Choisir des fenêtres performantes

Changer ses fenêtres est souvent une action de rénovation envisagée en priorité dans un logement. Pourtant, ces travaux restent coûteux et complexes pour un gain énergétique plutôt modeste. Ils permettent en revanche de gagner en confort. Mais encore faut-il que les menuiseries soient bien adaptées au projet et bénéficient d’une mise en œuvre soignée. Voici un guide pratique pour faire les bons choix.

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• Diagnostic
• Définitions
• Choix des matériaux
• Choix du vitrage
• Performances thermiques
• Performances de sécurité
• Performances acoustiques
• Performances de durabilité
• Apports solaires et protections
• Compatibilité avec l’existant
• Qualité de pose
• Prix et certifications
• Check List

Diagnostic : Quand changer ses fenêtres ?

Raison du changement : Les fenêtres ne représentent « que » 10 à 15% des déperditions dans une maison non isolée. Il ne faut donc pas s’attendre à un gain énergétique très probant en agissant sur ce poste. Néanmoins, des menuiseries anciennes ou mal posées sont souvent inconfortables. Elles peuvent créer un effet de « paroi froide » important et laisser passer des courants d’air.

Avant travaux : anciennes fenêtres peu confortables.

Indicateur : Il faut retenir que si vous possédez des fenêtres en simple vitrage ou avec un survitrage, un changement rapide s’impose. Si vos menuiseries sont des anciens double vitrage (4-12-4), un remplacement à moyen terme est à envisager.

Après travaux : changement des fenêtres avec isolation extérieure.

Pré-requis : Avant de s’engager dans ces travaux, il faudra notamment vérifier la nature et l’état du mur pour partir sur un support sain. De plus, l’idéal reste de planifier le changement des fenêtres en même temps que l’isolation des murs de façon à ce que ces deux lots soient parfaitement coordonnés et offrent les gains énergétiques attendus.

Définitions : fenêtres, de quoi parle-t-on ?

Avant de rentrer dans le détail, un peu de vocabulaire est requis pour parler le même « langage » que vos interlocuteurs.

Fenêtre : Une fenêtre est composée d’un châssis et d’un vitrage. Le châssis comporte généralement une partie fixe (le dormant) et une partie mobile (l’ouvrant).

Vitrage isolant : Les vitrages sont désignés selon l’épaisseur des éléments qui les constituent de l’extérieur vers l’intérieur. Le plus souvent, un vitrage comprend plusieurs verres séparés par un gaz isolant (argon). Voici quelques exemples de double vitrage :

De la même façon, si un artisan vous propose du « 4/12/4/12/4 », il s’agit d’une fenêtre en triple vitrage.

Verre feuilleté : Parfois, les fabricants utilisent des verres dits « feuilletés » pour améliorer la sécurité ou les performances acoustiques. Il s’agit de plusieurs feuilles de verres reliées entre elles par des films en « polybutyral de vinyle » ou PVB.

Dans le cas d’un verre 44.2, les deux chiffres 4 indiquent la présence de deux verres de 4 mm d’épaisseur chacun. Le chiffre 2 précise qu’il y a 2 films de PVB entre eux. On est en présence d’un verre assez solide. Pour bien comprendre, voici quelques exemples de double vitrage comportant des verres feuilletés :

Matériaux du châssis : PVC, alu, bois ou mixte ?

Comparatif : Chaque matériau possède des avantages et des inconvénients dont voici un tableau de synthèse.

Bois : Les menuiseries bois bénéficient de bonnes performances, d’un prix attractif et du meilleur écobilan à condition d’utiliser du bois certifié. Idéalement, on s’orientera vers des bois naturellement durables (classes 3 ou 4) afin d’éviter les traitements polluants (fongicides, insecticides). Le bois, contrairement aux autres solutions, est facilement réparable (pâte à bois) et très bien recyclé.

La principale limite concerne l’entretien. Une lasure de surface doit être appliquée sur les châssis les plus exposés aux intempéries tous les deux ans environ.

PVC : Les fenêtres en PVC sont à la fois performantes, peu coûteuses et sans entretien ce qui explique leur succès. En contrepartie, le bilan environnemental est très défavorable.

Les matières premières utilisées comme le chlore ne sont pas renouvelables. Aussi, le PVC contient des substances nocives (métaux lourds, phtalates…) et dégage des vapeurs toxiques qui peuvent être mortelles en cas d’incendie. Son recyclage par mise en décharge ou incinération est également délicat.

