Vitrage des fenêtres
Pour les fenêtres, le vitrage est le facteur décisif. Après tout, il garantit les deux principales fonctions de la fenêtre :
- Laisser entrer la lumière dans l’appartement et
- établir une connexion visuelle vers l’extérieur.
Les vitrages modernes combinent cette exigence fondamentale avec un haut niveau de protection thermique, anti-effraction et d’isolation acoustique. Surtout, la protection thermique a été énormément améliorée au cours des dernières décennies.
Vitrages simples – Reliques du passé
Dans certaines maisons anciennes non rénovées, il peut encore y avoir des vitrages simples dans des cas isolés. La fenêtre se compose d’une simple vitre en verre insérée dans un cadre. Sur le plan énergétique, ces éléments de fenêtre très obsolètes sont extrêmement préoccupants. Leur coefficient de transmission thermique (valeur U) est de 5,2 W/(m²k). Cela signifie qu’un vitrage simple n’offre pratiquement aucune protection contre le froid. Par temps froid d’hiver, la température du verre peut descendre en dessous du point de congélation. Comme l’humidité de l’air ambiant se condense sur cette surface très froide, des fleurs de glace peuvent se former sur la vitre.
Pour éloigner le froid des pièces à vivre, le chauffage était autrefois toujours placé sous les fenêtres. Le flux d’air chaud créait une barrière entre la fenêtre et la pièce et réchauffait l’air fortement refroidi à la fenêtre aussi rapidement que possible. Si le chauffage est suffisamment monté, la mauvaise valeur de transmission thermique de la fenêtre peut être compensée dans le contexte du confort de la pièce. Le prix à payer est cependant une consommation d’énergie extrême. Selon l’Institut Wohnen und Umwelt (IWU), la perte d’énergie s’élève à l’équivalent de 43 litres de fioul par mètre carré de surface de fenêtre et par an.
Il n’est donc guère surprenant que les vitrages simples n’aient été autorisés dans la construction résidentielle que jusqu’en 1978 – l’année où la première réglementation sur la protection thermique est entrée en vigueur. Comme la protection thermique, la protection acoustique et la protection anti-effraction sont également insuffisantes avec les vitrages simples.
Conseil : Ceux qui possèdent une maison avec des vitrages simples devraient agir le plus rapidement possible pour remplacer les fenêtres. Les vitrages de protection thermique à trois vitres hautement efficaces présentent moins d’un septième de la perte de chaleur. Avec ces valeurs, le coût des nouvelles fenêtres est pratiquement amorti de lui-même.
Vitrages isolants – deux fenêtres en une
À partir de 1975, les premiers vitrages isolants sont apparus sur le marché. Ils utilisaient un principe bien connu : pour améliorer l’isolation thermique des fenêtres, on installait déjà par le passé ce qu’on appelait des fenêtres à caisson. Cela consistait en une fenêtre simple vitrage à l’intérieur et à l’extérieur de la embrasure de fenêtre. Le vitrage isolant réunit également deux vitres dans un cadre de fenêtre. L’effet est impressionnant par rapport au simple vitrage :
- La valeur U est réduite de moitié, passant de 5,2 W/(m²k) à seulement 2,6 W/(m²k)
- Par conséquent, la perte d’énergie diminue également d’environ la moitié pour atteindre « seulement » environ 22 litres de fioul par mètre carré de surface de fenêtre et par an.
Le flux d’air chaud du chauffage est toujours nécessaire pour éloigner le froid des pièces, mais il n’est plus nécessaire de le pousser aussi fort. Les vitrages isolants étaient jusqu’en 1994 la norme technologique.
Revêtements – aides invisibles
Depuis le milieu des années 1990, le législateur exige ce que l’on appelle des vitrages isolants thermiques. Ils sont également composés de deux vitres, mais la vitre orientée vers la pièce est dotée d’un revêtement métallique. Ce revêtement reflète la chaleur dans la pièce. Au fil du temps et grâce à l’affinement de cette technique, l’isolation thermique a pu être nettement améliorée et la perte de chaleur a été réduite de plus de moitié.
- La valeur U d’un vitrage isolant thermique courant est de 1,1 W/(m²k)
- La perte d’énergie diminue à seulement 9 litres de fioul par mètre carré de surface vitrée et par an
Trois vitres pour une meilleure isolation thermique
Si deux vitres sont meilleures qu’une, alors trois vitres devraient être meilleures que deux – cette réflexion de base pourrait être à l’origine du développement du vitrage isolant thermique à trois vitres. Et en effet, la qualité énergétique des fenêtres a pu être améliorée par l’ajout d’une vitre supplémentaire. Le vitrage isolant thermique à trois vitres est aujourd’hui l’état actuel de la technique. Ces vitrages incluent en plus deux couches réfléchissantes de chaleur.
- La valeur U d’un vitrage isolant thermique à trois vitres descend à 0,7 W/(m²k)
- La perte d’énergie se réduit à environ 6 litres de fioul par mètre carré de surface de fenêtre et par an
Ainsi, la perte de chaleur par la fenêtre avec un vitrage isolant thermique à trois vitres est tellement réduite que le chauffage n’a plus besoin d’être placé sous la fenêtre.
Conseil : Lors d’un remplacement de fenêtre, un vitrage isolant thermique à deux vitres suffit aujourd’hui pour répondre aux normes légales requises. Cependant, il est conseillé de dépenser un peu plus d’argent pour des fenêtres avec vitrage isolant thermique à trois vitres. Les coûts supplémentaires sont raisonnables et se rentabilisent année après année grâce à la réduction des coûts de chauffage.
