Guide du consommateur – L'achat de portes et fenêtres à bon rendement énergétique

N^o de catalogue :M92-156/2001F
ISBN 0-662-83172-1

Section 3 —
Notions fondamentales

3.1 Types de fenêtres et de portes

Il existe deux types de fenêtres : celles qui s'ouvrent et celles qui ne s'ouvrent pas, que l'on qualifie respectivement d'ouvrantes et de fixes (fig. 4). On peut poser autant de fenêtres fixes que les codes du bâtiment le permettent, sans oublier que l'on exige au moins une fenêtre ouvrante servant d'issue aux étages qui comportent des chambres. Les fenêtres fixes sont plus efficaces, car elles sont plus étanches. Elles sont également beaucoup plus sécuritaires.

Les fenêtres ouvrantes existent en plusieurs modèles : à auvent, à battant, à la canadienne, coulissante, à guillotine (simple ou double), et à battant et pivotante (fig. 5).

On a recours à deux procédés pour rendre étanches les fenêtres ouvrantes et réduire les fuites d'air : le joint à compression et le joint coulissant. Les fenêtres munies de joints souples comprimés sont généralement les plus étanches et devraient être privilégiées. Les fenêtres à battants, à auvent, à la canadienne, et à battants et pivotantes, par exemple, devraient être munies d'un dispositif de fermeture et de verrouillage qui les maintient fermement contre le joint (fig. 6). Il faut s'assurer que la garniture est en caoutchouc néoprène du type à compression.

Les modèles de portes sont un peu moins variés. Les portes sont soit massives, massives à âme isolante, massives avec fenêtre(s), ou massives avec âme isolante et fenêtre(s). Les portes-fenêtres fonctionnent comme de grandes fenêtres coulissantes horizontales. Les portes françaises à battants, qui se ferment sur un montant central massif, ou encore les portes roulantes qui comportent un joint de compression semblable à ceux des portes d'avion, ont un meilleur rendement thermique (fig. 7).

Certains matériaux réduisent plus efficacement que d'autres la propagation de la chaleur. Les portes en bois massif, par exemple, ne sont généralement pas aussi efficaces que les portes isolées à revêtement métallique, selon le style de porte et le matériau isolant de remplissage employé (fig. 8).

Exception faite de ces particularités, les portes possèdent, comme les fenêtres, un cadre, un seuil, un vitrage facultatif, et sont adaptées dans une ouverture brute pratiquée dans le mur (fig. 9). Comme les fenêtres, certaines portes sont même installées dans l'ensemble cadre et seuil avant de quitter l'usine.

3.2 Les parties du vitrage

Le vitrage est le terme générique qui désigne le matériau transparent, ou parfois translucide, d'une fenêtre ou d'une porte. Une fenêtre peut être formée d'un ou de plusieurs châssis, dont certains peuvent être mobiles et d'autres fixes. Par exemple, une fenêtre à guillotine double possède généralement deux châssis mobiles, tandis qu'une fenêtre à guillotine simple n'en possède qu'un seul (fig. 10).

Un châssis peut être divisé en deux carreaux (vitres) ou plus, maintenus par des meneaux et des montants (fig. 10).

3.3 Types de vitrages

On qualifie généralement les fenêtres selon leur vitrage : simple, double ou triple. Ces termes indiquent simplement le nombre de vitres incorporées dans la fenêtre : vitrage simple — une vitre; vitrage double — deux vitres; vitrage triple — trois vitres (fig. 11).

Au Canada, toutes les fenêtres devraient être au moins à double vitrage. Pour déterminer le nombre de vitrages d'une fenêtre, on place une lumière contre la vitre et on compte les reflets (fig. 12). À travers une fenêtre à double vitrage, par exemple, on peut voir deux reflets qui se détachent nettement et qui correspondent au nombre de vitrages. (Si l'on regarde attentivement chacun des reflets, on verra en fait deux reflets très proches l'un de l'autre, qui sont produits par les deux surfaces de chaque vitre.)

La plupart des fabricants de fenêtres offrent plusieurs types de vitrages qui influent sur la valeur isolante de la fenêtre et sur le risque de condensation sur la vitre. Parfois, on insère des pellicules en plastique transparent à l'intérieur du vitrage, entre les vitres, pour améliorer l'efficacité énergétique.

Les divers enduits appliqués à la surface des vitrages, les pellicules en matière plastique, ou un gaz inerte introduit entre les vitrages, par exemple, peuvent conférer à une fenêtre à double vitrage une valeur isolante supérieure à celle d'une fenêtre ordinaire à vitrage triple. Les enduits sont souvent combinés à un gaz de remplissage (se reporter à la section 7, pour un examen plus approfondi des enduits spéciaux et des espaces remplis de gaz).

