Les fenêtres

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Avec une réglementation thermique exigeante et leurs grandes qualités techniques, les fenêtres augmentent l’efficacité énergétique de la maison.

Les fenêtres, c’est un point-clé en matière de performance énergétique mais aussi de confort. Dans les maisons neuves, elles assurent trois rôles : elles isolent du froid, récupèrent les apports solaires et optimisent l’éclairage naturel. Et pour une vie agréable en toutes saisons, elles s’accompagnent de protections solaires pour éviter les surchauffes estivales. Les portes, elles aussi, doivent faire montre de vertus isolantes, mais il faudra également se pencher sur leur look puisqu’elles constituent la signature de la maison.

Maison neuve : quelle réglementation pour les fenêtres ?

L’actuelle réglementation thermique (RT 2012) mise sur la conception bioclimatique via une surface minimale de fenêtres. Ces dernières doivent aussi répondre à des exigences techniques strictes. Le résultat ? Une meilleure isolation, la récupération des apports solaires et un éclairage naturel optimisé, ce qui permet d’économiser l’énergie.

Les maisons contemporaines exigent un vitrage à la pointe de la technologie. www.saint-gobain.fr© Saint-Gobain Glass solutions

Le principe de la RT 2012. Cette réglementation impose aux maisons de ne pas consommer plus de 50 kWh par mètre carré et par an avec une modulation selon les régions. Pour atteindre ce résultat, elle instaure un coefficient spécifique, le BBio ou besoin bioclimatique. Calculé en points, il détermine la capacité de la maison à limiter ses besoins énergétiques en fonction de sa localisation, de son altitude et de sa surface sans tenir compte des appareils de production d’énergie (chauffage notamment). Plus précisément, le BBio de la maison doit être inférieur à une valeur de référence dite BBio max. L’idée est donc de faire baisser le BBio de la maison pour réduire ses besoins en énergie grâce à des solutions techniques appropriées.

Le rôle des ouvertures. Pour optimiser la conception bioclimatique et diminuer le Bbio, la RT 2012 impose aux maisons une surface de baies (portes, fenêtres), égale à au moins un sixième de la surface habitable. En d’autres termes, bâtir une villa peu gourmande en énergie ne passe plus par la réduction des ouvertures. Mieux : plus les surfaces vitrées sont importantes, plus la construction est efficace sur le plan énergétique. Selon une étude Cardonnel Ingénierie, jusqu’à 25 % de baies vitrées, les gains obtenus au niveau du BBio sont significatifs (de 4 à 10 points, soit 2 à 5 kWh/m²). Les besoins en éclairage artificiel sont réduits de près de 15 %.

Une gamme Altimo en PVC conçue par Swao pour s’intégrer à toutes les constructions. www.swao.fr© Swao

Fenêtres et apports naturels. En hiver, les fenêtres, qui ne sont jamais aussi isolantes que les murs, doivent d’abord limiter les déperditions thermiques vers l’extérieur. Une action qui la nuit sera renforcée par la fermeture des volets. Leur deuxième mission : le jour, elles récupèreront les calories solaires et les retiendront à l’intérieur. C’est pour cette raison qu’elles devront être majoritairement exposées au sud-est- au sud et au sud-ouest. En été, c’est la démarche inverse qui s’impose. Car avec une grande surface vitrée et une très forte isolation, gare aux surchauffes. La question est plus délicate si, en raison d’un environnement bruyant, la possibilité d’ouvrir les fenêtres est limitée. La solution ? Les protections solaires comme les casquettes et les stores. Elles permettront de garder un éclairage naturel optimal tout en limitant les ardeurs du soleil. Autre piste : planter des arbres à feuilles caduques devant la maison. En hiver, ils laissent passer les rayons du soleil et ils les filtrent en été.

Comment reconnaître la performance des fenêtres

En matière d’ouvertures, la réglementation n’impose pas de solution toutes faites. Mais les portes et plus encore les fenêtres devront afficher de bonnes performances en termes d’isolation comme de transmission lumineuse. Elles devront également répondre à des normes précises et à des labels de qualité.

Une fenêtre de toit VELUX® qui offre un maximum de luminosité. www.velux.fr© Velux

Performance et résistance. Le plus important, c’est le coefficient de transmission thermique Uw. Plus il est faible, plus l’ouverture est isolante. En RT 2012, pour faire baisser les besoins bioclimatiques du bâtiment (le coefficient BBio), la plupart des fenêtres affichent un Uw inférieur à 1,8. La réglementation prend également en compte le facteur solaire Sw. Plus il est élevé, plus la quantité de chaleur transmise à l’intérieur de la maison est importante. Le coefficient TLw évalue la capacité à transmettre la lumière naturelle à l’intérieur d’une pièce. Plus il est élevé, meilleure est la transmission. L’impact des ouvertures sur le BBio dépend ainsi de la façon dont les différents coefficients sont mixés dans l’étude thermique. A voir également : la capacité de résistance aux intempéries établir par le classement AEV comme Air, Eau, Vent. D’une façon générale, plus ses chiffres sont élevés, plus la menuiserie est solide.

