Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Les nouvelles technologies permettent aux vitrages et aux fenêtres de jouer avec le soleil pour économiser l'énergie tout en assurant une ouverture sur le monde extérieur et la création d'un intérieur confortable. Après avoir caractérisé les vitrages par rapport à la lumière et à l'énergie solaire, cet article explique comment il est possible d'agir sur ces deux paramètres par le biais de la coloration des verres ou par le dépôt de couches réfléchissantes, ou encore en associant aux vitrages des occultations. Au final, ces dispositions augmentent le confort thermique et visuel et permettent de maîtriser l'énergie.
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Michel CHAUNAC : Membre de l'Association « Les experts du verre » - Anciennement conseiller scientifique et technique de Saint-Gobain Vitrage à Paris, France
INTRODUCTION
La lumière naturelle est à l'origine de la vie et c'est aussi la diversité des ambiances et des changements climatiques.
Le vitrage est un lieu d'échange entre le monde extérieur et l'intérieur du bâtiment.
Bien choisi, il conditionne la qualité de ce bâtiment, tant du point de vue architectural, qu'en ce qui concerne les ambiances intérieures.
Le rayonnement solaire est une source d'énergie qu'il est parfois nécessaire de maîtriser, tant dans la captation de celle-ci pour diminuer les coûts de chauffage en hiver, pour optimiser le confort thermique en évitant les surchauffes en été, tout en veillant à diminuer les déperditions thermiques.
Les vitrages actuels, quand ils sont à isolation thermique renforcée, présentent une bonne transmission lumineuse combinée à des performances thermiques élevées. Les pertes énergétiques sont réduites en hiver, et le confort thermique est augmenté. De plus, la température de surface du verre est plus élevée, ce qui réduit la sensation de « paroi froide » et diminue les risques de condensation.
Par contre, il est souvent nécessaire de limiter l'entrée de l'énergie solaire qui risque d'augmenter « l'effet de serre », notamment pour les orientations Est, Sud et Ouest.
L'inconfort thermique en saison chaude des locaux, climatisés ou non, doit être traité à l'aide de vitrages à faible facteur solaire et éventuellement à l'aide de protections complémentaires tels les stores ou les brise-soleil.
Une bonne protection solaire, combinée à une ventilation appropriée, permet dans de nombreux cas de se passer de climatisation.
Après avoir montré dans cet article comment se caractérisent les vitrages par rapport à la lumière et à l'énergie solaire, on indiquera comment il est possible d'agir sur ces deux caractéristiques par le biais de la coloration des verres ou par le dépôt de couches réfléchissantes, ou encore en associant aux vitrages des occultations. On verra comment agissent ces dispositions sur le confort thermique et visuel et comment elles permettent de maîtriser l'énergie.
Un tableau des symboles est présenté en fin l'article.
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Paramètres influant sur les caractéristiques photométriques et énergétiques
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3. Qu'est-ce que le facteur solaire
Le facteur solaire d'un vitrage est le rapport de l'énergie totale entrant dans un local et de l'énergie solaire incidente.
L'énergie totale est la somme de l'énergie transmise directement et de l'énergie réémise vers l'intérieur suite à l'échauffement de la paroi interne par absorption énergétique (figure 4).
3.1 Facteur solaire normalisé
Le facteur solaire est calculé conformément à la norme NF EN 410 d'avril 2011 « Verre dans la construction – Détermination des caractéristiques lumineuses et solaires des vitrages » .
Le facteur solaire est une valeur conventionnelle, déterminée en supposant que :
-
le vitrage est en position verticale ;
-
l'émissivité corrigée de la surface extérieure est celle du verre clair (égale à 0,837) ;
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le soleil est à 30o au-dessus de l'horizon (ce qui n'est pas le cas pour toutes les orientations et à toutes les heures du jour ) ;
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les températures ambiantes intérieures et extérieures sont égales (ce qui est rarement le cas ) ;
-
les coefficients d'échange thermique conventionnels vers l'extérieur (h e) est de 23 W/(m2 · K), et vers l'intérieur (h i) est de 8 W/(m2 · K). Ces valeurs ne sont pas constantes. Elles dépendent de la vitesse du vent (tableau 9).
Le facteur de réémission thermique vers l'intérieur q i est fonction des absorptions énergétiques des composants telles que calculées dans la norme NF EN 410 d'avril 2011 « Verre dans la construction – Détermination des caractéristiques lumineuses et solaires des vitrages ».
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - NF EN 410 - Verre dans la construction. Détermination des caractéristiques lumineuses et solaires des vitrages - (2011).
-
(2) - NF EN 673 - Verre dans la construction. Détermination du coefficient de transmission thermique U – Méthode de calcul - (2011).
-
(3) - NF EN 12898 - Verre dans la construction. Détermination de l'émissivité - (2001).
-
(4) - Norme NF DTU 39 - Partie 3 – Travaux de bâtiment. Travaux de vitrerie-miroiterie. Mémento calculs des contraintes thermiques - (2012).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Le portail du verre http://www.verreonline.fr/
HAUT DE PAGE
Règles professionnelle FFPV
Décrets en Conseil d'État – RT 2012 et attestations de prise en compte de la réglementation thermique, pour les bâtiments neufs :
-
Décret no 2010-1269 du 26 octobre 2010 relatif aux caractéristiques thermiques et à la performance énergétique des constructions
-
Décret no 2011-544 du 18 mai 2011 relatif aux attestations de prise en compte de la réglementation thermique et de réalisation d'une étude de faisabilité relative aux approvisionnements en énergie pour les bâtiments neufs ou les parties nouvelles de bâtiments
-
Décret no 2012-1530 du 28 décembre 2012 relatif aux caractéristiques thermiques et à la performance énergétique des constructions de bâtiments
et pour les bâtiments existants :
Décret no 2007-363 du 19 mars 2007 relatif aux études de faisabilité des approvisionnements en énergie, aux caractéristiques thermiques et à la performance énergétique des bâtiments existants...
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