Technique - Fédération de l`industrie du verre (FIV)

Technique
La Fédération de l’Industrie du Verre
Constituée en 1947, la Fédération de l’Industrie du Verre
(FIV) regroupe la presque totalité des entreprises belges
qui ont, à l’échelle industrielle, une activité de production
et/ou de transformation du verre, que ce soit le verre
plat (bâtiment & automobile), le verre creux (bouteille,
gobeleterie, flaconnage) ou les verres spéciaux (fibre de
verre, verre cellulaire, laine de verre, solaire et éclairage).
La branche du verre plat est la plus importante : plus de
70% de la production totale de verre. La Belgique constitue ainsi le second producteur européen de verre plat en
termes de tonnage et le premier en exportation.
Sous le nom d’inDUfed, la Fédération de l’Industrie du
Verre s’est associée fin 2009 avec deux autres importantes fédérations professionnelles industrielles : la sidérurgie
(GSV) et la transformation de papier et carton (FETRA).
Les caractéristiques essentielles des entreprises de ces
trois secteurs sont les activités de production de biens
durables et recyclables.
Fédération de l’Industrie du Verre asbl
Boulevard de la Plaine, 5 - 1050 Bruxelles
Tél. : +32/(0)2/542-61-22
Fax : +32/(0)2/542-61-21
www.vgi-fiv.be
Menuiserie Plus - N° 79 - Juin 2011
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Technique
Les vitrages à hautes
performances énergétiques
L
es baies vitrées de nos salons n’ont décidément
plus rien de semblable avec les fenêtres des
cuisines de nos grands-parents. Isolation thermique
renforcée, optimisation des gains solaires, contrôle
des risques de surchauffe, apports de lumière naturelle, vitrage de sécurité, acoustique, résistant au
feu, antibactérien, autonettoyant, chauffant, électrochrome, avec LED’s incorporées, décoratif, avec
transparence modulable, … Les performances et la
gamme des vitrages ne cessent d’évoluer.
Un vitrage isolant, c’est quoi ?
Un vitrage isolant est composé de deux (double vitrage) ou
trois (triple vitrage) feuilles de verre minces séparées par
une lame d’air ou de gaz déshydraté via un espaceur. Un
joint assure l’étanchéité et la cohésion de l’ensemble. Une
couche basse-émissive apposée sur le verre des vitrages
à haut rendement (HR) permet de ne laisser s’échapper
qu’une petite partie de la chaleur intérieure vers l’extérieur.
Les anciens doubles vitrages classiques – sans couche
– étaient remplis d’air tandis que les vitrages à haut rendement actuels sont remplis d’argon, ce qui augmente leurs
performances d’isolation. Il existe également des triples
vitrages remplis de krypton, moins courants à cause de
la rareté de ce gaz. On numérote conventionnellement les
faces des feuilles de verre de 1 à 4 ou 6 de l’extérieur vers
l’intérieur.
L’isolation thermique et la valeur U
Quelques 40 % des émissions de gaz à effet de serre
wallonnes sont liées au secteur du bâtiment. Le prix de
l’énergie s’envole, les dépenses en chauffage aussi. Deux
(très) bonnes raisons d’améliorer l’efficacité énergétique du
parc immobilier. Depuis le premier mai 2010, l’application
de la directive européenne sur la performance énergétique
des bâtiments (PEB) impose une valeur U maximale de 1.6
W/(m²K) pour les nouveaux vitrages installés et de 2.5 W/
(m²K) si l’on considère l’ensemble de la fenêtre, châssis
compris.
La valeur U est le coefficient de transmission thermique
d’une paroi quelconque. Elle est exprimée en W/(m²K) et
correspond à la quantité de chaleur qui traverse 1 m² de
cette paroi, par seconde et pour un écart de température de
1 kelvin entre l’intérieur et l’extérieur de la pièce. Autrement
dit, plus cette valeur est faible, plus la paroi est isolante et
moins les besoins en chauffage sont importants.
Les standards actuels sont les doubles vitrages à haut
rendement U=1.1 W/(m²K) et les triples vitrages à haut
rendement remplis d’argon U=0.7 W/(m²K). La valeur U des
triples vitrages HR remplis de krypton est de 0.5 W/(m²K). Il
existe également des doubles vitrages HR avec une valeur
U=1.0 W/(m²K). Concrètement, un double vitrage HR est
donc 5 à 6 fois plus isolant qu’un simple vitrage (U=5.8 W/
(m²K)) et 2 à 3 fois plus isolant qu’un double vitrage classique (U=2.8 W/(m²K)) ; un triple vitrage HR est 9 à 12 fois
plus isolant qu’un simple vitrage et 4 à 6 fois plus isolant
qu’un double vitrage classique !
Le confort à l’intérieur d’un local est évidemment déterminé
par la température de l’air ambiant mais aussi, et cela reste
méconnu, par la température de surface des éléments de
construction environnants (murs, fenêtres, sol, plafond).
