11-2 - Choix du type de vitrage en maison passive (V2016)

Le sommaire des infos et concepts des maisons passives
La multiplicité des critères

Dans les constructions seulement conformes à la réglementation thermique française RT2012, les doubles vitrages sont la règle. Dans celles qui sont passives et qui sont installées dans les climats français les plus chauds, les doubles vitrages peuvent être éventuellement utilisés mais, partout ailleurs, les triples vitrages sont de rigueur, non par choix du concepteur mais parce qu’ils sont imposés par les calculs thermiques des maisons passives. Ces constats généraux montrent que la qualité thermique des constructions et le climat dans lequel elles sont installées sont les premiers indicateurs du type de vitrage vraisemblablement le plus adapté à chacun des concepts. Ces deux paramètres ne sont bien sûr pas les seuls à prendre en compte. Au risque de devoir modifier les premières appréciations qui découlent de leur prise en compte, les questions à se poser, projet par projet, parfois même menuiserie par menuiserie d'un même projet, sont nombreuses et variées. En voici quelques-unes :
  • Quelle est l’orientation de la baie par rapport au sud?
  • La baie est-elle ombragée et en quelle saison?
  • Quelles sont les qualités comparées des doubles et triples vitrages?
  • Quelle est la qualité de la menuiserie qui supporte le vitrage à choisir?
  • Quelles sont les différences de prix à l’investissement et quelles sont les conséquences financières à l’usage?
  • La différence de prix peut-elle se justifier économiquement avec un temps de retour sur investissement acceptable?
  • Quelle est l’incidence du choix en terme d’éclairage et de bruit?

Les réponses à tout ou partie de ces questions permettront d’approcher le meilleur choix possible avec le minimum de risque d’erreur. Les calculs thermiques devront ensuite confirmer l’adéquation du choix au concept thermique à mettre en œuvre ou inciter à trouver une vraie solution. Enfin, les vitrages réellement mis en œuvre dans la zone chauffée de la construction devront être conformes à ceux qui auront été validés par les calculs thermiques.

Un autre facteur, plus subjectif, pourra toutefois intervenir dans le choix définitif des vitrages. Il s’agit du confort thermique. Celui qui résulte de l’usage des triples vitrages est en effet bien supérieur à celui procuré par les doubles du fait de l’augmentation de la température des surfaces vitrées intérieures et donc de la suppression de l’effet de paroi froide. Choisir un triple vitrage à la place d’un double pour améliorer le confort ne posera généralement aucun problème puisque, de plus, les bilans thermiques seront simultanément améliorés. Dans ce cas, les autres composants de la construction passive pourront même être optimisés en vertu du principe de compensation des constructions conformes au label Passivhaus. L’augmentation du prix des vitrages pourra ainsi être éventuellement équilibrée par la baisse des prix d’autres composants du projet.

Enfin, un autre critère de choix du type de vitrage à prendre en compte est le type de local. Cet élément est même primordial puisque toute contrainte thermique peut disparaître dans les locaux non chauffés ou ceux dont la gestion de la température est inutile, tels les garages, les celliers ou les serres par exemple. Dans ces cas, les simples vitrages pourront être utilisés dans les menuiseries les plus rudimentaires et donc les moins chères. Les doubles vitrages pourront toutefois y être mis en œuvre pour réduire et parfois supprimer les risques de gel. Ces locaux ne nécessitent bien évidemment aucun calcul thermique.


Les évolutions technologiques

L’évolution actuelle du secteur de la construction écologique montre qu’une approche par l’expérience à des limites importantes parce que ce qui était vrai hier peut être totalement faux aujourd’hui. Faute d’une veille technologique adéquate et efficace, les évolutions peuvent très souvent passer inaperçues. On ne peut plus systématiquement faire comme d’habitude, en fonction de l'expérience… Les solutions traditionnelles qui ont pourtant fait leurs preuves peuvent devenir obsolètes avec pour conséquence la remise en cause des connaissances qui leur sont attachées et, de plus en lus fréquemment, la nécessité d’en acquérir de nouvelles.


L’intérêt des triples vitrages en hiver

Il y a seulement quelques années, par exemple, les doubles vitrages étaient recommandés presque partout en France, en paroi orientée au sud, parce que les apports solaires directs y étaient supérieurs aux pertes par conduction. Les surcoûts des triples vitrages et les pertes d’apports solaires dus à leurs facteurs solaires plus faibles étaient souvent éliminatoires. En paroi nord et en hiver, par contre, les triples vitrages pouvaient être recommandés pour limiter les pertes par conduction.

