- Vitrage
- Fenêtre
Du simple vitrage utilisé dès le 1er siècle avant notre ère dans les thermes romaines, mais au Moyen Âge seulement pour les premières fenêtres, et fin du 17ème siècle pour remplir des baies et des croisées, nous sommes passés à partir du milieu du 20ème siècle au double vitrage, plus isolant de par l’ajout d’une lame d’air ou de gaz scellée entre deux éléments. A partir des années 2000, tend à s’imposer le triple vitrage avec 2 lames d’air ou de gaz :
Cette tendance est à rapprocher avec le concept des lames de rasoir : une seule lame plate au départ, puis des combinaisons de 2, puis de 3, puis de 4, puis de 5 pour améliorer l’efficacité du produit…
A ce titre, est-ce que, s’il y a plus de feuilles de vitrage dans un vitrage isolant, et par extension plus de lames d’air, alors meilleure sera sa performance ??? C’est ce que nous allons analyser. Double ou triple vitrage, voire plus encore…, où en sont les limites et les contraintes ?
Contrairement à ce que nous pourrions croire, des limites, il y en a… Par exemple, la lame d’air ou de gaz a progressé d’une épaisseur de 4mm à 20mm en standard maintenant. Donc pourquoi ne pas aller encore plus loin ? A partir de 18mm, la performance ne sera pas augmentée, de par l’apparition de mouvements de convection intérieurs de l’air ou du gaz emprisonné qui influent négativement sur le coefficient thermique. Retenez donc que 16mm restera un choix optimal. Tout n’est que compromis même si les feuillures des menuiseries actuelles acceptent désormais de très fortes épaisseurs, plus souvent destinées à pouvoir intégrer des options acoustiques ou sécuritaires.
Le triple vitrage est un équipement pour fenêtres et portes-fenêtres composé de 3 panneaux de verre dont l’épaisseur est généralement, mais pas seulement, de 4 mm chacun. L’espace entre les vitres est le plus souvent de 14 mm. L’épaisseur totale sera ainsi de 4+14+4+14+4=40mm. Ces vitrages sont séparés par deux lames d’air, dans lesquelles se trouve un gaz isolant. Le plus souvent, il s’agit d’air ou d’argon, le krypton plus onéreux n’apportant pas de réelles améliorations.
Ce type de vitrage s’adapte à des menuiseries en bois, en PVC, en aluminium, en acier, ou mixtes. C’est une solution très efficace, si judicieusem*nt choisie, pour une bonne isolation du bâtiment
Double ou triple vitrage : le poids est augmenté
Remplacer un double vitrage par un triple vitrage dans une menuiserie existante ne peut pas se faire sans une analyse préalable.
Un triple vitrage 4/14/4/14/4 pèsera 33% de plus qu’un double vitrage 4/20/4, soit + 10kgs/m² sur la base d’un poids de 2,5kg/mm/m² !
Il faut vérifier la résistance des profils, des charnières et de la quincaillerie à cette surcharge pondérale, faute de quoi cela nécessitera d’importants travaux d’adaptation et de renforcement de la structure afin de pouvoir accueillir un tel remplissage pesant en moyenne 30kgs/m².
Double ou triple vitrage : l’épaisseur est augmentée
Toujours dans notre exemple, l’épaisseur totale passe de 28mm pour un double vitrage 4/20/4 à 40mm pour un triple vitrage 4/14/4/14/4, avec donc l’obligation de réalisation d’une feuillure plus large dans le profil récepteur. Cela n’est pas chose facile sur une menuiserie existante, mais beaucoup plus dans le cadre de travaux neufs et de grosse rénovation.
Double ou triple vitrage : la transmission lumineuse est réduite
Comparons toujours notre double vitrage 4/20/4FE avec un triple vitrage 4FE/14/4/14/4FE :la transmission lumineuse (“TL” = la proportion de lumière qui est restituée effectivement à l’intérieur du logement) baisse d’environ 10%, passant de 82% à 74% à cause de ce troisième verre.
Double ou triple vitrage : le thermique est amélioré
Comparons toujours notre double vitrage 4/20/4FE avec un triple vitrage 4FE/14/4/14/4FE (“FE” = “ITR” = faiblement émissif = isolation thermique renforcée).
L’air emprisonné diminue les effets de ponts thermiques et améliore donc les propriétés d’isolation de la fenêtre.
