Bibliographie & annexes
Présentation
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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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Conductance thermique des vitrages : coefficient de transfert thermique
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1. Vitrages isolants et rayonnement solaire
Le rayonnement solaire auquel sont soumis les vitrages est composé de rayons ultraviolets, de rayons visibles et de rayons infrarouges proches. Les composantes de ce rayonnement sont données dans la figure 1 en fonction des longueurs d'onde.
Ce rayonnement est, en partie, réfléchi, transmis et absorbé par le verre, tel que présenté dans la figure 2.
Les facteurs de transmission, réflexion et d'absorption, par longueur d'onde, sont les rapports de ces différents flux au flux incident.
Dans le cas des vitrages isolants, nous devons tenir compte des réflexions multiples dans le sens du rayonnement, et inversement. Dans la pratique, nous ne retenons que les premières réflexions, extérieure et intérieure, de chaque constituant (figure 3).
Les valeurs de ces facteurs spectrophotométriques sont calculées conformément à la norme NF EN 410 d'avril 2011 « Verre dans la construction – Détermination des caractéristiques lumineuses et solaires des vitrages » .
1.1 Transmission et réflexion lumineuses
Les caractéristiques lumineuses sont déterminées pour la partie visible du spectre solaire comprise entre 380 et 780 nm et corrigée de la sensibilité de l'œil humain. Elles sont calculées à partir des formules présentées dans le tableau 1.
HAUT DE PAGE1.2 Transmission et réflexion énergétiques
Les caractéristiques énergétiques sont déterminées pour...
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Vitrages isolants et rayonnement solaire
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/
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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
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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
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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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