La température d’un vitrage à l’intérieur d’une habitation
chauffée à 20°C quand il gèle par -10°C est d’environ -2°C
pour un simple vitrage, 9°C pour un double vitrage classique, 16°C pour un double vitrage HR et 18°C pour un triple
vitrage HR. Ressentez la différence !
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Les vitrages à hautes
performances énergétiques
Une architecture élégante favorise l’éclairage naturel, la
lumière artificielle ne prenant le relais que lorsque le temps
s’assombrit ou lorsque le Soleil est couché. La taille, la
forme, la position des fenêtres, la surface vitrée optimale,
dépendent de l’orientation, de l’agencement, du type d’activité des occupants, etc. Un éclairage multilatéral – fenêtres sur plusieurs murs du local – rend l’éclairement particulièrement uniforme, réduit les contrastes excessifs et les
effets de contre-jour, permet une pénétration de la lumière
en profondeur dans la pièce. Des fenêtres larges procurent
une meilleure répartition de la lumière dans l’espace.
Technique
Les espaceurs « Warm Edge »
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Il est possible d’augmenter encore les performances des
vitrages isolants en remplaçant l’espaceur métallique en
aluminium ou en acier galvanisé traditionnellement utilisé
par un espaceur appelé « Warm Edge » en acier inoxydable ou en matière plastique, éventuellement renforcée
par une âme métallique afin d’en améliorer la rigidité. La
conductivité thermique des matières plastiques et de l’inox
utilisés étant meilleure que celle de l’acier galvanisé et de
l’aluminium, on diminue les déperditions thermiques à travers l’espaceur, à la périphérie du vitrage. Il est important
de noter que l’amélioration apportée par ce type d’espaceur n’a pas d’influence sur la valeur U du vitrage, qui
représente la déperdition thermique en son centre, mais
améliore la valeur U de la fenêtre complète qui représente
les déperditions thermiques liées à l’ensemble vitrage –
espaceur - châssis.
Les bienfaits de la lumière naturelle
La lumière naturelle, celle de notre étoile, est celle qui permet le meilleur confort visuel. Grâce à elle, nous voyons les
choses distinctement, avec un bon rendu des couleurs et
sans fatigue. Et elle est de plus gratuite, non polluante et
inépuisable. Les fenêtres et baies vitrées sont un regard sur
le monde qui vit au dehors. On y voit au travers la fine pluie
qui tombe doucement au printemps, la rue qui s’anime de
l’aube au crépuscule, les oiseaux qui se chamaillent dans
les buissons. Ouvertes, la douceur ou la fraicheur de l’air
pénètre avec légèreté dans la pièce. Ces contacts privilégiés avec l’extérieur sont indispensables à la qualité de vie
des occupants.
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Les recommandations relatives à la surface vitrée minimale
nécessaire pour assurer un éclairage naturel varient selon
les réglementations. Le critère de salubrité en Wallonie est
atteint si la surface nette de vitrage est supérieure à 7%
de la surface au sol de la pièce pour les vitrages muraux,
ou 6% pour les vitrages de toiture. Ces chiffres sont nettement trop faibles. La France impose une surface nette de
vitrage supérieure à 1/6, soit environ 17%, de la surface au
sol ; Bruxelles-Capitale, 20%.
La quantité de lumière naturelle qui pénètre au travers
d’une vitre correspond à sa transmission lumineuse,
généralement exprimée en pourcentage et notée TL. La
gamme de vitrages répond à tous les types de demande :
les transmissions lumineuses disponibles varient de quelques pourcents pour des applications visant à réduire
l’éblouissement – réduire la surface vitrée pour lutter contre
l’éblouissement est une mauvaise solution : le contraste
entre la fenêtre et le mur est accentué, ce qui augmente
encore l’inconfort ! –, jusqu’à plus de 90% pour le verre
extra clair. La transmission lumineuse d’un double vitrage
HR standard est d’environ 80%, celle d’un triple vitrage HR
standard, 70%, celle d’un triple vitrage HR passif, 78%.
Technique
Le facteur solaire g et la limitation des risques
de surchauffe
Outre les économies de chauffage réalisées grâce à une
enveloppe du bâtiment performante, il est primordial de
garantir le confort en été. Or, rafraîchir consomme plus
d’énergie que chauffer… La chaleur du Soleil pénètre
notamment dans le bâtiment via les fenêtres. Les vitrages
dits de contrôle solaire limitent les risques de surchauffe
sans qu’il ne soit nécessaire d’utiliser des protections
solaires classiques qui entravent la vue, partiellement ou
totalement.
Le facteur solaire g représente la transmission totale
d’énergie à travers un vitrage ; il s’agit donc de la somme
du rayonnement transmis directement et du rayonnement
absorbé qui est réémis vers l’intérieur. Plus ce facteur est
bas, plus les risques de surchauffe sont limités. Le facteur
solaire d’un double vitrage HR standard est d’environ 60%.
