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Succédant à la réglementation thermique 2012 (RT2012), la réglementation environnementale 2020 (RE2020) fait désormais l’objet de règles clairement définies par l’État. Favorables au chauffage électrique dans le neuf, les nouveaux critères d’arbitrage seront expérimentés courant 2020 pour une mise en application prévue le 1er janvier 2021.
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Bien qu’il n’y paraisse pas forcément au premier abord, la fenêtre est un composant très technique d’un bâtiment. Cet article en deux parties a pour objectif de vous présenter les enjeux qui président au choix de vos fenêtres dans le cadre de travaux en neuf ou en rénovation.
Nous aborderons dans un premier temps une réflexion sur les différentes fonctions que doit assurer une fenêtre.
Puis, nous “dissèquerons” une fenêtre pour en isoler ses différents composants.
Cela nous permettra de décrypter, dans un autre chapitre, les paramètres de calcul qui entrent en ligne de compte lors des études thermiques d’un bâtiment.
Par extension, nous aborderons également les éléments de choix qui concernent les portes isolées (portes d’entrée ou portes de service donnant sur des espaces non chauffés comme un garage, une cave, …).
Cette question semble triviale, mais elle ouvre la voie à une approche exhaustive de l’objet. Voici une liste de réponses :
Le démontage d’une fenêtre permettrait d’isoler les éléments suivants :
Si l’on s’amusait à croiser dans un tableau les quatre fonctions d’une fenêtre avec ses quatre composants principaux, on obtiendrait ceci :
| Fonction/composant | Cadre | Vitrage | Quincaillerie | Joints |
| Éclairer | X | |||
| Chauffer | X | |||
| Ventiler | (X) | X | X | |
| Voir | X |
Comment interpréter ce tableau?
Le vitrage joue un rôle pour trois fonctions de la fenêtre : éclairer, chauffer et voir.
La quincaillerie et les joints n’ont d’utilité que pour la fonction de ventilation : la première permet d’ouvrir la partie mobile d’une fenêtre pour faire de la ventilation naturelle – très utile en été ou en mi-saison, les seconds limitent les infiltrations d’air, et donc la ventilation “sauvage”, non voulue car non maîtrisable et source d’inconfort (courants d ‘air) et de pertes thermiques en hiver.
Quant au cadre, … et bien hormis sa présence nécessaire à la tenue structurelle de la fenêtre (maintien du vitrage) et à la création d’un ouvrant pour ventiler, il ne sert finalement pas à grand chose !
D’où l’un des dictons de la démarche passive qui dit que “une bonne fenêtre est une fenêtre sans cadre”. C’est sans doute un peu exagéré, mais nous verrons plus loin que cela se vérifie en thermique…
Le bilan thermique d’un bâtiment, c’est un peu comme un bilan comptable : on établit la liste des dépenses et des recettes. Dans le cas d’une fenêtre, nous allons prendre en considération :
– les pertes thermiques conductives, c’est-à-dire les calories perdues par transmission thermique au travers du corps de la fenêtre. Ce flux thermique est généré par la différence de température entre l’air intérieur et l’air extérieur. Il sera aussi dépendant de la surface de la fenêtre, et du coefficient de déperdition thermique de celle-ci, dénommé Uw.
A noter que les pertes conductive devront aussi prendre en compte les ponts thermiques occasionnés par les liaisons entre la fenêtre et le mur dans lequel elle s’insère.
– les pertes aérauliques, c’est-à-dire les calories perdues par infiltrations d’air dues aux défauts d’étanchéité à l’air de la fenêtre.
– Les gains solaires, c’est-à-dire les apports en calories dus au flux solaire qui traverse la fenêtre.
Les déperditions conductives propres au cadre (dormant+ouvrant) s’expriment grâce à un coefficient dénommé Uf. ⩹ Le “f” signifie “frame”, soit cadre en anglais.
