Choisir des fenêtres performantes

Dans le neuf comme dans la rénovation, optimiser la conception de ses fenêtres n’est pas chose aisée. Quels sont les différents types de vitrage ? Quelles sont leurs caractéristiques thermiques et acoustiques ? Comment choisir un vitrage performant ? Quels matériaux privilégier entre le PVC, le bois et l'aluminium ? Conseils Thermiques vous donne quelques conseils pour y voir plus clair.

• Simple, double ou triple vitrage ?
• Comment évaluer les performances thermiques d’un vitrage ?
• Comment évaluer les performances acoustiques d’un vitrage ?
• Comment évaluer la résistance d’un vitrage ?
• PVC, bois, Alu, Mixte : Quels matériaux choisir pour ses menuiseries ?
• Envisager de changer ses fenêtres
• Réponses à vos questions

Simple, double ou triple vitrage ?

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 les maisons à hautes performances énergétiques. Incontestablement, le double vitrage reste le meilleur choix car il représente le compromis idéal entre les performances thermiques, les apports solaires et le prix. Pour une efficacité maximale, optez pour du double vitrage à isolation renforcée : 2 couches de verres "basse émissivité" (4mm) entre lesquelles un gaz (argon ou krypton , 16mm) joue le rôle d’isolant. Pour plus d’informations, consultez nos articles dédiés : le simple vitrage, le double vitrage, le triple vitrage.

L'isolation thermique des fenêtres

La performance thermique d’un vitrage dépend de 2 caractéristiques essentielles : la transmission thermique (notée Uw) et le facteur solaire (noté Sw ou g). La performance acoustique dépend du coefficient d’isolation phonique (noté Rw).

L’isolation du vitrage, un critère fondamental

Le coefficient Uw (ou U windows) : Il s’exprime en [W/m²K] et quantifie la déperdition thermique de la fenêtre. Logiquement, plus ce coefficient Uw est bas, meilleure sera l’isolation de la fenêtre. Notons bien que ce coefficient Uw prend en compte les déperditions thermiques du vitrage et du châssis. Il reste l’indicateur le plus fiable. Au minimum, pour des performances thermiques satisfaisantes, il faut choisir une fenêtre avec un coefficient Uw inférieur ou égal à 1,3 W/m²K.

Le coefficient Ug (ou U glazing) : Attention, ce coefficient quantifie seulement la déperdition thermique du vitrage, les performances du châssis ne sont pas prises en compte. Ce coefficient n’est donc pas pertinent pour comparer des fenêtres (vitrage + châssis) entre elles. Au minimum, il faut choisir un vitrage avec un coefficient Ug inférieur ou égal à 1,1 W/m²K.

Quelques conseils par rapport à ces données :

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.

On remarque que le coefficient Ug est plus bas que le coefficient Uw : le vitrage est plus isolant que le châssis. Autrement dit, le point faible d’une fenêtre est donc son châssis. En conséquence, on veillera à limiter au maximum les châssis inutiles (des croisillons sur les fenêtres), à choisir un châssis le plus fin possible et à limiter les ouvrants au strict nécessaire (les ouvrants inutiles à une bonne ventilation peuvent être remplacés par des parois vitrées fixes).

De même, étant donné que le vitrage est plus isolant que le châssis, on s’efforcera dans la mesure du possible de privilégier de grandes fenêtres (si besoin d'un apport lumineux ou solaire) : proportion vitrage/châssis plus intéressante. Voir la comparaison proposée ci-dessous par l'IBGE (Institut Bruxellois pour la Gestion de l'Environnement). À paroi vitrée identique (Ug = 1,1 W/m²K), la fenêtre la plus grande est plus isolante (coefficient Uw plus faible).

Le facteur solaire

Si l’on parle d’isolation thermique en ce qui concerne le vitrage, il faut aussi parler d’apport solaire et plus précisément de facteur solaire, il est nommé Sw (norme française) ou g (norme européenne). Ce dernier définit la proportion d’énergie solaire qui est restituée effectivement à l’intérieur de la maison. Ainsi, un facteur solaire de 1 est un vitrage qui laisserait passer 100% de l’énergie solaire. Il convient de noter que même si transparence et facteur solaire sont liés, ces deux notions sont tout de même différentes et non proportionnelles (sinon, un mur par définition opaque et donc avec une transparence de 0, ne laisserait pas passer d’énergie solaire, ce qui n’est évidemment pas le cas).

Un facteur multicausal avec de nombreuses interprétations

Le facteur solaire d’une fenêtre, s’il est défini par le vitrage, est aussi dépendant du châssis. Ainsi, selon le matériau voire la forme ou la couleur de celui-ci, le facteur solaire sera différent. Il faut prendre garde à l'interprétation du facteur solaire. En effet, selon l’orientation et le climat de la maison notamment, il pourra être un avantage ou un inconvénient.

Par exemple, un facteur solaire élevé dans le sud ou avec une bonne exposition (voire une grande surface de vitrage) provoquera des surchauffes l’été. Cela peut alors obliger à installer une climatisation. On préférera installer des protections solaires. 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 donc de savoir avec certitude quel est le type de vitrage le plus adapté (en comparant les pertes et les apports sur toute une année).