Aluminium : L’aluminium est coûteux mais offre la meilleure durée de vie : plus de 60 ans contre 40 à 50 ans pour le bois ou le PVC. Il permet aussi un aspect très moderne avec un large choix de finitions. Côté isolation, il faudra s’orienter vers des menuiseries à rupteurs de ponts thermiques pour obtenir de bonnes performances.

Les fenêtres en aluminium autorisent de très grandes surfaces vitrées (ACTEA).

Le bilan environnemental est plutôt défavorable car l’énergie nécessaire à sa fabrication est très importante et les matières premières utilisées ne sont pas renouvelables. Ce point reste toutefois à mettre en balance avec un recyclage très efficace.

Mixte : Ces menuiseries combinent les avantages et les inconvénients des solutions « Bois » et « Alu ». Le principal intérêt est d’annuler le traitement du bois sur la partie extérieure, puisque celle-ci est en aluminium. Ce type de menuiserie reste assez peu utilisé du fait de son prix élevé.

Plan Local d’Urbanisme (PLU) : Avant de faire son choix, il faudra jeter un œil au PLU qui impose parfois des couleurs ou des matériaux. Dans le cas où il n’est pas possible de changer les fenêtres, la pose d’une deuxième fenêtre côté intérieur est à envisager. On parle alors de double fenêtre.

Type de vitrage : simple, double ou triple ?

Trop peu performant, le simple vitrage n’existe plus sur le marché des menuiseries. Le triple vitrage est quant à lui réservé à des utilisations bien spécifiques comme des maisons à haute performance énergétique. Incontestablement, le double vitrage reste le meilleur choix car il représente le compromis idéal entre les performances thermiques, les apports solaires et le prix.

Double vitrage VIR : Plus précisément, il faut opter pour du double vitrage à isolation renforcée pour une efficacité maximale. Ce double vitrage dit « VIR » ou « ITR » (isolation thermique renforcée) est composé de 2 couches de verres entre lesquelles un gaz inerte joue le rôle d’isolant. En plus, une couche d’oxydes métalliques, placée sur la face extérieure du vitrage intérieur, piège une partie du rayonnement dans l’habitation. On parle parfois de « basse émissivité ». Ce double vitrage est donc bien adapté pour le confort d’hiver.

Principe du double vitrage à isolation renforcée (Ademe).

Pour vérifier que vous avez bien du double vitrage à isolation renforcée, vous pouvez procéder au test de la flamme. Pour cela, il faut se mettre à l’intérieur du logement et placer une flamme devant la menuiserie. Le reflet va comporter 4 flammes. Le deuxième reflet en partant de l’intérieur doit avoir une teinte rosée plutôt que la couleur jaune habituelle.

Intercalaires à bord chaud ou Warm edge : Pour améliorer encore les performances, on peut jouer sur le matériau des intercalaires placés entre les vitrages. Classiquement, celui-ci est en aluminium (couleur argent) ce qui crée un pont thermique c’est-à-dire une rupture dans la continuité de l’isolation.

Pour palier à ce problème, des fabricants utilisent des intercalaires non métalliques qualifiés parfois de « warm edge » ou de « bord chaud ». Il est facile de les reconnaitre car ils ont souvent une couleur noire.

Performances thermiques des fenêtres

Voici les indicateurs à connaître pour sélectionner une fenêtre bien isolante.

Coefficient Uw (ou U windows) : Il s’exprime en W/m²K et quantifie les déperditions thermiques du vitrage et du châssis. C’est donc un indicateur fiable pour comparer les performances des fenêtres entre elles. Logiquement, plus ce coefficient Uw est bas, meilleure sera l’isolation de la fenêtre. Au minimum, il faut viser un coefficient Uw inférieur ou égal à 1,3 W/m²K.

La mention du facteur Uw sur le devis est indispensable pour comparer les offres.

Coefficient Ug (ou U glazing) : Attention, ce coefficient quantifie seulement les déperditions thermiques du vitrage. Il n’est donc pas pertinent pour comparer des fenêtres entre elles. Un coefficient Ug inférieur ou égal à 1,1 W/m²K est un minimum.

A retenir : Le coefficient Uw, même s’il est fiable, ne prend pas en compte les déperditions thermiques liées à la liaison « paroi/châssis » qui résulteraient d’une pose approximative. Les performances thermiques réelles peuvent donc être en deçà des espérances. Pour limiter ces pertes, il convient de poser un joint d’étanchéité pour assurer le raccord entre le châssis et la paroi.

