Calcul du gain de chauffage en changeant mes fenêtres

Calcul du coefficient thermique d’une fenêtre

Coefficient thermique relié au châssis (Uf)

  • Pour châssis en bois : 1,7 W/m². K
  • Pour châssis en PVC : 1,7 W/m². K
  • Pour châssis métalliques : 2,4 à 3,5 W/m².K

Coefficient thermique relié au type de vitrage (Ug)

  • Simple vitrage : à partir de 5 W/m².K
  • Double vitrage : 1,1 à 2,8 W/m².K
  • Triple vitrage : 0,6 W/m².K

Coefficient thermique relié à la conduction de thermique à travers les matériaux de la fenêtre (Ψg)

0,01 à 0,11 W/M.K

Coefficient thermique global (U)

(surface Châssis x Uf + surface vitrage x Ug + Périmètre vitrage x Ψg) / surface fenêtre

Calcul du gain d’énergie annuel

Élément à calculer

Détails de calcul

Variation du coefficient de transmission thermique (ΔU)

Coefficient thermique de l’ancienne fenêtre – coefficient thermique nouvelle de la fenêtre

Écart de température (ΔT)

Température intérieure moyenne – Température extérieure moyenne

Rendement du chauffage (ɳ)

  • Ancienne chaudière : 45 à 63 %
  • Chaudière année 90 à 2000 : 65 à 78 %
  • Chaudière à mazout : 80 à 84 %
  • Chaudière à gaz : 85 à 88 %
  • Chaudière en bois : environ 70 %
  • Chaudière à granulés : 85 à 90 %

Gain d’énergie annuel 

ΔU x ΔT x S x durée de chauffe / ɳ

Avec

S : surface de la fenêtre

Cas pratique

Calculons le gain d’énergie annuel obtenu en changeant une fenêtre avec simple vitrage en PVC de 120 cm x 120 cm par une fenêtre double vitrage de même dimension.
Les dimensions du vitrage s’obtiennent en déduisant les dimensions de la fenêtre par celles du châssis.
Surface de la fenêtre = 1,20 x 1,20 = 1,44 m2
Surface du vitrage (fenêtre 2 battants) = (1,20-0,4) x (1,20-0,20) = 0,80 m2
Surface du châssis = surface fenêtre – surface de vitrage = 1,44 – 0,80 = 0,64 m2
Périmètre du vitrage = 2 x ((1,20-0,4) + (1,20-0,20)) = 3,6 m

  • Pour la fenêtre simple vitrage :
    Uf = 1,7 W/m². K
    Ug = 5 W/m².K
    Ψg = 0,03 W/M.K
    U = ((0,64 x 1,7) + (0,80 x 5) + (3,6 x 0,03)) / 1,44
    U = 3,6 W/m². K
  • Pour la fenêtre double vitrage :
    Uf = 1,7 W/m². K
    Ug = 1,2 W/m².K
    Ψg = 0,01 W/M.K
    U = ((0,64 x 1,7) + (0,80 x 1,2) + (3,6 x 0,01) / 1,44
    U = 1,4 W/m². K

L’écart de température ΔT est de 10°.
ΔU = 3,6 – 1,4 = 2,2 W/m². K

Le chauffage utilisé dans la maison est une chaudière à gaz avec un rendement de 85% utilisé pour une durée de 6 h par jour pendant 90 jours par an, soit 5400 h par an.
Le gain annuel en énergie est donc de
2,2 x 10 x 5400 / 0,85
Gain d’énergie = 139,765 Wh/an soit
139,8 KWh/an.

Pourquoi changer ses fenêtres ?

La fenêtre tient un rôle très important pour l’isolation d’une pièce. Il a donc une influence sur le diagnostic de performance énergétique (DPE). Le remplacement d’une fenêtre ancienne peut faire gagner plus de 20 KWh/m2/an à 50 KWh/m2/an jusqu’à changer le classement énergétique du logement.

La substitution d’une baie à simple vitrage par une autre à double vitrage réduit la perte de chaleur jusqu’à un taux de 40%.
En plus de l’énergie économisée pour le chauffage, monter son classement d’énergie donne également plus de valeur à la résidence en cas de vente ou de location.

Quel type de vitrage choisir pour sa fenêtre ?

Il est important de bien déterminer quel type de vitrage utilisé pour apporter plus de confort à la pièce, que ce soit du point de vue confort thermique ou économie d’énergie. On distingue les trois types de vitrage suivant: le simple vitrage, le double et le triple.

Simple vitrage.

Il est composé par une seule couche de verre. Ce type de vitrage est de moins en moins utilisé à cause de la médiocrité de sa capacité d’isolation. Mais bien évidemment, le coût d’une fenêtre à simple vitrage est beaucoup plus abordable.

Double vitrage

Les fenêtres à double vitrage sont très répandues dans les constructions. Leur isolation renforcée permet de limiter la perte de chaleur d’un côté et aide à réduire les bruits extérieurs de l’autre côté.

Utiliser une fenêtre à double vitrage permet également de limiter la surchauffe de la pièce dans le cas où le rayonnement solaire est très élevé.

Vous pouvez choisir entre :

  • Un modèle standard avec une épaisseur de 4 mm et un coefficient d’isolation thermique de 1,1 W/m². K ;
  • Un modèle à haute efficacité énergétique ;
  • Un modèle avec protection solaire ;
  • Un modèle avec isolation phonique améliorée ;
  • Un modèle avec vitrage feuilleté ;
  • Un modèle avec vitrage autonettoyant (BIOCLEAN).

Triple vitrage

Le triple vitrage est beaucoup plus performant que le double vitrage en matière d’isolation et d’économie d’énergie. Toutefois, sa forte épaisseur réduit l’apport de chaleur solaire entrant dans le logement. De plus, son coût est relativement cher.

Il est composé par 3 couches de verre espacées de 2 couches de gaz. Son coefficient thermique peut descendre jusqu’à 0,5 W/m². K.

FAQ

Que signifie la référence de vitrage 4/16/4 ?

Il s’agit là du modèle à double vitrage standard. Les chiffres 4 représentent l’épaisseur des deux vitrages (extérieur et intérieur) qui est de 4 mm. Le chiffre 16, qui signifie 16 mm représente l’épaisseur de couche de gaz entre les vitrages.

À quelles aides financières pouvez-vous recourir pour remplacer vos fenêtres ?

L’installation d’une nouvelle fenêtre pour remplacer une ancienne peut bénéficier d’une aide financière tel que :

  • La prime énergie ;
  • MaPrimeRénov ;
  • Éco-prêt à taux zéro ;
  • TVA à 5,5%.