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Article

1 - VITRAGES ISOLANTS ET RAYONNEMENT SOLAIRE

2 - CONDUCTANCE THERMIQUE DES VITRAGES : COEFFICIENT DE TRANSFERT THERMIQUE

  • 2.1 - Conductance thermique
  • 2.2 - Coefficient de transfert thermique

3 - QU'EST-CE QUE LE FACTEUR SOLAIRE

4 - PARAMÈTRES INFLUANT SUR LES CARACTÉRISTIQUES PHOTOMÉTRIQUES ET ÉNERGÉTIQUES

5 - ASSOCIATION DU FACTEUR SOLAIRE ET DU COEFFICIENT DE TRANSFERT THERMIQUE

6 - EFFET DE SERRE

7 - CONFORT THERMIQUE ET VISUEL

8 - CONTRÔLE DE L'ÉNERGIE

9 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : N4408 v1

Confort thermique et visuel
Vitrages isolants : lumière et énergie

Auteur(s) : Michel CHAUNAC

Relu et validé le 26 avr. 2023

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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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ABSTRACT

Insulating glazing: light and energy

The new technologies allow the glazings and the windows to play with the sun to save the energy while assuring(insuring) a contact with the outside world and the creation of a comfortable inside.Having shown in this article how are characterized the glazing with regard to the light and to the solar energy, we shall indicate how it is possible to act on these two characteristics by means of the tint of glasses or by the deposit of thoughtful coats or still by associating with the glazing of the eclipses. We shall see how act these capacities on the thermal and visual comfort and how they allow to master the energy.

Auteur(s)

  • 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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KEYWORDS

application   |   energy   |   light   |   building   |   Insulating glazing

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-n4408


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7. Confort thermique et visuel

7.1 Échanges de chaleur

Le corps échange en permanence de la chaleur avec son environnement immédiat.

Le confort thermique est la sensation de bien-être quand les conditions d'humidité, de la vitesse et de la température de l'air ambiant sont optimales.

L'habillement permet à l'homme de maîtriser les effets de ces échanges qui se font, rappelons-le, de trois manières différentes (figure 10) :

  • par conduction : transfert de chaleur par contact entre les parties chaudes et les parties froides sans déplacement de matière ;

  • par convection : échange de chaleur avec les fluides gazeux entraînant des courants de convection mettant ceux-ci en mouvement ;

  • par rayonnement entre les parties froides et chaudes.

En été, nous chercherons à nous protéger des chaleurs estivales en :

  • profitant de la capacité que le bâtiment a de stocker la fraîcheur de la nuit, pour limiter l'élévation de température du jour ;

  • assurant une bonne ventilation, en ouvrant les fenêtres par exemple quand cela est possible ;

  • climatisant ;

  • limitant les apports solaires à travers les fenêtres à l'aide de volets, de stores ou de l'ombre portée d'une végétation à feuille caduque et en privilégiant le facteur solaire bas de ces fenêtres.

En hiver, nous améliorerons le confort thermique en réchauffant l'air ambiant d'une manière la plus uniforme que possible en :

  • utilisant le mode de chauffage adapté aux dimensions et à l'usage du local ;

  • concevant une aération générale sans créer de gênes par les occupants ;

  • utilisant des vitrages les plus isolants possible (Ug faible) pour avoir une homogénéité la plus grande entre les différentes parois froides.

HAUT DE PAGE

7.2 Effet de paroi froide

Le confort thermique est atteint lorsque l'individu ressent les différents rayonnements homogènes avec les murs et les vitrages. Cela implique que les températures de surface des baies vitrées soient proches de celles des autres parois.

Un...

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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).

1 Site Internet

Le portail du verre http://www.verreonline.fr/

HAUT DE PAGE

2 Réglementation

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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