Les labels de qualité. Portes et fenêtres répondent à toute une série de signes de qualité. La certification NF et le marquage CE attestent de leur conformité à la réglementation. Le label Acotherm garantit la qualité globale. Il classe la performance énergétique selon sept niveaux, de Th5 à Th11, ce dernier étant le plus efficace. L’affaiblissement acoustique se mesure selon quatre indices, de AC1 à AC4 selon la même logique. Le label Cekal certifie la qualité des menuiseries à doubles vitrages pendant dix ans. Obéissant à un référentiel très strict, il porte sur les performances thermiques et acoustiques mais aussi sur l’étanchéité ou encore la sécurité. Enfin, les ouvertures doivent bénéficier des avis techniques du Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) et leur pose est réglementée par des Documents techniques unifiés (DTU).

Volets et protections solaires
Les volets sont inséparables des fenêtres. D’abord pour des questions évidentes de confort. Mais aussi et surtout parce qu’ils augmentent la performance énergétique de la maison. Clos la nuit, ils freinent les déperditions thermiques. Ouverts le jour, ils permettent de récupérer les calories solaires en hiver. En été, ils doivent pouvoir être fermés pour se protéger des surchauffes. Ils sont d’ailleurs pris en compte dans la réglementation et des volets performants font baisser le coefficient de transmission thermique donc le BBio de la maison. Tous les modèles peuvent s’adapter aux constructions d’aujourd’hui, même si la RT 2012 privilégie les volets roulants.
Confort d’été. Avec une maison largement pourvue en ouvertures, le soleil estival peut rendre la maison difficile à vivre. C’est pourquoi la réglementation insiste aussi sur le confort d’été. Ainsi, les chaque menuiserie doit pouvoir s’ouvrir sur au moins 30 % de sa surface pour permettre à l’air de circuler. Et l’on protégera les ouvertures par des casquettes ou des brise-soleil, qui réduiront l’impact des rayons de l’astre du jour. Conseil : placez des arbres à feuilles caduques en façade sud. L'été, ils limiteront les ardeurs du soleil tandis qu'en hiver, sa chaleur entera dans la maison, générant ainsi lumière et économies d'énergie.

Ce qu'il faut savoir pour choisir sa fenêtre

C’est l’étude thermique qui détermine le choix des menuiseries en fonction des caractéristiques de la maison, de son emplacement et des choix de l’acquéreur. Le plus souvent, ce sont des fenêtres à double vitrage à gaz argon et à faible émissivité qui seront posées.

Ce Système CP 68 Reynaers de fenêtres et portes-fenêtres coulissantes hautes performances présente une parfaite étanchéité à l'air. www.reynaers.fr© Reynaers

Penser global. Le choix des ouvertures dépend de la zone climatique, de la configuration de la maison ou encore de son orientation. Des critères pris en compte par l’étude thermique, qui va également intégrer les différents coefficients (Uw, Sw), avec pour objectif de faire diminuer le BBio de la maison. Par exemple, si l’on pose une grande baie vitrée coulissante au sud avec un Uw élevé, on pourra compenser avec des triples vitrages avec un Uw très bas au nord. Et c’est ainsi que la maison respectera la réglementation.

Basique performant. Les maisons RT 2012 sont équipées a minima de menuiseries à double vitrages 4/16/4 peu émissifs à gaz argon. Chaque vitre fait 4 mm d’épaisseur et elles enferment une lame de gaz argon, qui renforce les capacités isolantes de la fenêtre. Le tout est étanche grâce à des joints installés entre les vantaux et les vitres. Quant à la faible émissivité, elle est assurée par un film métallique transparent posé sur la vitre intérieure. Le procédé permet de piéger les calories solaires à l’intérieur ce qui limite les besoins en chauffage et fait baisser le BBio. Au bout du compte, ces fenêtres réglementaires affichent un coefficient Uw de l’ordre de 1,2 à 1,5.

Evolutions techniques. Les doubles vitrages à bords chauds (warm edge) sont pourvus de profilés intercalaires, qui réduisent au maximum les pertes de calories vers l’extérieur. Autre possibilité : les vitrages à contrôle solaire. Ils sont spécialement conçus pour limiter les apports solaires en été pour éviter les surchauffes. Vous pouvez également opter pour des doubles vitrages acoustiques. L’une des vitres fait 10 mm d’épaisseur (4/10/10), ce qui amortit les bruits venus de l’extérieur.

Ces fenêtre et porte-fenêtre TB77de chez Tryba offrent de hautes performances thermiques. www.tryba.com© Tryba

Et les triples vitrages ? Le plus souvent, ils se composent de trois vitres de 4 mm d’épaisseur chacune qui enferment deux lames de gaz argon de 16 et 10 cm (triple vitrage 4/16/4/10/4 par exemple). Résultat : un coefficient Uw généralement inférieur à 1, d’où un bon impact sur le BBio. Mais leur facteur solaire et leur transmission lumineuse sont plus faibles, ce qui pénalise l’éclairage naturel. Ils sont également plus chers et plus lourds, d’où une mise en œuvre plus délicate. Au bout du compte, ils restent rarement employés dans les maisons sous RT 2012. En règle générale, on les réserve aux parois nord et aux villas situées dans les régions très froides.

