Comprendre l’isolation thermique des fenêtres de A à Z

On estime généralement que 25% de la déperdition de chaleur est due aux fenêtres et portes. Ce n’est pas un hasard si les efforts de rénovation thermique des gouvernements successifs ont longtemps porté sur la rénovation des ouvertures via le Crédit d’Impôt Transition Énergétique. Le potentiel d’économie est colossal aussi bien pour un foyer, qu’un bureau et même à l’échelle nationale pour la facture énergétique et le bilan carbone de notre pays. La performance des fenêtres est donc un point crucial.

L’isolation thermique des fenêtres : un investissement rentable

Entre juin et décembre 2018, les particuliers ne percevront aucune aide pour financer leur remplacement de fenêtres. Toutefois, le gouvernement pourrait reporter cette aide sur la prime énergie selon les résultats d’études scientifiques menées par l’ADEME afin de déterminer l’ampleur de l’impact de la rénovation de ces ouvertures.

Au delà de l’aspect fiscal, une meilleure isolation thermique des fenêtres permet aussi de réaliser des économies d’énergie. Une fenêtre PVC double-vitrage moderne est jusqu’à 5 fois plus isolante qu’une menuiserie à l’ancienne simple vitrage. Il est ainsi possible d’économiser jusqu’à 30% sur ses factures de chauffage et de climatisation.

Les autres avantages d’une bonne isolation

Une meilleure isolation vous permet de bénéficier d’un confort accru sans sensation de courant d’air à proximité des fenêtres. La température à la surface de la vitre elle-même peut gagner jusqu’à 15°C ce qui évite de plus la sensation désagréable au toucher ou à proximité immédiate de la fenêtre.

Autre avantage et non des moindres, vous participez activement à la protection de l’environnement en diminuant vos émissions de gaz à effet de serre à hauteur de 1,2 tonne équivalent CO² par an, soit l’équivalent de 10 000 km parcourus avec une voiture

Comment mesurer l’isolation thermique d’une fenêtre ?

L’isolation thermique d’une paroi vitrée passe par certains critères clés et chiffrés. Ces différents coefficients vous renseignent sur la capacité d’isolation d’une fenêtre et sur ses performances d’un point de vue global.

Le premier coefficient à prendre en considération est le coefficient de transmission thermique (U exprimé en W/m²K). Il vous donne les caractéristiques de performances d’un vitrage. Plus U est faible, meilleure sera l’isolation thermique de votre fenêtre. Ce coefficient se décline selon les éléments de la fenêtre : Uw pour la fenêtre dans son ensemble, Ug pour les vitrages et Uf pour le châssis.

Ces coefficients de performance thermiques se mesurent en Watt (qui mesure l’énergie perdue) par m2 de fenêtre (vitrage et châssis) et par degré Kelvin c’est à dire la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur. En résumé, ils mesurent la capacité de votre fenêtre à conserver les calories à l’intérieur de votre logement.

Les coefficients de performance d’isolation thermique peuvent aller de 6 W/(m2.K) pour un simple vitrage de la fin des années 60 à 0,5 W/(m2.K) pour un triple vitrage moderne. Un profilé standard de 70mm offre une performance de 1,3 W/m².K et un profilé haut de gamme de 85mm ira à 1,0 W/m².K.

Pour information, une maison « passive » doit être équipée de fenêtres au coefficient de performance thermique inférieur à 0,8 W/(m2.K). Une maison RT 2012 sera située entre 1,2 et 1,5 W/(m2.K).

coefficients d'isolation thermique

Autre coefficient important : la transmission solaire (Sw)

Il convient de mentionner également le facteur de transmission solaire (Sw). Ce dernier mesure la capacité de la fenêtre à transmettre la chaleur issue du rayonnement solaire à l’intérieur de votre logement. Plus Sw sera haut, plus la quantité de chaleur transmise sera importante. Généralement les vitrages bien isolés sont opaques et ont des coefficients Sw plutôt faibles, ce qui hélas limite les apports solaires. Notez qu’un vitrage seul est caractérisé par le coefficient Sg

Le coefficient Sw n’a pas d’unité de mesure, il est compris entre 0 et 1. Sw = 0 concerne une fenêtre qui ne transmet pas la chaleur du soleil dans l’habitat. A l’opposé, Sw = 1 correspond à une fenêtre qui transmet l’intégralité de l’énergie du soleil.

Un profilé standard de 70mm avec vitrage double 4/16/4 (Sg = 0,63) aura un Sw de 0,39 tandis qu’un profilé haut de gamme de 85mm avec vitrage triple 4/18/4/18/4 (Sg = 0,5) offrira un 0,29. ce sont toutefois des exemples à étudier au cas pas cas.

