La valeur ajoutée d’un vitrage à contrôle solaire dynamique, dit aussi « électrochrome », réside dans sa capacité à réguler « intelligemment » le rayonnement solaire. Cette technologie permet de conserver toutes les qualités du vitrage, sans les inconvénients majeurs que sont l’éblouissement et la surchauffe. Et ce, quelles que soient l’orientation des façades du bâtiment et la saison.
Siège du bureau d’études Greisch, à Liège (Belgique) : les 140 vitrages SageGlass (900 x 2 300 mm et 900 x 1 300 mm), installés sur la verrière en remplacement des anciens, n’alourdissent pas la structure en bois et acier existante.
Photo : SageGlass / Marc Detiffe
Venus des Etats-Unis il y a une dizaine d’années, les vitrages électrochromes ont dépassé le stade expérimental. Au départ réservés à des bâtiments de prestige en raison de leur coût, ils sont aujourd’hui en train de se démocratiser, s’invitant sur tous les types de bâtiments : tertiaire, écoles, crèches, voire logements. Il faut dire que leur intérêt n’est pas négligeable pour réduire la facture énergétique, car ces vitrages régulent les apports thermiques solaires au cours de la journée et au fil des saisons. En été, ils permettent de s’affranchir, au moins partiellement, de la climatisation ; en hiver, le vitrage laisse pénétrer la chaleur solaire, diminuant ainsi les besoins en chauffage. Des propriétés qui les mettent totalement en phase avec la réglementation RE 2020. Sans compter qu’ils sont bien sûr adaptés aux opérations de rénovation.
Sur le plan technique, leur fonctionnement est relativement simple : sous l’action d’un très faible courant électrique, ces vitrages adaptent la transmission lumineuse et calorifique – ce qui se traduit par une modification de leur teinte – à l’ensoleillement et à la température ambiante du bâtiment, tout en laissant l’extérieur visible. Ainsi, l’intensité est contrôlable de façon dynamique, dans une fourchette de 62 à 2 % de transmission lumineuse (TL), sans perdre en transparence. Une solution pour les fenêtres, façades et verrières de toit, lorsque l’on veut contrôler plus finement le niveau de lumière naturelle et de chaleur pénétrant à l’intérieur d’un bâtiment.
Photos : Kamel Khafi
Rénovation de l’ancienne gare maritime de Bruxelles, avec des vitrages actifs Halio AGC.
Teinte du vitrage adaptable
Ils offrent les mêmes propriétés qu’un vitrage à isolation renforcée classique. Et surtout, ils rendent superflues les protections solaires, toujours problématiques en maintenance, notamment dans les bâtiments tertiaires. Et ce, grâce à la teinte du vitrage qui s’adapte pour une parfaite maîtrise de la chaleur solaire, avec un facteur g allant de 0,42 – lorsque le vitrage est au plus clair – à 0,05 lorsqu’il est le plus foncé (valeurs pour un double vitrage ayant un coefficient Ug de 1,1 W/m2.K). L’action sur le vitrage est réalisée soit manuellement, soit automatiquement. Cette technologie unique, qu’il est possible d’intégrer dans un vitrage isolant double ou triple, est activée en quelques secondes grâce au passage d’un courant faible à travers les couches conductrices, créant ainsi une attraction électrostatique entre l’écran ultramince et la surface du verre. En raison de très faibles exigences de puissance, l’installation n’a pas besoin d’être reliée au secteur et peut être alimentée par batterie ou avec une recharge solaire. Aujourd’hui deux industriels – Saint-Gobain avec SageGlass et AGC avec Kinestral Technologie, sous la marque Halio – proposent des systèmes de vitrages électrochromes. Quant à Guardian Glass, il a présenté, fin 2018, une solution verrière d’ombrage dynamique qui, à ce jour, n’est pas encore commercialisée.
Photo : Philippe Pêcher
École Jean-Payraud, à Pierre-Buffière (87)
Les vitrages dynamiques sont ici connectés à un système de contrôle sous basse tension (2,5 V), qui régule automatiquement la teinte tout au long de la journée, en fonction des paramètres environnementaux. Dix-sept châssis aluminium ont été équipés : soit un tiers des vitrages pour une surface totale de 50 m2 (salles de classe, salles multimédia, etc.). Quatre états ont été définis en fonction du facteur solaire (g) et de la transmission lumineuse (TL) : – Temps pluvieux, lever et coucher du jour : teinte claire, TL 60 % / g = 0,38. – Premiers rayons de soleil : légère teinte, TL 18 % / g = 0,12. – Ciel dégagé et ensoleillé : TL 6 % / g = 0,07. – Protection contre l’éblouissement (solaire direct) : TL < 1 % / g = 0,04.
Inpi, Courbevoie (92)
Livré en 2012, l’Institut national de la propriété industrielle (Inpi) a été l’un des premiers bâtiments équipés en France de vitrages électrochromes. Ici, le vitrage fonce ou éclaircit électroniquement tout au long de la journée à la demande des occupants ou automatiquement, afin de s’adapter aux conditions météorologiques et gérer les apports de lumière naturelle, les risques de surchauffe et d’éblouissement des postes de travail. La transmission lumineuse (TL) du vitrage varie de 1 à 59 %, avec 4 niveaux de réglage :
- Temps couvert et soleil voilé : teinte claire, TL 59 % et facteur solaire (g) = 0,40.
- Ciel dégagé et alternance de nuages et d’éclaircies : TL 17 % et g = 0,12.
- Ciel dégagé et ensoleillé : TL 6 % et g = 0,07.
- Rayonnement solaire direct et intense : TL < 1 % et g = 0,05.
Cet article est extrait du numéro 155 de 5façades à retrouver sur Calameo