Quand au coefficient, son unité est le W/m2.°C. ⩹ Concrètement, un cadre qui aurait un coefficient Uf = 1 W/m2.°C laisse passer 1 Watt de flux thermique par m2 de surface de cadre, et pour chaque degré centigrade de différence de température entre l’air intérieur (zone chauffée) et l’air extérieur (zone non chauffée).
Donc, plus Uf est élevé, moins performant est le cadre.
Quelques exemples de valeurs :
⩹ Vous trouverez sur ce lien une liste de cadres passifs certifiés par le PHI (PassivHaus Institut, en Anglais).
Seul le fabricant peut vous renseigner de manière fiable sur la valeur Uf de son cadre. En effet, les cadres sont aujourd’hui des profilés complexes, et seul un test en laboratoire (la “boîte chaude”) ou une simulation numérique peuvent permettre de valider ce coefficient.
Attention, il n’est pas rare que suivant la traverse considérée (l’appui, le linteau ou bien les jambages), la valeur de Uf diffère légèrement !
⩹ Concernant les largeurs de cadre (dormant + ouvrant), 110 à 140 mm sont des valeurs courantes.
Certains cadres passifs (dits de “3ème génération”) descendent jusqu’à 89 mm : c’est autant de surface de vitrage gagnée!
Les déperditions conductives propres au vitrage s’expriment grâce à un coefficient dénommé Ug.
Le “g” signifie “glass”, soit verre en anglais.⩹ Ce coefficient a la même unité et la même compréhension physique que celui du cadre (voir plus haut).
⩹ A noter que pour les vitrages, on numérote les faces des différents vitrages de 1 (la face extérieure) à 6 (qui serait la face interne du verre intérieur d’un triple vitrage) voire 8 (pour un quadruple vitrage).
Les premiers vitrage étaient de simples vitres, leur valeur Ug étaient de l’ordre de 5,7 W/m2.°C.
Leur face interne (la face 2, donc) est très froide en hiver, émet un fort rayonnement froid (effet dit de “paroi froide”), et de la condensation s’y forme immanquablement. On voit même parfois des vieilles fenêtres à simple vitrage dégouliner de condensation !
Les premiers doubles vitrages étaient ce qu’on appelle des 4/6/4, soit 4 mm d’un premier verre, 6 mm d’espacement (lame d’air) entre les deux, puis un deuxième verre de 4 mm.
Leur valeur Ug étaient de l’ordre de 3,4 W/m2.°C.
Par la suite, les doubles vitrages ont évolués, avec deux améliorations importantes :
– l’insertion dans l’espacement entre les verres d’une proportion importante (de l’ordre de 80% à ce jour) de gaz rare du type Argon ou Krypton, gaz plus lourds et moins convectifs, qui ont permis d’épaissir l’espacement jusqu’à 16, 18 voire 20 mm en améliorant le Ug ;
– le traitement de la face 3 du vitrage avec un revêtement faiblement émissif (à base d’oxyde d’argent ou de titane), évolution majeure pour la performance des vitrages.
Invisible à l’œil nu, ce revêtement a la particularité de refléter le rayonnement infrarouge, empêchant ainsi la chaleur accumulée dans le bâtiment de ressortir au travers de la fenêtre.⩹ A noter qu’il est aussi possible de traiter la face 2 du vitrage avec une couche faiblement émissive, mais son rôle est alors d’améliorer le confort d’été, en reflétant le rayonnement infrarouge venant de l’extérieur, et qui participerait à la surchauffe des locaux.
Aujourd’hui, les meilleurs doubles vitrages sont généralement du type 4/16/4, 4/18/4 ou 4/20/4, avec couche faiblement émissive et gaz rare dans l’espacement. Leur coefficient Ug peut prendre une valeur de 1,1 voire 1,0 W/m2.°C.
En période hivernale, la température de surface du verre n°4 (côté zone chauffée, donc) atteint généralement 16 ou 17°C.
