Diminuer la valeur Uw d'une fenêtre en bois

La valeur Uw

Une valeur U indique le pouvoir isolant d'une paroi ; l'indice w indique qu'il s'agit d'une fenêtre (window, en anglais). Au plus cette valeur est faible, au plus la paroi est isolante. De nos jours, les exigences pour les nouvelles constructions et pour les primes énergie est d'avoir une valeur inférieure ou égale à 1,5 W/(m².K). Excepté pour les primes en Région de Bruxelles-Capitale, cette exigence ne porte pas sur chaque fenêtre individuelle, mais sur l'ensemble des fenêtres installées. Pour être précis, elle porte sur la moyenne pondérée par les surfaces des valeurs Uw. C'est une nuance de taille, car il est plus difficile de respecter cette exigence pour une petite fenêtre que pour une grande.

Comment se calcule une valeur Uw ?

Une valeur Uw peut se calculer selon différentes méthodes : la réglementation PEB, la normalisation belge (NBN B 62-002) ou internationale (NBN EN ISO 10077-1). C'est le contexte qui détermine la méthode à appliquer. Les trois méthodes sont très similaires, mais il existe des différences, notamment pour les châssis en bois. Cependant, l'approche générale est toujours la même : la valeur Uw d'une fenêtre dépend de sa géométrie et des caractéristiques de ses trois composants : le châssis, le vitrage et l'intercalaire du vitrage (pour une fenêtre sans panneau, grille de ventilation ou croisillons).

Comment diminuer la valeur Uw ?

Pour diminuer la valeur Uw d'une fenêtre de dimension fixée, il faut diminuer les valeurs Ug, Uf et Ψg de ses composants :

• Ug (W/m²K) = valeur U du vitrage (*)
• Uf (W/m²K) = valeur U du châssis
• Ψg (W/m²) = valeur Ψ du vitrage (coefficient de transmission thermique linéique ou perte de chaleur supplémentaire causée par l'intercalaire du vitrage).

La valeur Uw peut être diminuée en choisissant un vitrage performant (c'est-à-dire une valeur Ug faible), en utilisant des intercalaires thermiquement améliorés et en utilisant la meilleure valeur Uf possible.

Déterminer la valeur Uf

Deux approches sont possibles pour déterminer la valeur Uf d'un châssis : une approche simplifiée et une approche détaillée.

L'avantage de l'approche simplifiée est qu'elle est très facile à appliquer. La valeur Uf ne dépend que de deux paramètres : l'épaisseur du châssis et le type de bois. Les trois méthodes citées (PEB, norme belge, norme ISO) permettent cette approche simplifiée, mais avec quelques différences. La plupart de ces différences sont minimes, sauf une : les normes prennent en compte deux types de bois, la réglementation PEB en prend trois.

L'avantage de l'approche détaillée est que les valeurs Uf sont généralement 20 à 25 % inférieures aux valeurs de l'approche simplifiée. De plus, la méthode détaillée prend en compte plus d'essences de bois que la méthode simplifiée : le gain est donc plus important dans certains cas. Elle nécessite cependant des calculs numériques selon la norme NBN EN ISO 10077-2, qui ne peuvent être effectués que par des personnes formées à ceux-ci. En moyenne, la surface du profilé représente 30 % de la surface de la fenêtre. Un gain de 25 % sur la valeur Uf signifie donc a priori un gain d'environ 8 % sur les valeurs Uw. Le menuisier doit décider si ce gain vaut la peine de faire effectuer des calculs numériques, ce qui représente un coût. Toutefois, pour des petites fenêtres, la proportion de châssis sera plus importante, et les valeurs Uf peuvent être trop élevées pour atteindre l'exigence Uw imposée.

Valeur Ψg d'un intercalaire

Comme pour la valeur Uf, la valeur Ψg d'un intercalaire peut soit être reprise d'un tableau de valeur par défaut, soit calculée selon la norme NBN EN ISO 10077-2. Cette norme permet de calculer une valeur unique représentative pour un ensemble de châssis, selon une méthodologie allemande. Tous les intercalaires pour lesquelles cette méthode a été appliquée sont repris sur le site du Bundesverband Flachglas (sous BF DATA SHEETS WINDOWS). La valeur mentionnée dans les fiches de produit ne peut toutefois être utilisée qu'à certaines conditions, définies dans la "fiche technique BF 004 / 2018" dont une version abrégée pour les fenêtres est disponible en anglais et en français.