Dans le cas du triple vitrage, les 2 lames d’air permettent donc indéniablement de meilleures performances d’isolation thermique que le double vitrage, et réduisent ainsi le coefficient thermique de déperdition de chaleur du vitrage seul “Ug” (g=glass). Ce dernier passe de 1,1W/m²/°K du double vitrage à 0,6 soit une augmentation des performances de 45% !
Pendant l’été et ses 25 degrés à l’extérieur, un confort optimal est obtenu avec le triple vitrage qui limite la montée en température du logement car l’entrée de la chaleur des apports solaires est bloquée.
En présence de fortes chaleurs ou de canicule, le triple vitrage évitera ainsi l’utilisation de climatiseurs, ventilateurs ou autres rafraîchisseurs énergivores :
Pendant l’hiver et ses 0 degrés à l’extérieur, de faibles pertes de chaleur avec un triple vitrage engendrent ainsi des économies sur la facture énergétique :
En France, pays de climat tempéré, le triple vitrage ne se démarque pas énormément du double vitrage pour le confort thermique, hormis dans des régions très froides comme la montagne ou les régions Nord, Nord-Est, Centre-Est. Freinant les apports de chaleur de l’extérieur, il trouvera principalement sa légitimité en façade nord.
Double ou triple vitrage : le facteur énergétique moins bon
Le pourcentage “TE” de flux d’énergie solaire transmis directement à travers la paroi vitrée passe de 60% pour notre double vitrage précédent à 48% pour le triple… de par cette paroi supplémentaire.
Double ou triple vitrage : le facteur solaire moins intéressant
Du fait de son vitrage supplémentaire, le triple vitrage apporte moins de chaleur dans la maison. Le facteur solaire “g”, anciennement “FS”, est la proportion d’énergie solaire totale qui est restituée effectivement à l’intérieur à la suite de l’échauffement des verres par absorption énergétique, aussi bien directe “TE” qu’indirecte “TES” :
Le facteur solaire du triple vitrage de notre comparatif est d'environ 0,54 alors que le double vitrage a un facteur solaire “g” d'environ 0,65 soit une baisse des performances de près de 17%. Toutefois, il faudra choisir un juste milieu certes avec un “g” important pour profiter d’apports solaires gratuits, mais sans pour autant dépasser une certaine valeur pour limiter les risques de surchauffe.
Double ou triple vitrage : le prix est augmenté
Évidemment, plus de matière vitrée, plus d'intercalaires, un environnement obligatoirement plus résistant par rapport à cette surcharge, des profils de réception souvent spécifiques, des manipulations de fabrication, de transport et de pose plus compliquées, influent en hausse sur le prix de revient.
Double ou triple vitrage : l’isolation phonique sans grande différence
Le verre supplémentaire du triple vitrage n’augmente, à lui seul, qu'infiniment l’indice d’affaiblissem*nt acoustique. Dans notre comparatif :
- le double vitrage 4/20/4 affaiblit de Rw=31dB
- son hom*ologue triple vitrage 4/14/4/14/4 atteint Rw=32dB
Mais comme pour un double vitrage, on pourra jouer sur les épaisseurs dissymétriques des vitrages ou un vitrage spécifique absorbant pour atteindre de beaux niveaux. Ainsi, un triple vitrage 10/12/6/12/44.1silence de 48mm performera à Rw=46dB !
Double ou triple vitrage : la sécurité un peu augmentée
Au vu de toutes les couches qui la composent, une fenêtre en triple vitrage n'est qu'un début de solution retardateur d’effraction : plus d’épaisseurs à traverser, plus de solidité, plus de bruit lors de la casse.
Fenêtre triple vitrage : avantages et inconvénients
La fenêtre triple vitrage est synonyme d'une meilleure isolation thermique et de plus de sécurité cependant une fenêtre triple vitrage est plus épaisse donc plus lourde, le triple vitrage réduit aussi la transmission lumineuse et énergétique extérieure. Enfin la fenêtre triple vitrage, mobilisant plus de matériel, est plus onéreuse. Il faut noter qu'il n'y a pas une grande différence entre l'isolation phonique du double et du triple vitrage.
Double ou triple vitrage : dans quel cas ?
- Dans les régions chaudes où l’hiver présente des températures tempérées, un double vitrage avec de bonnes options de traitements (thermiques, solaires), donc de bonnes caractéristiques énergétiques et lumineuses, pourra être suffisant.
- Dans des climats très froids ou en montagne, le triple vitrage sera plus intéressant par un meilleur coefficient d’isolation thermique.
