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Le coefficient thermique d'une fenêtre que l'on appelle la valeur Uw (w=window, anglais: la fenêtre) détermine la perte de chaleur qui passe à travers certains éléments d'une construction. Chacun de ces éléments contient à son tour sa propre valeur U. Il faudra additionner toutes ces valeurs pour définir la valeur U générale (Ug) du bâtiment.
En Allemagne, l'isolation thermique est devenue d'autant plus importante depuis le décret d'économisation d'énergie (EnEV) en 2014: Qu'il s'agisse de constructions nouvelles ou anciennes, la perte de chaleur et d'énergie a des effets immédiats sur les coûts d'entretien d'une maison et peut alors attaquer le porte-monnaie du propriétaire. L'isolation thermique idéale n'est donc pas seulement avantageuse pour protèger l'environnement, le maître d'ouvrage en profitera aussi.
Les fenêtres contribuent considérablement à l'isolation thermique car elles sont directement liées à l'extérieur. L'isolation de cet élément de construction fait aujourd'hui l'objet de recherche et du développement écologique.
Le verre isolant à plusieurs vitres est un produit qui ressort de ce progrès: Il convainc par des valeurs U excellentes que l'on obtient seulement grâce à l'entrejeu des matériaux appliqués. Comme les fenêtres sont toujours liées au mur extérieur, la connexion entre ces deux éléments est cruciale.
Si on n'y prête pas d'attention, le meilleur verre isolant ne servira pas à grand chose - des ponts thermiques feront perdre beaucoup d'énergie.
Mais à côté des fenêtres, d'autres éléments de la maison peuvent faire passer la chaleur et la diminuer de plus en plus. Une fenêtre à excellente valeur Uw n'empêchera pas l'échappement d'énergie causé par des portes ou des cadres mal isolés.
Le cadre est le deuxième élément crucial à côté du vitrage, tout comme sa position dans les murs. Celui-ci doit donc aussi contenir une bonne performance d'isolation thermique.
L'intrados, c'est à dire l'espace entre la fenêtre et le mur, devient alors un autre facteur important pour l'isolation thermique: Si la fenêtre (ou la porte) est posée et installée par un professionnel, on évitera des problèmes qui ne sont pas toujours prévisibles.
... le coefficient thermique du cadre (=frame), du vitrage (=glazing) et de la repartition des surfaces des deux éléments.
Le coefficient thermique (la valeur U) est une valeur universelle qui décrit la capacité d'isolation thermique d'un objet physique.
| ancien terme allemand | terme français | terme européen | |
| fenêtre | kF (F=Fenster) | Uf (f=fenêtre) | Uw (w=window) |
| vitrage | kV (V=Verglasung) | Uv (v=vitrage) | Ug (g=glazing) |
| matériau du cadre | kR (R=Rahmen) | Uc (c=cadre) | Uf (f=frame) |
En mesurant ou calculant la valeur Uw, on connaîtra les dimensions de la perte de chaleur de l'intérieur vers l'extérieur en m2 par heure avec une différence de température d'un degrès. Les matériaux conducteurs et les métaux présentent des valeur moins favorables, c'est à dire plus hautes, que les matériaux isolants. L'unité de mesure de la valeur U est W/(m2K).
Nous retenons:
La classe 1 de matériaux pour cadres (allemand: Rahmenmaterialgruppe = RMG) d'après DIN 4108 (bois, PVC, bois-aluminium) produit des valeurs Uf inférieures ou égales à 2 W/(m2K): Ici, l'isolation thermique des cadres est donc plus faible que celle qui peut être réalisée par le vitrage.
On atteint une amélioration des caractéristiques thermo-isolants d'un verre polyvitrée avec des couches qui refléchissent les rayons infrarouges. Si l'on y rajoute des gaz spéciaux dans les espaces vides, on parvient à réduire le coefficient thermique de plus de 50% sans perdre de la lumière et de l'énergie solaire.
Les verres multifonctionnels, c'est à dire les verres qui offrent non seulement une haute performance d'isolation phonique, mais aussi une sécurité anti-effraction, anti-choc, anti-tir et cetera, ne peuvent cependant pas atteindre les même valeurs Uw basses pour des raisons techniques et physiques.
Avec un triple vitrage thermo-isolant, on parvient à atteindre des coefficients Uw de seulement 0,4 à 0,7 W/(m2K).
