POURCENTAGE DE SURFACE VITREE IMPACT Théorie
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POURCENTAGE DE SURFACE VITREE IMPACT Théorie
POURCENTAGE DE SURFACE VITREE IMPACT Théorie Le choix de la configuration des fenêtres dépend de l’utilisation des locaux, ainsi que de l’orientation de la façade. Il doit résulter d’un compromis entre les objectifs parfois contradictoires que sont: capter les apports solaires gratuits en hiver, limiter la surchauffe en été et assurer un bon éclairage naturel. Principes L'augmentation de la surface de vitrage sans adaptation de la protection solaire entraîne toujours : • • Une fonction tertiaire peut s’exprimer par une surface vitrée réduite (Spi+, arch: Dethier & Associés) dans un bâtiment climatisé, une augmentation de la consommation d’énergie totale (chauffage et refroidissement); dans un bâtiment non refroidi mécaniquement, une augmentation de la consommation de chauffage. En effet, les déperditions thermiques sont plus importantes et sont seulement partiellement compensées par les apports solaires supplémentaires. L’augmentation de la surface vitrée entraîne aussi une augmentation du risque de surchauffe, avec un possible dépassement des limites acceptables de confort. Thermiquement, les fenêtres dans des plans verticaux sont mieux adaptées aux besoins des locaux que les surfaces vitrées dans des plans horizontaux (ouvertures en toiture par exemple): • Horizontales, elles apportent très peu de chaleur en hiver, et causent de la surchauffe en été; • Verticales, elles favorisent la pénétration des rayons solaires en hiver, quand le soleil est bas, tandis qu'elles limitent la pénétration des rayons l'été, lorsque le soleil est haut. Concrètement, quelles mesures URE ? • • • • • Privilégier les surfaces vitrées verticales aux surfaces vitrées en toiture; Éviter l'excès de vitrage, pour les fenêtres verticales, mais encore davantage pour les surfaces vitrées horizontales; Éviter de vitrer totalement les locaux. Si une surface minimale est nécessaire pour assurer l'éclairage naturel et le confort visuel des occupants, une trop grande surface est inutile. Vitrer les allèges est, par exemple, particulièrement inefficace, vu que seule la partie haute du vitrage contribue à l’éclairement des plans de travail; Analyser plus particulièrement les locaux de coin. Ils ont en effet souvent deux fois plus de vitrage que les autres locaux, et sont donc plus consommateurs et/ou plus sujets aux surchauffes; Pour éclairer des locaux qui ne sont pas situés en façade, envisager des solutions alternatives aux coupoles en toiture. Par exemple, une rehausse de toiture et des vitrages verticaux. En toiture, privilégier malgré tout des ouvertures verticales, pour limiter le risque de surchauffe (Stadtbibliothek, Vienne, arch: E.Mayer) 1 POURCENTAGE DE SURFACE VITREE IMPACT Chiffres Impact sur la consommation Le pourcentage de surface vitrée va directement influencer le niveau des gains solaires. Les demande de chauffage et de refroidissement du local en seront donc fortement dépendantes. On voit ci-contre que dans les bureaux, on a tout intérêt à limiter les surfaces vitrées, aussi bien pour la demande de chaleur que pour celle de refroidissement. Contrairement au logement, une grande baie au sud n’est pas intéressante dans le tertiaire : les déperditions thermiques augmentent tandis que les gains solaires sont peu valorisés, vu que le chauffage des bureaux en mi-saison n’est nécessaire que tôt le matin, quand le rayonnement solaire est faible. Impact du pourcentage de surface vitrée sur les demandes de chaud et de froid de différents bureaux orientés Sud. Ils sont qualifiés d’efficaces ou de moyens selon qu’ils disposent ou non d’une importante masse thermique et de charges internes réduites ou non.. Impact sur le confort L’impact de la surface vitrée doit être étudié en parallèle à celui de l’ombrage et de l’orientation. On combine ces paramètres dans un critère unique défini dans la réglementation française (RT2000) et appelé Ratio d’Ouverture Solaire Equivalent. ROSE = ouverture X FS X masque L’ouverture est le pourcentage vitré de la façade, en %/100; FS est la fraction d’énergie solaire incidente pénétrant dans le local à travers la vitre et la protection solaire; masque est un coefficient décrivant l’ombre projetée sur la fenêtre (par défaut, pour un auvent, la RT2000 propose la valeur 0,75). Des limites de faisabilité pour le refroidissement passif sans appoint sont les suivantes: • Au sud, ROSE=0,3 • À l’ouest, ROSE= 0,45 • A l’est, ROSE=0,55 Impact du paramètre ROSE sur le nombre d’heures de surchauffe dans un bureau individuel conçu pour favoriser un refroidissement passif. Valeur ROSE pour quelques cas typiques: 40% vitrage 70% vitrage 100% vitrage Vitrage clair (FS=0.65) 0.26 0.46 0.65 Vitrage sélectif (FS=0.4) 0.16 0.28 0.4 Vitrage stopsol (FS=0.3) 0.12 0.21 0.3 Vitrage clair +Store très opaque (FS=0.1) 0.04 0.07 0.1 2