Isolation et facteur solaire

Classiquement, le double vitrage (sans traitement, 4/16/4) a un facteur solaire de 0.65 quand le simple vitrage a un facteur solaire de 0.75 et le triple vitrage de 0.5. Pour le double vitrage, si les apports solaires baissent d’environ 15% par rapport au simple vitrage, la résistance thermique est quant à elle, quasiment doublée. Il en va de même pour le triple vitrage où l’augmentation des performances thermiques compensent généralement la baisse des apports solaires.

Que retenir ?

Le facteur solaire, bien que la notion soit assez facile à appréhender, est très difficile à comparer. Il est nécessaire d’avoir recours à une étude thermique pour déterminer le type de vitrage. Faut-il privilégier un fort apport solaire ou plutôt une résistance thermique élevée ? Attention donc aux conclusions hâtives...
Enfin, on ne le dira jamais assez mais pour maximiser les apports solaires, il faut placer un maximum de vitrage au sud, tout en les protégeant du soleil d’été. Consultez notre article relatif au bioclimatisme pour optimiser au mieux l’énergie solaire (jusqu’à 30% d’économies d’énergie).

L’isolation acoustique des fenêtres

Celle-ci 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 se situe autour de 30 Db. Avec des vitrages plus performants (double vitrage dissymétrique avec 2 vitres aux épaisseurs différentes) on peut atteindre des valeurs jusqu’à 50 Db. Attention néanmoins, car les performances acoustiques, comme les performances thermiques, dépendent aussi beaucoup de la qualité de pose (joint d’étanchéité entre le bâti et le châssis indispensable). À noter que si le châssis représente plus de 40% de la fenêtre, il est inutile d’investir dans ce type de vitrage.

Le label de certification Acotherm (délivré par des organismes publics dont le Centre Scientifique et Technique du bâtiment) permet de connaître rapidement le niveau d’isolation acoustique d’une fenêtre :

	Classement	Réduction du bruit (dB) Menuiserie avec entrée d’air	Réduction du bruit (dB) Menuiserie sans entrée d’air
	AC1	28	26
	AC2	33	31
	AC3	36	34
	AC4	40	38

Le label privé Cekal propose également une classification sur 6 niveaux :

	Classement	Réduction du bruit (dB)
	AR1	25 à 28
	AR2	28 à 30
	AR3	30 à 33
	AR4	33 à 35
	AR5	35 à 37
	AR6	> 37

La résistance des fenêtres selon le classement A*E*V

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

	Critères	Définition	Echelle
	A* =Air	Détermine la perméabilité à l’air d’une fenêtre en m3/(h.m)	1 (mauvais) à 4 (meilleur)
	E* = Eau	Détermine la résistance à la pénétration de l’eau. La fenêtre est arrosée sous différents paliers de pression.	1A/B (mauvais) à 9A/B (meilleur) A : Exposition totale de la fenêtre B : Exposition partielle de la fenêtre
	V* = Vent	Détermine la résistance au vent selon 2 critères : la pression (la fenêtre ne doit pas s’ouvrir ou se briser sous la pression du vent) et la déformation de la fenêtre.	Pression : de 1(mauvais) à 5 (meilleur) Déformation : A (déformable) à C (peu déformable)

La résistance de votre vitrage est déterminée par votre région, votre localisation et l’altitude de votre logement. Vous pouvez vous référer à la carte ci-dessous ainsi qu’à votre situation pour connaître le type de vitrage nécessaire :

• 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 qu'une fenêtre haute située en bord de mer en Bretagne (classée A*3E*8V*A4) devra être plus résistante qu'une fenêtre de rez-de-chaussée en région parisienne (classée A*2E*4V*A2).

PVC, bois, Alu, Mixte : quels matériaux choisir pour ses menuiseries ?

Le choix du type de matériau peut se faire selon 4 critères : le prix, l’entretien, les performances thermiques (isolation) et l’impact environnemental. En fonction de vos priorités, les choix seront donc différents.

Le bois

Ecobilan : Le bois est le matériau disposant du meilleur écobilan. Cela dit, il faut impérativement que celui-ci soit certifié FSC ou PEFC pour garantir que le bois est issus de forêts gérées durablement. À défaut de certification, on peut s’orienter vers du bois local. Du bois exotique sans certification est à proscrire. Pour un écobilan encore plus favorable, il faut s’orienter vers des bois naturellement durables (classes 3 ou 4) afin d’éviter les traitements polluants (fongicides, insecticides).

Prix : Les menuiseries bois, avec les menuiseries PVC, sont les moins chères du marché. Même réalisées sur-mesure, les menuiseries bois restent abordables. Voir un exemple chiffré d’une réalisation sur-mesure : des baies double vitrage de 2m60 par 2m35.

Entretien : Une lasure de surface doit être appliquée sur les vitrages les plus exposés aux intempéries. Répétez cette opération tous les 2 ans .

Isolation : Les menuiseries bois offrent des performances tout à fait adaptées aux bâtiments neufs, comme à l’existant. On trouve donc sans problème des fenêtres avec un Uw inférieur ou égal à 1,3 W/m²K.

