site des impôts.

Dans les logements de plus de deux ans, le taux de TVA des parois vitrées est réduit à 5,5%. Par ailleurs, selon votre situation et votre implantation géographique, il est possible de bénéficier d’aides de l’ANAH (Agence Nationale pour l’Amélioration de l’Habitat), voire d’aides de collectivités locales. Se renseigner en Mairie ou auprès des Points Infos Energie.


4.    Double vitrage, vitrages à isolation renforcée (VIR)

Le double vitrage classique (deux verres emprisonnant une lame d’air) est plus performant que le simple vitrage, car il réduit les déperditions thermiques et l’effet de paroi froide, et diminue les condensations.

Les doubles Vitrages à Isolation Renforcée (VIR), apparus au début des années 90, constituent la nouvelle génération de doubles vitrages. Appelés aussi « à basse émissivité », ils visent à réduire les fuites de chaleur de l’intérieur vers l’extérieur : une fine couche transparente d’oxydes métalliques est déposée sur une des faces du verre (côté lame d’air).

Les performances de ces VIR à faible émissivité sont maintenant souvent améliorées en remplaçant l’air emprisonné entre les deux verres par des gaz rares tels que l’argon.

A titre d’illustration, un VIR d’épaisseurs 4/16/4 peu émissif avec gaz rare a un coefficient de transmission thermique U d’environ 1,2 W/m2.C, bien inférieur à un VIR 4/12/4 peu émissif à air (U=1,9), un double vitrage 4/10/4 (U=3), ou un simple vitrage (U=5,7)  .


5.    Triples vitrages

De plus en plus utilisés dans le nord de l’Europe, ou dans les maisons passives (qui n’ont plus besoin de chauffage), les triples vitrages apportent encore un net gain d’isolation par rapport aux doubles vitrages VIR : un triple vitrage peu émissif 4/12/4/12/4 au krypton a par exemple un coefficient de transmission thermique U d’environ 0,5 W/m2.C .

Les triples vitrages restent encore 50% plus chers que les VIR, car leur structure amène une surépaisseur, un surpoids d’environ 30%, et une complexité plus grande des huisseries, qui rend difficile son utilisation pour des baies coulissantes par exemple.

En outre, le gain d’isolation thermique se faisait jusqu’à présent au détriment du facteur solaire, limitant de ce fait l’apport de calories solaires à l’intérieur. Une 2ème génération de fenêtres triples vitrages aboutit aujourd’hui à des facteurs solaires plus intéressants, de l’ordre de 55% (contre 45 % auparavant)

6.    Vitrages high-tech

De nouveaux vitrages ont vu le jour ces dernières années, améliorant ou complétant les caractéristiques des vitrages performants :
•    Vitrage à vide d’air : Spacia, une société japonaise, développe des doubles ou des triples vitrages utilisant un vide d’air, encore plus isolant que les gaz rares.
•    Vitrage capteur solaire : ce VIR à gaz rare intègre un capteur solaire thermique constitué de serpentins de cuivre. Installé en façade comme un vitrage classique, il se raccorde au système d’eau chaude sanitaire de la même façon qu’un capteur solaire.
•    Vitrage à stores intégrés : destiné aux toitures vitrées, ce double vitrage intègre un store électrique qui occulte, capte ou réoriente la lumière selon les besoins. Plus performant qu’un vitrage équipé de stores classiques, il permet de tirer parti au mieux de l’isolation et des apports solaires, hiver comme été.
•    Vitrages photovoltaïques : en toiture ou en façade, ces doubles ou triple vitrages intègrent des capteurs photovoltaïques qui génèrent de l’électricité.


7.    Huisseries

L’huisserie est un élément clé de la performance d’une paroi vitrée, au même titre que les vitrages : pour des raisons écologiques, on préférera les huisseries bois (de préférence locale  et/ou labellisé FSC), ce matériau nécessitant bien moins d’énergie et générant moins de pollutions lors de la production que le PVC ou l’aluminium. Ce dernier peut néanmoins être intéressant à utiliser en combinaison avec le bois, en protection extérieure.
Le bois présente en outre d’excellentes performances thermiques, surtout pour les bois légers : le pin sylvestre, par exemple, combine une forte résistance aux intempéries et un coefficient de transmission thermique Uf équivalent à celui du PVC, et bien meilleur que celui de l’aluminium.
Veiller aussi à munir ses huisseries de garnitures d’étanchéité à l’air et à l’eau.

8.    Fenêtres de toit, tubes solaires

Les fenêtres de toits type Velux apportent peu de gain thermique en hiver, et peuvent occasionner des surchauffes l’été : il est donc indispensable de les équiper de stores de protection, d’envisager de les poser au Nord (où elles peuvent s’avérer plus performantes qu’au Sud si le vitrage est très isolant), voire de les remplacer par une lucarne verticale.

Une solution élégante en substitution d’une fenêtre de toit consiste à amener la lumière du soleil à l’intérieur de l’habitation, à travers un tube solaire : un dôme en verre sur le toit relié à un tube en aluminium peut ainsi acheminer près de100 % de la lumière solaire vers la pièce à éclairer, apportant ainsi économie d’électricité et bénéfices physiologiques de la lumière naturelle.

