Isolation thermique et facteur solaire : pour un confort optimisé des bâtiments

Avec l’arrivée de la RT 2012, le facteur solaire prend de l’importance. Comment le définir ? Quelle est sa place à côté du coefficient d’isolation thermique ? Explications.

L’isolation thermique caractérise le pouvoir d’un élément du bâtiment à freiner le passage de la chaleur entre deux ambiances qui présentent des températures différentes. Le facteur solaire, quant à lui, représente la capacité d’une paroi à laisser passer l’énergie solaire incidente. "Mais lorsque l’on parle d’énergie solaire, il ne s’agit pas uniquement des rayons qui pénètrent dans une pièce, tiennent à préciser Salem Farkh et Rémi Bouchié, spécialistes d’hygrothermique des ouvrages au CSTB. Il faut également prendre en considération la partie de l’énergie qui chauffe la vitre et qui va échanger avec l’intérieur par convection et par rayonnement. On parle alors d’énergie indirecte. La notion de confort associée à un bâtiment doit non seulement prendre en compte l’isolation thermique, mais également le facteur solaire et la transmission lumineuse des fenêtres. Toutes ces variables sont indissociables."

Des champs d’application différents

L’isolation thermique et le facteur solaire ont des champs d’application différents. Le facteur solaire a toute son importance lorsque la priorité consiste à conserver la chaleur à l’intérieur des bâtiments. Le facteur solaire, pour sa part, prend tout son sens quand l’énergie solaire entrant dans un bâtiment risque de modifier l’ambiance intérieure. "Jusqu’à présent, la réglementation thermique avait mis l’accent sur l’isolation thermique du bâtiment (exigence sur le niveau d’isolation moyen appelé Ubât), résume Salem Farkh. Aujourd’hui, la RT2012 considère la consommation globale et la performance énergétique du bâti, en cherchant, par exemple, à y faire entrer le maximum de soleil l’hiver et le minimum l’été." D’où toute l’importance du facteur solaire dans la RT 2012, pour laquelle l’aspect bioclimatique de la construction occupe une place essentielle. Mais encore faut-il être capable de stocker cette énergie solaire dans le bâtiment assez longtemps pour créer un déphasage jour/nuit…

Des nouveautés, en termes de norme et de certification

En France, une norme, visant à déterminer le facteur solaire "intrinsèque" des fenêtres, a été définie avec la participation active des équipes du CSTB (norme XP P50-777). Son principe repose sur "l’assemblage" de l’ensemble des facteurs solaires des différents composants (menuiserie, cadre, stores associés…etc).

Les règles d’application de la RT 2012 (Règles Th-Bât édition 2012) renvoient à cette norme pour le calcul des baies vitrées. Les facteurs solaires "intrinsèques" y sont corrigés en fonction de l’environnement et de la position des baies vitrées dans l’ouvrage. Ainsi contextualisés, les facteurs solaires tendent à se rapprocher de la réalité. A titre d’exemple, une ombre portée sur une fenêtre placée très en retrait du nu extérieur d’une façade modifiera sensiblement la quantité d’énergie reçue à l’intérieur d’une pièce.

ULYS : un nouvel outil pour l’application des normes et des Règles Th-Bât

Le calcul selon la norme et les règles Th-Bât étant particulièrement complexe, le CSTB a développé un outil qui permet de déterminer facilement l’ensemble des caractéristiques thermiques d’une paroi vitrée en tenant compte de son intégration dans l’ouvrage. Dénommé ULYS, il facilite les échanges techniques entre les différents acteurs (verriers, profileurs, menuisiers, assembleur de fenêtre, bureau d’étude…) grâce à une interface qui permet d’incorporer les bases de données des différents éléments constitutifs d’une paroi vitrée, comme les verres, les vitrages, les profilés et les protections solaires.
CSTB Boutique

Facteur solaire : un peu de calcul

Le facteur solaire représente le rapport entre l’énergie traversant une baie et l’énergie reçue à sa surface. Exemple : si 1 000 W arrivent sur une fenêtre et que seuls 800 W sont transmis, le facteur solaire est égal à 0,8. Ses valeurs théoriques vont donc de 1 pour une baie sans fenêtre à 0 pour un mur dont l’isolation serait absolue.