Les risques de condensation sont donc beaucoup plus rares (mais restent possible, notamment dans des pièces humides comme les salles de bains).
Par contre l’effet de “paroi froide” peut encore déranger, notamment si la fenêtre est grande et l’occupant en position statique près du vitrage (cas d’un séjour, d”un bureau, …).
Il existe depuis quelques années déjà des triples vitrages, du type 4/16/4/16/4 ou bien 4/18/4/18/4 le plus souvent. Ils reprennent bien sûr les “recettes” d’efficacité des bons doubles vitrages, à savoir la ou les couches faiblement émissives et les gaz rares dans les espacements.
Leur coefficient Ug peut prendre une valeur de 0,6 voire 0,5 W/m2.°C, soit un triple vitrage environ deux fois plus isolant qu’un double vitrage.
En période hivernale, la température de surface du verre n°6 (côté zone chauffée, donc) atteint généralement 19 voire 20°C, ce qui élimine quasiment tout risque de condensation intérieure et d’effet de paroi froide, et améliore donc grandement le confort.
⩹ Il existe sur le marché quelques quadruples vitrages, … mais la plupart du temps l’espacement supplémentaire a pour fonction d’intégrer un store de protection solaire. Nous n’aborderons pas ces vitrages dans cet article.
Un bon vitrage n’est rien sans les intercalaires qui maintiennent le ou les espacements entre les verres.
Ces bandes étroites qui courent entre les verres étaient dans un premier temps fabriquées en aluminium. Mais ce métal très conducteur générait des ponts thermiques de bord de vitrage, qui dégradaient la performance globale et occasionnait de la condensation intérieure en périphérie des vitrages par temps froid.
Les fabricants ont donc conçu des intercalaires en plastique (polypropylène), dits à “bords chauds” (warmedge en anglais), avec un pont thermique très réduit.
Les déperditions conductives propres à l’intercalaire s’expriment grâce à un coefficient dénommé Ψi (la lettre “psi” grecque). On l’appelle aussi le “pont thermique intercalaire”, son unité est le W/m.°C.⩹ Cela signifie qu’avec une valeur de 1 W/m.°C, les déperditions d’un mètre linéaire de bord de vitrage liées au pont thermique intercalaire seraient de 1 Watt pour chaque degré de différence entre température intérieure et température extérieure.
Quelques exemples de valeurs :
Ψi d’un intercalaire en aluminium serait de l’ordre de 0,08 W/m.°C. Elle se réduirait à environ 0,043 W/m.°C pour un intercalaire à bords chauds.Ψi d’un intercalaire à bords chauds (en réalité deux bandes d’intercalaires en série, puisque deux espacements!) serait de l’ordre de 0,035 à 0,020 W/m.°C (suivant la configuration).⩹ A noter que les fabricants d ‘intercalaire sont capables de fournir des valeurs de Ψi pour leurs intercalaires, … mais en réalité cette valeur pourra varier légèrement en fonction du cadre dans lequel le vitrage est inséré.
En effet, la profondeur d’insertion du vitrage dans le cadre va influer sur la valeur du Ψi.
Bien sûr, il n’y a plus de sens aujourd’hui à acquérir des vitrages à intercalaires aluminium, qui de toute façon ont tendance à disparaître (sauf sur certaines gammes à bas coût).
Une fois ces différents éléments déterminés, la formule pour calculer le coefficient Uw de la fenêtre complète (w est pour “windows” an anglais) est la suivante :
Uw = (Uf x Af + Ug x Ag + Ψi x L) / (Af + Ag)
, où :
Uf est le coefficient de déperdition du cadre (en W/m2.°C)
Af est l’aire totale du cadre (en m2)
Ug est le coefficient de déperdition du vitrage (en W/m2.°C)
Ag est l’aire totale du vitrage (en m2)Ψi est le pont thermique intercalaire (en W/m.°C)
L est le linéaire d’intercalaire (en m)
⩹ Voici un exemple de calcul :
Supposons une fenêtre à simple vantail de dimensions 1230×1480 mm, ayant un cadre de coefficient Uf=1,44 W/m2.°C et de largeur 120 mm, un double vitrage de coefficient Ug=1,1W/m2.°C, et un intercalaire à bords chauds de coefficient Ψi = 0,043 W/m.°C.
