Fenêtres · Thermique
Calcul du coefficient Uw d’une fenêtre
Une fenêtre est toujours moins bonne que son vitrage, et la raison, c’est la rive. Uw est la moyenne pondérée par les surfaces du vitrage et de la menuiserie, plus une pénalité pour le périmètre où l’intercalaire relie les deux verres : Uw = (AgUg + AfUf + lgΨg) / Aw. Divisez la même fenêtre en plus de vitrages et elle devient moins bonne : vous ajoutez de la menuiserie et de la rive sans ajouter de surface.
Il vous faut d’abord le Ug ? Le calculateur de vitrage isolant le calcule selon la NF EN 673 à partir des verres, de la lame et de la couche.
Tableau des Uw : selon menuiserie, vitrage et intercalaire
Uw de la fenêtre de référence de la NF EN 14351-1 – 1230 × 1480 mm, un vitrage, 70 mm de largeur vue – calculé par le calculateur ci-dessus selon la NF EN ISO 10077-1. Le double vitrage est à Ug 1,1 (4/16/4, argon, couche tendre) ; le triple à Ug 0,6 (4/16/4/16/4, argon, deux couches tendres). Les Ψ des intercalaires sont les valeurs par défaut de l’annexe E qu’utilise le calculateur. En W/(m²·K) :
| Menuiserie | Uf | Double, intercalaire alu | Double, warm edge | Triple, intercalaire alu | Triple, warm edge |
|---|---|---|---|---|---|
| Aluminium sans rupture de pont thermique | 7,0 | 2,32 | — | 1,92 | — |
| Aluminium à rupture de pont thermique | 3,2 | 1,73 | 1,68 | 1,33 | 1,27 |
| Aluminium, rupture haute performance | 2,2 | 1,53 | 1,48 | 1,13 | 1,08 |
| PVC, 3 chambres | 1,8 | 1,40 | 1,37 | 1,00 | 0,97 |
| PVC, 5 à 6 chambres | 1,3 | 1,30 | 1,27 | 0,90 | 0,87 |
| PVC renforcé haute performance | 1,0 | 1,24 | 1,21 | 0,84 | 0,81 |
| Bois résineux 70 mm | 1,6 | 1,36 | 1,33 | 0,96 | 0,93 |
| Bois 90 mm ou lamellé-collé | 1,2 | 1,28 | 1,25 | 0,88 | 0,85 |
La menuiserie décide plus que le vitrage. Un triple vitrage dans de l’aluminium sans rupture de pont thermique (1,92) fait moins bien qu’un double vitrage dans un PVC 5 à 6 chambres (1,30). Un intercalaire warm edge vaut à lui seul 0,03 à 0,05. Le calculateur n’a pas de valeur par défaut warm edge pour une menuiserie sans rupture, d’où les tirets.
Pour un U-factor américain en Btu/(h·ft²·°F), multipliez par 0,176 : Uw 1,30 donne 0,23. Ce n’est que la conversion d’unités ; les classements NFRC utilisent leurs propres dimensions et leur propre méthode, et un U-factor certifié ne correspondra pas exactement. Votre propre dimension, une fenêtre divisée ou le Uf déclaré du fabricant : saisissez-les plus haut. Une fenêtre plus petite sort toujours moins bonne, parce que la perte en rive suit le périmètre et que la surface diminue plus vite.
Comment la NF EN ISO 10077-1 procède
Le troisième terme est celui qu’on oublie, et c’est lui qui sépare une bonne fenêtre d’une mauvaise faite des mêmes pièces. C’est une longueur multipliée par un coefficient, donc il ne suit pas la surface : plus la fenêtre est petite, plus il pèse. Une petite fenêtre avec intercalaire métallique peut perdre quelques dixièmes de W/m²K rien qu’en rive.
Pourquoi diviser une fenêtre la rend moins bonne
Chaque meneau ou traverse ajouté fait deux choses à la fois : il transforme du verre en menuiserie et ajoute un périmètre vitré de plus. Comme la menuiserie est presque toujours moins bonne que le vitrage et que la rive coûte toujours, une fenêtre divisée en quatre vitrages est nettement moins bonne que la même baie d’un seul tenant. Changez « Vitrages en largeur » plus haut et regardez.
Valeurs courantes, pour s’orienter
| Menuiserie | Uf W/(m²·K) |
|---|---|
| Aluminium sans rupture de pont thermique | 5,5 – 7,0 |
| Aluminium à rupture de pont thermique | 2,0 – 3,5 |
| PVC, 3 chambres | 1,6 – 2,0 |
| PVC, 5 à 6 chambres | 1,0 – 1,4 |
| Bois résineux 70 mm | 1,4 – 1,8 |
Exemple à vérifier à la main
1230 × 1480 mm, un vitrage, 70 mm de largeur vue, Ug = 1,10, Uf = 1,30, Ψg = 0,06 : la dimension de la fenêtre de référence de la NF EN 14351-1.
Une fenêtre équipée d’un vitrage à 1,10 atteint donc 1,30. La rive seule en représente 0,16, plus d’un dixième du total, pour une bande de métal de quelques millimètres.
Ce que cette page ne fait pas
- Méthode simplifiée. La NF EN ISO 10077-1 est le calcul manuel. La voie détaillée, la NF EN ISO 10077-2, modélise la section de la menuiserie par éléments finis : c’est elle qui donne au fabricant son Uf déclaré.
- Pas de pose. Le joint entre la menuiserie et le mur a son propre coefficient linéique : une bonne fenêtre mal posée y perd une bonne partie de son avantage. Ce pont thermique est Ψinstall, et il n’est pas calculé ici.
- Ni apports solaires ni fuites d’air. Le coefficient U ne décrit que la déperdition par conduction. Le bilan énergétique réel d’une fenêtre dépend aussi du facteur solaire g et de la classe de perméabilité à l’air.
- Grilles rectangulaires et régulières seulement. Cintres, trapèzes et vitrages de tailles mêlées se calculent vitrage par vitrage.
- Les Uf et Ψg courants sont des valeurs courantes. Ils servent à esquisser. Pour tout ce que vous déclarez ou vendez, prenez les valeurs testées.
Questions fréquentes
- Quel est un bon coefficient Uw pour une fenêtre ?
- Calculé selon la NF EN ISO 10077-1 pour la fenêtre normalisée de 1230 × 1480 mm : un double vitrage (Ug 1,1) dans un PVC 5 à 6 chambres donne Uw 1,30 W/m²K, et un triple vitrage (Ug 0,6) dans la même menuiserie 0,90. Autour de 1,3, c’est une bonne fenêtre actuelle ; à 0,9 et moins, c’est la classe maison passive.
- Le triple vitrage améliore-t-il beaucoup une fenêtre ?
- Seulement si la menuiserie est bonne. Dans un PVC 5 à 6 chambres, il fait passer la fenêtre normalisée de 1,30 à 0,90 W/m²K. Dans de l’aluminium sans rupture de pont thermique, le triple vitrage donne encore 1,92, moins bien qu’un double vitrage en PVC, parce que la menuiserie porte l’essentiel de la déperdition.
- Comment convertir un coefficient Uw en U-factor américain ?
- Multipliez par 0,176. Un Uw de 1,30 W/(m²·K) correspond à un U-factor de 0,23 Btu/(h·ft²·°F), et 0,90 à 0,16. Les classements NFRC utilisent leurs propres dimensions et leur propre méthode : un U-factor certifié ne correspondra pas exactement à un Uw européen.