Portes et fenêtres

Quelle est la proportion de surface vitrée nécessaire dans une maison ?

Le sujet est sensible, tant il conditionne l’efficacité énergétique des habitations... De ce paramètre vont dépendre le confort visuel et thermique, puis les factures d'éclairage, de chauffage et de climatisation !

Proportion de surface vitrée
© Caribb, Creative Commons

Surface vitrée : tout dépend de votre maison…

Maison de plain-pied ou à étage, et surtout orientation des façades, autant de points qui joueront sur les surfaces de portes, fenêtres, et puits de lumière à prévoir.

  • L'Office de l'Efficacité Énergétique (fédéral) recommande un ratio minimum de 10% d'aire vitrée par rapport à la surface totale de plancher. Soit 1 m² de surface vitrée installée pour 10 m² de plancher, ou bien 100 p2 de surface vitrée pour 1000 p2 de surface totale du plancher. Cette proportion vaut pour les maisons conventionnelles (isolation et étanchéité moyennes).
  • Le Code de construction du Québec, quant à lui, autorise une proportion d’ouvertures (portes et fenêtres) équivalente à 30% maximum de la surface des murs.
  • Enfin, s’agissant d’une maison de type passif, c'est-à-dire extrêmement bien isolée et étanche, la surface vitrée au sud (soit 60% de toutes les fenêtres) peut atteindre jusqu’à 25% de la surface au sol, sans compter les fenêtres au nord et les portes…

D'un point de vue confort d'été et d'hiver, il faut prendre en compte la composition de vos murs et planchers pour prendre cette décision.

Deux paramètres principaux influeront votre choix : l'isolation et l'inertie (masse thermique) des parois.

Qu'est-ce que l'inertie ?

L'inertie est la capacité d'un matériau à stocker et à restituer la chaleur. Un matériau à faible inertie (c'est-à-dire un matériau léger) va absorber la chaleur et la restituer immédiatement. A l'inverse, un matériau à grande inertie (lourd) va procurer ce que l'on appelle un déphasage thermique. C'est-à-dire qu'il restituera la chaleur absorbée plus lentement et plus loin dans le temps. Ce phénomène est très intéressant l'hiver, puisque la chaleur accumulée durant la journée est restituée pendant la nuit, réduisant ainsi les dépenses de chauffage aux heures les plus froides.

L'été, la chaleur sera restituée le soir et la nuit plutôt que durant les heures chaudes. Il est alors nécessaire de ventiler afin d'évacuer cette chaleur et laisser rentrer la fraîcheur dans la maison.

Inertie thermique
© J. Flémal - Architecture et Climat – UCL

Une inertie élevée est fournie par des matériaux lourds, comme les planchers bétons et les murs épais. Plusieurs cas de figure donc :

Isolation des parois

Inertie des parois

Recommandations

Faible

Faible

Limiter raisonnablement les surfaces vitrées tout en conservant un apport lumineux suffisant (ratio 10%).

Faible

Élevée

Élevée

Faible

Pas de recommandation particulière, prévoir une ventilation pour l'été.

Élevée

Élevée

Privilégier les vitrages Sud (60% des surfaces vitrées).

Est, Sud, Ouest, Nord : le secret pour faire des économies

De nombreuses études et simulations sur ordinateur ont démontré l'importance capitale de l'orientation des façades, particulièrement pour les ouvertures.

Ainsi, des vitrages et ouvertures orientés au Sud pourront avoir un bilan positif d'un point de vue énergie, alors que les autres orientations sont déficitaires. Elles font perdre plus d'énergie que ce qu'elles en font gagner. Cette affirmation est d’autant plus vraie que la fenêtre est performante. On peut donc songer à installer un solarium ou une façade vitrée orientée au Sud, mais il faut surtout installer des surfaces vitrées réduites au Nord et à l'Ouest.

Les surfaces vitrées au Sud sont très intéressantes pour la raison suivante : lorsque l'énergie solaire arrive sur une vitre, une part est absorbée, une part est transmise à l'intérieur, et une autre part est réfléchie. L'importance de la part qui est réfléchie dépend de l'angle d'incidence des rayons lumineux, c'est-à-dire de la hauteur du soleil. À partir de 50°, la part réfléchie devient très importante, et à 90° aucune énergie lumineuse ne traverse le vitrage.

L'hiver, le soleil est bas et une grande part est transmise dans la maison, il s'agit d'un chauffage naturel gratuit. L'été, lorsque le soleil est bien plus haut, les rayons solaires sont majoritairement réfléchis, la part absorbée dépendant du type de vitrage. Cela permet ainsi de limiter les surchauffes estivales bien que la meilleure des solutions soit d’éviter les rayons solaires, donc de créer de l’ombrage (auvents et arbres).

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