Étude PHI sur le « Confort de vie » : Impact positif des intercalaires « warm edge » sur le confort thermique

Les intercalaires « warm edge » sont bien connus pour leur impact positif sur le confort et la prévention de la formation de moisissures. Afin de pouvoir vérifier ces avantages par des données, l’Institut Passivhaus de Darmstadt a mené son étude « Confort de vie », qui traite de la question de savoir comment les critères de confort et d’hygiène pour les fenêtres peuvent être définis et respectés dans différentes zones climatiques.

Qu’est-ce que le confort, au juste ? Peut-on mesurer et prouver physiquement le confort ?

Les personnes perçoivent un espace comme étant thermiquement confortable lorsqu’il possède une certaine « température opérative ». Celle-ci correspond à la moyenne entre la température de l’air et celle des surfaces environnantes. L’écart de température entre l’air et les surfaces doit être le plus faible possible, car de grandes différences de température donnent l’impression désagréable de courants d’air. En cas de courant d’air froid, celui-ci se dirige vers les surfaces froides, provoquant des mouvements d’air inconfortables.

Il a été prouvé qu’une sensation de bien-être apparaît lorsque la différence de température entre l’air intérieur (« température opérative ») et les surfaces environnantes plus froides, telles que les murs extérieurs, plafonds, sols ou fenêtres, est inférieure à 4,2 kelvins. Autrement dit : pour se sentir à l’aise, les surfaces ne doivent pas être plus froides de plus de 4,2 kelvins.

Des indications localisées sur le confort thermique peuvent ainsi être établies. Les conditions locales du jour le plus froid d’une année de référence ainsi que la différence maximale de température peuvent servir à calculer le coefficient de transmission thermique U, en-deçà duquel le confort thermique est garanti.

Par exemple, si la température intérieure opérative est fixée à 22 °C et la température extérieure à -16 °C, cela donne une valeur U de 0,85 W/(m²K). Cette valeur est connue comme le critère de confort Passivhaus pour le climat tempéré-froid et s’applique à la fenêtre installée.

Si la fenêtre non installée est considérée seule, la valeur limite dans le climat tempéré-froid est de 0,80 W/(m²K) afin d’assurer une marge pour les ponts thermiques liés à la pose.

La démonstration mathématique du confort montre donc que la valeur U maximale du composant dépend de la température extérieure – et donc du climat local.

Le moment où les moisissures apparaissent peut-il faire l'objet d'un calcul justificatif ?

Un autre facteur important pour le confort et la santé est l’évitement de la condensation et de la moisissure. En règle générale, l’humidité s’accumule au point le plus froid de la pièce – ce qui se situe fréquemment autour du bord du vitrage. Par conséquent, la moisissure se forme souvent à cet endroit car le niveau élevé d’humidité crée des conditions idéales pour sa croissance. Associée à la condensation, cela peut également entraîner des dommages structurels.

À savoir : la moisissure commence à se développer au-dessus de la température du point de rosée. Les températures de surface doivent donc rester supérieures à la température dite de la moisissure afin de protéger efficacement la structure du bâtiment et la santé de ses occupants.

Cela peut aussi se calculer : le facteur de température dit fRsi s’est imposé comme indicateur des conditions hygiéniques au bord du vitrage. Si cette valeur est d’au moins 0,7 dans un climat tempéré frais, il est probable qu’aucune moisissure ne se développera dans des conditions normales d’humidité intérieure. Une solution efficace pour empêcher la moisissure consiste donc à augmenter la température au bord du vitrage.

Le tableau suivant indique les exigences de confort et d’hygiène pour les différentes zones climatiques:
 

Quels exemples concrets l’étude a-t-elle examinés ?

Il apparaît désormais clairement que la fenêtre doit toujours être considérée en lien avec la localisation du bâtiment. L’étude examine donc, par exemple, la pertinence de différentes combinaisons de profils de fenêtre, de vitrages et d’intercalaires pour cinq conditions climatiques de base, à savoir arctique, froid, tempéré frais, tempéré chaud et chaud.

Le tableau suivant résume les résultats de l’étude. Il indique quelles combinaisons de cadre de fenêtre, de vitrage et d’intercalaire étudiées sont adaptées aux diverses conditions climatiques de base en termes de confort et d’hygiène.

Quelles conclusions tirer de cette étude ?

L’étude du PHI montre que le choix de l’intercalaire a un effet important sur la performance thermique de la fenêtre : À partir du climat tempéré chaud et plus froid, il est généralement recommandé d’utiliser un triple vitrage associé à des intercalaires à haute efficacité énergétique comme le Swisspacer Ultimate. Il serait alors possible d’atteindre les valeurs requises en matière de confort et d’hygiène, même avec les cadres de fenêtres non isolés largement répandus dans ces régions. Avec des cadres de fenêtres bien isolés, les exigences des climats tempéré chaud et tempéré frais peuvent être satisfaites aussi bien avec des intercalaires en acier inoxydable qu’avec l’intercalaire haut de gamme de Swisspacer. Les exigences spécifiques du climat arctique nécessitent l’utilisation du Swisspacer Ultimate associé à un cadre particulièrement bien isolé.

L’étude a été commandée par Swisspacer. Depuis des années, le Passive House Institute de Darmstadt et Swisspacer collaborent sur des études fournissant des informations fondamentales pour le marché. Swisspacer a commencé à participer au Passive House Award cette année et a annoncé son propre prix spécial, qui sera décerné pour la première fois en 2021.