ARCHIVÉ - Le CNRC ouvre la fenêtre à l'efficacité énergétique

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Le 08 février 2008— Ottawa (Ontario)

Les 31 fenêtres de la maison expérimentale du Centre canadien des technologies résidentielles ont été changées le même jour.
Les 31 fenêtres de la maison expérimentale du Centre canadien des technologies résidentielles ont été changées le même jour.

Les fenêtres en disent long sur le style d'une habitation, mais elles sont encore plus loquaces sur son rendement énergétique. Pour aider le secteur canadien du bâtiment à employer les fenêtres les plus éconergétiques, une équipe de l'Institut de recherche en construction du CNRC (IRC-CNRC) vient de terminer un ambitieux projet sur les différents systèmes de vitrage qui a permis d'établir la quantité d'énergie susceptible d'être économisée lorsqu'on en modifie divers paramètres. Le projet s'est déroulé avec la collaboration de Ressources naturelles Canada et de Pilkington North America, un important fabricant international de verre.

Le Centre canadien des technologies résidentielles est le fruit d'un partenariat entre le CNRC, Ressources naturelles Canada et la Société canadienne d'hypothèques et de logement.

Durant l'hiver, une fenêtre (à simple vitrage sans revêtement), laisse s'échapper jusqu'à dix fois plus de chaleur qu'une surface identique, sur un mur extérieur. Les fenêtres spécialement fabriquées pour garder la chaleur en hiver et pour réfléchir le soleil l'été peuvent réduire sensiblement la consommation domestique d'énergie.

Les fenêtres modernes sont conçues pour rehausser l'économie d'énergie. Le nombre de panneaux (vitrage double ou triple), le type d'intercalaire, le gaz de remplissage (argon, krypton ou mélange des deux) et le revêtement sur le verre (il y en a plusieurs) contribuent tous à atténuer les fuites de chaleur par la fenêtre. Avec la popularité de la climatisation et l'accroissement de la demande d'électricité en période de crête dans les grandes agglomérations urbaines, choisir des fenêtres convenables pour son habitation prend de plus en plus d'importance.

Un pyranomètre installé sur une fenêtre orientée au sud mesure le rayonnement solaire.
Un pyranomètre installé sur une fenêtre orientée au sud mesure le rayonnement solaire.

Depuis 25 ans, Hakim Elmahdy, agent de recherche à l'IRC-CNRC, étudie l'efficacité énergétique de divers vitrages. « Les technologies de vitrage ont pris de la maturité au cours de la dernière décennie, si bien que le coût de l'énergie a diminué grâce à une amélioration du gain d'énergie solaire et de l'isolation, explique-t-il. Néanmoins, certains revêtements du verre, à faible émissivité, fonctionnent beaucoup mieux que d'autres dans les climats semblables au nôtre. »

Selon lui, le gain d'énergie solaire réel que permet le vitrage est affecté dans une large mesure par les propriétés optiques du revêtement qui recouvre le verre. « Un vitrage à faible gain d'énergie solaire et à faible émissivité réduira considérablement l'entrée des rayons solaires dans la maison, un avantage en saison estivale, reprend le chercheur. Un vitrage à fort gain d'énergie solaire et à faible émissivité, en revanche, laissera pénétrer plus de soleil dans la pièce, ce qui la réchauffera en hiver. »

Qu'est-ce que le gain d'énergie solaire?

Par là, on entend l'accumulation de chaleur dans un espace, un objet ou une structure exposés au soleil. Le gain d'énergie solaire (ou chauffage passif) varie avec l'ensoleillement et la capacité du matériau à transmettre ou à réfléchir les rayons solaires.

Certains vitrages maximisent le gain d'énergie solaire dans le bâtiment en hiver afin de réduire le coût du chauffage.

Qu'est-ce qu'un revêtement faible E?

Il s'agit d'une mince couche de métal, presque invisible, appliquée à la surface du verre. Ce revêtement accroît le rendement énergétique en bloquant les rayons infrarouges (la chaleur) de grande longueur d'onde tout en laissant passer le reste du spectre solaire (aux longueurs d'onde plus courtes). La chaleur reste donc à l'intérieur l'hiver (ou dehors, l'été) sans que le verre perde sa transparence.

Seule une fraction du spectre solaire est constituée de lumière visible. Les revêtements faible E traitent différemment la partie « invisible » du spectre. Un revêtement à faible gain d'énergie solaire en réfléchira la majeure partie, maintenant le gain d'énergie au minimum. Un revêtement à fort gain d'énergie solaire laissera passer la plus grande partie du spectre, avec la hausse de chaleur que cela suppose.

Sous la direction de M. Elmahdy, le CNRC et le Centre canadien des technologies résidentielles ont procédé à une série de tests aux maisons jumelles R-2000 bâties sur le campus du CNRC, à Ottawa. Les chercheurs ont étudié la consommation d'énergie estivale et hivernale des deux habitations identiques, dont l'occupation était simulée, chacune dotée de fenêtres d'usage courant mais faites de deux types de verre à haut rendement énergétique. Celles de la maison « témoin » avaient un vitrage à faible conduction de la chaleur et à gain d'énergie solaire élevé tandis que celles de la maison « expérimentale » étaient fabriquées avec un verre à conduction légèrement plus faible et gain d'énergie solaire nettement plus bas. Les résultats obtenus ont servi à étalonner un modèle avec lequel on a ensuite étudié la performance des fenêtres dans d'autres régions.

Les fabricants n'ont pas les moyens d'entreprendre de vastes expériences sur le terrain pour vérifier ou confirmer l'incidence de diverses caractéristiques du vitrage sur la climatisation ou sur le chauffage d'une habitation. Dans la majorité des cas, les propriétés calorifiques du vitrage et leurs conséquences sur le chauffage et la climatisation de l'habitation s'appuient sur des simulations effectuées sur ordinateur. Grâce au CNRC, les fabricants disposent maintenant de données beaucoup plus réalistes sur le rendement énergétique de différents vitrages, dans plusieurs villes canadiennes.

Entre les deux types de vitrage testés, celui avec gain d'énergie solaire élevé permet la meilleure économie d'énergie et d'argent au Canada.
Entre les deux types de vitrage testés, celui avec gain d'énergie solaire élevé permet la meilleure économie d'énergie et d'argent au Canada.

La norme R-2000 de Ressources naturelles Canada définit les technologies les plus pointues pour les habitations éconergétiques.

Le projet a abouti à des résultats utiles pour les propriétaires d'habitations du Canada. « Les économies annuelles sur le plan du chauffage dans la maison témoin dépassent nettement la hausse de la demande d'énergie venant de la climatisation, comparativement à ce qui a été observé dans la maison expérimentale, souligne M. Elmahdy. Au bout du compte, les fenêtres à fort gain d'énergie solaire permettent des économies appréciables quand on combine la saison froide et la saison chaude. »

Pour en savoir plus sur cette étude, on communiquera avec M. Elmahdy, en composant le 613-993-9752 ou en écrivant à AbdelHakim.Elmahdy@nrc-cnrc.gc.ca. La version intégrale de cette étude peut être lue sur le site http://nparc.cisti-icist.nrc-cnrc.gc.ca/npsi/ctrl?action=shwart&index=an&req=5755564&lang=fr .

Renseignements : Relations avec les médias
Conseil national de recherches Canada
613-991-1431
media@nrc-cnrc.gc.ca

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