S1 : Verrières et toits de verre : une composition complexe

0
303
dossierv6-214.jpg

Maîtriser la chaleur

Autres facteurs à prendre en compte lors de la conception d’une verrière : la chaleur. Cependant, la RT 2005 ne donne aucune exigence particulière pour les verrières. Elles sont exclues de l’obligation pour le neuf et la rénovation d’obtenir un niveau minimal d’isolation thermique comme ce qui est exigé pour les façades et les menuiseries. En réalité, la performance thermique de la verrière n’intervient que dans le bilan global du bâtiment. D’un côté, les verrières inclinées sont intéressantes au niveau de la performance thermique, car elles apportent davantage de chaleur solaire gratuite que les fenêtres verticales. Ceci est particulièrement important pour tous les vitrages inclinés. Mais d’un autre côté, la transmission excessive de chaleur et de lumière par les vitrages peut être aussi problématique que d’essayer de les retenir à l’intérieur. « Toute personne ayant installé une verrière sur un mur orienté au sud peut témoigner des températures élevées.Heureusement, il n’est plus nécessaire de sacrifier la bonne efficacité thermique pour réduire la chaleur du soleil, car nous pouvons combiner ces deux propriétés dans un même produit », explique Pilkington. Le contrôle de la chaleur du soleil peut se faire de diverses façons. La plus populaire consiste à utiliser un verre coloré, qui réduit simplement la transmission de chaleur entrante. Un verre avec un film PVB intermédiaire teinté permet aussi d’obtenir un effet similaire. Pour augmenter encore les performances, il existe bien entendu le verre traité contrôle solaire. Les vitrages à contrôle solaire maîtrisent l’énergie solaire qui pénètre à l’intérieur d’un bâtiment. « La préconisation de vitrages à fonction solaire pour une verrière ou un toit de verre doit être systématique dans certains cas. Ce type de verre évite l’effet de serre.Il faut diminuer les entrées d’énergie pour baisser la consommation de climatisation », souligne Bruno Carrel-Billiard, responsable produits ITR Saint-Gobain Glass. Le choix du contrôle solaire dépend de l’orientation (Nord ou Sud). « Si la verrière est dans un environnement frais, très ombragé ou orientée plein nord, il est possible de remplacer le verre à contrôle solaire par un verre isolant "hiver" moins élaboré qui conserve la chaleur à l’intérieur, tout en la laissant entrer la chaleur du moindre rayon de soleil », explique la société Vérandas et Verrières.

dossierv6-214.jpgUne luminosité contrôlée

La performance de contrôle solaire, mesurée par le facteur solaire du vitrage, varie en fonction de la quantité de chaleur absorbée par le verre et la quantité de chaleur réfléchie. « Nous préconisons au maximum un facteur solaire 0,30 qui signifie que 70 % d’énergie solaire est bloqué. Les surfaces des verrières sont généralement grandes. Le but n’est pas de chauffer la pièce mais d’apporter de la lumière », indique Bruno Carrel-Billiard. En outre, les verriers proposent aujourd’hui des verres à couches qui permettent à la lumière incidente de conserver une grande neutralité des couleurs. « Et dans certains cas, une lumière tamisée est nécessaire comme dans le cas d’une verrière au dessus de bureaux. Aujourd’hui, on préfère diminuer la luminosité car il y a risque d’éblouissement », explique Bruno Carrel-Billiard. Pour calculer une transmission lumineuse optimale, tout dépend de la surface verrière. « Pour des toits de verre immenses, il est conseillé de descendre jusqu’à une transmission lumineuse de 30 ou 40 % », précise Bruno Carrel-Billiard. Mais ce type de verre possède un autre atout pour les verrières ; « tandis qu’il s’oppose en été au réchauffement des pièces provoqué par le rayonnement solaire indésirable, son coefficient Ug exceptionnel lui permet également de conserver la chaleur à l’intérieur en hiver », explique Pilkington. En effet, une verrière ne doit pas seulement réduire la chaleur mais aussi la conserver. « Un vitrage efficace permet de réduire les frais d’énergie, de rendre le lieu confortable et de réduire les émissions de CO2 qui endommagent l’atmosphère terrestre », indique Pilkington