Précautions. Si vous passez par un constructeur, notez qu’il est soumis à une obligation de résultats concernant la RT 2012 via son contrat de construction – loi de 1990. Il est donc obligé de faire une étude thermique sérieuse et de choisir des équipements efficaces et conformes aux normes et autres réglementations. La plupart d’entre eux travaillent en partenariats avec des fabricants réputés pour leur sérieux. Les bons architectes et les bons maîtres d’œuvre suivent la même logique. Les pseudo-professionnels qui s’exonèrent des garanties et des exigences de la RT 2012 sont à éviter !

Quels matériaux pour les fenêtre et les baies vitrées ?

PVC, bois, aluminium : ce sont les trois matériaux qui se partagent le marché de la fenêtre. Ils affichent des différences en termes de qualités techniques, d’esthétique et de prix. Autant de critères à examiner de près.

Des fenêtres en aluminium Initial Fenêtres ont été sélectionnées pour cette villa. www.initial-fenetres.com© Initial

Le PVC. C’est le matériau le plus employé en RT 2012. Les ouvrants et les dormants de la fenêtre enferment de petits caissons remplis d’air, ce qui leur offre de bonnes capacités isolantes. De quoi faire baisser le BBio de la maison. Autres atouts : une bonne résistance aux intempéries et un entretien facile. Par ailleurs, il offre une plus grande variété de coloris. Il peut être teinté dans la masse ou habillé d’un film appliqué à chaud (technique du plaxage), ce qui lui permet d’imiter le bois. Enfin, le PVC reste le matériau le plus économique.

Le bois. Il s’usine facilement, ce qui permet de créer une grande variété de formes. Il offre une grande solidité et il fait montre de très bonnes vertus isolantes. Il a donc un impact positif sur le BBio de la maison. Afin d’éviter la condensation, les menuiseries sont équipées d’un dispositif de drainage et de ventilation interne. Pour accroître ses performances et sa durabilité, on emploie la technique de lamellation (assemblage de différentes essences). Le plus souvent, les fenêtres bois sont faites de chêne ou de résineux, le premier étant plus cher. Lorsque ces bois sont d’origine européenne, ils sont traités contre les insectes, les champignons et les moisissures. Pour des ouvertures écolos, on privilégie les menuiseries arborant les labels TFT, FSC ou PEFC, qui garantissent que le bois provient de forêts gérées durablement.

L’aluminium. Il résiste bien à la corrosion et à l’humidité et s’entretient facilement. Plus fins, ces profilés offrent un meilleur clair de jour. Très rigide, il permet de créer des menuiseries de grande portée (baies vitrées notamment). Avec les techniques de thermolaquage ou d’anodisation il multiplie les teintes. Reste que l’alu est conducteur de chaleur. Pour garantir une bonne isolation, les menuiseries sont équipées de rupteurs de ponts thermiques (ce sont de petites barrettes de polyamide placées dans la structure). Cette surisolation est une condition essentielle pour faire baisser le BBio de la maison. Par ailleurs, l’alu est plus cher que les autres types de menuiseries.

Les menuiseries bois/alu. Elles mêlent les avantages des deux matériaux. Pour offrir une bonne résistance aux intempéries, on place la face alu à l’extérieur. La face bois prend place à l’intérieur d’où de très bonnes performances en termes d’isolation. Au final, cette solution apporte de grandes performances techniques et acoustiques (elle est aussi efficace que le bois pour diminuer le BBio). Revers de la médaille : un prix élevé.

Ces fenêtres bois FSC sont signées Bieber, une marque qui s'attache à mettre en oeuvre des solutions environnementales durables. www.bieber-bois.com© Bieber

Fenêtres : attention à la pose !
La RT 2012 impose une obligation de résultats en matière d’étanchéité. Les débits de fuites d’air vers l’extérieur ne doivent pas dépasser 0,6 m3 par m² de paroi et par heure. Ce niveau est vérifié à l’achèvement de la maison par un test spécifique (sauf pour les constructeurs engagés dans une démarche qualité). Autre contrainte : la réglementation impose un traitement spécifique des ponts thermiques. Du coup, la pose des fenêtres exige un grand soin. On pose ainsi des mousses de polyuréthane et des membranes à la jonction entre la menuiserie et l’ouverture du mur. Avec des baies à galandage (en s’ouvrant, le vantail s’intègre dans le mur), on opte pour des modèles avec isolation incorporée conformes à la RT 2012. Les coffrages de volets roulants sont eux aussi spécialement traités pour éviter les déperditions thermiques et offrir une bonne étanchéité. Enfin, les menuiseries doivent être adaptées au test de perméabilité effectué en fin de chantier. Pour le passer sans encombre, on pose des fenêtres notées A3 ou A4 sur le classement AEV.