ANNEXES : LES SOLUTIONS BIOCLIMATIQUES - BHEE

1.2.3.3. Vitrage peu émissif (Architecture et Climat, 2005)
Annexes
Le mécanisme principal de transfert de chaleur dans un double ou triple vitrage est le
rayonnement thermique d'un verre chaud vers un verre plus froid. Placer une couche basse
émissivité sur une des faces du vitrage attenante à la couche de gaz bloque une certaine
partie de ce mode de transfert de chaleur, diminuant ainsi le flux total de chaleur au travers
de la fenêtre. L'amélioration du coefficient Ug provenant de la couche à basse émissivité est
grossièrement équivalente à l'amélioration qu'on aurait en ajoutant une couche
supplémentaire de verre à la fenêtre, avec pour avantage un gain d’espace et de masse. Le
coefficient de réflexion spectral de la couche à basse émissivité peut être déterminé de
façon à laisser passer ou à rejeter des parties spécifiques du spectre d’où l'appellation
"spectralement sélectif" qui signifie que certaines parties du spectre sont sélectionnées : le
rayonnement d’une certaine longueur d'onde est réfléchi alors que le rayonnement ayant
une autre longueur d'onde est transmis au travers du vitrage.
Une fine couche d’oxyde métallique est déposée sur des verres float lors de leur fabrication
qui permet de laisser entrer la lumière et la chaleur du soleil dans le bâtiment tout en
retenant cette même chaleur à l’intérieur. Il existe deux types de couche à basse émissivité :
les couches réalisées par pulvérisation cathodique ou les couches réalisées par pyrolyse :
� Une couche réalisée par pulvérisation cathodique est une multicouches qui est
déposée sur le verre ou le plastique dans une chambre sous vide. Elles ont en général une
émissivité plus basse que celle des couches pyrolytiques. Elle varie entre 0,2 et 0,04.
� Une couche pyrolytique est généralement formée d'un oxyde métallique, qui est
déposée directement sur la surface du verre, lorsque celui-ci est encore chaud. Bien que
leurs propriétés puissent varier grandement, ces couches ont un coefficient d'émissivité
variant de 0,4 à 0,15.
Les premiers vitrages à basse émissivité ont été conçus afin d’augmenter les gains solaires
en hiver. Ils devaient donc avoir un grand facteur solaire et un coefficient de transmission
lumineuse important afin de transmettre un maximum de gains solaires à l'intérieur du
bâtiment ainsi qu'un coefficient Ug faible. Ces vitrages sont dits à basse émissivité et haute
transmission et sont très intéressants pour les climats froids.
Les nouvelles générations de verres bas émissifs, dit confort quatre saisons, sont également
utilisés pour améliorer le confort d’été en empêchant de trop grands apports de chaleurs
extérieurs.
Un vitrage conçu pour minimiser les gains solaires en été mais autoriser un maximum
d'éclairage naturel devrait favoriser au maximum la transmission de la partie visible du
spectre solaire tout en bloquant les autres : les ultraviolets aussi bien que les infrarouges de
courte longueur d'onde et les infrarouges de grande longueur d'onde qui pourraient être
émis par les objets extérieurs tels que les bâtiments voisins ou le sol. Ces vitrages sont
appelés vitrages à basse émissivité sélectifs. Ils permettent donc de limiter les gains solaires
en été tout en garantissant une transmission visuelle élevée et un Ug faible, ce qui diminue
les pertes thermiques en hiver. On peut obtenir le même effet en combinant un vitrage à
basse émissivité et haute transmission (lumineuse et thermique) avec un vitrage teinté
sélectif spectralement. En plaçant une couche basse émissivité sur un vitrage teinté foncé
et/ou le coefficient de réflexion de la couche peut être augmenté : un produit ayant les
propriétés isolantes d'un vitrage Low-E, conjugué à une limitation de l'éblouissement et un
rejet des gains solaires est obtenu. Il est particulièrement adapté aux climats très chauds,
profitant de beaucoup d'apports solaires et de lumière.
Thèse de doctorat - C. FLORY-CELINI Université Claude Bernard
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