Tout savoir sur le double vitrage

Le double-vitrage semble aujourd’hui une évidence pour quiconque souhaite rénover ses fenêtres. En effet, les bénéfices en terme d’isolation thermique et phonique sont révolutionnaires tandis que le coût du double-vitrage est désormais accessible à tout le monde, d’autant que l’État incite fortement les usagers à s’équiper. L’invention de ce système d’isolation remonte à 1912 aux États-Unis. C’est désormais la norme.

Qui a inventé le double vitrage ?

La technique qui consiste à multiplier les couches de verre en intercalant un espace vide était déjà en usage chez les Romains. Ils équipaient leurs thermes de fenêtres doubles vitrages. Il faut cependant attendre la fin du 19ème siècle pour qu’un même carreau soit équipé d’un double vitrage. C’est en 1865 qu’un inventeur new-yorkais, Thomas Stetson, dépose un brevet pour une fenêtre en verre isolant. Il faut attendre l’année 1930 pour que la société CD Haven produise de façon industrielle du double vitrage.

Dès les années 1960, l’entreprise Saint-Gobain commercialise en France le double vitrage Aterphone. Le double vitrage se généralise à partir des années 1990 avec l’adoption massive de fenêtres en PVC dont l’association constitue une petite révolution en matière de rapport coût-performance énergétique. L’isolation était encore meilleure en faisant le vide dans l’intervalle entre les vitres. Cette méthode, utilisée dans les années 1970, a été abandonnée. En effet, les joints finissent par céder à la différence de pression, laissant entrer l’air ambiant, ce qui cause des problèmes de condensation entre les deux parois vitrées.

Qu’est ce que le double vitrage ?

Le double vitrage est une association de deux vitres séparées par une lame de gaz inerte (argon, krypton). Il permet de ralentir la transmission de chaleur et donc de limiter les déperditions thermiques. Ses performances sont évaluées grâce au coefficient de transmission thermique. Le double vitrage peut s’adapter aussi bien aux fenêtres – bois, alu, PVC – qu’aux baies vitrées ou portes-fenêtres.

Le gaz contenu entre les lames de verre a pour particularité d’être moins conducteur de chaleur que l’air et donc plus efficace au niveau de l’isolation thermique. Concrètement, entre chaque vitres, sur le cadre de la fenêtre, est placé un intercalaire en matériau de synthèse à rupture de pont thermique. Pour parachever le dispositif, un dessicant va empêcher l’humidité de l’air de pénétrer entre les vitres par le biais de petites billes poreuses, placées sous l’intercalaire.

schema double vitrage

Schéma double vitrage

Pourquoi le double vitrage est-il bénéfique ?

Le double vitrage permet de réduire l’effet ou la sensation de paroi froide ce qui induit une diminution de la condensation et une diminution des pertes de chaleur en hiver. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME) rappelle que 10 à 15 % de la chaleur d’un logement s’échappe par les fenêtres.

Pour améliorer les performances thermiques du double vitrage, il est possible de multiplier les lames de gaz, en insérant, soit un troisième verre, soit un ou plusieurs films polyester ce que l’on appelle « double vitrage à film suspendu ». Ce film polyester tendu à plat entre les deux vitrages crée une double chambre thermique. Cela permet presque d’atteindre les performances thermiques du triple vitrage, mais avec le poids et l’épaisseur d’un double vitrage.

Le simple vitrage a un coefficient de transmission thermique Ug proche de 6 W/K.m², c’est le vitrage le moins isolant. A noter que plus la valeur de Ug est grande, moins le vitrage est performant. Le double vitrage permet de réduire le coefficient de transmission thermique Ug à une valeur proche de 2,8 W/K.m², c’est donc plus de deux fois plus performant qu’un simple vitrage. La substitution de l’air par de l’argon permet d’atteindre une valeur de 1,2 W/K.m². Enfin, l’ajout d’une couche d’oxydes métalliques sur l’une des faces intérieures du vitrage améliore encore les performances thermiques avec un coefficient Ug de 1 W/K.m² !

Quel type de double vitrage choisir ?

Il existe plusieurs types de double vitrage. L’épaisseur des verres, comme la distance entre eux, peut varier. Elle est indiquée, par exemple, selon la norme en vigeur : 4/12/4 ce qui signifie l’utilisation de verres de 4 mm d’épaisseur séparés par une lame d’air ou de gaz de 12 mm. A noter que plus l’écart entre les deux vitres est important, meilleure est l’isolation. Il existe ainsi des modèles plus épais avec une lame d’air de 20mm et un vitrage complet de 28mm d’épaisseur. Ils ne sont pas forcément plus efficaces pour l’isolation car il peut se créer des mouvements de convection dans la couche d’air qui nuisent aux performances globales du vitrage.

