Considérées comme étant le maillon faible de l’enveloppe des bâtiments, les fenêtres favorisent un éclairage naturel et jouent un rôle important dans le confort thermique. Cependant, leurs fonctions ne respectant pas certains critères de performance énergétique font en sorte qu’elles sont responsables d’une portion significative des coûts de chauffage et de climatisation des bâtiments. Retrouvez dans cet article le processus pour l’évaluation de la performance d’une fenêtre.
Anatomie d’une fenêtre
Les fenêtres doivent pouvoir satisfaire les fonctions suivantes :
- L’isolation acoustique et thermique ;
- La transmission du rayonnement, diminuant l’utilisation de l’éclairage artificiel et important pour le confort des personnes du logement ;
- Le contrôle de la ventilation en variant la fonction de chaque pièce de la maison ;
- La durabilité et la résistance aux changements climatiques et aux intempéries externes (orage de pluie, vent, neige, etc.) ;
- La résistance à la condensation.
Modes de transfert thermique d’une fenêtre
Trois modes de transfert thermique sont présents dans une fenêtre.
La conduction, mode principal de transfert thermique au niveau du cadre, se trouve dans les parties solides d’une fenêtre.
La convection est un phénomène d’échange thermique sous l’effet d’un mouvement fluide. À la surface d’une fenêtre située du côté intérieur, la convection s’effectue généralement en régime naturel contrairement au régime de convection forcé, généralement dominant du côté extérieur. Lorsque la température des plaques de verre dépasse un seuil donné, le gaz qui est dans l’unité scellée et soumis à de différentes températures se met dans un mouvement naturel créant ainsi une augmentation du transfert de chaleur entre les surfaces du vitrage. Cette poussée d’Archimède diminue la résistance thermique de l’unité scellée et de la fenêtre dans son ensemble.
Le rayonnement, mode de transfert de chaleur le plus important dans une fenêtre, désigne le processus d’émission ou de transmission d’énergie sous forme d’ondes électromagnétiques.
Processus pour évaluer la performance énergétique d’une fenêtre
Devant répondre à diverses fonctions, une fenêtre doit respecter certains critères de performance énergétique qui ne pénalisent pas la consommation d’énergie du bâtiment.
Les performances énergétiques d’une fenêtre dépendent donc de son étanchéité, de sa résistance thermique, de sa capacité à transmettre et à absorber le rayonnement thermique incident.
Améliorer l’étanchéité de la fenêtre
La pose de joints sur le contour des fenêtres permet l’amélioration de l’étanchéité des fenêtres. Comme exemple, des joints : en mousse (facile et abordable), en silicone (meilleur isolant) ou en caoutchouc (plus efficace et résistant).
Pour bien opérer un choix entre ces différents types de joints, il faut l’avis d’un spécialiste comme Breizh Eco Menuiserie.
Évaluer l’efficacité du châssis et du vitrage
L’efficacité du châssis peut se faire en seulement 10 minutes. Pour cela, il faut :
- Tester l’isolement grâce à un briquet ;
- Évaluer l’aspect de la fenêtre grâce à des matériaux ;
- Comparer les pièces de verrouillage par un rouleau de champion ;
- Testant l’étanchéité grâce à une languette de papier.
L’efficacité du vitrage est difficile d’évaluer. Cependant, lorsque les fenêtres sont ouvertes, on peut évaluer la performance énergétique du vitrage quand la fenêtre est fermée et quand elle est ouverte par la comparaison des éclairements dans le logement à l’aide d’un luxmètre.
Recours aux progiciels Window et Therm
La performance énergétique d’une fenêtre ne pouvait être déterminée qu’en opérant des expériences sur des fenêtres. Cette méthode exigeait des ressources financières et temporelles importantes.
Mais depuis, spécialement adaptés pour les fenêtres, les progiciels Window et Therm ont considérablement amélioré l’évaluation de la performance énergétique des fenêtres. Ils permettent respectivement le calcul du transfert de chaleur au centre du vitrage et le calcul du transfert thermique en bordure du vitrage et dans le cadre.
L’un adopte une approche « multi-bandes » dans laquelle le spectre solaire est divisé en segments ou en bandes et l’autre sert et le second sert de base où les résultats du premier sont exportés pour construire le seuil, le montant, et la traverse haute.