Concrètement, que doit faire le menuisier ?

Pour déterminer la valeur Uf d'une fenêtre, le menuisier peut utiliser le logiciel UCalculator développé par Buildwise, applicable aux fenêtres simples ouvrants et doubles ouvrants. Ce logiciel utilise les méthodes simplifiées de détermination des valeurs Uf et Ψg. Il n'intègre que deux types de bois, comme dans la norme NBN EN ISO 10077-1.

Si la valeur Uw moyenne des fenêtres, pondérée en fonction de la surface, répond à l'exigence, il n'est pas nécessaire d'aller plus loin. Par contre, si cette valeur Uw moyenne est trop élevée, il est nécessaire de recourir à des valeurs Uf et/ou Ψg déterminées numériquement (et la valeur Uw devra être calculée autrement), ou, bien sûr, de modifier la conception de la fenêtre.

Pour la plupart des dimensions courantes, il est possible de satisfaire l'exigence Uw ≤ 1,5 W/(m².K) avec des fenêtres en bois réalisées avec des profilés de 68 mm, mais, pour certaines dimensions, il sera nécessaire de disposer de valeurs Uw calculées numériquement et/ou d'utiliser du bois de type 3. Le fait que, excepté pour les primes en Région de Bruxelles-Capitale, l'exigence porte sur l'ensemble des fenêtres concernées facilite le respect de l'exigence.

Recommandation

Pour faciliter la vie de vos clients, Buildwise vous conseille de préciser sur vos factures :

• le type de vitrage (détermination commerciale) et sa valeur Ug ;
• le type d'intercalaire (et, dans le cas d'un intercalaire thermique amélioré, sa dénomination commerciale) et sa valeur Ψg ;
• le type de châssis (dénomination commerciale, épaisseur, essence de bois) et sa valeur Uf ;
• les dimensions et la valeur Uw de chaque fenêtre ;
• la valeur Uw moyenne pondérée de l'ensemble des fenêtres ;
• la méthode de calcul utilisée pour déterminer les valeurs Uw ;
• joindre la Déclaration de Performance ou le marquage CE de la fenêtre, ou, à défaut, la fiche de l'intercalaire + la Déclaration de Performance ou le marquage CE du vitrage + de la documentation à propos du châssis est certainement un plus.

 

(*) À propos du vitrage

Les vitrages à haut rendement isolent 2 à 3 fois mieux que les doubles vitrages ordinaires et 4 à 5 fois mieux que les simples vitrages. Plus la valeur U du verre est faible, mieux c'est. Les vitrages à haut rendement (verre 1.0 ou 1.1) comportent une fine couche de métal isolant à l'intérieur de l'une des vitres. La cavité entre les vitres peut être remplie d'un gaz rare (par exemple l'argon) et non d'air comme pour le double vitrage.

Depuis quelques années, il existe un double vitrage qui isole encore mieux que le verre 1.1 ou 1.0. Ce vitrage atteint une valeur Ug de 0,8 W/m²K. Cette diminution de la valeur Ug est obtenue par l'application d'un revêtement supplémentaire. L'espace entre les feuilles de verre est rempli d'un mélange de gaz rares plus coûteux. Le triple vitrage est également de plus en plus courant.

La valeur U (coefficient de transmission thermique) du vitrage indique la quantité de chaleur perdue par unité de temps et par mètre carré s'il y a une différence de température de 1°C entre "l'intérieur" et "l'extérieur". Plus cette valeur U est faible, plus la perte de chaleur est faible et donc plus la température à l'intérieur du verre est élevée. Pour une température extérieure de 0°C et une température intérieure de 20°C, la température à l'intérieur d'un verre à haut rendement énergétique (U = 1,5) est de 1°C.

• verre à haut rendement (U=1,1) : 17,3°C
• triple vitrage (U=0,6) : 18,5°C
• double vitrage (U=2,9) : 12,8°C
• simple vitrage (U=5,8) : 5,6°C.

La valeur U du vitrage est parfois mentionnée dans l'intercalaire, mais pas toujours. Souvent, on ne trouve dans l'intercalaire qu'une référence à la marque et au type de produit. Dans ce cas, vous pouvez consulter le tableau des valeurs U sur le site de la Fédération de l’Industrie du Verre.