Une fenêtre est un élément qui ferme une ouverture dans un mur ou un toit. Ses fonctions consistent à laisser entrer la lumière du soleil dans la pièce et à isoler l’intérieur des conditions extérieures, en particulier en le protégeant du froid. Pour déterminer les propriétés d’isolation thermique d’une fenêtre, un indicateur spécial est utilisé – le coefficient de transfert de chaleur.
Quel est le coefficient de transfert thermique d’une fenêtre ?
Le coefficient de transfert de chaleur d’une fenêtre, noté U w , est un paramètre qui indique la quantité d’énergie perdue à travers 1 m2 de la cloison si la température d’un côté de la cloison est inférieure de 1 K à la température de l’autre côté de la cloison. En d’autres termes, ce coefficient détermine la quantité de chaleur perdue lorsque la différence entre la température de l’air extérieur et intérieur est de 1 K. Plus la valeur du coefficient est faible, mieux c’est – cela signifie que l’utilisation d’une fenêtre donnée est associée à de faibles pertes de chaleur. Cet indicateur est exprimé en W/ m2K .
Coefficient de transfert thermique d’une fenêtre – comment le calculer ?
Une fenêtre est une structure composée de plusieurs types de matériaux différents. Pour cette raison, le coefficient de transfert de chaleur total est calculé comme la résultante des coefficients de transfert de chaleur de tous les éléments constituant la fenêtre. Conformément à la norme PN-EN ISO 10077-1:2017-10 , la relation suivante est utilisée pour calculer le coefficient de transfert thermique résultant d’une fenêtre :
Où:
U g [W/m 2 K] – coefficient de transfert thermique du verre (ou autre remplissage). Sa valeur dépend de la construction du verre et des technologies à faibles émissions utilisées,
A g [m 2 ] – la surface de la partie visible du verre, mesurée entre les joints de verre,
U f [W/m 2 K] – coefficient de transfert thermique du cadre, c’est-à-dire de la partie opaque de la fenêtre. Sa valeur dépend principalement de la construction du cadre (sa largeur, le nombre de chambres) ainsi que du placement des renforts en acier dans le cadre,
A f [m 2 ] – surface du cadre,
Ψ[W/mK] – coefficient de transfert thermique linéaire à la jonction du verre avec le cadre. Cela dépend principalement des matériaux utilisés pour fabriquer les cadres entre les vitres (les cadres en aluminium sont les moins performants à cet égard, tandis que les cadres entièrement en plastique, par exemple THERMOBAR ® , fonctionnent mieux),
L [m] – longueur de contact entre le verre et le cadre.
Fenêtre de référence – dimensions
D’après l’équation ci-dessus, on peut voir que la valeur U w dépend non seulement de la qualité des composants qui composent la fenêtre, mais également de ses dimensions. En raison de la nécessité de comparer les propriétés d’isolation thermique des fenêtres, le concept de fenêtre de référence a été créé. Il s’agit d’une fenêtre à un seul vantail, dont la largeur est de 1230 mm et la hauteur de 1480 mm. Si les fenêtres comparées ont exactement les mêmes dimensions, leurs coefficients de transfert thermique résultent uniquement des propriétés différentes des matériaux utilisés dans la production.
Coefficient de transfert thermique de la fenêtre et du cadre inter-vitre
La valeur U résultante ne dépend pas seulement des propriétés du cadre et du verre utilisés. Elle est également influencée par le cadre utilisé entre les vitres. Supposons que la fenêtre soit composée de :
- Cadres MSline+ MD avec une valeur U de 0,98 W/ m2K ,
- Verre SUPERthermo avec un coefficient U g de 0,5 W/m 2 K.
En supposant ces valeurs, il est possible de calculer les coefficients de transfert de chaleur des fenêtres de référence avec des cadres d’échantillons :
1. Cadre inter-vitrage en acier – Cadre chaud MS (Ψ=0,055 W/mK) » U w = 0,79 W/m 2 K
2. Espaceur en verre CHROMATECH Ultra (Ψ=0,028 W/mK) » U w = 0,72 W/m 2 K
3. Cadre inter-verre THERMOBAR (Ψ=0,022 W/mK) » U w =0,71 W/m 2 K
Coefficient de transfert thermique – Norme 2021
Les normes minimales d’isolation thermique des menuiseries sont précisées dans le règlement sur les conditions techniques auxquelles doivent répondre les bâtiments et leur emplacement. À partir de 2021, le coefficient U d’une fenêtre pourra être fixé à 0,9 W/ m²K au maximum. Cette valeur s’applique également aux portes-fenêtres. La nouvelle norme sur le coefficient de transfert thermique vise à créer des bâtiments avec une meilleure isolation thermique et une demande énergétique plus faible. Les exigences relatives aux bâtiments nouvellement construits sont appelées WT 2021.
Valeur U pour les portes
Le coefficient de transfert de chaleur admissible des portes extérieures a également changé. À partir de début 2021, ce paramètre ne pourra pas dépasser 1,3 W/ m²K . Il convient de rappeler que l’isolation thermique des portes dépend non seulement du matériau du cadre et des propriétés de remplissage, mais aussi du seuil utilisé. Dans le cas des portes d’entrée en PVC de MS, ce qu’offre OKNA, c’est un seuil chaud en aluminium avec rupture de pont thermique.