Petits plus : Le bois, contrairement aux autres solutions, est facilement réparable (pâte à bois). Il est également très bien recyclé.

Le PVC

Ecobilan : L’écobilan du PVC est très défavorable. Pour cette raison, il est à utiliser avec modération. En effet, les matières premières utilisées ne sont pas renouvelables (chlore). Aussi, le PVC contient des substances nocives (métaux lourds, phtalates…) et dégage des vapeurs toxiques et mortelles lorsqu’il brûle. Son recyclage est également délicat (mise en décharge ou incinération).

Prix : Malgré ces inconvénients majeurs, les menuiseries PVC restent les moins chers du marché, ce qui explique leur nombre croissant. Ce prix attractif vient du fait que le coût environnemental du PVC n’est pas répercuté sur le prix d’achat. Néanmoins, pour un très faible surcoût (5% environ), vous pouvez opter pour des menuiseries bois. Voir un devis pour une installation de menuiseries PVC double vitrage 4/16/4 Argon.

Entretien : Aucun entretien nécessaire.

Isolation : Les menuiseries PVC offrent des performances tout à fait adaptées aux bâtiments neufs, comme à l’existant. On trouve donc sans problème des fenêtres avec un Uw inférieur ou égal à 1,3 W/m²K.

L’aluminium

Ecobilan : Comme le PVC, l’écobilan de l’aluminium est défavorable. En effet, l’énergie grise nécessaire à sa fabrication est très importante. De plus, les matières premières utilisées sont non renouvelables, même si elles sont présentes en grandes quantités (bauxite, charbon, gaz naturel, pétrole). Cet écobilan est à mettre en balance avec un recyclage très efficace. L’aluminium est recyclable à l’infini avec un rendement de 90%. Par ailleurs, 30% des matières premières sont issues du recyclage. L’aluminium est également très durable et offre la meilleure durée de vie : plus de 60 ans contre 40 à 50 ans pour le bois et le PVC.

Prix : Les menuiseries aluminium constituent le produit le plus cher du marché (environ 2 fois plus cher que le PVC et le bois).

Entretien : Aucun entretien nécessaire.

Isolation : L’aluminium offre une grande conductivité thermique. De base, son isolation est donc faible. Néanmoins, ce défaut est corrigé en partie par des rupteurs de ponts thermiques. Le Uw se situe plutôt autour de 1,7 W/m²K soit au-dessus des 1,3 W/m²K conseillés. Avant tout achat, vérifiez cette donnée avec attention.

Le mixte : Bois-Alu

Ces menuiseries combinent les avantages et les inconvénients des 2 solutions (Bois et Alu). Le principal intérêt est d’annuler le traitement du bois sur la partie extérieur, puisque celle-ci est en aluminium. Ce type de menuiserie reste assez peu utilisé du fait de son prix élevé (plus cher que l’aluminium).

Envisager de changer ses fenêtres

Si vous envisagez de faire appel à un professionnel pour le changement de vos fenêtres, il est important de réaliser différents devis pour chiffrer précisément votre projet et faire baisser les prix par une mise en concurrence.

Choix du professionnel: Il vous faut ensuite choisir de préférence un artisan RGE Qualibat (Reconnu Garant de l'Environnement). Cela vous permettra de sélectionner une entreprise évaluée régulièrement. Privilégiez plutôt ceux qui se déplacent à votre domicile pour réaliser une étude technique et qui restent disponibles et réactifs. Demandez également à visiter des chantiers de manière à obtenir des retours d'expériences de la part d'anciens clients. Enfin, exigez une attestation de l'assurance décennale qui couvre les travaux réalisés.

Analyse des devis : Vérifiez que les devis proposés sont exhaustifs, ils doivent notamment préciser le coefficient "Uw". Ce coefficient rend compte des déperditions thermiques "Châssis + Vitrage". Vous pourrez ainsi comparer la qualité des fenêtres entre plusieurs offres. Dans tous les cas, choisir un "Uw" inférieur ou égal à 1,3 W/m²K. Attention néanmoins, c'est la qualité de la pose qui sera déterminante dans la performance des fenêtres.

Conclusion : quelle fenêtre choisir ?

En neuf comme en rénovation, le choix se portera en priorité sur du double vitrage à isolation renforcée type 4/16/4 Argon. Pour assurer des performances thermiques satisfaisantes, il faut viser un coefficient Uw inférieur ou égal à 1,3 W/m²K et un facteur solaire g adapté au climat et à l'orientation du vitrage (valeur standard g = 0,65). Pour le choix du châssis, le bois reste probablement le meilleur compromis entre performances, prix et impact environnemental. Le PVC est à utiliser avec modération du fait de son écobilan très défavorable et de ses dangers pour la santé, notamment en cas d’incendie. Enfin et seulement pour des cas très spécifiques, il peut être utile de se tourner vers le triple vitrage. L'installation de volets roulants peut apporter un confort supplémentaire : ils permettent de se protéger du froid la nuit et d'optimiser les apports solaires le jour, notamment dans les maisons bioclimatiques.