De grandes baies vitrées offrent une proportion vitrage/châssis plus intéressante.

On remarque aussi que le coefficient Ug est plus bas que le coefficient Uw. Autrement dit, le point faible d’une fenêtre réside dans son châssis. En conséquence, s’il y a besoin d'un apport lumineux ou solaire important, on privilégiera de grandes menuiseries plutôt qu’un ensemble de petites fenêtres.

Performances de sécurité des fenêtres

Emplacement : Dans le cas où l’emplacement de la fenêtre exige une solidité spécifique, on utilise des verres feuilletés. Rappelez-vous, il s’agit d’un assemblage de feuilles de verre reliées entre elles par des films en PVB (PolyVinylButyral). Ces intercalaires en PVB permettent qu’en cas de bris, les morceaux de verre restent collés entre eux.

Les films PVB renforcent le vitrage.

Solidité : C’est le nombre de films PVB qui détermine la solidité du vitrage. Pour des fonctions de garde-corps ou de protection élémentaire du vandalisme, deux intercalaires PVB suffisent. Pour une protection accrue, on peut aller jusqu’à 4 ou 6 films PVB.

Performances acoustiques des fenêtres

Affaiblissement acoustique Rw : L’isolation acoustique des fenêtres est directement liée au coefficient d’isolation phonique Rw exprimé en dB. Plus celui-ci est élevé, plus l’isolation phonique augmente. En général, le coefficient Rw standard se situe autour de 32 dB.

Vitrage asymétrique : Les vitrages performants d’un point de vue phonique sont asymétriques. C’est-à-dire qu’ils comportent deux vitres aux épaisseurs différentes : un vitrage 4-16-10 par exemple. Elles permettent de perturber deux fois la longueur d’onde du son et d’affaiblir le bruit.

L’environnement conditionne les performances phoniques des vitrages.

Vitrage feuilleté spécifique : Pour plus d’efficacité, les fabricants proposent là encore des vitrages feuilletés. Le film PVB utilisé est souvent spécifique et absorbe davantage l’onde sonore qu’un film classique. Vous trouverez donc des références du type « Silence » ou « Acoustique » dans les appellations. Des double vitrages « 44.2 Si-16-6 » ou « 44.2 AK-16-6 » par exemple.

Environnement : Voici quelques points de repères pour un choisir un coefficient d’isolation phonique adapté à votre environnement.

Mise en œuvre : Attention néanmoins, car les performances acoustiques, comme les performances thermiques, dépendent aussi beaucoup de la qualité de pose. Les joints notamment tiennent un rôle important : joints de battée (entre deux vantaux), joints entre ouvrant et dormant, et joints qui encadrent le dormant. Le choix d'un coffre de volet roulant performant est aussi indispensable. À noter enfin que si le châssis représente plus de 40% de la fenêtre, il est inutile d’investir dans ce type de vitrage.

Performances de durabilité des fenêtres

Le référentiel A-E-V pour Air-Eau-Vent définit la résistance des fenêtres pour chacun de ces 3 critères.

En pratique, il suffit de vous référer à la carte ci-dessous pour connaître le classement A-E-V requis.

• a : zones urbaines très denses
• b : zones urbaines petites ou moyennes, zones industrielles, zones forestières
• c : zones rurales
• d : bord de mer ou de lacs

On remarque logiquement qu'une fenêtre haute située en bord de mer en Bretagne (classée A*3E*8V*A2) devra être plus résistante qu'une fenêtre de rez-de-chaussée en région parisienne (classée A*2E*4V*A2).

Apports solaires et transmission lumineuse

Un vitrage se caractérise également par ses apports solaires potentiels et sa transmission lumineuse. Voici ce qu’il faut retenir sur ces points.

Facteur solaire Sw : Le facteur solaire définit la proportion d’énergie solaire qui est restituée effectivement à l’intérieur de la maison sur une échelle de 0 à 1. Il est nommé Sw (norme française) ou g (norme européenne). Ainsi, un vitrage avec un facteur solaire de 1 laisserait passer 100% de l’énergie solaire. Classiquement, le double vitrage possède un facteur solaire de l’ordre de 0.65.

Il n’y a pas de valeur « standard » qui s’impose pour le facteur solaire. En effet, selon l’orientation et le climat de la maison, il pourra être un avantage ou un inconvénient. Par exemple, un facteur solaire élevé dans le sud ou avec une bonne exposition et une grande surface de vitrage provoquera des surchauffes l’été.