En ce qui concerne le double vitrage à isolation renforcée, son pouvoir d’isolation est très élevé mais il peut réduire la luminosité et qu’il est donc déconseillé pour des pièces peu vitrées ou sombres.

Le label CEKAL est une certification garantissant la qualité du vitrage de votre fenêtre pendant dix ans. En France c’est l’association Cekal qui décerne ce label de qualité. Le label Cekal certifie l’étanchéité et la qualité du double vitrage isolant d’une menuiserie quel que soit son matériau. Ce label atteste de ses performances thermiques (selon 14 classes Thermiques Renforcées); de ses performances acoustiques (selon 6 classes Acoustiques Renforcées ), de ses performances de sécurité face aux risques de blessure, de chute et de vandalisme ; de sa durabilité (résistance à la pénétration de l’humidité et aux UV dans les joints d’assemblages, qualité de l’assemblage pour les vitrages feuilletés).

Attention, l’écart entre les deux lames de verre de 15 mm offre la meilleure valeur isolante pour obtenir un vitrage à haut rendement. Acheter un système plus épais que cet écart idéal n’est donc pas utile. Et le meilleur isolant dans le cas d’une fenêtre double vitrage est le gaz situé entre les deux vitres. Un verre plus épais ne protégera pas mieux qu’une combinaison de deux verres moins épais et d’une couche de gaz rare.

fenêtre avec tapée d'isolation double vitrage neuf ou renovation

Vue transverse d’un double vitrage avec isolation

Triple ou double vitrage : quelle différence ?

Un double vitrage est constitué de deux feuilles de verre séparées par un espace hermétique clos renfermant un gaz. Le triple vitrage comprend une lame de verre supplémentaire séparant la couche d’air en deux parties. Le triple vitrage procure une meilleure isolation qu’un double vitrage, car son coefficient de conductivité thermique est plus bas. Cependant, ce type de vitrage est rarement utilisé, car sa forte épaisseur et son poids élevé ne s’adaptent pas aux menuiseries classiques ce qui implique un surcoût lors de l’achat d’un profil de fenêtre adapté.

Pourquoi l’argon est-il utilisé pour fabriquer les double vitrages ?

L’espace entre les deux vitres doit obligatoirement contenir un gaz pour équilibrer la pression atmosphérique qui s’exerce de part et d’autre du double vitrage. L’argon possède un coefficient de conductivité thermique inférieur à celui l’air (0.016 W/(m.K) contre 0.024 pour l’air soit 50% moins conducteur de chaleur à 0°C sous pression normale).

De plus à 15°C et au niveau de la mer, l’argon possède une masse volumique plus élevée que l’air (1.67 g/l VS 1.2 g/l soit 40% plus “lourd” que l’air) or le gaz au contact de la vitre froide se refroidit et descend, tandis que celui au contact de la vitre chaude se réchauffe et monte, cela provoque une circulation entre les vitres qui sera d’autant plus rapide que le gaz est fluide ou léger.
L’argon permet donc d’atténuer ce phénomène qui génère un transfert de chaleur par convection d’une vitre à l’autre, ce qui est néfaste pour la performance thermique.

Il existe d’autres gaz beaucoup plus performants que l’argon comme le krypton par exemple dont la masse volumique est de 3.55 g/l (2 fois plus “lourd” que l’argon) et la conductibilité thermique est de 0.0088 W/(m.K) mais son coût de production est dissuasif.

Quel est le prix d’une fenêtre double vitrage ?

Un simple vitrage coûte en moyenne entre 60 et 80 euros par m2. Le double vitrage coûte pour sa part entre 70 euros et 200 euros du m2 selon les configurations. Un double vitrage renforcé à lame argon est situé entre 20 € et 30 € par m2 de supplément de prix.

Le double vitrage est-il obligatoire dans un logement loué ?

Un propriétaire qui loue un logement n’est – à l’heure où nous rédigeons ces lignes – pas dans l’obligation de faire poser du double-vitrage aux fenêtres. En effet, la rénovation thermique ne sera obligatoire pour tous qu’à partir de 2020. La loi n°2010-788 du 12 juillet 2010 appelée Grenelle 2 et visant à mieux encadrer la répartition des charges des travaux d’isolation des habitations entre locataires et propriétaires n’a pas rendu obligatoire la pose de double vitrage. Depuis 2009 toutefois, les propriétaires qui réalisent des travaux permettant d’améliorer la performance énergétique d’un logement loué peuvent demander une participation financière à leur locataire.