Notez que la transparence et facteur solaire sont effectivement liés. Ces deux notions sont tout de même différentes et non proportionnelles. Le facteur solaire d’une fenêtre dépend donc du vitrage mais aussi du châssis. Selon le matériau voire la forme ou sa couleur, le facteur solaire sera différent. Pour maximiser les apports solaires, il convient de placer un maximum de vitrage au sud, tout en les protégeant du soleil d’été.

Le coefficient de transmission lumineuse TLw

La première fonction d’une fenêtre consiste à laisser entrer la lumière afin de limiter au maximum l’utilisation des lumières intérieures, consommatrices d’énergie. C’est ici qu’intervient le facteur de transmission lumineuse (TLw) qui traduit la capacité de la fenêtre à transmettre la lumière naturelle au sein de votre logement. Plus le TLw sera élevé, plus la quantité de lumière naturelle augmentera.

Quel matériau choisir pour une meilleure isolation ?

Une bonne isolation thermique repose sur deux facteurs clés : le vitrage et la structure de la fenêtre. Si celle ci est de bonne qualité le choix des matériaux (qu’il soit PVC, bois, alu, acier ou mixte) n’est pas vraiment déterminant, ou alors de façon marginale.

Même les fenêtre alu font aujourd’hui jeu égal avec les autres matériaux grâce à la technologie de Rupture de Pont Thermique. Le PVC contient des chambres étanches remplies d’air qui est le meilleur isolant, suivi du bois et de l’aluminium avec rupture de pont thermique.

La fenêtre en bois est très souvent choisie en situation de grand froid (en altitude par exemple). En effet, le bois assure une très bonne isolation thermique et certains le considèrent comme le matériau le plus performant de ce point de vue.

baie vitrée bois badair haute islation thermique

Quel vitrage choisir pour une isolation optimale ?

Un vitrage efficace renforcera bien entendu l’isolation de l’ensemble de l’installation. Parmi les critères déterminants : l’épaisseur des vitres, l’espace entre les vitres, l’ajout d’un gaz (type argon) entre les vitres, le traitement anti-réfléchissant.

Il existe plusieurs types de vitrages :
– le double vitrage standard
– le double-vitrage faiblement émissif
– le double vitrage renforcé à lame argon
– le vitrage anti réfléchissant
– le vitrage chauffant.

Le double vitrage est aujourd’hui la base absolue pour pour réduire de façon efficace les pertes de chaleur ainsi que la sensation de paroi froide. Le double Vitrage à Isolation Renforcée (VIR) est un vitrage constitué d’une couche transparente peu émissive, un gaz (l’argon généralement parfois du kryton), située entre les deux plaques de verre, ce qui fait barrage au froid et empêche la chaleur de s’échapper.

L’argon étant plus lourd que l’air, il contribue à réduire efficacement la conductivité thermique entre les deux vitres. Cette technologie est plus isolante que le double vitrage standard et permet de faire des économies de chauffage supplémentaires.

Quel est l’avantage du triple-vitrage ? Quand le choisir ?

Le triple vitrage retient les calories à l’intérieur du logement de façon performante mais il capte également moins de rayonnement solaire. Le choix entre le double vitrage et le triple vitrage dépend donc de différents facteurs :
– l’orientation des fenêtres
– la localisation de la maison
– les conditions climatiques…

La valeur du coefficient thermique du double vitrage (Ug) est de 1,1 tandis que celle du triple vitrage est de 0,8. Il permet donc de réaliser des économies bien réelles. Toutefois, il convient de comparer ces économies aux surcouts liés à la pose d’une fenêtre à triple-vitrage. En effet, le triple vitrage est plus onéreux que le double vitrage soit un surcoût moyen de 75%. Notez aussi que les fenêtres triple vitrage sont plus lourdes donc qu’elles nécessitent une huisserie et des charnières renforcés.

Une fenêtre en acier offre t’elle de bonne performances ?

Les menuiseries en acier n’égalisent pas tout à fait les menuiseries en bois en ce qui concerne l’isolation thermique. Toutefois, les nouveaux systèmes à rupture de ponts thermiques (triple chambre d’isolation ou triple vitrage par exemple) offrent des performances de haut-niveau.

Notez toutefois que pour être efficaces, les procédés assurant la rupture de ponts thermiques (RPT) doivent être conformes à la norme EN 14024. A titre de comparaison, l’acier a un indice de conductivité thermique de 55W/mk contre 220W/mk pour l’aluminium

Pour faire le bon choix : les certifications et labels

Un produit certifié et/ou labellisé est un gage de qualité indispensable pour permettre d’y voir plus clair dans le dédale de spécifications techniques. Une certification assure le respect de procédés de fabrication et donc d’une qualité durable.

Citons notamment :
– les certifications NF CSTBat et NF fenêtre bois;
– le label Acotherm certifie les performances thermiques et acoustiques des fenêtres avec le classement AEV (air eau vent),
– la certification CEKAL qui garantit pendant 10 ans, l’étanchéité des doubles vitrages isolants