Vitrages à gain solaire faible et à gain solaire élevé

Le vitrage constitue un élément clé de l’efficacité énergétique des fenêtres. Comme ces dernières sont à l’origine de plus du quart des besoins annuels en chauffage dans une nouvelle maison typique, il est essentiel d’utiliser le vitrage le plus éconergétique possible pour conserver l’énergie et réaliser des économies de coûts.
Vitrages : nombreux modèles
Puisqu’il existe plus de 300 000 types de fenêtres sur le marché, et que l’emplacement et le modèle des fenêtres peuvent varier considérablement en fonction de l’âge des maisons, choisir le bon vitrage peut s’avérer difficile. Les fenêtres dotées d’un revêtement à faible émissivité (faible E) offrent une meilleure résistance thermique que le verre transparent. Toutefois, le rendement en énergie solaire varie considérablement selon les nombreux types de revêtements à faible E.
Lorsqu’on choisit un vitrage, il faut tenir compte d’une multitude de facteurs, dont la hausse des charges de refroidissement, la demande de pointe en électricité et le coefficient de déperdition calorifique (valeur ou facteur U). Cependant, le coefficient d’apport par rayonnement solaire (SHGC), c'est-à-dire la fraction du rayonnement solaire incident admis par une fenêtre, constitue l’un des principaux critères d’efficacité énergétique d’une fenêtre. Le SHGC est compris entre 0 et 1; il est inférieur à 0,3 pour les produits dont le gain solaire est faible, et supérieur à 0,3 pour les produits dont le gain solaire est élevé.
Projet du CCTR sur le vitrage
Pour déterminer l'incidence des vitrages à gain solaire élevé (GSE) par rapport aux vitrages à gain solaire faible (GSF), le Conseil national de recherches du Canada (CNRC), Ressources naturelles Canada (RNCan) et la Société canadienne d’hypothèques et de logement (SCHL), avec la collaboration de 37 entreprises, ont comparé les fenêtres munies de vitrages à GSE et à GSF des maisons jumelles du Centre canadien des technologies résidentielles (CCTR).
Trente et une unités de vitrage ont ainsi été analysées sur quatre types de fenêtres (à battant, à battant fixe, fixe, porte-fenêtre) orientées vers le nord, le sud, l’est et l’ouest. Pour les fenêtres dotées d’un vitrage à GSE comme pour celles dotées d’un vitrage à GSF, il s’agissait en fait d’un double vitrage pourvu d’un revêtement à faible E. Les facteurs U étaient les suivants :

• Facteur U pour le vitrage à GSE : 1,76 W/m2 K (0,31 Btu/hr.pi2. F)
• Facteur U pour le vitrage à GSF : 1,62 W/m2 K (0,285 Btu/hr.pi2. F)

Résultats
Les résultats des fenêtres à GSE et à GSF ont été compilés pour différents emplacements en Amérique du Nord. Les résultats suivants ont été obtenus pour 10 emplacements canadiens :

• Les fenêtres munies d’un vitrage à GSE ont permis de réaliser des économies de coûts de l’énergie de 13 % à 17 % par rapport aux fenêtres classiques.
• Elles ont permis d’économiser de 117 $ CAN à 354 $ CAN sur la facture énergétique annuelle.
• Les fenêtres munies d’un vitrage à GSF ont permis de réaliser des économies de coûts de l’énergie de 8 % à 10 % par rapport aux fenêtres classiques.
• Elles ont permis d’économiser entre 71 $ CAN et 203 $ CAN sur la facture énergétique annuelle.

Grâce à ces mises en pratique, on a tiré certaines conclusions. On a notamment observé que les bienfaits éconergétiques varient selon le mode de fonctionnement, l’orientation et le climat, et que des combinaisons de vitrages (p. ex., vitrage à GSF au nord et vitrage à GSE au sud) peuvent donner les meilleurs résultats.
Critères Energy Star
Utiliser des produits homologués ENERGY STAR permet de choisir facilement des fenêtres éconergétiques. Pour profiter des avantages des gains en énergie solaire passive, de nouveaux critères ENERGY STAR seront mis en place à l’automne 2010 pour garantir un SHGC minimal d’environ 0,22 et une valeur U de 2.
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