La première baie est protégée par des volets extérieurs coulissants. La seconde par un brise-soleil orientable. Réalisation : SAS Shleck (31).

À l’inverse, un facteur solaire faible dans des régions plus froides ou moins exposées limitera les apports solaires d’où une consommation plus importante de chauffage. Seule une étude thermique permet de savoir avec certitude quel est le type de vitrage le plus adapté en comparant les pertes et les apports sur toute une année.

Protections solaires : Dans tous les cas, les fenêtres doivent être protégées du soleil. Pour les ouvertures à l’est et à l’ouest où le soleil est bas, une protection verticale type volet roulant ou brise-soleil orientable s’impose. Pour une orientation sud, une protection horizontale est requise type casquette solaire ou pergola.

Pour les fenêtres de toit, des volets roulants extérieurs permettent de limiter les surchauffes.

Transmission lumineuse Tlw : Le coefficient de transmission lumineuse ou Tlw exprime, sur une échelle de 0 à 1, la capacité de la fenêtre à transmettre la lumière naturelle à l’intérieur du bâtiment. La valeur standard est autour de 0.75 mais chaque cas est unique car de nombreux facteurs interviennent comme la profondeur du local, son orientation ou le pourcentage de surface vitrée.

A noter que même si transmission lumineuse et facteur solaire sont liés, ces deux notions sont tout de même différentes et non proportionnelles.

Compatibilité des fenêtres avec l’existant

Ventilation : Si une ventilation simple flux préexiste, les menuiseries placées dans les pièces de vie (salon, chambres) devront impérativement être pourvues d’entrées d’air. Ce ne sera pas le cas si la maison est équipée d’une ventilation double-flux. Remarquons que le changement des fenêtres renforce l’étanchéité du logement. De ce fait, si aucune ventilation mécanique n’existe, il faut en prévoir une en amont et choisir des fenêtres en conséquence.

Chauffage : De la même façon, si un poêle à bois ou à granulés est présent dans l’habitation, il faudra créer une arrivée d’air dédiée pour cet appareil. Sinon, l’apport en air comburant risque d’être insuffisant.

Type d’ouvrant : Le type d’ouvrant doit correspondre à l’aménagement de la pièce et la poignée doit être facilement accessible aux occupants.

Il faut noter sur ce point que si les ouvrants sont manipulés souvent, leur poids a une importance. Plus les vitrages sont épais, plus ils sont lourds. Comptez 20 kg/m² pour un double vitrage standard 4-16-4 contre 30 kg/m² pour un triple vitrage 4-12-4-12-4.

Pose des fenêtres

La bonne mise en œuvre des fenêtres est déterminante pour obtenir les performances attendues. Voici quelques points de vigilance auxquels le professionnel devra porter attention.

Type de pose : Un peu de vocabulaire tout d’abord pour bien identifier le type de pose que vous pourrez rencontrer.

Pose en feuillure, en applique ou en tunnel. Image : ACTEA.

Conservation du dormant ? D'une façon générale, la dépose totale du dormant est recommandée. Cette solution est plus performante en termes d’isolation thermique et acoustique et offre une meilleure luminosité. Après dépose, il faut reprendre la maçonnerie pour garantir une bonne planéité du support et éviter des défauts d'étanchéité.

Le clair de jour est bien supérieur avec la dépose totale du dormant. Image : Bouvet.

Si le dormant est conservé, une vérification de son état s’impose, notamment au niveau de la traverse basse. Si celui-ci est en bois, il faudra mettre en œuvre un habillage ventilé pour assurer sa pérennité.

Continuité de l’isolation : La liaison entre la fenêtre et le mur est particulièrement sensible. La meilleure manière d’obtenir une pose qualitative et durable reste d’envisager les lots « isolation » et « menuiseries » dans le même temps avec une bonne coordination des artisans.

Dans le cas d’une isolation extérieure, il faut par exemple prévoir des dormants élargis afin que les tableaux puissent être isolés de façon correcte (au moins 4 cm).

A gauche, le tableau n’est pas isolé par l’isolant extérieur. Des schémas en plan et en coupe sont requis pour bien traiter cette interface, notamment pour éviter un pont thermique au niveau du volet roulant. Images : Agence Qualité Construction.

Dans le cas d’une isolation par l’intérieur, le cadre de la fenêtre doit comporter une jupe de frein vapeur pour assurer la continuité de la membrane. Les tableaux doivent également être isolés dans le cas d’une pose en feuillure.

Menuiseries et isolation, des travaux à mener conjointement. Photo : Agence Qualité Construction.

