Le verre et les économies d’énergie La réduction des émissions à effet de serre : un enjeu majeur
1/ En un siècle, les concentrations de gaz à effet de serre ont augmenté de 50 %
La communauté internationale se mobilise. En particulier l’Union Européenne s’est fixée l’objectif de réduire de 20%, d’ici 2020, ses émissions de gaz à effet de serre par rapport à leur niveau de 1990.
Au G8 de juillet 2008, cet objectif a été porté à 30%, dans le cadre d’un futur agrément international sur le climat, mais non signé à ce jour. (Source G8).
2/ Le secteur du bâtiment est particulièrement concerné
Premier consommateur d’énergie, loin devant les autres secteurs comme le transport et l’industrie, il représente 40 % de la consommation européenne.
Il est à l’origine du quart des émissions de CO2, toujours à l’échelle européenne.
3/ L’isolation : un facteur clé
L’amélioration de l’efficacité énergétique des bâtiments passe d’abord par une meilleure isolation. Le chauffage absorbe en effet 75 % de la consommation moyenne des ouvrages bâtis, en raison d’une isolation défaillante. Les solutions existent.
Remplacer toutes les fenêtres existantes, dans l’Union Européenne des 27, par des doubles vitrages à Isolation Thermique Renforcée permettrait d’économiser plus de
90 millions de tonnes de CO2 par an. Une économie qui serait portée à 97 millions de tonnes CO2, si l’on installait des triples vitrages dans les régions froides.
Soit, le tiers de l’objectif indicatif de réduction de gaz à effet de serre pour le secteur du bâtiment.
(Source : étude réalisée par le TNO, Organisation Néerlandaise pour la Recherche Scientifique Appliquée pour le compte de l’association européenne « Glass For Europe ». 2009)
Utiliser des vitrages de contrôle solaire à haute performance peut conduire à une économie de 16 à 86 millions de tonnes de CO2 par an d’ici 2020. Avec pour cette valeur maximale, la prise en compte d’un taux d’équipement en air conditionné dans l’existant et le neuf équivalent à celui des USA. Soit, pour ce dernier scénario, une contribution de 28% à l’objectif de réduction des émissions de CO2 pour le secteur du bâtiment.
(Source : étude du TNO portant sur 7 zones géographiques européennes et 5 types de bâtiments. 2008)
Les résultats sont encore plus probants si l’on considère le bilan dynamique de la fenêtre, c’est-à-dire si l’on prend en compte les gains énergétiques liés aux apports solaires.
Les simulations de performance thermique des bâtiments qui utilisent des logiciels sophistiqués montrent que, sur une maison type RT 2005, le passage d’un simple à un double vitrage à Isolation Thermique Renforcée permet de réduire la consommation de chauffage de plus de 35% ! Soit un gain de 20% par rapport aux moteurs de calculs traditionnels qui ne prennent pas en compte les apports solaires pour établir le bilan énergétique global d’une fenêtre (1).
Les vitrages sont les premiers capteurs d’énergie gratuite pour le bâtiment.
Ces mêmes simulations établissent que le recours à des doubles vitrages à Isolation Thermique Renforcée permettrait d’augmenter la surface vitrée : d’environ 15% aujourd’hui, elle pourrait passer à 25% de la surface au sol dans la plupart des régions de France, tout en continuant d’améliorer le bilan thermique en chauffage de la maison. Avec des effets induits positifs pour l’environnement : en accroissant l’apport en éclairage naturel, l’augmentation de la surface vitrée réduit la consommation électrique liée à l’éclairage artificiel.
Les vitrages isolants, en première ligne
Le vitrage est essentiel pour la bonne isolation d’un bâtiment. Doubles et triples vitrages à Isolation Thermique Renforcée, verres de contrôle solaire… leurs performances ne cessent de progresser, sous l’impulsion d’innovations majeures dans les techniques de dépôt de couches minces. La tendance allant dans le sens de verres de moins en moins émissifs. Car les doubles vitrages peu émissifs ont, en matière d’isolation thermique, une performance
3 fois plus élevée qu’un double vitrage classique.
Les caractéristiques d’un vitrage
Transmission lumineuse (ou TL) : exprimée en %. C’est la capacité du vitrage à laisser entrer la lumière visible. Ce critère mesure la clarté du vitrage et les besoins en éclairage.
Isolation thermique (ou coefficient Ug) : exprimée en W/(m².K). C’est la conduction thermique globale au centre du vitrage. Plus sa valeur est faible, plus le vitrage est performant pour isoler du froid et retenir la chaleur.