Le calcul donne :
Ag = (1230 – 2 x 120) x (1480 – 2×120) = 1 227 600 mm2 = 1,2276 m2
Af = 1,23×1,48 – Ag = 0,5928 m2
L = 2 x ((1,23 – 2×0,12) + (1,48 – 2×0,12)) = 4,46 m
, et donc, avec la formule ci-dessus, Uw ≈ 1,32 W/m2.°C.
Plusieurs enseignements peuvent être tirés de ce calcul :
– Le coefficient Uw est une valeur qui varie pour CHAQUE fenêtre. Par conséquent, un devis qui vous présente des “fenêtre ayant un Uw de 1,3” est une incorrection. Dans la réalité, il s’agit d’une valeur moyenne, calculée sur une dimension plus ou moins “standard” de fenêtre.
Là où le bât blesse, c’est qu’il n’existe, à notre connaissance, aucune norme fixant la dimension “standard” de cette fenêtre type, et qu’elle n’est pas toujours précisée sur les devis ou les spécifications fabricant.⩹ 1230 x 1480 mm est une valeur couramment rencontrée, … mais ce n’est pas la norme, loin s’en faut. Par ailleurs, il n’est pas systématiquement précisé s’il s’agit d’un calcul sur fenêtre à simple ou double vantail, ce qui bien sûr change la surface de cadre et donc le Uw …
– Nous avons vu plus haut que le coefficient de cadre Uw est quasi-systématiquement supérieur (et donc plus mauvais) que le coefficient de vitrage Ug. Nous pouvons donc en déduire que :
Pour les portes opaques, c’est un peu plus simple : elles sont déterminées par un coefficient de déperditions Ud (“d” pour “door”), exprimé en W/m2.°C.
Une bonne porte isolée a un Ud maximum de 1,5 W/m2.°C.
Les portes très isolantes passives peuvent descendre à moins de 0,8 W/m2.°C
⩹ Vous trouverez sur ce lien une liste de portes passives certifiées par le PHI (en Anglais).
Aux déperditions conductives de la fenêtre vont s’ajouter les déperditions conductives liées à la mise en œuvre de la fenêtre, ou ponts thermiques de liaison.
Il s’agit de ponts thermiques linéiques, identifiés par la lettre Ψ (ne PAS confondre avec le pont thermique intercalaire!) et exprimés en W/m.°C.
Nous n’entrerons pas dans le détail sur le calcul et l’optimisation de ces ponts thermiques, mais il faut retenir qualitativement que :
Depuis le 1er janvier 2020, le crédit d’impôt transition énergétique est transformé en prime, versée par l’Agence nationale de l’habitat, aux propriétaires modestes pour réaliser des travaux de rénovation énergétique. Détails de la nouvelle aide.
Cet article ne traite pas des garanties décennales ou des assurances Dommage Ouvrage (DO) qui font l’objet d’un article particulier que vous pouvez consulter en suivant les liens de chaque sujet.
Dans le cadre des activités d’auto construction ou d’auto rénovation, l’organisation d’un chantier participatif est un moyen pratique et efficace pour faire avancer son chantier mais aussi pour créer ou améliorer son réseau. Ce moment particulier peut-être assez formel quand il est encadré par un professionnel ou plus convivial quand les participants sont des amis ou de la famille.
