Espace vitré dans une maison, comment calculer ?
Espace vitré dans une maison, comment calculer ? Dans un bâtiment, les espaces vitrés offrent des…
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La surface vitrée RE2020 correspond à la surface nette de vitrage, calculée en déduisant de la surface brute de baie les dormants, parcloses et traverses d'ouvrants. Cette surface détermine directement la performance énergétique du bâtiment via les apports solaires, déperditions thermiques et le confort d'été (indicateur DH).
Le calcul précis de la surface vitrée intègre trois composantes critiques : la performance thermique renforcée (Bbio réduit de 30% vs RT2012), le confort d'été obligatoire (DH ≤ 1250 degrés-heures), et la complexité réglementaire accrue avec facteurs d'orientation, corrections de masquage et pondérations temporelles. Chaque mètre carré de vitrage impact directement : déperditions (Uw ≤ 1,3 W/m².K objectif), apports solaires (facteur g optimisé selon orientation), et validation DH (seuils zone climatique).
Arrêté 4 août 2021 : Cadre réglementaire RE2020 durcissant exigences performance vitrage et confort d'été
Méthode Th-BCE 2020 : Calcul réglementaire officiel imposant approche 4 étapes : surface référence, facteurs orientation, validation seuils, contrôles
Indicateur DH : Degrés-Heures d'inconfort ≤ 1250 (H1c, H2c, H3), contrainte dimensionnante limitant surfaces Est/Ouest/Sud
Coefficient Bbio : Besoins bioclimatiques réduits 30% vs RT2012, optimisation vitrage/orientation critique
Seuils typologie : Maisons individuelles 15-25% SHON, collectifs 12-22%, selon zone climatique et performance
Cadre Légal
Nouvelles métriques performance : Bbio max réduit 30% vs RT2012, Cep,nr intégrant carbone, DH seuil 1250°h zones H1c/H2c/H3
Coefficients thermiques durcis : Uw vitrage objectif ≤ 1,3 W/m².K (vs 1,6 RT2012), facteur solaire optimisé orientation, ponts thermiques Psi ≤ 0,6 W/m.K
Seuils habitations individuelles : Ratio vitrage/SHON 15-25% zone H1, surface minimum 1/8 surface habitable éclairage naturel, Uw ≤ 1,3 + Sw ≤ 0,45
Seuils logements collectifs : Ratio vitrage/SHON 12-22% zone H1, Uw ≤ 1,2 étages élevés, protection solaire obligatoire si Sw > 0,35 orientations E/O/S
Contrôles obligatoires : Phase conception : étude thermique RT-RE attestation, Phase réalisation : contrôle mise en œuvre, test étanchéité Q4Pa-surf ≤ 0,6 m³/h.m²
Facteurs d'Orientation RE2020
Les nouveaux coefficients d'orientation impactent directement les calculs de déperditions et d'apports solaires selon l'exposition des baies.
Sud (référence)
Facteur solaire 0,45, coefficient masquage 0,85 (balcon type), impact Bbio -15%
Sud-Est/Sud-Ouest
Facteur solaire 0,40, coefficient masquage 0,90, impact Bbio -8%
Est/Ouest
Facteur solaire 0,25, coefficient masquage 0,95, impact Bbio +12%
Nord
Facteur solaire 0,15, coefficient masquage 1,00, impact Bbio +25%
Majorations déperditions
Nord +15%, Est/Ouest +5%, Sud -10%, Sud-Est/SO -5%
- Étape 1 : Détermination Surface Vitrée Nette : Formule : Surface vitrée nette = Surface baie brute - Surface dormant - Surface parcloses - Surface traverses ouvrants. Surface baie brute = Largeur tableau × Hauteur tableau (entre nus intérieurs maçonnerie, tolérance ±5mm DTU 36.5). Déduction dormant selon profil : PVC 60-80mm, Aluminium 45-65mm, Bois 78-98mm largeur vue.
- Étape 2 : Calcul Déperditions Thermiques : Formule : Déperditions = Surface vitrée × Uw × (Text-Tint) × facteur orientation × durée chauffage. Coefficients Uw par technologie : Double 4-16-4 Argon (1,1), Triple 4-12-4-12-4 (0,8), Double VIR Argon (1,0), Triple VIR Argon (0,7). Facteurs orientation : Nord 1,15, Est/Ouest 1,05, Sud 0,90.
- Étape 3 : Calcul Apports Solaires : Formule : Apports = Surface vitrée × Facteur solaire × Rayonnement incident × Facteur masque × Durée exposition. Rayonnement par zone : H1 (1100-1300 kWh/m²/an), H2 (1200-1400), H3 (1400-1600). Facteurs masques : balcon 0,6m (0,85), casquette 1,2m (0,70), végétation caduque (0,60 été/0,90 hiver).
- Étape 4 : Validation Confort Été (DH) : Calcul Degrés-Heures : DH = Σ(Tint - 26°C) × Durée [si Tint > 26°C]. Méthode : simulation dynamique 8760h données météo type, calcul horaire température vs seuil 26°C, pondération mai-septembre, validation DH ≤ 1250 (zones H1c, H2c, H3). Surdimensionnement vitrage Sud/Ouest = risque dépassement seuil.