La surface du cadre détermine 30% de la valeur U générale d'une fenêtre. Pour une rénovation, il n'est donc pas suffisant de seulement changer le vitrage. Ceci améliorerait nettement la valeur U du verre, c'est vrai,
mais la chaleur passerait quand même à travers un cadre mal isolé. C'est pour cela qu'il est recommandé de changer aussi le cadre si on veut vraiment investir pour économiser à long terme grâce à une meilleure valeur générale des nouvelles fenêtres.
Le vitrage isolant à plusieurs feuilles de verre est un excellent isolateur thermique pour de nombreuses raisons: Premièrement et logiquement, plusieurs verres isolent mieux qu'un seul. Selon le modèle, un ou deux verres supplémentaires se font en tout cas remarqués.
Deuxièmement, le vitrage n'est pas simplement aligné, mais il profite d'un espace entre les verres qui lui aussi permet de mieux isoler: Il contient un gaz rare qui possède une conductivité thermique nettement moins élevée que l'air. Le développement d'un pont thermique est donc quasi certainement exclu.
Le joint périphérique, l'intercalaire, joue ici aussi un rôle important: S'il est fait d'un matériau plus conducteur de la chaleur comme p.ex. en aluminium, l'isolation peut être négativement influencée.
C'est pour cela que les intercalaires sont souvent en PVC ou en acier inoxydable, des matériaux qui conduisent mal la chaleur. On parle alors d'un « bord chaud» de la fenêtre.
Le vitrage isolant à plusieurs feuilles de verre convainc par des coefficients Uw de 1,1 à 0,4 W/(m2K) selon la réalisation concrète, par rapport au vitrage simple qui montre une valeur U moyenne de 5,9 W/(m2K).
Voici la raison pourquoi aujourd'hui, on n'utilise pratiquement plus de vitrage simple dans la fabrication de fenêtres, mais seulement pour l'intérieur, pour les meubles par exemple.
Pour le calcul de la valeur Uw, il faut en outre tenir compte de la surface de la fenêtre, c'est à dire du vitrage. Plus celle-ci est grande, plus le coefficient U augmente, devient donc plus mauvais.
Les fenêtres et les murs sont faits de différents matériaux. Les cadres de fenêtres sont cependant souvent en bois, en PVC ou en aluminium. Il existe aussi la combinaison bois-alu qui unifie la performance isolante de la chaleur et l'aspect doux du bois et la stabilité, la légèreté et la modernité de l'aluminium.
Le bois a longtemps été considéré inégalé en ce qui concernait l'isolation thermique, le PVC est cependant devenu aussi performant de nos jours grâce au développement de systèmes et de procédés spéciaux. Le coefficient Uw de cadres en PVC ont aujourd'hui une valeur Uw moyenne de 0,9 W/(m2K) ce qui est très satisfaisant.
Mais les murs doivent aussi être réalisés au niveau technique le plus moderne: Pour calculer le coefficient U précis, il faut mesurer les valeurs des différents éléments intérieurs et extérieurs.
Le mur intérieur est de grande importance pour ce calcul, tout comme le mur extérieur (la façade) et l'espace (l'epaisseur) entre les deux. Même le plâtre du mur extérieur a un effet plus ou moins isolant qui entrera dans le calcul du coefficient. Il existe du plâtre spécial pour les murs intérieurs comme extérieurs. Si celui-ci n'a pas déjà été appliqué pendant une nouvelle construction, il peut l'être plus tard dans la rénovation.
Dans ce cas, l'ancien plâtre défectueux sera enlevé et remplacé par le nouveau, un procédé populaire surtout dans l'assainissement de bâtiments historiques comme les façades sinueuses sont en général difficiles à équiper de systèmes d'isolation thermique. Ce genre de plâtre est appliqué comme sous-couche et se constitue de matériaux particuliers qui garantissent l'isolation thermique.
Un sur-plâtre habituel est résistant aux intempéries et crée l'aspect décoratif du bâtiment. Les bâtiments historiques en profitent car il est important de conserver leur apparence classique tout en leur offrant des bons coefficients d'efficacité isolante. Il en va de même pour les constructions nouvelles qui peuvent ainsi avoir un design original à côté d'une technologie moderne.
Car il faut dire que le visuel n'a beau pas être nécessaire pour économiser de l'énergie, mais il est tout de même très important pour votre sensation de vie dans votre domicile.
Dans le domaine du mur, il faut aussi permettre au bois d'atteindre les meilleures valeurs pour le bilan énergétique. Le béton simple, lui, ne fera le bien sans isolation thermique spéciale. Le béton poreux, ou aéré, atteindra cependant de très bonnes valeurs qui seront presque dans la moyenne du coefficient U requis.