Aujourd’hui, le rapport entre les apports solaires et les pertes par conduction des doubles vitrages a peu changé même si leurs performances ont été améliorées. En hiver, les doubles vitrages exposés au sud apportent encore plus d’énergie qu’ils n’en perdent par conduction lorsqu’ils ne sont pas ombragés. Ce qui a le plus changé, ce sont les triples vitrages. Leurs facteurs solaires sont actuellement équivalents à ceux des doubles vitrages les plus performants. Les apports solaires qu’ils permettent se combinent alors à une baisse des pertes par conduction qu’ils peuvent diviser par 2. Le confort, comme évoqué précédemment, est également amélioré grâce à une hausse importante de leur température de surface intérieure. En parallèle, les différences de prix entre certaines menuiseries performantes en double et en triple vitrage, du niveau de celles qui sont utilisables en maisons passives, sont fortement réduites par le fait que les menuiseries sont, dès le départ, conçues pour des triples vitrages. Le choix des doubles vitrages au lieu des triples implique, dans ce cas, une modification des parcloses standards avec un surcoût qui vient grever l’économie réalisable. La différence de prix entre menuiseries double et triple vitrage est alors limitée et ceci d’autant plus que les menuiseries triple vitrage se développent de plus en plus rapidement. Au bilan, le choix des triples vitrages est devenu préférable d’un simple point de vue thermique. Le frein à leur usage reste essentiellement le fait de leur prix plus élevé à l’investissement.

L’intérêt des triples vitrages en été

Les apports de chaleur en été sont un autre facteur du choix des menuiseries et de leurs vitrages parce que le confort durant cette période prend une importance d’autant plus grande que le climat se réchauffe. Il serait en effet stupide de choisir des vitrages destinés à réduire seulement le chauffage en hiver alors que ce même choix obligerait à climatiser en été. À l'image de l’isolation qui protège en hiver mais aussi en été, les vitrages les plus performants limitent la pénétration de la chaleur par conduction, en été, à l’ombre, lorsque l’a température sous abri est supérieure à la température intérieure. Le confort estival est également amélioré par le fait que les températures des surfaces intérieures des triples vitrages sont nettement plus faibles qu’avec les doubles


La complexité des choix

La masse des critères à prendre en compte dans le choix des vitrages est intimement couplée à l’environnement, au climat local et à la conception propre à chaque construction, notamment aux orientations, aux ombrages ainsi qu'aux modèles et aux dimensions des menuiseries. Dans le cas des maisons passives optimisées en fonction du principe de compensation du label Passivhaus, ces choix doivent de plus être toujours adaptés à la solution finalement retenue. La veille technologique régulière nécessitée par les évolutions techniques doit être complétée par la recherche de nouveaux produits adaptés aux concepts. La disponibilité de ces derniers doit être vérifiée.

Le choix technique définitif des vitrages retenus parmi l’ensemble des solutions possibles, tant pour les solutions RT2012 que passives, dépend uniquement des calculs thermiques spécifiques à chacun des concepts.

La qualité minimale des vitrages doit uniquement résulter
des calculs thermiques adaptés au concept mis en œuvre

Le meilleur choix économique est beaucoup plus complexe. Il est fonction des différentes solutions thermiques possibles, des prix unitaires et des quantités. Les prix unitaires des composants d’une construction oscillent parallèlement à la qualité proposée, mais les prix globaux évoluent également en fonction des quantités à mettre en œuvre. Ils sont différents d’une région à l’autre et d’une entreprise à l’autre. Dans le cas des maisons passives, le prix global varie de plus en fonction des compensations à éventuellement mettre en œuvre. Le fait de choisir des triples vitrages permettra de baisser les performances, et donc le prix d’autres composants de la construction comme l’épaisseur de l’isolation des murs ou la qualité de la VMC. Inversement, les doubles vitrages qui augmentent les déperditions par conduction nécessiteront d’augmenter la qualité des mêmes prestations ou celle d’autres composants comme, par exemple, celles de l’isolation du sol ou du toit. Utiliser des doubles vitrages ne permet toutefois de baisser que le prix de quelques menuiseries tandis que les répercussions de ce choix sur l’isolation s’appliquent à une quantité bien plus grande qui est celle de la totalité de sa surface. En maison passive optimisée, trouver la combinaison de matériaux et de matériels la mieux optimisée économiquement en fonction de la région est d’une rare complexité du fait des interactions entre tous les choix possibles ainsi que du nombre d’informations nécessaires qui ne peuvent jamais être disponibles et contrôlables lors de la conception.
Jean-Michel Pupille - Architecte D.P.L.G.

En résumé :

  • L’usage de simples vitrages devra être impérativement limité à tous locaux non chauffés
  • Les doubles ou triples vitrages sont obligatoires dans tous les locaux où la température doit être contrôlée
  • Certains triples vitrages actuels sont jusqu’à deux fois plus performants que les doubles vitrages
  • Les triples vitrages doivent être réservés aux menuiseries performantes correctement mises en œuvre
  • Les triples vitrages améliorent le confort en limitant la différence de température entre leur face intérieure et l’air
  • La qualité minimale des vitrages doit uniquement résulter des calculs thermiques adaptés au concept mis en œuvre
 

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