Facteur Solaire (ou coefficient g) : exprimé en %. C’est la capacité du verre à laisser entrer l’énergie solaire. Plus sa valeur est faible, plus le vitrage protège de la chaleur solaire ; plus sa valeur est élevée, plus le vitrage permet de bénéficier des apports solaires.
1/ Les différentes familles de verres isolants
Les doubles vitrages à Isolation Thermique Renforcée. Du type sgg CLIMAPLUS chez Saint-Gobain, ils sont devenus obligatoires dans de nombreux pays d’Europe.
En France, ils sont incontournables dans la construction neuve et la rénovation, depuis la réglementation thermique RT 2005. Dans la rénovation, les vitrages dotés d’un coefficient d’isolation thermique Ug de 1.1W/(m².K) tel que sgg CLIMAPLUS ULTRA N ou d’un coefficient Ug de 1.0W/(m².K) tel que sgg CLIMAPLUS ONE sont nécessaires pour bénéficier du crédit d’impôt.
Dans d’autres pays d’Europe, les réglementations n’évaluent pas simplement leur capacité d’isolation thermique, mais prennent aussi en compte leur bilan énergétique. Soit le coefficient Ug et le coefficient g.
Pour répondre à ces spécifications, Saint-Gobain propose une gamme de verres à couches particulièrement performants : les doubles vitrages avec sgg PLANITHERM TOTAL pour le marché anglais, et les triples vitrages avec sgg PLANITHERM MAX.
Les triples vitrages à Isolation Thermique Renforcée. Ils se développent particulièrement vite dans les pays du nord de l’Europe occidentale, sous l’effet de réglementations de plus en plus sévères.
Par exemple, le triple vitrage commence à s’imposer en Allemagne : sgg CLIMATOP a ainsi pesé pour 14% dans les ventes de vitrages enregistrées par Saint-Gobain Glass Deutschland en 2009.
Les vitrages de contrôle solaire. Ils ne sont pas encore obligatoires dans tous les pays d’Europe, notamment sur le marché résidentiel. En revanche, ils s’imposent dans le tertiaire comme solution aux apports solaires élevés (très grandes surfaces vitrées, chaleur liée aux éclairages, ordinateurs, etc.).
Sur le marché résidentiel, ces vitrages sont plutôt diffusés dans les régions du Sud ou pour équiper des grandes baies vitrées et des vérandas.
En France, la réglementation thermique RT 2005 spécifie d’ailleurs les facteurs solaires à ne pas dépasser selon les régions et les expositions. Dans tous les cas, les doubles vitrages de contrôle solaire sgg CLIMAPLUS SOLAR CONTROL ou 4S permettent de limiter l’utilisation de la climatisation, ou, pour les bâtiments qui n’en sont pas, dotés de réduire le nombre d’heures d’inconfort.
L’autonettoyant se répand dans les vérandas, les vitrages de toiture ou difficiles d’accès et les grandes baies vitrées.
La sécurité en plus
La plupart des verres à couches de Saint-Gobain existent dans une version « trempable » qui associe, à leurs performances notamment thermiques, la fonction Sécurité du verre trempé (plus grande résistance mécanique aux chocs et aux écarts de température).
Facilement reconnaissable, cette version « plus » est caractérisée par le chiffre « II » accolé au nom commercial : par exemple sgg PLANITHERM ULTRA N II.
2/ Les bénéfices utilisateurs Les vitrages isolants de Saint-Gobain présentent trois avantages essentiels pour l’utilisateur.
Économies d’énergie : Economies de chauffage en hiver, de climatisation en été et d’éclairage toute l’année !
Un double vitrage à Isolation Thermique Renforcée comme sgg CLIMAPLUS équipé d’un verre à couche sgg PLANITHERM ULTRA N isole trois fois plus qu’un double vitrage classique et six fois plus qu’un simple vitrage.
Un triple vitrage sgg CLIMATOP est encore deux à trois fois plus performant qu’un double vitrage à Isolation Thermique Renforcée, soit 7 fois plus isolant qu’un double vitrage classique.
Les nouveaux vitrages de contrôle solaire sgg COOL-LITE SKN peuvent réfléchir jusqu’à 70% de l’énergie solaire, limitant ainsi le recours à la climatisation. Une fonction intéressante quand on sait que refroidir d’un degré requiert 2 fois plus d’énergie que de chauffer d’un degré.
Protection de l’environnement
Les doubles vitrages sgg CLIMAPLUS contribuent à réduire les émissions de CO2, grâce aux économies d’énergie réalisées en chauffage et en climatisation.
Les verres à couches sont recyclables.
