Bibliographie & annexes
Présentation
English
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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Confort thermique et visuel
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6. Effet de serre
6.1 Principe de l'effet de serre
L'énergie solaire entrant dans un local au travers d'un vitrage est absorbée par les mobiliers et les parois intérieures.
Ceux-ci en s'échauffant réémettent un rayonnement thermique, situé principalement dans l'infrarouge lointain de longueur d'onde supérieure à 5 000 nm, et pour lequel le verre est pratiquement opaque.
L'énergie entrante se trouve piégée dans le local et la température de l'air ambiant s'élève et parfois crée des situations d'inconfort en été, voire en hiver (figure 8).
HAUT DE PAGE6.2 Température ambiante
La figure 9 donne schématiquement l'évolution de la température de l'air ambiant d'un local largement vitré, dont la baie représente 50 % de la surface de la façade insolée, non climatisé, orienté au Sud-Ouest et en été.
Dès que le rayonnement solaire touche la façade, vers 10 h, la température ambiante devient supérieure à celle qui aurait été obtenue sans ensoleillement.
Avec la disparition de l'ensoleillement, vers 18 h, et pour la façade considérée, la température ne baisse pas simultanément. Cela résulte de l'inertie thermique du bâtiment qui, exprimée en d'autres termes, est sa capacité à emmagasiner la chaleur et à la restituer plus ou moins rapidement.
Plus le facteur solaire de la baie est bas, plus l'énergie solaire entrante sera faible et moins l'effet de serre se fera sentir.
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Effet de serre
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
-
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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