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La fenêtre multifonction

François Ploye

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FOCUS 
thecamp équipé de solutions SunPartner


Quatre fenêtres Horizon connectées et opacifiantes ont été installées à thecamp, un campus nouvelle génération implanté à Aix-en-Provence. Cette fenêtre pilotée en temps réel et autonome est issue d'un partenariat entre SunPartner Technologies et Vinci Construction. Par ailleurs, un garde-corps solaire semi-transparent, aussi fabriqué par SunPartner, va équiper la terrasse d'un autre bâtiment du même site. Créé en 2008 à proximité d'Aix-en-Provence, le fabricant Sunpartner a développé un système de vitrage photovoltaïque nommé Wysips afin de rendre les fenêtres actives (avec opacification, ventilation, connectée. ..) autonomes et faciles à poser en un bloc. Une couche mince à technologie de cellules CIGS est insérée dans un vitrage feuilleté, qui peut être utilisé en allège pour rendre une fenêtre autonome et connectée, ou en bardage pour de la production solaire. « Nos solutions sont esthétiquement acceptées par les architectes et sont déclinées en semi-transparent (Wysips Design-Glass), en très transparent (Wysips Vision-Glass) ou avec des motifs de couleurs (Wysips Cameleon) », détaille Frank Edmé, directeur technique de SunPartner Technologies. Outre Vinci Construction, le fabricant a noué plusieurs partenariats dont un avec Wicona pour la Smart Window, et commercialise aussi sa propre gamme de produits, dont Oline, une fenêtre opacifiante, autonome et connectée.

La fenêtre multifonction

Vitrage chauffant nouvelle génération Eglas de Saint-Gobain.

© Saint-Gobain

Devenue, sous l'impulsion de la RT 2012, un bijou technologique, la fenêtre actuelle offre de nouvelles fonctions de ventilation ou de chauffage.

La dernière étude du marché de la fenêtre de l'Union des fabricants de menuiseries extérieures (UFME) remonte à 2016. Sur l'année 2015, la baisse significative des ventes de fenêtres s'est stabilisée aux environs de 9 millions d'unités, contre plus de 12 millions dans les années 2008 à 2012. Mais, en parallèle, l'import a augmenté, passant de 400 000 unités à plus de 1 million. « Plus des deux tiers du marché concernent le secteur de la rénovation,qui a souffert ces dernières années, mais le crédit d'impôt a permis d'enrayer la chute et de maintenir plusieurs dizaines de milliers d 'emplois. Le neuf s'est écroulé et redémarre depuis peu, mais il faut compter dix-huit mois à deux ans pour que la reprise se fasse sentir dans notre secteur. Les fenêtres actuelles sont des produits très complexes, durables et cinq à six fois meilleures thermiquement que celles fabriquées dans les années 90 », décrypte Philippe Macquart, délégué général à l'UFME. Face aux soubresauts du marché, la profession est contrainte d'innover, et, pour se différencier, les fabricants de fenêtres introduisent de nouvelles fonctions (photovoltaïque, opacification, double flux, chauffage, balcon, etc. ) ou révolutionnent celles existantes.

Fenêtre balcon de façade Bloomframe de Kawneer.

C'est le cas avec la fenêtre à acoustique active commercialisée cette année sur Batimat et développée en partenariat entre l'aluminier Technal, Gamba Acoustique et le CNRS. Cette innovation permet d'atteindre une atténuation des bruits extérieurs de -25 dB quand la fenêtre est entrouverte de 10 cm. Une telle performance est obtenue en associant un système passif pour traiter les fréquences sonores entre 500 et 4 000 Hz à un système actif - réduction du bruit par émission d'une onde acoustique en opposition de phase - pour les fréquences les plus basses, comprises entre 80 et 500 Hz. Un autre exemple est donné par la fenêtre qui s'ouvre en balcon, une invention Velux datant des années 90 et reprise depuis par Fakro, toujours pour la fenêtre de toiture. Plus spectaculaire, la fenêtre balcon de façade Bloomframe de Kawneer, imaginée par l'agence d'architecture néerlandaise Hofman Dujardin, a été présentée à Batimat 2015. Sa prochaine commercialisation est annoncée.

Ventilation double flux

Fenêtre climatique de Technal. Un prototype fonctionnel de cette innovation sera exposé à Batimat, avec la construction neuve pour cible principale.