La plupart des fenêtres comportent maintenant des vitrages étanches et isolés; le pourtour de deux vitrages ou plus est scellé, ce qui empêche l'air ou l'humidité de pénétrer dans la lame d'air et maintient l'espace entre les vitrages exempt de poussière et de condensation. Si de l'air humide s'introduit dans la lame d'air scellée, il peut se former de la condensation entre les vitrages. Cette défaillance provient habituellement d'un joint défectueux et ne peut être corrigée qu'en remplaçant le vitrage isolant.

3.4 Intercalaires

Si l'on regarde entre les vitres d'une fenêtre à double vitrage ordinaire, à la jonction du verre et du cadre, on devrait voir une bande que l'on appelle un intercalaire. La fonction de l'intercalaire est de conserver une séparation uniforme entre les vitres (fig. 13).

Ordinairement, les intercalaires sont en aluminium creux et contiennent un siccatif destiné à absorber l'humidité présente dans l'espace entre les vitrages au moment de la fabrication. Les intercalaires métalliques sont de bons conducteurs de chaleur; ils constituent une source non négligeable de déperdition thermique et sont responsables du faible rendement énergétique de la fenêtre. Les meilleurs intercalaires sont souvent faits de matériaux non métalliques. Il existe également des intercalaires hybrides, faits de métal et de matériaux non métalliques. Ces matériaux sont moins bons conducteurs de chaleur (voir section 7.4).

3.5 Cadres et châssis

Une fenêtre se compose d'un vitrage, d'un cadre et d'un châssis. Le vitrage est maintenu en place par le châssis, qui est placé dans un cadre. Le cadre et le châssis peuvent représenter jusqu'à un tiers de l'aire totale de la fenêtre. Ils peuvent être une source importante de pertes de chaleur, se produisant habituellement par conduction à travers le matériau. Les pertes thermiques peuvent également provenir des fuites d'air qui sont parfois accentuées par l'expansion et la contraction ou le gauchissement du cadre ou des châssis de la fenêtre. Les matériaux à conductivité élevée utilisés dans la construction des cadres et des châssis doivent comporter une rupture thermique pour réduire les pertes de chaleur. Si les pertes de chaleur par le cadre et le châssis sont trop importantes, il va se former de la condensation et du givre sur la surface intérieure des vitres.

Les cadres et les châssis sont faits de divers matériaux : l'aluminium, la fibre de verre, le vinyle, le bois et des combinaisons de ces matériaux. Chacun a ses avantages et ses inconvénients sur le plan de la valeur isolante, de la solidité, de la durabilité, du coût, de l'esthétique et de l'entretien. On peut fabriquer des fenêtres de bonne qualité en utilisant l'un ou l'autre de ces matériaux. Comparez les rendements énergétiques au moyen des indices RE.

L'indice RE des fenêtres est calculé en fonction du rendement thermique du cadre, du châssis et du vitrage. Pour en savoir plus sur le système d'évaluation du rendement énergétique et la norme CSA-A440 pour les fenêtres, reportez-vous à la section 6.

Considérations générales
Sur une fenêtre de dimensions courantes, vérifiez les points suivants. Certaines caractéristiques peuvent n'être visibles que sur une maquette en coupe. Examinez avec soin la documentation du produit et demandez à un vendeur de vous en expliquer les caractéristiques.

• Vérifiez si les joints sont solides et bien étanches pour empêcher les infiltrations d'air et d'eau.

• Sur les fenêtres qui doivent avoir une rupture thermique, examinez une maquette en coupe d'un coin du cadre et du châssis. Assurez-vous que les surfaces, extérieure et intérieure, sont séparées par de l'isolant (rupture thermique).

• Pour les grandes fenêtres plus lourdes, demandez si elles doivent être renforcées et si cela peut modifier le rendement thermique.

• Le vitrage isolant est maintenu dans le châssis de diverses façons pour en assurer l'étanchéité et empêcher l'eau d'entrer au point de rencontre du vitrage et du châssis. Vérifiez si le joint d'étanchéité est continu sur la surface extérieure et la surface intérieure. L'eau emprisonnée dans le châssis est probablement la principale cause de défaillance des vitrages. Certains fabricants incorporent un système de drainage au châssis, ce qui permet l'évacuation de l'eau qui se trouverait à l'intérieur.

• Il est essentiel de comparer le rapport qualité-prix. Les fenêtres bon marché et de mauvaise qualité ne constituent pas un bon investissement à long terme. Les fenêtres à bon rendement énergétique, durables et nécessitant peu d'entretien permettent de réaliser des économies d'énergie, améliorent le confort des occupants, réduisent ou éliminent la condensation sur la surface intérieure et durent plus longtemps.