Les économies de chauffage obtenues après trois mois d’utilisation compensent l’énergie consommée pour fabriquer ce type de vitrage.
Le vitrage autonettoyant de Saint-Gobain, sgg BIOCLEAN agit par l’action combinée du soleil et de la pluie ; il réduit l’utilisation de détergents et diminue les quantités d’eau nécessaires au nettoyage.
Confort
Les verres à couches peu émissifs annulent pratiquement l’effet de « paroi froide ». Concrètement, lorsqu’il fait - 5°C à l’extérieur et + 20°C à l’intérieur, la température de la face intérieure d’un simple vitrage est de 2°C, alors qu’elle est proche de 17°C avec un double vitrage type sgg CLIMAPLUS ULTRA N.
Les verres à couches favorisent les surfaces vitrées plus larges pour plus de lumière et un meilleur confort visuel.
Les critères de choix des vitrages isolants
Les bénéfices des verres à couches sont indéniables en termes d’économies d’énergie et de confort, aussi faut-il choisir un verre approprié à la région, à l’exposition, à l’ensoleillement, et à la dimension du vitrage !
Dans les régions du Sud ou pour des expositions au Sud. Plus le vitrage sera exposé au soleil, plus le facteur solaire devra être bas. Quant au coefficient de transmission lumineuse, il devra faire l’objet d’un compromis entre l’exigence de profiter au maximum de la lumière naturelle et la nécessité de réduire les risques d’éblouissement.
Dans les régions du Nord ou pour les expositions au Nord, avec de forts ombrages.
Les apports solaires sont à privilégier, avec des vitrages au facteur solaire élevé, tout en limitant les pertes thermiques, ce qui suppose que ces vitrages soient aussi dotés d’un coefficient Ug le plus bas possible : par exemple un triple vitrage avec verres à couches. Dans ces zones, le coefficient de transmission lumineuse sera le plus élevé possible afin de profiter au maximum de la lumière naturelle.
Dans ces deux types de régions, pour les vitrages en toiture ou difficile d’accès comme pour les grandes baies vitrées, le vitrage autonettoyant s’avère particulièrement performant.
A savoir
Le coefficient Ug doit toujours être le plus bas possible afin de limiter les pertes de chaleur.
Plus les baies vitrées sont grandes, plus les apports solaires sont importants.
Le choix des vitrages doit permettre d’éviter les surchauffes et les températures inconfortables en été.
Les innovations de Saint-Gobain
En 20 ans, Saint-Gobain a multiplié par 6 la performance énergétique de ses vitrages. Le Groupe continue à adapter ses produits aux évolutions de la société. Les derniers exemples en date :
Encore moins émissif. Avec une émissivité de 1%, sgg PLANITHERM ONE réfléchit 99 % de la chaleur émise par rayonnement au travers d’un double vitrage. Ce qui fait de lui, le verre à couches le plus performant du marché. La version « trempable »
sgg CLIMAPLUS ONE safe lui assure la sécurité du verre trempé.
Isolant comme un mur. Le nouveau triple vitrage sgg CLIMATOP ONE affiche un coefficient d’isolation thermique Ug de 0.4W/(m².K), ce qui équivaut presque à la valeur de référence d’isolation des parois opaques (murs) spécifiée dans la RT 2005 (Ug de 0.36W/(m².K)).
Très basse consommation. Pour les maisons passives ou à très basse consommation d’énergie, Saint-Gobain a développé un verre à couches spécifique sgg PLANITHERM MAX destiné aux triples vitrages. Bénéficiant d’apports solaires aussi élevés qu’un double vitrage, il offre l’isolation thermique d’un triple vitrage.
Toujours plus rayonnant. Dans sa gamme actuelle de verres à couches de contrôle solaire haute performance sgg COOL-LITE SKN, Saint-Gobain va lancer un produit, capable de réfléchir 80% du rayonnement solaire.
Vitrages architecturaux. Pour répondre aux nouvelles exigences de la RT 2012 que devront satisfaire les bâtiments tertiaires dès 2011, Saint-Gobain lance un nouveau verre à couches sgg COOL-LITE XTREME 60/28 qui marque la naissance d’une nouvelle génération de verres de contrôle solaire. Sa transmission exceptionnelle (60%) pour un facteur solaire réduit (28%) et son coefficient de transmission thermique de 1,0 W/(m².K) l’imposeront comme la nouvelle référence en terme d’efficacité énergétique dans les vitrages architecturaux.
Multifonction. Les vitrages cumulent de plus en plus les fonctions : peu émissifs, dotés de propriétés de contrôle solaire, ils sont aussi autonettoyant…
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