Portes et fenêtres

L’avenir : des fenêtres ultra-performantes

Super isolantes, chauffantes, à changement de phase… voici les fenêtres du futur.

Fenêtre ENERSign
Fenêtre ENERSign © Écohabitation

Des fenêtres toujours plus isolantes

Fenêtres super isolantes
© Pazen

La société Pazen, une entreprise allemande spécialisée en fabrication de produits de fenêtrage pour les maisons passives, propose des portes et fenêtres ultra-performantes. Dans la gamme Enersign®, la fenêtre a un facteur U (coefficient de transmission de chaleur) de 0,65 alors que les valeurs traditionnelles se situent entre 1,5 et 2 ! Nous rappelons que plus ce facteur est petit, plus la fenêtre est isolante.

Le constructeur arrive à cette performance par une refonte du design : moins d'encadrement pour plus de surface vitrée (on arrive maintenant à faire des structures moins encombrantes), utilisation de matériaux plus performants pour le cadre...

Changement de phase, comment ça marche ?

D'autres technologies comme les fenêtres à changement de phase semblent très prometteuses. Il s'agit de fenêtre à double ou triple vitrage, dont l'une des lames d'air est remplacée par du sel hydraté qui présente des propriétés très intéressantes : comme l'eau devient liquide à 0°C, ces sels deviennent liquides à 27°C pour se solidifier à 21°C. Le verre extérieur est également recouvert d'un film prismatique qui va réfléchir les rayons du soleil haut d'été (angle d'incidence > 40°).

Vitrage phase Vitrage phase Vitrage phase

Vitrage en phase solide – en changement de phase – en phase liquide © GlassX

Un changement de phase de l’état liquide à l’état solide, dégage de la chaleur. À l’inverse, la réaction absorbe de la chaleur quand le matériau passe de solide à liquide.

Fonctionnement l’hiver :

  • Les rayons du soleil traversent le vitrage. En plus de réchauffer la maison, ils réchauffent également le sel hydraté qui fusionne (il devient liquide);
  • Aux heures froides, les sels se refroidissent et se solidifient, restituant ainsi une partie de la chaleur emmagasinée à l'intérieur de la maison.

Fonctionnement l’été :

  • Les rayons du soleil haut d'été sont majoritairement réfléchis par le film prismatique, filtrant ainsi une grande partie de la chaleur;
  • La chaleur qui rayonne depuis l'intérieur de la maison et depuis la chaussée est absorbée par les sels hydratés, contribuant ainsi à assurer une certaine fraîcheur dans la maison;
  • Une fois la journée finie, le vitrage redescend en température et restitue la chaleur emmagasinée.

Un désavantage de cette technologie est que la fenêtre n'est plus transparente mais translucide bien que la visibilité s'améliore durant la phase liquide du vitrage. On n'utilisera pas cette technologie pour tous les vitrages d'un bâtiment.

La fenêtre chauffante

Cette technologie, vieille d'une vingtaine d'années dans les contrées canadiennes, pourrait se révéler une révolution. Les portes et fenêtres sont responsables à elles seules de 28,5% des consommations de chauffage… donc voici l'idée : transformer les vitrages en paroi chaude pour, d'une part, limiter les dépenses de chauffage, et d'autre part améliorer le confort lorsque l'on se trouve à proximité de la fenêtre.

On peut trouver deux types de fenêtre chauffante :

  1. Ce type utilise le principe des couches d'oxyde métallique de même que les couches basse émissivité ou Low E. Une première couche (en rouge) sur la vitre intérieure est alimentée par une électrode en courant de faible intensité et par réaction va produire des rayonnements infrarouges, donc de la chaleur.
  2. Cette fois-ci, c'est un gaz emprisonné entre les deux vitres, également parcouru par un courant électrique débité par deux électrodes cachées dans le cadre, qui va produire de la chaleur.

Dans les deux cas, une couche basse émissivité (en bleu) sur la vitre extérieure va empêcher la plus grande partie du rayonnement infrarouge de s'échapper vers l'extérieur de la maison.

Il est à noter que ce système ne remplace pas un système de chauffage au complet, mais la chaleur qu'il fournira (20% des besoins selon un fabricant de Québec) ne sera pas demandée aux calorifères ou plinthes électriques.

Des vitrages photovoltaïques

Sont également dans les laboratoires de recherche des vitrages photovoltaïques : ce sont des verres recouverts d’un film qui produit de l’électricité (≈100 W/m²) tout en laissant passer 90% de la lumière. Ces films photovoltaïques pourront également être utilisés pour les écrans de téléphone portable, les panneaux publicitaires, ou encore la signalisation routière.

Plus d’information sur cette technologie sur le site de l’entreprise qui développe le projet, WYSIPS.

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