Le béton poreux n'est pas un vrai béton malgré son nom car dans la plupart des cas, il est fait de sable très finement broyé et durci à la vapeur. Ce matériau très léger a une épaisseur extrêmement petite et est utilisé dans la construction de murs extérieurs comme intérieurs.
Tandis qu'il montre un excellent coefficient U, on ne peut pas comparer son isolation phonique à celle d'autres matériaux. Si vous habitez une localité beaucoup fréquentée et avec une haute circulation, nous vous recommandons de réfléchir à des mesures réduisant le bruit. Fenêtre24.com dispose de fenêtres spéciales avec une haute isolation acoustique pour que vous vous sentiez vraiment à l'aise chez vous.
La chaleur trouve son propre parcours. C'est alors au constructeur de la garder là où on en a besoin, à l'intérieur de la maison: Avec l'isolation de la fenêtre et du mur, vous auriez franchis les premiers pas. Il faut cependant aussi penser à l'intrados entre le mur et la fenêtre pour éviter des ponts thermiques.
En plus d'empêcher la perte d'énergie, vous réduirez aussi le risque de moississures et de cyanophycées qui sont malheureusement jamais loin là où l'intrados n'est pas bien isolé.
Les ponts thermiques produisent des températures basses dans un espace mal isolé. Si l'air de l'entourage (la pièce) est plus chaud qu'à cet endroit, un condensat se forme et augmente le risque de moississure dans un espace mal aéré. Dans le pire des cas, les spores atteignent aussi les murs et représentent un danger pour la santé des habitants.
L'élimination de ces moississures peut en plus se révélée très délicate et coûteuse. Il faut savoir que cette situation peut être évitée d'avance par une isolation adéquate de tous les éléments de la construction et par une aération régulière. Il en va de même pour les portes qui sont constituées d'un cadre et d'éléments intérieurs et qui sont aussi plaçées dans le mur avec un intrados.
Pensons aussi au toit qui ne devrait pas seulement être bien isolé. Il est devenu aujourd'hui obligatoire d'installer des pares-vapeur.
Une pare-vapeur est souvent fait d'un film plastique et montée au toit en liaison avec l'isolation thermique.
Elle est surtout appliquée pour éviter la formation de condensation, mais ne fonctionne seulement si l'isolation thermique est garantie afin que ses côtés inférieurs restent toujours tièdes. Sinon, les gouttes se formeront ici aussi.
Il en va de même dans la construction de lucarnes. Même si le grenier n'est pas utilisé ou aménagé (et donc pas chauffé) - une bonne isolation thermique peut protèger les habitants et les matériaux de construction.
Comme ça, vous économiserez les coûts de rénovation pour les lucarnes car ignorer une fenêtre qui n'est pas parfaitement isolée peut vous revenir très cher: Dans le dernier cas, on chauffe carrément à travers la fenêtre et la chaleur s'échappe à l'extérieur. C'est pour ça qu'il faut déjà faire attention aux coefficients U de tous les élément lors d'une nouvelle construction - même à celui d'une lucarne.
Pour un calcul exact du coefficient U, il faudra donc tenir compte de l'intégrité des matériaux utilisés. Ce sera l'addition de tous ceux-ci qui définira le coefficient U de toute la construction. Il n'y a pas de différentiation par importance, pas d'hiérarchie: Si un seul élément est mal isolé, ce sera par lui que la perte de chaleur aura lieu.
Il est très important pour le neuf comme pour la rénovation de travailler précisément et de remplacer les éléments concernés de manière appropriée. Ce n'est que par un calcul précis qu'une isolation thermique efficace sera atteinte. L'environnement profitera certes d'un coefficient U bas, mais à la longue, votre porte-monnaie vous remercira également pour cette investition.
Un calcul professionnel du coefficient U peut être réalisé par l'architecte ou par l'entreprise responsable de la construction. Avec les informations correctes, un minimum d'expérience et un peu d'esprit pour la physique, il peut cependant aussi être calculé par le/la maître(sse) d'ouvrage.
Celui ou celle-ci devrait toujours être bien informé(e) sur les détails du projet de construction. Si un expert est quand même nécessité pour vous aider, vous trouverez un choix d'entreprises régionales, de fabricants de fenêtres sur fenêtre24.com. Ceux-ci seront à votre disposition.