- Étape 5 : Optimisation Multi-Critères : Balance énergétique : Apports solaires - Déperditions thermiques = Gain net. Ratio performance = Apports/Déperditions (objectif > 5,0 excellent). Optimisation : répartition surfaces par orientation (Sud privilégié), choix technologie vitrage, intégration protections solaires, validation simultanée Bbio/Cep/DH.
- Étape 6 : Contrôle Réglementaire Final : Vérifications obligatoires : ratio vitrage/SHAB conforme seuils typologie, Uw moyen pondéré ≤ limites réglementaires, DH estimé < seuils zone climatique, contribution Bbio positive vs référence. Validation croisée logiciel agréé CSTB + attestation RT-RE conception/réalisation.
Façades Sud : Maximisation Apports Solaires
Orientation privilégiée : ratio optimal 8-12% surface habitable. Facteur solaire 0,45 (référence), apports maximaux hiver, masquage estival recommandé (débords, brise-soleil). Technologies : double vitrage standard suffisant (Uw 1,1-1,3), facteur g 0,6-0,7. Attention surchauffe été si > 15% sans protection.
Façades Est/Ouest : Gestion Délicate
Contrainte forte confort été : limitation 3-5% surface habitable. Facteur solaire réduit 0,25, surchauffe matinale/vespérale critique. Solutions : vitrages sélectifs VIR (g ≤ 0,4), protections solaires extérieures obligatoires, stores automatisés. Triple vitrage recommandé (Uw ≤ 0,8) pour compenser déperditions majorées.
Façades Nord : Éclairage Naturel Optimisé
Fonction principale : éclairage naturel stable sans apports thermiques. Ratio 2-4% surface habitable, facteur solaire minimal 0,15, pas de surchauffe. Priorité isolation : triple vitrage haute performance (Uw ≤ 0,7), transmission lumineuse élevée (TL ≥ 70%). Économie chauffage par réduction déperditions 15% vs autres orientations.
Répartition Optimale Multi-Orientations
Stratégie équilibrée : Sud 50-60% surfaces vitrées (apports hiver), Nord 20-25% (éclairage stable), Est 10-15% (apports matinaux modérés), Ouest 5-10% (limitation surchauffe vespérale). Exemple maison 140m² : Sud 8m², Nord 3m², Est 2m², Ouest 1,5m² = ratio total 10,4% optimal confort/performance.
Conseils Pratiques
La performance thermique optimale résulte de l'équilibre entre trois paramètres : coefficient Uw (déperditions), facteur solaire g (apports), et transmission lumineuse TL (confort visuel). Technologies haute performance : Triple vitrage VIR Argon (Uw 0,7, g 0,35, TL 0,63) pour orientations froides Nord/Est, Double VIR sélectif (Uw 1,0, g 0,40, TL 0,69) pour orientations chaudes Sud/Ouest. Protections solaires efficacité : store extérieur 85% réduction, volet roulant 90%, film solaire 65%, store intérieur 45%. Intégration domotique : pilotage automatique selon température extérieure, ensoleillement, occupation. Innovations techniques : vitrages électrochromes (opacité variable), photovoltaïques intégrés (production électricité), isolants dynamiques (Uw variable 0,5-1,5 selon saison). ROI innovations : 8-15 ans selon climat et usage, valorisation patrimoniale +5-10%.
Exemple 1 : Maison Individuelle Zone H1a (Nancy)
Surface habitable 140m², façade principale Sud. Configuration : Sud 3 baies 215×140cm (7,3m²), Est 2 baies 125×140cm (2,8m²), Ouest 1 baie 215×140cm + 1 baie 125×100cm (3,8m²), Nord 2 baies 80×100cm (1,3m²). Total vitrage : 15,2m² (10,9% SHAB). Performance : Double 4-16-4 Argon Uw 1,1, déperditions 789 kWh/an, apports solaires 7409 kWh/an, gain net +6620 kWh/an. Ratio performance 9,4 (excellent > 5,0). Conformité RE2020 : toutes exigences respectées.
Exemple 2 : Maison Passive Bioclimatique (Annecy H1c)
Surface 160m², contraintes vue lac Nord + masque montagne Sud. Stratégie vitrage intelligent : Nord 8,5m² triple VIR (vue lac), Sud 12,8m² triple standard (apports optimisés), Est 4,2m² triple sélectif (matinal), Ouest 2,1m² triple VIR (limitation). Total 27,6m² (17,3% SHAB). Performance exceptionnelle : déperditions 4173 kWh/an, apports 7600 kWh/an, bilan net +3427 kWh/an. Validation PassivHaus : besoins chauffage 12,8 kWh/m²/an < 15 kWh/m²/an.