Vitrage sous vide – l’avenir pour le vitrage isolant thermique
L’avantage du vitrage isolant thermique à trois vitres réside dans sa haute valeur d’isolation thermique, tandis que son inconvénient est son encombrement relativement important. La recherche continue donc également sur le vitrage à deux vitres. Des vitrages sous vide spéciaux sont en cours de développement, où un vide est créé dans l’espace entre les vitres. De cette manière, la valeur U peut descendre à 0,5 W/(m²k).
Vitrages opaques – Discrétion pour les espaces privés
Une fenêtre doit parfois offrir plus qu’une simple norme élevée de protection thermique. Dans certains domaines, le vitrage doit non seulement protéger contre la perte de chaleur, mais aussi des regards indiscrets. La solution est simple : la vitre extérieure du vitrage est réalisée de manière opaque. Il existe principalement deux possibilités :
- La vitre extérieure est en vitrage dépoli
La vitre extérieure est en vitrage décoratif et présente une structure en relief
Selon la réalisation de la structure, des formes plus ou moins claires peuvent être discernées derrière le vitrage, sans que l’entrée de lumière ne soit considérablement réduite. Les vitrages opaques sont principalement utilisés dans des pièces comme les salles de bains.
La fabrication des vitrages décoratifs diffère considérablement de celle des vitres transparentes. Le verre transparent – appelé verre float – coule lors de sa fabrication sur un lit d’étain fondu. Le vitrage décoratif, également appelé verre coulé ou vitrage structuré, est imprimé à l’état fondu avec deux rouleaux. L’impression des rouleaux se transfère sur le ruban de verre en formation. Après refroidissement, le vitrage décoratif est ensuite découpé.
Verre feuilleté de sécurité – Puissance pour les cas difficiles
Tout comme la protection thermique, la protection anti-effraction est en grande partie déterminée par le vitrage. En effet, lors d’une tentative d’effraction, il est courant de briser le vitrage pour entrer par l’ouverture créée ou atteindre le mécanisme de verrouillage. Cela génère beaucoup de bruit, mais celui-ci pourrait être toléré pendant la journée, par exemple si le bruit ambiant est déjà élevé en raison d’un chantier ou du trafic.
Les vitrages anti-effraction éliminent ce risque. Pour cela, on utilise ce qu’on appelle du verre feuilleté de sécurité. Ce dernier combine deux vitres collées ensemble. Entre les deux vitres se trouve un film qui offre le facteur de sécurité.
Vitrage acoustique – Exclure le bruit facilement
La protection contre les bruits peut être, tout comme la protection thermique et la protection anti-effraction, une tâche que le vitrage prend en charge. Les vitres d’une maison sont les points faibles de l’isolation acoustique. Les ondes sonores frappent la vitre extérieure et la mettent en vibration. Ces vibrations se transmettent à la vitre intérieure. Le résultat : les bruits extérieurs sont légèrement atténués, mais se transmettent tout de même à l’intérieur. Les vitrages acoustiques peuvent contrer cela et exclure de manière fiable le bruit du trafic, les bruits d’enfants jouant, le bruit aérien ou le bruit des installations industrielles.
Un vitrage acoustique interrompt la transmission du son de l’extérieur vers l’intérieur. Cela est réalisé par plusieurs mesures :
- La vitre extérieure est en verre feuilleté : entre deux vitres, un film acoustique ou une résine spéciale est placé. Cela donne à cette vitre une haute densité, rendant plus difficile la pénétration du son.
- Les différentes vitres du vitrage acoustique ont des épaisseurs différentes. Cette asymétrie fait que les vitres ont des plages de fréquences différentes lors des vibrations. La transmission du son est ainsi réduite.
- L’écart entre la vitre extérieure et la vitre intérieure est plus grand que pour les vitrages normaux.
- L’espace entre la vitre extérieure et la vitre intérieure est rempli de gaz noble, ce qui soutient l’isolation acoustique.
Selon la manière dont ces quatre composants sont combinés, l’isolation acoustique du vitrage est plus ou moins grande. La norme DIN 4109 distingue six classes acoustiques qui atténuent différemment les bruits extérieurs :
- Classe acoustique 1 : Réduction de 25-29 dB
- Classe acoustique 2 : Réduction de 30-34 dB
- Classe acoustique 3 : Réduction de 35-39 dB
- Classe acoustique 4 : Réduction de 40-44 dB
- Classe acoustique 5 : Réduction de 45-49 dB
- Classe acoustique 6 : Réduction de plus de 50 dB
À titre de comparaison : une réduction sonore de 10 dB est perçue par l’homme comme une réduction de moitié du volume sonore.
Conseil : La classe acoustique doit correspondre aux besoins spécifiques. Il n’est pas judicieux d’exclure complètement les bruits extérieurs, car cela peut entraîner une sensation d’isolement.
Vitrage de protection solaire – garder la chaleur hors des pièces
Un effet contraire à celui du vitrage isolant thermique est obtenu avec le vitrage de protection solaire. Son objectif est d’éviter une entrée excessive de chaleur solaire dans les pièces. Pour cela, le verre reçoit un revêtement, généralement appliqué par pulvérisation. De cette manière, un vitrage de protection solaire peut repousser jusqu’à 80 % du rayonnement solaire. Ainsi, la température dans les pièces peut être jusqu’à 5 degrés Celsius plus fraîche.
Le vitrage de protection solaire est un bon choix lorsque, par exemple, des mesures extérieures de protection solaire ne peuvent pas être utilisées ou que l’on souhaite éviter l’assombrissement des pièces.
Conseil : Autrefois, les vitrages de protection solaire avaient une teinte visible qui rappelait le vitrage bronze. Grâce aux technologies améliorées de pulvérisation, cet effet a été éliminé. Aujourd’hui, la couleur des vitrages de protection solaire est presque neutre.
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