Dans tous les cas cette pratique, bien que courante, peut être source d’accidents de gravité variable pour les participants. Afin de ne pas mettre en péril son projet d’habitat, il ne faut pas négliger ce risque et il est donc indispensable de bien appréhender ce point particulier que sont les assurances sur un chantier.
Des solutions existent et il est important de choisir la bonne. Cet article est là pour vous aider dans votre choix, qui est en fait plus simple qu’il n’y parait.
Il y a deux types de chantier :
Une assurance : pour quoi ?
Les accidents sur un chantier peuvent être d’ordres corporels ou matériels.
Pour des dommages corporels :
Les dommages corporels subis par un bénévole peuvent être pris en charge par la RC du maitre d’ouvrage quand la responsabilité de celui-ci peut être mise en cause (ce qui peut être facilement le cas sur un chantier !).
Avec des niveaux d’indemnisation bien inférieurs, la garantie de type « individuelle accident » (IAC) indemnise également en cas de dommages corporels subis par la personne qui l’a souscrite à titre personnel (bénévoles ou maitre d’ouvrage). Cette dernière est individuelle.
Pour les dommages matériels :
La RC peut aussi être engagée en cas de détérioration du matériel (un outil par exemple) d’une autre personne. Elle peut également intervenir pour des dégâts occasionnés par une grue ou engin de chantier. Cette RC est liée à un lieu défini dans le contrat (le chantier) et ne peut pas être transposée sur un autre lieu.
Une assurance : pour qui ?
Pour le maitre d’ouvrage (MO), une RC est indispensable afin de se prémunir contre les accidents corporels ou matériels que pourraient subir les bénévoles sur son chantier et qui pourraient engager sa responsabilité. Le MO peut également souscrire une IAC à titre personnel.
Pour les bénévoles, il est indispensable, avant d’intervenir sur le chantier, de s’assurer que le maitre d’ouvrage dispose bien d’une RC spécifique chantier que seuls les Castors proposent. D’autre part, il est souhaitable de souscrire une IAC pour couvrir les préjudices qu’ils pourraient subir hors responsabilité du maitre d’ouvrage.
NB : Le niveau d’indemnisation de cette dernière étant bien inférieur à la RC, il est important de s’assurer quelle assurance couvre le bénévole en cas de dommage.
En résumé :
Le maitre d’ouvrage : souscrit une RC chantier pour les bénévoles et une IAC pour lui-même.
Le bénévole : souscrit éventuellement une IAC pour lui-même.
Notre conseil important :
Que tu sois maitre d’ouvrage ou bénévole, vérifie auprès de ton assureur les conditions de prise en charge et d’exclusion des sinistres et les niveaux d’indemnisations que couvre ton contrat.
Un cas concret :
Un bénévole tombe d’une échelle et subit un dommage corporel grave (invalidité). Il est couvert par la RC du maitre d’ouvrage si sa responsabilité est engagée. A défaut, il sera couvert en IAC (Individuelle accident) si cette garantie a été souscrite.
Parole d’avocat :
« Si un couple d’amis vient vous aider sur votre chantier, il y a peu de chance que le(la) conjoint(e) de votre ami(e) qui est tombé(e) de votre toit reste votre ami(e) ! »
Notre écorce terrestre contient en plus ou moins grande quantité de l’Uranium 238, qui est un élément naturellement radioactif.
L’uranium 238 a un noyau atomique très lourd et instable, et se transmute par fission, autrement dit il se “casse” pour donner des atomes plus légers, qui sont eux-mêmes radioactifs et sont soumis au même phénomène.
Ce processus de fission “en chaîne” s’arrête dès que la transmutation aboutit à un noyau stable, en l’occurrence le plomb 206 :
Dans cette chaîne de fission, le radon a ceci de particulier qu’il est gazeux. Incolore et inodore, il peut se retrouver dans l’air, mais aussi dissous dans l’eau.
Le radon est un émetteur “alpha”. En se désintégrant, il émet une particule alpha constituée de deux protons et deux neutrons.
