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Les facteurs de l'isolation thermique d'une fenêtre

Article mis en ligne le 16 décembre 2014.

L'isolation thermique offerte par une fenêtre peut être évaluée grâce à un indicateur noté Uw. Cet article indique la formule de calcul de ce coefficient et présente les facteurs ayant des répercussions sur les propriétés isolantes de la fenêtre.

Il existe de nombreux facteurs qui ont une influence sur l'isolation thermique d'une fenêtre. Le but de cet article est de vous indiquer ces facteurs. La fenêtre ne sert pas uniquement à décorer ou à apporter de la lumière à votre habitation, elle joue également un grand rôle dans l'isolation thermique de l'habitat. Le fait que vos fenêtres soient isolantes vous permet de faire des économies d'énergie.

Le coefficient Uw d'une fenêtre

Le coefficient Uw ("w" comme window = fenêtre) est un indicateur qui reflète la valeur de la fenêtre en termes d'isolation thermique. Il est nommé "coefficient de transmission thermique" et représente combien la fenêtre est capable d'isoler thermiquement. Plus Uw est bas, plus la fenêtre est isolante.

L'unité de mesure de Uw est le W/m².K, ce qui représente donc le flux thermique (en watts) par mètre carré de fenêtre et par degré de différence de température entre l'intérieur et l'extérieur. Uw dépend de plusieurs caractéristiques de la fenêtre et est calculé selon la formule suivante :

Uw = ((Af x Uf) + (Ag x Ug) + (lg x Ѱg)) / (Af + Ag)

Les éléments pris en compte dans cette formule ne donnent pas de véritables indications sur l'isolation thermique de la fenêtre, mais la valeur Uw représente sa performance thermique globale.

Les facteurs qui interviennent dans le calcul du coefficient Uw sont les suivants :

• Af (unité : m²) est la surface du profilé, ce qui inclut le dormant et l'ouvrant.
• Ag (unité : m²) est la surface du vitrage.
• Uf (unité : W/m².K) est le coefficient de transmission thermique du profilé (l'ouvrant et le dormant).
• Ug (unité : W/m².K) est le coefficient de transmission thermique du vitrage seul.
• lg (unité : m) est la longueur du contour du vitrage.
• Ѱg (unité : W/m².K) est le coefficient de transmission thermique de la jonction entre la vitre et le profilé.

Pour améliorer l'isolation thermique offerte par une fenêtre, il est possible de jouer sur les différents facteurs présents dans la formule de Uw.

Quelles dimensions améliorent l'isolation thermique des fenêtres ?

Les dimensions jouent un rôle important dans la performance thermique d'une fenêtre. Par exemple, nous allons comparer les coefficients Uw pour deux fenêtres à un vantail qui n'ont pas les mêmes dimensions. Elles possèdent toutes les deux un profilé en PVC de 70 mm avec un coefficient de transmission thermique Uf de 1,3 W/m².K et un double vitrage à bords chauds (warm-edge) ayant un coefficient de transmission thermique Ug de 1,0 W/m².K.

Pour une fenêtre à un vantail, profilé : 70 mm, double vitrage warm-edge, Dim 500 x 700 mm, nous avons Uw = 1,47 W/m².K.
Pour une fenêtre à un vantail, profilé : 70 mm, double vitrage warm-edge, Dim 1000 x 1400 mm, nous avons Uw = 1,26 W/m².K.

La déduction est simple : avec les mêmes caractéristiques techniques, une fenêtre plus grande a un meilleur indicateur Uw. Mais attention, ce n'est pas toujours le cas ! Prenons par exemple toujours les mêmes caractéristiques techniques et les dimensions 1000 x 1400 mm mais, cette fois-ci, pour une fenêtre à 2 vantaux :

Pour une fenêtre à 2 vantaux, profilé : 70 mm, double vitrage warm-edge, Dim 1000 x 1400 mm, nous avons Uw = 1,36 W/m².K.

Nous en déduisons qu'une fenêtre à un vantail ayant de larges dimensions offre toujours une meilleure isolation thermique qu'une fenêtre à 2 vantaux avec les mêmes dimensions ou qu'une fenêtre à un vantail avec des dimensions moins importantes.

Le profilé basse consommation

Il est possible de trouver sur le marché des profilés dits de "basse consommation" (profilés BBC) dont l'épaisseur varie généralement entre 60 et 90mm. Nous allons montrer la performance thermique du profilé BBC en prenant la même fenêtre que dans le paragraphe précédent (à 1 vantail) mais, cette fois-ci, avec un profilé PVC de 85 mm et un coefficient Uf de 1,0 W/m².K :

Pour une fenêtre à un vantail, profilé : 85 mm, double vitrage warm-edge, Dim 1000 x 1400 mm, nous avons Uw = 1,04 W/m².K.

Nous en déduisons que, pour les mêmes caractéristiques, un profilé plus épais qui a plus de chambres d'isolation améliore grandement le coefficient Uw d'une fenêtre.

L'influence du vitrage sur l'isolation thermique

Vous savez certainement que le triple vitrage est plus isolant qu'un double vitrage, une installation de triple vitrage sur une fenêtre permet donc d'améliorer son coefficient global Uw. Reprenons encore une fois notre même exemple de fenêtre à 1 vantail ayant un profile PVC de 85 mm, mais avec un triple vitrage sans warm-edge de coefficient Ug = 0,5 W/m².K.

Pour une fenêtre à un vantail, profilé : 85 mm, triple vitrage, Dim 1000 x 1400 mm, nous avons Uw = 0,82 W/m².K.

Il n'est pas surprenant de constater que le triple vitrage fait diminuer la valeur du coefficient Uw. Si nous ajoutons maintenant un warm-edge au triple vitrage :

Pour une fenêtre à un vantail, profilé : 85 mm, triple vitrage avec warm-edge, Dim 1000 x 1400 mm, nous avons Uw = 0,74 W/m².K.

Nous voyons donc que le triple vitrage et un warm-edge ont d'importantes répercussions sur le coefficient de transmission thermique de la fenêtre sur laquelle ils sont installés.

Pour terminer, il est important de préciser que l'installation de la fenêtre exige un soin particulier. Avec deux fenêtres ayant les mêmes caractéristiques, une pose de qualité donnera un bien meilleur résultat qu'une pose peu soignée. Vous pouvez prendre contact avec notre vitrier professionnel parisien qui saura réaliser la pose de votre fenêtre en faisant bien attention de conserver ses qualités isolantes. Notre numéro : 01.41.50.92.28.

Il est arrivé qu'une personne ayant un appartement dans le 8ème arrondissement a fait appel à nos services car elle souhaitait changer intégralement une fenêtre de son logement, y compris les menuiseries. Comme elle voulait une fenêtre très isolante, elle a décidé de faire installer une fenêtre en PVC équipée de triple vitrage avec warm-edge. Notre devis ayant été accepté, nous avons envoyé notre artisan vitrier à Paris 8ème pour installer la fenêtre tout en faisant bien attention à conserver ses propriétés thermiques.