Exemple 3 : Immeuble Collectif Réhabilitation (Marseille H3)
R+6 existant simple vitrage Uw 5,8, objectif BBC Rénovation -50% consommations. Surface vitrée 420m² (24 logements), déperditions initiales 15400 kWh/an, surchauffe DH > 2500°h. Solution optimisée orientation : Sud 145m² triple VIR + stores (Uw 0,8), Est 98m² double Argon VIR (Uw 1,2), Ouest 112m² triple + volets (Uw 0,8), Nord 65m² double standard (Uw 1,6). Performance post-travaux : déperditions 4680 kWh/an (-70%), confort été DH 980°h (-61%), économies 4320€/an collective, ROI 8,2 ans.
Erreur #1 : Surdimensionnement Vitrage Sud/Ouest - Ratio > 25% surface habitable + facteur solaire > 0,6 + absence protection solaire. Impact : surcoût climatisation +850€/an maison 140m², non-conformité RE2020, corrections imposées +15000€. Prévention : simulation DH systématique, protections solaires intégrées conception.
Erreur #2 : Négligence Ponts Thermiques Dormant/Gros-Œuvre - Psi dormant 0,8 W/m.K vs 0,6 max RE2020. Impact : sur-déperditions +15-25% vs calcul théorique, pathologies condensation. Coût : reprises étanchéité 25000-45000€. Prévention : choix dormants à rupture de pont thermique, mise en œuvre soignée.
Erreur #3 : Confusion Surface Brute/Nette - Calculs sur surface tableau vs surface vitrage réelle. Écart type 13% (surface nette = 87% surface brute). Impact : erreur Uw moyen +0,18 W/m².K, déperditions sous-estimées +320 kWh/an. Prévention : méthode calcul surface nette systématique.
Erreur #4 : Mauvaise Application Facteurs Orientation - Utilisation coefficients RT2012 vs RE2020 actualisés. Impact : erreur apports solaires 10-20%, optimisation ratée. Coût opportunité : perte performance énergétique 5-15%. Solution : formation équipes, mise à jour référentiels calcul.
Erreur #5 : Négligence Confort Été DH - Focus exclusif déperditions hiver, oubli contrainte été. Impact : dépassement seuil DH, inconfort estival, surconsommation climatisation. Coût : 15000-35000€ protections solaires ajoutées, perte label/certification. Prévention : simulation thermique dynamique obligatoire, validation multi-saisons.
Surface vitrée nette = Surface baie brute - Surface dormant - Surface parcloses - Surface traverses. Surface brute = dimensions tableau architectural (L×H entre nus maçonnerie). Déduction dormant selon matériau : PVC 60-80mm, Alu 45-65mm, Bois 78-98mm largeur vue. Formule dormant total = (2L+2H-4×épaisseur) × largeur vue.
Maisons individuelles : 15-25% SHON selon zone climatique. Collectifs : 12-22% SHON. Répartition idéale : Sud 50-60% surfaces vitrées (apports hiver), Nord 20-25% (éclairage), Est 10-15% (matinal modéré), Ouest 5-10% (limitation surchauffe). Total 10-18% SHAB selon performance souhaitée.
Stratégies anti-surchauffe : limiter vitrage Ouest < 5% SHAB, vitrages sélectifs VIR (g ≤ 0,4) orientations chaudes, protections solaires extérieures (stores, volets, brise-soleil), simulation thermique dynamique validation DH ≤ 1250. Masques architecturaux : débords Sud, casquettes, pergolas végétalisées.
Selon orientation : Nord triple VIR haute isolation (Uw ≤ 0,7, TL > 70%), Sud double standard (Uw 1,1-1,3, g 0,6-0,7), Est triple sélectif (Uw ≤ 0,8, g 0,5-0,6), Ouest triple VIR sélectif (Uw ≤ 0,7, g ≤ 0,4). Objectif global Uw moyen pondéré ≤ 1,3 W/m².K.
Même méthode calcul surface nette mais attention : dormant plus large (80-120mm vs 60-80mm), traverses centrales déduction importante, étanchéité renforcée (joints multiples), performance Uw dégradée 10-20% vs ouverture frappe. Impact : surface nette réduite 15-20%, coefficient Uw majoré.
Maximiser façades Sud avec protections été : ratio 8-12% SHAB, masques architecturaux (débords 0,6-1,2m), vitrages transmission élevée (g 0,6-0,7), éviter masques végétaux persistants Sud. Bilan énergétique optimal : ratio apports/déperditions > 5,0. Innovations : vérandas bioclimatiques, serres orientées Sud.
Marges recommandées : ratios vitrage -10% vs maximum autorisé, Uw -0,1 W/m².K vs limite, DH -100°h vs seuil 1250. Raisons : variations mise en œuvre, vieillissement joints, dérives climatiques. Sécurisation projet : tests étanchéité intermédiaires, contrôles qualité renforcés, logiciels agréés CSTB.
Oui selon efficacité : store extérieur -85%, volet roulant -90%, film solaire -65%, store intérieur -45%. Calcul facteur solaire effectif = FS vitrage × (1 - efficacité protection × temps activation). Optimisation : protections mobiles automatisées selon saison/météo, solutions architecturales fixes (débords, brise-soleil orientables).
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