La menuiserie étant pourvue d'orifices d'entrée d'air indispensables en ventilation simple flux, certains constructeurs exploitent la fenêtre pour récupérer de la chaleur lors de la circulation d'air par la grille de ventilation, créant ainsi un système de double flux décentralisé. C'est le cas du pré-cadre thermo-isolant Presystem VMC de la gamme Ingenius de l'italien Alpac, qui accueille la menuiserie et ses accessoires. Avec une VMC Alpac placée dans les entrées d'air de la menuiserie, ce pré-cadre intègre un échangeur de chaleur à enthalpie à double flux croisés servant à renouveler l'air et à récupérer l'énergie thermique. Cette solution de VMC décentralisée se présente sous forme de kit prêt à poser. Une autre approche est celle de la fenêtre pariéto-dynamique, développée dans les années 70 et relancée ces dernières années par le Groupe Ridoret. Le principe est d'exploiter les propriétés d'une paroi pariéto-dynamique dans laquelle l'air circule du bas, où se trouvent les entrées de ventilation, vers le haut. Cette circulation d'air favorise les échanges de calories entre l'intérieur et l'extérieur. La consommation énergétique est minimale et le système est réversible, apportant un préchauffage en hiver et un rafraîchissement en été. Couplée à une VMC simple flux, la fenêtre atteint les performances d'une VMC double flux.

Chauffer ou rafraîchir

Des fenêtres pariéto-dynamiques EnR à menuiserie mixte bois/ alu du Groupe Ridoret équipent la façade de l'université régionale des métiers de l'artisanat (Urma), à Valenciennes.

Parmi les bonnes idées figure la transformation du vitrage ou de la menuiserie en émetteurs de chaleur, ce qui présente des avantages en termes de confort et réduit le nombre d'émetteurs traditionnels type radiateurs. Saint-Gobain Glass (SSG), qui a développé il y a trente ans le vitrage chauffant radiant, commercialise une nouvelle génération de produits baptisés SGG Eglas, disponible en double ou triple vitrage et en verre feuilleté de sécurité. L'une des faces est dotée d'une fine couche métallique invisible, conductrice d'électricité et chauffante par effet Joule. La sensation de chaleur est immédiate, améliore le confort en éliminant la sensation de paroi froide et assure en même temps le désembuage et le dégivrage. D'autres technologies existent. « Nous avons étudié plusieurs technologies pour générer de la chaleur , explique Patrick Lahbib, directeur technique et développement du Groupe Sapa. Nous avons choisi l'effet Pel-tier, qui exploite la différence de nature entre les matériaux, avec une alimentation électrique. De plus, c'est un système réversible qui peut générer du chaud aussi bien que du froid en rafraîchissement. » Le fabricant innove avec le concept de « Fenêtre climatique ». Ce pré-cadre technique intègre des modules Peltier fabriqués sous forme de plaques, dissimulés dans le cadre et alimentés en basse tension. La chaleur est diffusée par la menuiserie aluminium, avec une température de surface demeurant en dessous de 40 °C pour des raisons de sécurité. En froid, afin d'éviter la formation de condensation, une convection forcée est créée grâce à un ventilateur placé à l'intérieur du cadre.

Multiplier les fonctions

Détail d'une fenêtre autonome avec alimentation photovoltaïque en allège.

 

Opacifiante, motorisée, ventilée, autonome en énergie et connectée, la Smart Window de Wicona accumule les fonctions et devrait faire le buzz sur Batimat. « Le produit possède trois composantes, le contrôle solaire et lumineux, la ventilation et la récupération d ' énergie avec autoconsommation », précise Patrick Lahbib. Ce nouveau concept a été développé sur la base d'un châssis de fenêtre aluminium Wicline 75 de Wicona, doté d'un double vitrage opacifiant. Le changement d'état de la couche électrochromique, qui modifie le degré de transparence du vitrage, est alimenté électriquement par un double vitrage photovoltaïque fourni par Sunpartner Technologies et intégré en allège. Enfin, un système de ventilation est incorporé à la menuiserie verticalement sur le côté de la fenêtre, avec un volet motorisé de faible largeur, antidéfenestration et débrayable. La production solaire, qui commande à la fois l'opacification du vitrage et la motorisation du volet, est associée à un stockage par batterie et à un système de contrôle type Energy Management. La Smart Window, avec toutes ses fonctions, est donc prête à poser, autonome et sans câblage.

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