Aluminum
Les cadres en aluminium sont solides et durables. L'aluminium conserve sa solidité, exige peu d'entretien et résiste au gauchissement. Les cadres et les châssis en aluminium doivent avoir une rupture thermique pour réduire les pertes de chaleur par conduction. Consultez l'indice RE pour évaluer l'efficacité de la rupture thermique.

Fibre de verre
Les cadres en fibre de verre ont un rendement énergétique élevé. Sur certains modèles, les sections creuses du cadre et du châssis sont remplies de mousse isolante pour réduire encore davantage les pertes de chaleur. Les cadres en fibre de verre ont une bonne résistance structurale, une bonne durabilité et demandent très peu d'entretien.

Vinyle
D'entretien facile, les cadres en vinyle extrudé ont un bon rendement thermique. Les fenêtres de grandes dimensions peuvent toutefois avoir besoin d'être renforcées pour en améliorer la résistance, et certains matériaux de renforcement peuvent accroître les pertes thermiques par conduction. Utilisez l'indice RE pour évaluer l'incidence du matériau de renforcement sur le rendement thermique. Les coins thermosoudés peuvent empêcher le passage de l'air et de l'eau si les soudures sont continues. Les sections creuses des cadres en vinyle peuvent être remplies de mousse isolante pour en améliorer le rendement thermique.

Bois
Les cadres en bois massif ont une bonne valeur isolante et une bonne résistance structurale, mais ils ont besoin d'être protégés contre les intempéries. Il existe des revêtements et des finis appliqués en usine, qui requièrent peu d'entretien et sont conçus pour prévenir les accumulations d'eau. Vérifiez si les coins sont étanches ainsi que les joints entre le revêtement et le vitrage. Les matériaux conducteurs de la chaleur ne doivent pas être en contact avec le vitrage ni se prolonger de l'extérieur de la fenêtre vers l'intérieur, sinon ils peuvent causer des problèmes de condensation et réduire le rendement thermique de la fenêtre.

Matériaux mixtes et composites
Le cadre ou le châssis fait de matériaux mixtes compte deux matériaux ou plus, notamment l'aluminium, la fibre de verre, le bois et le vinyle. L'objectif consiste à tirer le meilleur parti des qualités propres à chaque matériau pour obtenir un cadre et un châssis durable, solide et offrant un bon rendement thermique, tout en étant facile d'entretien. Alors que des matériaux distincts servent à la fabrication des diverses parties des fenêtres à matériaux mixtes, les cadres et les châssis des fenêtres en matériaux composites sont faits de matériaux, comme la fibre de verre et le bois, qu'un processus manufacturier a en quelque sorte transformé en une espèce « d'alliage ». En formant un tout unifié, les matériaux composites épousent essentiellement les qualités des matériaux qui les composent. Quel que soit le matériau du cadre ou du châssis qui vous intéresse, rappelez-vous que l'indice RE est ce qu'il y a de mieux pour connaître le rendement énergétique d'une fenêtre.

3.6 Quincaillerie

La quincaillerie des fenêtres ouvrantes comprend les charnières, les manivelles des battants, les poignées, les gâches, etc. (fig. 19). La performance du coupe-bise dépend de la qualité de la quincaillerie et de son installation.

Les conditions météorologiques variables peuvent avoir un effet sur la durabilité de la quincaillerie, de ses fixations et des éléments d'ossature qui servent de support. Au cours d'un hiver rigoureux, le fait d'ouvrir une fenêtre peut créer des problèmes si de la glace s'y accumule, car il peut alors être difficile de la refermer hermétiquement.

3.7 Coupe-bise

Dans la fabrication des fenêtres, on devrait utiliser des garnitures souples et durables afin de rendre l'espace entre le châssis mobile et le cadre et le seuil de la fenêtre parfaitement étanche. Il faut aussi sceller l'espace entre une porte et son cadre. L'étanchéité à l'air du joint entre les châssis ouvrants et le cadre d'une fenêtre ou entre une porte et son cadre dépend du type de coupe-bise utilisé et de la pression pouvant être appliquée sur le joint.

Il est préférable d'employer des joints à compression (fig. 20a) qui peuvent être fortement comprimés entre le châssis mobile et le cadre et le seuil de la fenêtre, qui sont durables, ne se fissurent pas et résistent aux autres formes de détérioration pendant des années, plutôt que des joints coulissants munis de coupe-bise à brosse (fig. 20b).

Il peut être difficile d'éviter les joints à brosse, en particulier si l'on choisit des fenêtres coulissantes horizontales. Dans ce type de fenêtre, on doit rechercher des joints à brosse épais, munis d'une languette en plastique encastrée dans la brosse, afin de limiter les pertes de chaleur dues aux fuites d'air.

précédente  |   Section suivante