Peu importe le type d’isolation, des volets roulants extérieurs isolés en face arrière sont à privilégier.

Etanchéité à l’eau et à l’air : Le cadre de la fenêtre doit bénéficier d'un joint continu sur tout le périmètre de la liaison « châssis / paroi ». Il est réalisé en mousse préimprégnée pour assurer une bonne étanchéité. Dans le cas où il existe un jeu important entre le châssis et la paroi, un calfeutrement avec une mousse expansive n'est pas une solution pérenne. Une reprise du support est impérative.

Mise en œuvre d’une mousse préimprégnée. Photo : Agence Qualité Construction.

Risques d’une mise en œuvre approximative : Une mauvaise pose peut conduire à des ponts thermiques et diminuer la qualité de l’isolation. Il en résulte un inconfort et des dépenses de chauffage plus élevées. Cela crée aussi des points froids et un risque de condensation à ces endroits. De plus, si l’étanchéité à l’air n’est pas bonne, les performances phoniques ne seront pas au rendez-vous.

Prix d’un changement de fenêtres

Le prix dépend de nombreux paramètres comme le matériau du châssis, le type de vitrage choisi, sa surface ou l’accessibilité du chantier. Pour donner une idée, on peut tabler sur un prix de 1 000€ par fenêtre ce qui inclut la dépose de la fenêtre existante ainsi que la fourniture et la pose de la nouvelle.

Dans tous les cas, on préconise de réaliser au moins trois devis pour obtenir un tarif juste. Il faudra aussi tenir compte des aides financières, même si elles sont assez mineures sur ce poste (quelques dizaines d’euros par fenêtre).

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Pour des performances durables, nous vous recommandons de choisir des produits évalués ou certifiés.

Vous trouverez par exemple le label de certification Acotherm délivré par des organismes publics dont le Centre Scientifique et Technique du bâtiment. Ou encore le label privé Cekal.

Check-list pour un changement de fenêtres réussi

Vous l’aurez compris, le changement de ses fenêtres est une tâche complexe. Voici une petite check-list des principaux points à évoquer avec votre professionnel.

Critère	Vérification
CONCEPTION
Perf. thermique	Coef. Uw ≤ 1,3 W/m²K ?
	Intercalaires warm edge ?
Perf. phonique	Coef Rw adapté à l’environnement sonore (30 à 50 dB) ?
Sécurité	Nécessité de verres feuilletés ?
Durabilité	Classement A-E-V respecté ?
Apports solaires	Facteur solaire Sw bien pris en compte (standard = 0.65) ?
Protection soleil	Protec. verticale (est-ouest) ou horizontale (sud) prévue ?
Eclairage naturel	Coef Tlw pris en compte (standard = 0.75) ?
Ventilation	Entrée d’air requise ?
Chauffage	Arrivée d’air spécifique prévue pour le poêle ?
Type ouvrant	Ouverture adaptée à l’aménagement et aux personnes ?
MISE EN OEUVRE
Dormant	Dépose totale si possible avec reprise du support ?
	Si non, adaptation de l’existant et ventilation ?
Isolation	Schémas de détails prévus ?
	Dormant isolé par des retours d’isolant ?
	Continuité membrane d’étanchéité ?
	Continuité de l’isolation avec le volet roulant ?
Etanchéité	Joint adapté sur tout le cadre ?
RECEPTION
Ouvrants	Ouverture sans difficultés ?
Volets	Manipulation facile ? Branchements électriques ok ?
Emissivité vitrage	Test de la flamme effectué ?
Intercalaires	Bonne couleur des intercalaires ?
Entretien	Consignes d’utilisation et d’entretien données ?

Conclusion : Des travaux réussis… si bien anticipés !

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Le choix de fenêtres performantes n’est pas aussi évident qu’il n’y parait et requiert une bonne préparation en amont. En effet, le changement des menuiseries est au carrefour multiples enjeux de performances thermiques, acoustiques, de sécurité, de solidité, de confort visuel, de chauffage et de ventilation. Il faudra bien étudier chacun de ces postes pour faire un choix durable.

De plus, une mise en œuvre qualitative s’avère déterminante pour que les gains énergétiques attendus soient bien au rendez-vous. Sur ce point, il est fortement recommandé de réaliser l’isolation des murs dans le même temps pour bien traiter les liaisons entre ces deux postes.

Pour aller plus loin, consultez notre article dédié aux aides à la rénovation. Nos publications sur l’isolation intérieure et extérieure pourraient aussi vous intéresser.