Qu’est-ce qu’une vitre ? un facteur solaire ? une transmission lumineuse ?

Une vitre est une plaque d’un matériau transparent (souvent du verre, mais aussi du plexiglas, etc.). On s’en sert notamment au sein des fenêtres, des oculi, etc.

Le vitrage est une vitre encadrée dans un châssis. On utilise souvent le terme vitrage au lieu de vitre dans le domaine de la construction, car c’est l’ensemble qui doit être placé, analysé, conçu… L’article présent fait preuve de la même largesse d’esprit.

Compte tenu de leur importance capitale et de leurs multiples fonctions au sein des bâtiments, les vitrages ont été et sont aujourd’hui encore l’objet d’améliorations constantes. On aboutit aujourd’hui à une gamme d’offre variée qui retient plusieurs facteurs: transparence, isolation thermique et phonique (double vitrage), entretien réduit… Certaines vitres sont spécifiques : anti-éclats (pare-brise) ou blindées (anti-effractions) par exemple.

Propriétés thermiques des vitrages
Particulièrement utile dans le domaine de la bioconstruction ou de l’architecture bioclimatique, les qualités ou facteurs des vitres suivants permettent une comparaison approfondie des types de vitres et poussent les constructeurs à innover pour atteindre de meilleures performances.

Le facteur solaire g ou transmission énergétique
Le rayonnement solaire qui atteint une surface vitrée est réfléchi, transmis et absorbé dans des proportions variables suivant la nature du vitrage. On peut chercher à privilégier une seule de ces trois qualités (c’est le cas des immeubles de bureau qui cherchent à réduire la transmission lumineuse), mais suivant on peut également garder une certaine harmonie dans ces trois facteurs.

C’est la proportion du flux énergétique que le vitrage laisse passer, qui s’exprime en pourcentage du rayonnement reçu, que l’on appelle facteur solaire g. Il représente la somme du rayonnement transmis et celle du rayonnement absorbé puis retransmis vers l’intérieur par le vitrage.

La transmission lumineuse T
On l’appelle aussi coefficient de transparence, c’est le pourcentage de lumière solaire transmise. Elle ne mesure pas l’énergie transmise (sous forme calorifique) mais uniquement le pourcentage de la lumière transmise.

Il existe des vitrages réfléchissants, ou absorbants, qui réduisent l’éblouissement dans les immeubles de bureau, mais ils réduisent également le facteur solaire. On peut trouver également des vitrages « dynamiques » qui peuvent s’obscurcir de façon réversible sous l’effet d’un faible courant électrique un gaz contenu dans du double vitrage. Enfin certains vitrages intercalent à des espaces réguliers des absorbeurs en argent qui réduisent la transmission lumineuse (40%) et produisent de l’énergie thermique.

La déperdition énergétique U
Coefficient de déperdition thermique
Elle se mesure en watts par mètre carré Kelvin (W/m².K), et correspond à la capacité d’un vitrage à stopper les déperditions de chaleur. Plus le coefficient est faible, plus le vitrage est ‘isolant’ (un vitrage possédant théoriquement la valeur 0.0 U n’occasionnerait aucune déperdition de chaleur).

Le coefficient de déperdition thermique peut être amélioré par l’emploi de solutions suivantes:
– ajout d’une deuxième ou troisième vitre
– augmentation de la distance séparant deux vitrages (augmentation du volume d’air présent entre les deux)
– remplacement de l’air contenu entre les deux vitres par un gaz rare plus lourd que lui, type argon ou krypton.
– revêt d’un couche métallisée, type argent ou aluminium, sur la face interne d’un vitrage pour réfléchir la chaleur.

L’effet de serre et le vitrage
Les matériaux ou corps transparents possèdent la capacité de laisser passer les ondes infrarouges à faible longueur d’onde, mais non à grande longueur d’onde. Lorsque le soleil frappe la surface d’un vitrage, celui-ci laisse pénétrer dans la pièce les ondes infrarouges qui vont entrer en contact avec les murs, et va être absorbée. La paroi va alors s’échauffer, et émettre de la chaleur sous forme de rayonnement infrarouge à ondes longues, qui ne peuvent pas retraverser le vitrage. La chaleur étant piégée dans la pièce, la température augmente: c’est l’effet de serre.

Matériaux utilisés pour les vitrages:
– le verre
– le plexiglas
– des films plastiques aux propriétés spécifiques

Pare-brise de véhicule
La vitre située à l’avant d’un véhicule qui permet de protéger les passagers tout en assurant une bonne visibilité au conducteur, le pare-brise, relève d’une importance capitale en terme de vitrage automobile.

Les premiers pare-brise sont apparus en 1899: ils étaient alors plats et montés à l’aide d’une ficelle entre les lèvres du joint. Dans les années 1950, il a été possible d’en fabriquer avec des courbes afin d’améliorer l’aérodynamisme des véhicules (Panhard Dyna Z, …).

Depuis 1983, ils sont obligatoirement réalisés en verre feuilleté afin de réduire les risques de blessure en cas d’accident, et sont généralement collés. Le premier modèle à être équipé d’un pare-brise feuilleté est la Volvo PV444 en 1944.

Le verre d’un pare-brise peut être teinté ou bien réfléchissant (athermique) afin de réduire le rayonnement solaire dans l’habitacle de la voiture. Certains pare-brise sont aussi équipés d’un détecteur de pluie afin d’activer automatiquement les essuie-glace. D’autres pare-brise sont chauffants pour éliminer la buée ou le givre. Quoi qu’il en soit, dans la plupart des pays, il est interdit de teinter, même légèrement, la partie visible du pare-brise automobile civile (hors voitures militaires, police, pompiers, gendarmerie et véhicules ministériels et présidentiels).

Dans certains pays, on y colle une vignette automobile, une attestation d’assurance ou une vignette de contrôle technique.

Cet article a été écrit à l’aide de Wikipedia et Enerzine.

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