Les vitrages de contrôle solaire classiques ont un facteur
solaire d’environ 41% à 27%.
Les diverses fenêtres ne sont pas exposées au Soleil de la
même façon selon la saison et leur orientation. Les vitrages orientés au sud bénéficient d’un large ensoleillement
en hiver et de peu d’ensoleillement en été car les rayons
solaires sont alors plus verticaux. Les fenêtres est et ouest
jouissent d’apports solaires toute l’année. Celles orientées
à l’ouest présentent de plus l’inconvénient de profiter
d’apports en fin de journée alors que le bâtiment a déjà
eu le temps de s’échauffer ; il s’agit de l’orientation la plus
critique lorsque l’on essaie de se prémunir des apports
énergétiques du Soleil. L’emploi de vitrages de contrôle
solaire permet de respecter aisément les critères de surchauffe imposés par la réglementation sur la performance
énergétique des bâtiments (PEB), même dans le cas de
surfaces vitrées particulièrement importantes et fortement
exposées en été ou à la mi-saison.
S’il est judicieux, pour éviter les systèmes de refroidissement très énergivores, d’avoir un facteur solaire faible
à la période estivale, combiné à une transmission lumineuse plus ou moins élevée, il est souhaitable en hiver
d’avoir un facteur solaire et une transmission lumineuse
élevés afin de profiter des apports solaires gratuits. Ainsi,
un triple vitrage HR standard a un facteur solaire d’environ 50% tandis que celui d’un triple vitrage HR passif est
d’environ 60% afin de limiter au maximum le besoin en
chauffage. Dans les cas où le risque de surchauffe est
élevé, pouvoir se passer d’un système de refroidissement
mécanique grâce au placement de vitrages de contrôle
solaire compense grandement la légère perte de gains
solaires en hiver qui y est associée. Ces vitrages sont
particulièrement efficaces dans les vérandas, les fenêtres
de toiture et les verrières, les grandes baies vitrées, les
immeubles de bureaux où les gains thermiques internes
sont très élevés.
Il existe également des doubles et triples vitrages avec des
protections solaires mobiles intégrées entre les feuilles de
verre, sous forme de lamelles. Enfin, ouvrir simplement la
fenêtre au soir, pendant la nuit, au matin ou durant la journée aère le local, le rafraichit ou le réchauffe, mieux que
n’importe quelle ventilation mécanique ; le caractère vintage de la méthode est par ailleurs assez sympathique…
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Les vitrages à hautes
performances énergétiques
Des économies impressionnantes
Près de 40% du parc de vitrages européens est encore
constitué de simples vitrages ! La proportion se situe
autour d’une trentaine de pourcents en Wallonie et à
Bruxelles-capitale et d’une quinzaine de pourcents en
Flandre…
Les gains solaires gratuits représentent annuellement plusieurs dizaines de litres de mazout par m² de fenêtre selon
l’orientation. Mais les déperditions thermiques annuelles
atteignent une trentaine de litres de mazout par m² de
simple vitrage et une bonne douzaine de litres par m² de
double vitrage classique sans couche tandis qu’elles ne
sont que de quelques litres par m² de double vitrage HR. Si
l’ensemble du parc belge – bâtiments existant et nouvelles
constructions – était totalement équipé de double vitrage
HR, les économies annuelles de chauffage atteindraient
en 2020 près de 16 000 TJ, soit près 4500 GWh, ce qui
correspond à une baisse des émissions de CO2 de plus de
1.6 millions de tonnes !
Technique
En outre, si l’on utilisait des vitrages de contrôle solaire
dans les nouveaux bâtiments munis d’air conditionné et
si l’on remplaçait tous les vitrages classiques dans les
bâtiments existant équipés d’air conditionné par des vitra-
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Menuiserie Plus - N° 79 - Juin 2011
ges de contrôle solaire, on économiserait annuellement à
l’horizon 2020, en Belgique, près de 2 500 TJ, soit près
700 GWh, ce qui correspond à une baisse des émissions
de CO2 d’environ 140 000 tonnes !
Un document de référence
La Fédération de l’Industrie du Verre met à disposition du
grand public une liste la plus exhaustive possible des doubles et triples vitrages commercialisés par ses membres.
Sont notamment reprises dans ce document, par société,
les informations suivantes :
• le nom commercial du vitrage ;
• le marquage apposé sur l’espaceur qui permet l’identification du vitrage ;
• la valeur U, le facteur solaire g, la transmission lumineuse TL associés aux diverses configurations du vitrage
(épaisseurs des feuilles de verre et des espaceurs).
Le document est mis à jour régulièrement et est disponible sur le site web de la Fédération : www.vgi-fiv.be
(lien direct : http://www.vgi-fiv.be/content/fr/publications/
valeurs-k-des-vitrages-isolants.php).