- Pour des menuiseries orientées vers l’est et le nord, avec donc peu d’apport solaire passif, le triple vitrage améliorera l’isolation thermique
- Pour des menuiseries dont l’orientation est tournée vers l’ouest et le sud, des menuiseries à double vitrage s'avèreront suffisantes
En rénovation, avec souvent des menuiseries de petites ou moyennes surfaces, les gains énergétiques du triple vitrage, certes plus isolant, restent insuffisants par rapport aux déperditions totales du bâti car il conviendrait de prévoir également l’isolation des murs par l’intérieur ou l’extérieur, des sols, des combles et de la toiture, ainsi que l’élimination des ponts thermiques. Les pertes thermiques par les menuiseries représentent globalement 15% du total pour le bâtiment, les gains énergétiques seront donc très faibles par rapport au surcoût des triple vitrages si on ne traite pas les 85% restants. De plus, les apports solaires passifs baissent de 20%, la luminosité diminue de 10%, avec un surcoût financier très important (50% en moyenne), un poids supérieur de 50% (conduisant à une mise en œuvre difficile, une inadaptation à la rénovation, une usure prématurée des charnières), un renforcement du support impératif. Il sera plus rentable de se tourner vers des doubles vitrages alliant de bonnes performances d’isolation avec une captation des apports solaires passifs (facteur g) bien supérieure, particulièrement intéressante en mi-saison.
- En travaux neufs, hormis les régions froides ou les expositions nord, les triples vitrages ne s’imposent pas obligatoirement car les architectures bioclimatiques sont désormais soignées en limitant au maximum les ouvertures au nord et les grandes ouvertures disposées pour profiter pleinement des apports solaires passifs.
- Dans le cadre de la construction d’une maison écologique comme une maison passive, un bâtiment basse consommation (BBC) ou à très haute performance énergétique, les calculs des besoins bioclimatiques d’un bâtiment conduisent à choisir un vitrage en fonction de chaque caractéristique. Le bâtiment étant déjà bien isolé, les limitations des déperditions thermiques d’un triple vitrage ne seront qu’un plus. En demi-saison, celui-ci ne permet pas des apports solaires aussi importants que le double vitrage, mais la saison de chauffe est plus courte car le bâtiment plus performant ne nécessite pas d’obtenir des apports solaires importants. En été, ces apports solaires sont toujours moins importants, mais cela constitue plutôt un avantage car moins de surchauffes.
Tout ne sera qu’ajustages, de jonglage avec un mix d’autres protections solaires pour le confort d’été (stores, volets roulants, brises-soleil orientables, masques extérieurs, …).
Pour des régions très chaudes en été et tempérées en hiver, le triple vitrage limite la montée en température du logement et rend plus supportable la chaleur en période estivale tout en bénéficiant d’une température maîtrisée lors des journées hivernales. La meilleure efficacité énergétique résulte d’un optimum entre la valeur d’isolation thermique Ug et le facteur solaire g pour le chauffa*ge.
Ainsi, le vitrage le plus efficace n’est pas forcément celui qui a la valeur Ug la plus basse si celle-ci est contre balancée par une valeur de facteur solaire très élevée. Par exemple, un double vitrage avec une valeur Ug de 1,1 et un facteur solaire élevé de 0,65 peut être globalement et suivant le cas plus efficace qu’un triple vitrage avec un Ug de 0,6 mais un facteur solaire plus faible de 0,56.
Les déperditions thermiques d’un triple vitrage sont donc limitées, mais au prix d’une réduction des apports solaires gratuits. Dans l’attente de calculs précis réalisés par un bureau d’études thermiques pour chaque projet dans sa région, le gain dans la balance énergétique n’est donc pas si évident à priori entre un triple et un double vitrage performant. De plus, un triple vitrage n’apporte pas vraiment d’amélioration sur l’isolation acoustique ou la sécurité et constitue un ensemble plus lourd et plus cher qu’un double vitrage.
Comme pour les lames de rasoirs, vous entendrez aussi parler de quadruple vitrages, privilégier le produit vraiment adapté à votre environnement et à votre besoin !
Encore une fois, à chaque menuiserie d’une même habitation son vitrage, en fonction de son exposition (nord-est, sud-ouest), sa localisation (façade rue ou jardin, rdc ou étage), sa destination (pièce de jour, pièce de nuit, pièce de service). Ainsi les performances thermiques, acoustiques, de sécurité seront parfaitement adaptées.
