Fenêtres : aspects techniques
Une fenêtre peut être soit une source d'apports caloriques (journée ensoleillée, façade sud..), soit une source de déperdition thermique (journée sans soleil, façade nord, nuit...). Les facteurs qui interviennent dans ce calcul sont aussi le climat, la performance thermique de la fenêtre et la performance des occultations. Dans la maison bioclimatique, on cherche à obtenir un bilan thermique des surfaces vitrées positif (plus d'apports que de pertes) sur une saison de chauffe. On cherche aussi à éviter les surchauffes d'été.
La disposition des pièces dans notre maison était déjà basée sur le principe du bioclimatisme (article : bioclimatisme et plan de la maison) , nous avons suivi le même principe pour les fenêtres.
1-Orientation des fenêtres:
De grandes ouvertures au SUD pour profiter au maximum des apports caloriques du soleil quand il est bas dans le ciel en hiver.
Peu d'ouvertures au NORD pour limiter les pertes thermiques. En effet, une fenêtre, même très performante (Uw =1.5) , a toujours un bilan thermique négatif sur cette exposition !
Une fenêtre de chambre à l'EST pour bénéficier du soleil du matin.
Une porte fenêtre à l'OUEST donnnant sur la terrasse couverte, donc pas de problème de surchauffe d'été (le soir).
Au final, les fenêtres représentent 40% des parois au SUD, 5% des parois à l'EST, 5% des parois au NORD et 5% des parois à l'OUEST.
2-Performance des fenêtres :
Au début, nous nous sommes posés la question d'utiliser des triples vitrages, mais à la réflexion, le surcoût (très important) ne semblait pas pertinent dans notre région où les hivers ne sont pas très rigoureux (Sud Ouest).
Nous avons finalement commander nos fenêtres chez un fabricant de la région (les menuiseries Grégoire à Montpon 24) car le rapport performance/prix était très bien pour du bois /alu (qui est cher).
Nous avons choisi des menuiseries mixtes bois/alu parce que le bois est un bien meilleur isolant que l'aluminium et parce que l'entretien de l'aluminium est bien plus facile que celui du bois !
Ces menuiseries sont équipées de double vitrage 4/16/4 ITR avec argon.
Au final, le coefficient d'isolation des ouvertures est très bon : Uw = 1.6 pour les portes-fenêtres et Uw = 1.3 pour les fenêtres. Uw mesure la déperdition énérgétique de la fenêtre (vitre+cadre), plus le chiffre est petit et meilleure est l'isolation. Cela correspond a un classement TH9 pour les portes-fenêtres et TH10 pour les fenêtres.
3-Quelques exemples pour mieux comprendre (source : La conception bioclimatique. éditions Terre Vivante)
Une fenêtre simple vitrage avec un Uw de 4.95 a un bilan thermique de - 75 au SUD et - 203 au NORD
Une fenêtre double vitrage avec un Uw de 2.95 a un bilan thermique de +41 au SUD et -87 au NORD
Une fenêtre double vitrage très performante avec un Uw de 1.5 a un bilan thermique de +125 au SUD et - 4 au NORD
Ces performances sont améliorées s'il y a des volets (nuits d'hiver).
3-Volets :
Nous avons choisi des volets roulants, mais nous voulions éviter les ponts thermiques produits par la pose classique des volets roulants dans le linteau. Nous poserons ces volets en applique sur le mur extérieur pour éviter ce problème. Ce choix n'a rien de conventionnel, on verra les coffres de volets à l'extérieur....!!! Ce sera l'objet d'un article...
4-Ombrage pour éviter la surchauffe d'été.
Toute la façade SUD sera équipée d'une pergola couverte d'une vigne . En été, les baies vitrées seront protégées du soleil (haut dans le ciel) par la végation et en hiver, les feuilles seront tombées et le soleil (bas dans le ciel) pourra rentrer.
La disposition des pièces dans notre maison était déjà basée sur le principe du bioclimatisme (article : bioclimatisme et plan de la maison) , nous avons suivi le même principe pour les fenêtres.
1-Orientation des fenêtres:
De grandes ouvertures au SUD pour profiter au maximum des apports caloriques du soleil quand il est bas dans le ciel en hiver.
Peu d'ouvertures au NORD pour limiter les pertes thermiques. En effet, une fenêtre, même très performante (Uw =1.5) , a toujours un bilan thermique négatif sur cette exposition !
Une fenêtre de chambre à l'EST pour bénéficier du soleil du matin.
Une porte fenêtre à l'OUEST donnnant sur la terrasse couverte, donc pas de problème de surchauffe d'été (le soir).
Au final, les fenêtres représentent 40% des parois au SUD, 5% des parois à l'EST, 5% des parois au NORD et 5% des parois à l'OUEST.
2-Performance des fenêtres :
Au début, nous nous sommes posés la question d'utiliser des triples vitrages, mais à la réflexion, le surcoût (très important) ne semblait pas pertinent dans notre région où les hivers ne sont pas très rigoureux (Sud Ouest).
Nous avons finalement commander nos fenêtres chez un fabricant de la région (les menuiseries Grégoire à Montpon 24) car le rapport performance/prix était très bien pour du bois /alu (qui est cher).
Nous avons choisi des menuiseries mixtes bois/alu parce que le bois est un bien meilleur isolant que l'aluminium et parce que l'entretien de l'aluminium est bien plus facile que celui du bois !
Ces menuiseries sont équipées de double vitrage 4/16/4 ITR avec argon.
Au final, le coefficient d'isolation des ouvertures est très bon : Uw = 1.6 pour les portes-fenêtres et Uw = 1.3 pour les fenêtres. Uw mesure la déperdition énérgétique de la fenêtre (vitre+cadre), plus le chiffre est petit et meilleure est l'isolation. Cela correspond a un classement TH9 pour les portes-fenêtres et TH10 pour les fenêtres.
3-Quelques exemples pour mieux comprendre (source : La conception bioclimatique. éditions Terre Vivante)
Une fenêtre simple vitrage avec un Uw de 4.95 a un bilan thermique de - 75 au SUD et - 203 au NORD
Une fenêtre double vitrage avec un Uw de 2.95 a un bilan thermique de +41 au SUD et -87 au NORD
Une fenêtre double vitrage très performante avec un Uw de 1.5 a un bilan thermique de +125 au SUD et - 4 au NORD
Ces performances sont améliorées s'il y a des volets (nuits d'hiver).
3-Volets :
Nous avons choisi des volets roulants, mais nous voulions éviter les ponts thermiques produits par la pose classique des volets roulants dans le linteau. Nous poserons ces volets en applique sur le mur extérieur pour éviter ce problème. Ce choix n'a rien de conventionnel, on verra les coffres de volets à l'extérieur....!!! Ce sera l'objet d'un article...
4-Ombrage pour éviter la surchauffe d'été.
Toute la façade SUD sera équipée d'une pergola couverte d'une vigne . En été, les baies vitrées seront protégées du soleil (haut dans le ciel) par la végation et en hiver, les feuilles seront tombées et le soleil (bas dans le ciel) pourra rentrer.