La première unité de verre scellée — une fenêtre à double vitrage — a été brevetée aux États-Unis en 1865 par l’inventeur Thomas Stetson. Depuis lors, la technologie du verre scellé a considérablement progressé, stimulée par une demande croissante pour l’amélioration de l’efficacité énergétique dans les bâtiments.

Aujourd’hui, il existe une large gamme de solutions innovantes en matière de verre scellé, allant du verre intelligent au triple vitrage, en passant par les revêtements technologiquement avancés et le verre scellé sous vide. Explorons dans cet article l’évolution du verre scellé, son impact sur le rendement des bâtiments et son importance.

Qu’est-ce que le verre scellé?

À la base, le verre scellé se compose d’unités à double ou triple vitrage, c’est-à-dire de deux ou trois vitres séparées par un espace hermétique rempli d’air ou de gaz. Cette construction minimise les transferts thermiques, réduisant ainsi les flux de chaleur ou de froid à travers l’enveloppe des bâtiments et améliorant la performance énergétique.

À mesure que les exigences relatives à l’efficacité énergétique se renforcent, les fabricants développent des technologies avancées en matière de verre scellé afin de répondre aux normes de performance en constante évolution et de soutenir la conception de bâtiments durables.

Comment mesure-t-on l’efficacité thermique d’un vitrage?

L’efficacité thermique du verre est généralement mesurée à l’aide de deux indicateurs clés :

• Valeur U (également appelée facteur U ou coefficient U) : Elle indique le taux de transfert de chaleur à travers le vitrage. Plus la valeur U est faible, meilleures sont les performances d’isolation. La valeur U est exprimée en quantité de chaleur (en Btu) qui traverse un pied carré de vitrage par heure pour chaque degré de différence de température.
• Valeur R : Elle mesure la résistance thermique. Plus la valeur R est élevée, meilleures sont les propriétés isolantes du matériau. Bien que la valeur R serve souvent à évaluer les performances isolantes des matériaux utilisés dans les murs et les toitures, elle peut aussi aider à mesurer celles des produits de vitrage.

Il est également important de tenir compte du carbone intrinsèque (ou carbone incorporé) dans les produits de construction. Certaines technologies de verre scellé sont plus émettrices de carbone que d’autres lors de leur production. Le carbone intrinsèque est généralement mesuré en termes de potentiel de réchauffement planétaire (PRP), exprimé en kilogrammes d’équivalent dioxyde de carbone par tonne métrique de matériau.

Comment les technologies améliorent-elles la performance des vitrages?

Les technologies innovantes en matière de verre scellé peuvent considérablement améliorer les performances thermiques. Par exemple, une comparaison des valeurs U entre différentes configurations courantes de vitrage montre des améliorations significatives, selon la plateforme de médias Building Design + Construction.

Nouveaux types de verre scellé

Alors que les types traditionnels de verre scellé, notamment les unités de verre à double ou triple vitrage scellé remplies d’argon ou de krypton, existent depuis des décennies, toute une gamme de nouvelles technologies de vitrage scellé a récemment fait son apparition.

Verre intelligent :
Également appelé verre commutable, le verre intelligent change dynamiquement sa transparence, son opacité ou sa couleur en réponse à des stimuli externes, tels que la lumière, la chaleur ou l’électricité, ce qui permet de contrôler les gains de chaleur solaire et d’améliorer l’intimité.

Les types de verre intelligent comprennent :

• Le verre électrochromique : change de teinte lorsqu’un courant électrique est appliqué

• Le verre thermochromique : réagit aux fluctuations de température

• Le verre photochromique : s’adapte aux conditions d’éclairage

Revêtements à faible émissivité sur les quatre surfaces :
Cette innovation consiste à appliquer des revêtements écoénergétiques sur les quatre surfaces d’une unité de verre scellée à double vitrage, ce qui optimise les performances thermiques sans sacrifier la lumière naturelle. Elle améliore les valeurs U comparativement aux configurations traditionnelles.

Verre scellé sous vide :
Bien que le verre scellé sous vide existe sous une forme ou une autre depuis le début des années 1900 et soit relativement courant en Asie et en Europe, il n’a gagné en popularité que récemment en Amérique du Nord. Comme indiqué dans le tableau ci-dessus, le verre scellé sous vide peut améliorer jusqu’à 80 pour cent la valeur U comparativement à une unité de verre scellée à double vitrage traditionnel avec revêtement à faible émissivité.

Le verre scellé sous vide diffère des unités à double vitrage remplies d’argon ou de krypton, en ce sens que le vide entre les vitres forme une barrière qui empêche pratiquement tout transfert de chaleur, résultant en une valeur U plus élevée et une valeur R plus faible.

Selon le site Web Glassforum.org, « les unités de verre scellées sous vide avec un revêtement à faible émissivité peuvent atteindre des valeurs R allant jusqu’à R-20, offrant ainsi des performances thermiques cinq fois supérieures à celles du verre scellé conventionnel et jusqu’à 20 fois supérieures à celles du verre monolithique ». Elles peuvent également réduire les risques de condensation à l’intérieur de la fenêtre.

Verre solaire/photovoltaïque :
Cette technologie intègre des cellules photovoltaïques dans le verre, permettant ainsi aux fenêtres de produire de l’électricité tout en conservant leur transparence. Le verre photovoltaïque est doté de semi-conducteurs en silicium insérés entre des couches conductrices, offrant ainsi une façon innovante de combiner la production d’énergie et la performance de l’enveloppe des bâtiments.

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