ANNEXES : LES SOLUTIONS BIOCLIMATIQUES - BHEE

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Annexes A1.6. La fenêtre et la lumière ((Dumortier 7, 2004), (Bodart, 2002)) Le choix d’un vitrage ne s’effectue pas uniquement pour ses propriétés thermiques. Un autre aspect que nous avons énoncé en introduction consiste à considérer le confort visuel donné par cette ouverture, et d’autre part les économies électriques engendrées par une réduction de la consommation en éclairage artificiel. Le concepteur de bâtiments va influer sur les quantités de lumière naturelle, source de lumière de référence, qui rentreront dans l’habitat en dimensionnant des ouvertures, leur inclinaison et leur orientation. Le choix des vitrages conditionnant l’atténuation, voire la coloration de la lumière transmise. En revanche, TRNSYS ne dispose pas de module d’éclairage naturel. A1.7. La fenêtre et la rénovation Dans les anciennes bâtisses, selon l’époque de construction, la proportion de vitrage est très variable. La fenêtre servait à capter l’énergie solaire, à améliorer le confort visuel, mais tenait place dans ces anciennes bâtisses, d’élément favorisant la ventilation naturelle. Ainsi, lors d’une réfection, il sera nécessaire d’installer parallèlement aux fenêtres performantes un système de ventilation adéquat ou encore des grilles de ventilation internes aux fenêtres. Plusieurs réfections sont possibles (Hauglustaine et al, 2002) : � l’entretien ou les petites réparations : pour tous types de fenêtres encore performantes, il y a nécessité d’apporter un entretien minimal afin d’assurer un fonctionnement correct de la fenêtre � le remplacement ou la transformation : il faudra veiller à ne pas perturber l’équilibre hygrothermique du local. Plusieurs remplacements sont envisageables : remplacement du vitrage en place (simple) par un vitrage thermiquement plus isolant (double), remplacement du vitrage en place (double mais défectueux ou peu performant) par un vitrage thermiquement plus performant, le remplacement total de la fenêtre par un châssis et un vitrage thermiquement performants, le remplacement ou l’intervention sur une partie de châssis ou encore le remplacement des ouvrants du châssis avec conservation du dormant � la modification : par la pose d’un survitrage mobile ou fixe ou d’un double châssis (du côté extérieur ou intérieur). Le remplacement total de la fenêtre s’avère généralement être la solution la plus efficace et la plus avantageuse lorsque les performances thermiques, acoustiques, voire fonctionnelles (même obtenues par des réparations coûteuses ou techniquement difficiles) ne peuvent être garanties 8. Les rénovations possibles sont résumées dans les tableaux suivants : 7 (Dumortier, 2004) Cours d’éclairagisme – 5ème année – Option bâtiment – Département Génie Civil et Urbanisme de l’Institut Supérieur de Sciences Appliquées de Lyon (INSA de LYON / UCBL) – 2004-2005 8 Dans le cas d’une habitation à caractère architectural prononcé, la technique du doublage de la fenêtre pourra offrir une solution intéressante. Thèse de doctorat - C. FLORY-CELINI Université Claude Bernard 236
Annexes Tableau A 7. Rénovation d’une maison pour améliorer le captage (les cases grises correspondent aux rénovations possibles) Fenêtre Eléments Plus de fenêtres / Fenêtres plus grandes Nouveau type de fenêtre ou de vitrage Thèse de doctorat - C. FLORY-CELINI Université Claude Bernard 237 Toit Espace sous le toit Tableau A 8. Rénovation d’appartements pour améliorer le captage Fenêtre Eléments Plus de fenêtres / Fenêtres plus grandes Nouveau type de fenêtre ou de vitrage Toit Espace sous le toit Façade Façade Fenêtres Fenêtres Etendre l’espace Etendre l’espace Améliorer la performance thermique Améliorer la performance thermique Améliorer l’éclairage naturel Améliorer l’éclairage naturel Cette étude porte sur le remplacement des fenêtres : le double vitrage LowE+Argon avec menuiserie en bois avec rupture de pont thermique se substitue au simple vitrage et menuiserie en bois classique. Les infiltrations par les fenêtres sont également réduites en considérant dans la modélisation des fissures induites par ces éléments avec les valeurs correspondantes (Cf. partie sur le vent et la ventilation naturelle). A1.8. Conclusions sur la fenêtre Elément essentiel de la conception bioclimatique, la fenêtre s’associe à plusieurs stratégies : la captation de l’énergie solaire, la ventilation, l’éclairage naturel mais également le contrôle du rayonnement solaire. Nous avons réalisé une synthèse bibliographique qui intègre des aspects architecturaux et thermiques. La fenêtre apparaît comme un élément important dans la démarche d’optimisation bioclimatique d’autant plus qu’elle est intégrable dans une maison déjà construite. Le remplacement des fenêtres peut alors diminuer les besoins de chauffage, mais il peut aussi améliorer le confort visuel. Sur le plan thermique les fenêtres constituent une des sources principales de déperditions du bâtiment. Il s’agit ici de maximiser le coefficient de gain solaire total et la résistance thermique de l’assemblage cadre - verre. Dans nos applications nous avons considéré le remplacement du vitrage en place (simple vitrage) par des fenêtres à rupture de pont thermique équipées de vitrages VIR bénéficient à la fois d’un bon coefficient d’isolation et d’un facteur solaire élevé, c’est cette combinaison qui optimise leur performance énergétique. Cette solution est récurrente dans les plans d’expériences que ce soit pour le logement collectif ou la maison individuelle et la zone géographique considérée. Le dégagement des abords, l’accroissement ou l’amélioration de la surface de captage existante (fenêtre) et l’installation de nouvelles infrastructures destinées à tirer parti d’apports solaires (mur solaire, nouvel espace vitré, etc.), contribueront à réduire la consommation énergétique du bâtiment. Ces dispositifs sont traités dans les prochains chapitres.
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