Une fenêtre d’opportunité pour réduire les rejets de CO2

Toute technique permettant d’améliorer l’isolation à ce niveau, et de réduire les coûts et l’impact carbone de la production et de l’utilisation, aurait donc un impact majeur.

La plupart des gens conviennent désormais que les activités humaines sont une cause notable du réchauffement planétaire. La consommation d’énergie associée au chauffage des immeubles a un rôle important dans les rejets de gaz à effet de serre, et les fenêtres ont un rôle majeur dans ce domaine. Dans ce contexte, les scientifiques du projet WINSMART (Smart, lightweight, cost-effective and energy efficient windows based on novel material combinations), financé par l’UE, cherchent à améliorer les fenêtres.

En termes d’isolation, les fenêtres sont généralement bien moins efficaces que le reste de la façade d’un immeuble. C’est ce que montrent leurs valeurs U, caractéristiques de pertes plus élevées. WINSMART propose un concept associant un vide isolant sous double vitrage avec des programmes de contrôle de la transmission optique, pour réduire de plus de 60 % ces valeurs U.

Nous rapprochons les valeurs U des fenêtres de celles du reste de l’enveloppe de l’immeuble , déclare le coordinateur du projet, le D^r Niels Morsing du Danish Technological Institute. Ainsi, les fenêtres pourraient ne plus être le point faible de l’enveloppe de la construction.

Le vide isolant sous double vitrage, et la quête de faibles valeurs U

Le vide isolant sous double vitrage est un concept relativement nouveau. L’espace entre les deux vitrages est vidé à une pression inférieure à un millionième d’atmosphère, ce qui évite quasiment tous les échanges de chaleur par convection ou conduction. Le projet veut arriver à des valeurs U de 0,3 W/(m²·K) par fenêtre. À cause de limites techniques, les produits actuels sont loin de cette valeur. Par exemple, les meilleures fenêtres à triple vitrage atteignent au mieux les 0,7 W/(m²·K). C’est notablement supérieur à la valeur U d’un mur bien isolé, qui peut descendre jusqu’à 0,15 W/(m²·K). Durant la première période, l’équipe a validé les techniques de fabrication nécessaires.

Chaque aspect compte

Les scientifiques ciblent aussi l’énergie intrinsèque des cadres des fenêtres, ainsi que la consommation totale d’énergie nécessaire pour tous les processus, depuis l’obtention des matières premières jusqu’au recyclage et la mise au rebut. Leur but est de réduire de 50 % le poids de la fenêtre, ainsi que la consommation d’énergie globale associée, depuis la fabrication jusqu’à la mise au rebut ou au recyclage.

En prévision de l’évaluation détaillée du cycle de vie, les chercheurs ont défini la méthodologie adéquate et préparé un inventaire de leur système de fenêtre.

Nous avons constaté qu’un meilleur choix des matériaux conduirait à une réduction importante de l’impact carbone , explique le D^r Morsing.

Des fenêtres évoluées pour économiser l’énergie

Des fenêtres évoluées peuvent aussi réduire la consommation d’énergie, par exemple en optimisant la quantité de rayonnement solaire qu’elles laissent passer. Ainsi, les chercheurs de WINSMART évaluent comment les techniques de contrôle de la transmission optique intégrées au vitrage peuvent changer sa densité en réponse à la lumière incidente (photochromique) ou à une faible tension électrique (électrochrome). Ils travaillent à une fenêtre électrochrome avec un électrolyte redox, pour remplacer et améliorer la norme actuelle. Durant la première phase du projet, les scientifiques ont sélectionné les matériaux et défini leur utilisation dans les produits prévus.

À ce point, la fenêtre évoluée est l’une des plus prometteuses en cours de développement. Elle pourrait servir pour de nouveaux immeubles, à haute performance , explique le D^r Morsing.

Le premier prototype de fenêtre devrait être prêt pour les tests au deuxième trimestre 2016. Vu la contribution majeure des fenêtres aux pertes d’énergie de l’enveloppe d’une construction, l’adoption à grande échelle des nouveaux produits pourrait avoir un impact considérable sur le rendement énergétique des constructions ainsi que sur l’évolution du climat.

Source : CORDIS

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Résumé de rapport
Periodic Report Summary 1 - WINSMART (Smart, lightweight, cost-effective and energy efficient windows based on novel material combinations)