Des verrières photovoltaïques

« Aujourd’hui, les modules photovoltaïques bi-verre permettent de concevoir des verrières et des toits », indique Bertrand Lafaye, responsable marketing et communication Kawneer. En effet, le fabricant de profilés en collaboration avec BP Solar, spécialisé dans la conception et la réalisation de systèmes solaires, commercialise un système de verrière à énergie solaire. Outre un avantage énergétique, cette technologie participe aussi à la performance thermique et à l’esthétique des bâtiments. Les cellules photovoltaïques permettent de réaliser des effets lumineux du fait des espaces entre cellules. Elles sont prises en feuillure de module bi-verre intégré dans un double-vitrage. La disposition des cellules dans le module peut varier afin de contrôler la quantité de lumière qui le traverse. « Les verrières et couvertures solaires peuvent être ainsi construites avec les mêmes techniques que celles des murs-rideaux inclinés. Ceci permet le remplacement direct des panneaux de verre par un module opaque ou semi-transparent » explique BP Solar.

Une prise en compte acoustique

A proximité d’un environnement bruyant comme une route passagère, un chemin de fer ou sous une trajectoire de vol d’avion, il faut utiliser du verre qui réduise le bruit à un niveau acceptable. Il existe différentes méthodes pour y parvenir, en fonction de la réduction souhaitée, y compris l’utilisation de verre feuilleté spécial. Une bonne étanchéité à l’air améliore considérablement les niveaux sonores. Deux panneaux de verre n’améliorent pas nécessairement le son en raison de la résonance entre les panneaux, mais un verre avec différentes épaisseurs permet d’obtenir des améliorations comme réduire le bruit de la pluie et de la grêle. « Il est aussi possible d’améliorer la performance acoustique avec un feuilleté silence dont le PVB est antibruit », souligne Bruno Carrel-Billiard. En moyenne, il est possible de gagner de 1 à 3 dB par rapport à des compositions verrières similaires sans PVB acoustique.

La résistance au feu

De plus, même en toiture, la protection contre les incendies peut être une exigence de conception. « Le dossierv7-214.jpgverre résistant au feu peut être aussi exigé dans les bâtiments comme les maisons résidentielles, les hôtels ou les gîtes, pour créer des zones de sécurité ou des passages d’évacuation », explique Pilkington. Les performances du verre résistant au feu sont exprimées en durées pour les différentes qualités. Le critère le plus courant est l’intégrité, qui correspond au temps pendant lequel le verre retient les flammes et les gaz chauds. Les normes veulent que la durée minimale soit de 30 minutes. L’autre critère est l’isolation, qui débute également à 30 minutes. L’isolation est la capacité du verre à retenir la chaleur de l’incendie, de sorte que la température du verre reste inférieure aux seuils indiqués. Tout verre de résistance au feu doit être installé dans un châssis testé et approuvé avec le verre, pour garantir que toute l’installation se comporte conformément au procès-verbal d’essai réalisé selon les normes en vigueur.

Conjuguer la fonction autonettoyante

En outre, une verrière ou un toit de verre peuvent conjuguer la fonction autonettoyante. Les toits en verre, par nature, sont situés dans des zones difficiles d’accès, d’où une utilisation idéale pour le verre autonettoyant. Cette fonction s’appuie sur la pluie et sur les UV pour laver la saleté. « Ce procédé ne peut fonctionner que si le verre est incliné de plus de 15° par rapport à l’horizontale », précise Pilkington. Il peut être combiné à d’autres types de verres pour des atouts supplémentaires, comme la sécurité, l’isolation thermique ou le contrôle solaire. D’autres éléments comme la décoration et l’intimité peuvent être pris en considération. En effet, les pièces sous les toits vitrés ne sont pas protégées des regards. Un verre translucide peut être utilisé comme garant de l’intimité tout en laissant pénétrer la lumière nécessaire.

S.D.

Crédit photos : Kawneer – Architectural Systems – Wicona  

LAISSER UN COMMENTAIRE