Le vitrage de la Vรฉranda

âtir une véranda sans envisager
de l’équiper d’un vitrage exerçant
un minimum de contrôle solaire car
son habitabilité en dépend
largement. Pour comprendre cette
nécessité, il faut connaître le
principe qui régit la diffusion de la
chaleur à l’intérieur de la véranda,
principe bien connu sous le terme
“Effet de serre”.
Si le soleil dégage d’énormes
quantités d’énergie, sous forme de
lumière et de chaleur, seule une
infime portion de cette énergie
atteint la Terre. De cette quantité
d’énergie atteignant notre planète,
42 % sont transformés en lumière
(rayonnement visible) et 58 %
atteint la Terre sous forme de
chaleur (ultraviolets et
infrarouges). Si cette énergie est
particulièrement recherchée, elle
est aussi la cause majeure d’une
surchauffe estivale des bâtiments.
Chacun connaît en effet
l’impression de chaleur ressentie
derrière une vitre en plein soleil.
Fort apprécié en hiver, ce
phénomène devient désagréable
en été. Il repose sur la propriété du
verre d’être imperméable aux
rayons infrarouges longs. Nous
l’avons vu, le rayonnement solaire
est composé de rayons ultraviolets,
de rayons visibles et de rayons
infrarouges. Le verre normal laisse
passer une grande partie du
rayonnement solaire (rayons
visibles et infrarouges courts) qui
vient échauffer les matériaux situés
à l’intérieur de la véranda. Ceux-ci
émettent à leur tour de la chaleur,
mais sous forme d’infrarouges
longs que le verre ne laisse pas
ressortir. La chaleur est donc
piégée à l’intérieur de la véranda.
Pour pallier cet inconvénient,
l’industrie verrière a développé
plusieurs types de vitrages
“antisolaires”. En fonction de
l’emplacement géographique de la
véranda (climat méditerranéen,
océanique, continental), de son
orientation et de l’usage que l’on
souhaite en faire (saisonnier,
espace de vie, plantations...), on
sélectionnera un verre ayant des
propriétés adaptées, soit pour
filtrer le rayonnement solaire à
l’entrée (fonction de contrôle
solaire), soit pour limiter la
déperdition de chaleur en sortie
(voir fonction d’isolation
thermique).
Pour limiter la quantité de
rayonnement solaire entrant, on a
le choix entre des verres teintés,
des verres réfléchissants ou des
vitrages à haut rendement :
• Les premiers sont teintés dans la
masse par un oxyde métallique et
Vitrage à fonction antisolaire et
à basse émissivité
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Caractéristiques lumineuses:
1: Réflexion lumineuse (RL)
2: Transmission lumineuse (TL)
Caractéristiques énergétiques:
3: Energie réfléchie directement
(RE)
ils absorbent la majeure partie du
rayonnement solaire puis le
dissipent sous forme de chaleur
principalement vers l’extérieur. Les
caractéristiques varient en fonction
des coloris et des épaisseurs.
• Les verres réfléchissants sont
teintés par dépôt d’une couche
d’oxyde métallique sur l’une de
leurs faces. Ils réfléchissent
l’environnement (effet miroir),
laissent passer la quantité du
rayonnement visible nécessaire au
bon éclairage naturel et renvoient
une partie relativement importante
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(jusqu’à 30 %) de l’énergie solaire.
• Les vitrages à haut rendement
représentent le nec plus ultra en
matière de contrôle solaire. Ce type
de double vitrage intègre une
couche de métal noble
presqu’invisible, généralement
placée sur leur face non-accessible,
qui a pour effet de laisser passer
un maximum de lumière de
manière à conserver un haut
niveau d’éclairage naturel, mais
aussi de réduire simultanément
d’une façon importante l’intensité
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4: Transmission énergétique directe
(TDE)
5: Rayonnement ambiant extérieur
6: Rayonnement ambiant intérieur
du rayonnement infrarouge et donc
de la chaleur.
Le degré de protection solaire
obtenu par un vitrage est exprimé
par ce que l’on appelle le “facteur
solaire” (FS) qui est la somme de la
Transmission énergétique directe
(TED) du vitrage et de l’énergie
réémise par le verre à l’intérieur du
local (voir schéma). Ce facteur
solaire est exprimé en % et sa
valeur est d’autant plus faible que
la protection est élevée. Dans la
gamme des verres disponibles
actuellement, les plus performants
dans ce domaine parviennent à
limiter le facteur solaire aux
alentours de 20 %, mais souvent
au détriment de la transmission
lumineuse.
Isolation thermique
Si la fonction de contrôle solaire
vise à limiter la pénétration du
rayonnement solaire, surtout en
été, la fonction d’isolant thermique
vise à limiter la déperdition de
chaleur, de l’intérieur de
l’habitation vers l’extérieur. Cette
fonction est essentielle car elle
permet d’optimiser le bilan
économique et écologique
(réduction de la consommation
d’énergie et son impact sur
l’environnement) et de diminuer les
déperditions d’énergie au travers
des vitrages.
Pour atteindre cet objectif, on
utilise des vitrages dits “à basse
émissivité”. Il s’agit de vitrages à
doubles parois dont l’interstice est
remplis d’air sec ou de gaz isolant
combinés à un traitement du verre
qui a pour effet de renvoyer vers
l’intérieur la chaleur qui cherche à
s’échapper. Il faut savoir que plus
de 60 % des déperditions
thermiques d’un bâtiment se font
par les fenêtres. Or l’utilisation de
verres à basse émissivité peut
réduire de près de 75 % les
échanges thermiques.
Le degré d’isolation thermique d’un
vitrage se mesure par le coefficient
U (anciennement coefficient K) et
l’isolation est d’autant meilleure
que le coefficient est peu élevé. Le
calcul de ce coefficient est fait
selon une méthode standardisée et
tout à fait normalisée.
A titre de comparaison, il faut
savoir que le coefficient U d’un
simple vitrage est égal à 5,8. Un
double vitrage isolant normal avec
lame d’air atteint un coefficient de
2,8 à 3. Un vitrage à basse
émissivité présente actuellement
un coefficient inférieur à 2 et bon
nombre d’entre eux atteignent
communément la valeur de 1,4.
Lorsque l’espace intermédiaire du