9.    Volets, stores et autres protections

En complément de vitrages et d’huisseries performantes, il est souvent utile d’équiper les baies vitrées de volets, de stores ou de toiles claires, qui protègent contre les surchauffes d’été.
La conception architecturale (larges débords de toiture) et les masques végétaux (arbres ou pergolas à feuilles caduques qui laissent passer un maximum de lumière l’hiver) offrent aussi une bonne protection solaire.
Contre le froid, les volets pleins, s’ils sont bien ajustés, limitent sensiblement les déperditions de chaleur, et participent à la sécurité vis-à-vis des risques d’intrusion. Comme pour les huisseries bois, préférez-les en bois local résistant aux intempéries (mélèze, pin sylvestre, douglas,…) et/ou labellisés FSC.

10.    Et en cas de rénovation ?  

Votre logement comporte des simples vitrages « passoires », ou des huisseries prêtes à rendre l’âme ? Pour améliorer le confort thermique et acoustique, plusieurs solutions s’offrent à vous :
Vos huisseries sont en bon état, mais le vitrage est simple, trop simple… :
La solution la plus économique, mais aussi la moins efficace, consiste à poser un film plastique sur le cadre de la fenêtre. Fragile, ce film doit être remplacé régulièrement.
Le survitrage (pose sur la fenêtre existante d’une vitre rapportée) apportera un gain relatif d’isolation, à moindre coût. En rajoutant au simple vitrage un double vitrage, on crée un triple vitrage « de rénovation ». S’assurer au préalable que l’huisserie existante pourra supporter le poids des nouveaux vitrages ;
Le simple vitrage peut aussi être complètement déposée et remplacé par un double vitrage à profilés minces permettant de conserver les huisseries. Là aussi, s’assurer au préalable que vos huisseries supporteront le surpoids.

Vos huisseries ne sont pas en bon état :
Il faut alors remplacer l’ensemble de la fenêtre par des VIR ou des triples vitrages, soit en conservant les dormants, soit en remplaçant la totalité de l’huisserie. Cette dernière solution plus onéreuse, apporte une isolation thermique et acoustique supérieure.
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La question qui tue !

Mais tous ces équipements sophistiqués, au bout du compte, est-ce bien écologique ?

Remplacer 1 m2 de simple vitrage par un double vitrage peu émissif économise en moyenne 91 kg de CO2 par an. La fabrication de ce m2 de double vitrage émettant 25 kg de CO2, il faut donc à peine trois mois et demi pour qu’il amortisse le CO2 requis pour sa fabrication .
Les oxydes métalliques utilisés dans les VIR, généralement l’argent, sont déposés en fine couche et en très faibles quantités.
Les gaz rares utilisés dans certains VIR ne présentent pas de risques pour la santé ni pour l’environnement. Les gaz les plus contributeurs à l’effet de serre comme le SF6 (hexafluorure de soufre) sont de moins en moins utilisés.
Fait notable, la base de données INIES, qui regroupe sur une base volontaire les analyses détaillées d’impacts environnementaux des matériaux et des procédés de construction, présente les fiches de fenêtres et porte-fenêtres VIR en pin sylvestre ou en chêne : ces fiches démontrent que l’impact environnemental de ces produits est limité (et nettement inférieur à leur homologue en PVC qui fait aussi l’objet d’une analyse complète), aussi bien en termes de consommation d’énergie, de rejet de gaz à effet de serre, et de pollution.
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Où trouver ça ?

Doubles vitrages, VIR, triples vitrages
•    De multiples fabricants existent, y compris pour les triples vitrages qui se développent de plus en plus. Consulter par exemple le groupement VIR qui regroupe 3 grands industriels du verre : AGC, Pilkington, Saint-Gobain : www.vitragevir.fr

Vitrages high-tech
•    Vitrage à vide d’air : Spacia : www.nsg.co.jp/en . Ces vitrages devraient être prochainement commercialisés en Europe.
•    Vitrage à stores intégrés : Veralam : www.veralam.com ; Agero : www.agero-concept.com
•    Vitrage capteur solaire : Robin Sun - www.robinsun.com
•    Vitrages photovoltaïques : Tanagra photovoltaïque (ProfilsSystèmes) : www.profils-systemes.com ; Photovol Glass (MCT solaire) : www.mctsolaire.com/fr ; BP Solar :  www.bpsolar.fr/solaire/index.php. Autres contacts sur le site de l’association Hespul :  www.hespul.org

Huisseries
•    De nombreux fabricants ou artisans existent : voir par exemple Bieber bois, qui propose une offre large de VIR ou triple vitrage à huisserie bois, labellisé FSC : www.bieber-bois.com

Tubes solaires
•    Lumitubes (Solatube) : www.solatube.com/fr

Volets
•    De multiples fabricants existent : voir par exemple FLVR, qui propose des volets roulants en pin douglas labellisé FSC :  www.voletbois.com
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