Il s’agit d’une particule de grosse taille, qui est arrêtée par la peau, donc aucun risque d’irradiation externe. Par contre, le risque est l’inhalation du radon, car dans les poumons (ou l’estomac si dilué dans l’eau) cette particule alpha peut faire de gros dégâts !
Le radon a une demi vie de 3,8 jours (cela signifie que la population de radon se réduit de moitié tous les 4 jours environ),ce qui lui laisse amplement le temps d’endommager des tissus.
De fait, le radon est la deuxième cause, (loin) derrière le tabac, de cancer du poumon avec 10% des décès liés à ce cancer :
Et comme pour tout rayonnement, le risque est proportionnel :
– à la dose reçue
– à la durée d’exposition
La première démarche à faire est d’identifier et d’évaluer le risque.
Dans nos projets de construction ou de rénovation, le risque peut s’exprimer sur :
– la ventilation du logement, surtout si vous construisez ou rénovez des locaux en contact avec le sol ou des zones “sensibles” (caves, sous-sols, …);
– l’utilisation d’eau de sol (nappe, puits) afin de potabilisation.
L’évaluation du risque consiste à déterminer si la zone dans laquelle votre projet se trouve est susceptible d’être génératrice de radon.
En première approximation, vous pouvez vous rendre sur le site de l’IRSN, sur lequel une carte vous donnera un niveau de risque par commune, lié à la nature des sols (les sols granitiques étant généralement les plus chargés en radon) :
Cela étant, l’information donnée ne vous protège pas d’un “accident géologique” qui ferait que votre terrain est exposé malgré une “zone à risque faible”.
L’étape d’affinage consiste alors à mesurer le taux de radon.
Pour le radon présent dans l’air, il existe des appareils de mesure. L’association a fait très récemment l’acquisition d’un détecteur de radon Radon Eye, qu’elle loue aux adhérents pour une somme modique, rendez-vous sur la boutique du site.
Vous pouvez aussi, si vous le souhaitez, faire appel à des organismes spécialisés, comme par exemple l’association la CRIIRAD.
Pour le radon dilué dans l’eau, la seule solution possible est une analyse en laboratoire, que peut aussi réaliser la CRIIRAD.
Les niveaux d’émission du radon s’expriment en becquerels par mètre cube d’air (Bq/m3), ou en becquerels par litre d’eau pour le radon dilué dans l’eau.
Pour le radon dans l’air, quelques ordres de grandeur :
ATTENTION, les niveaux d’émission de radon ne sont pas constants dans le temps, sur une zone donnée. Il y a des fluctuations journalières et saisonnières.
Une fois le risque identifié, et pour ce qui concerne le radon dans l’air, le principe général consiste à mettre tout en œuvre pour que le radon ne pénètre pas dans les zones de vie.
Les dispositions à prendre peuvent prendre plusieurs formes :
Le site de l’IRSN
Le site de la CRIIRAD
Le site laradioactivite.com
Le poêle de masse vous intéresse?
Vous souhaitez comprendre son fonctionnement, voire en construire un?
Voici un lien vers un site très intéressant “divulgué” par un castor (merci Yan-Ali!) : https://www.uzume.fr , la société se trouve dans le Sud-ouest de la France.
Lors de l’examen du PLF 2020 à l’Assemblée nationale, le Gouvernement a fait adopter de nouvelles aides à la rénovation énergétique concernant le crédit d’impôt transition énergétique (CITE), en faveur, l’an prochain, des ménages intermédiaires et aisés.
Comme tous les ans, La Maison Passive organise des portes ouvertes de bâtiments en chantier ou achevés, et cela se passera du 8 au 10 novembre prochain.
Le dossier de presse des JPO 2019.
Pour plus d’information :
La Maison Passive a publié un livre aux éditions Eyrolles sur le passif en neuf et rénovation, dont vous trouverez un feuilletage ci-dessous :
