Quelques notions techniques
Les fonctions des protections solaires et critères pour le choix des produits

Le terme de protection solaire recouvre un grand nombre de produits. Il concerne en premier lieu les stores extérieurs et intérieurs mais également les fermetures, les vitrages réfléchissants, ou encore les brise-soleil.

Les fonctions principales :

  • Protection contre la chaleur provenant du rayonnement solaire
  • Réduction des besoins de climatisation
  • Réduction des apports lumineux
  • Protection contre l’éblouissement
  • Occultation totale ou partielle
  • Préservation de l’intimité
  • Contact visuel avec l’extérieur
  • Ombrage des espaces extérieurs
  • Baisse des déperditions, confort thermique d’hiver
  • Protection contre les UV
  • Utilisation de la ventilation naturelle
  • Respect des couleurs
  • Esthétique du bâtiment, décoration.
    Le Rayonnement Solaire

    Le soleil envoie de l’énergie vers la terre sous forme d’ondes appelées :

  • Infrarouge 55%
  • Rayons Visibles 42%
  • Ultraviolet 3%

    On distingue plusieurs types de rayonnements solaires :

  • Rayonnement solaire direct
  • Rayonnement diffus, réémis par la voûte céleste
  • Rayonnement réfléchi par le sol ou par un bâtiment voisin.
    Performances thermiques des protections solaires

    Le Facteur Solaire FS :
    Le facteur solaire d’un vitrage équipé d’une protection solaire est le rapport entre l’énergie solaire totale entrant dans un local au travers d’un vitrage, et l’énergie solaire incidente sur le vitrage.

    Le Facteur Solaire dépend essentiellement :

  • des caractéristiques énergétiques et thermiques du vitrage
  • des caractéristiques énergétiques du store
  • de la position du store par rapport au vitrage (extérieur, intérieur, incorporé)

    mais également :

  • des températures extérieures et intérieures
  • de l’intensité du flux solaire
  • de la nature du rayonnement solaire (proportion de diffus)
  • de l’incidence du rayonnement solaire.

    Il convient donc de distinguer trois termes importants dans la protection solaire (coefficient de réflexion, coefficient d’absorption et coefficient de transmission) :

  • La réflexion (Coefficient de Réflexion RS) : Les valeurs mesurées indiquent le pourcentage d’énergie solaire rayonnée et réfléchie par la toile directement de manière diffuse.
  • L’absorption (Coefficient d’Absorption AS) : Cette valeur désigne la part d’énergie solaire absorbée par la toile et transformée en chaleur.
  • La transmission (Coefficient de Transmission TS) : Cette valeur indique le pourcentage d’énergie solaire rayonnée qui traverse la toile :

    RS + AS + TS = 100%

    Le confort visuel

    Les principaux rôles de la protection solaire en matière de confort visuel :

  • Protéger de l’éblouissement
  • Eliminer les reflets gênants
  • Apporter un éclairement naturel optimal
  • Permettre la vision vers l’extérieur
  • Assurer l’intimité de jour ou de nuit
  • Assurer une occultation partielle ou totale

    Le Confort Visuel se traduit par la Transmission Visible TV. Cette valeur indique le pourcentage de lumière visible passant à travers le tissu.
    Un coloris clair réfléchit davantage qu’un coloris sombre et inversement un coloris sombre absorbe plus qu’un coloris clair.
    Un faible pourcentage de cette Transmission Visible TV indique une bonne filtration de la lumière.

    Le Confort Visuel se traduit également par le Facteur d’Ouverture OF, cette valeur indique le pourcentage de surface ouverte d’un tissu. Plus le pourcentage est bas, plus il indique que le tissu est fermé.

    Pour information, l’éclairement extérieur peut atteindre 100 000 Lux sur une surface directement exposée au soleil. Par temps couvert, l’éclairement peut être de 5 000 à 15 000 Lux.

    Niveaux d’éclairement recommandés par l’Association Française de l’Eclairage
    LocauxEclairement (Lux)
    Hall d’entréePlus de 200
    Bureaux500
    Salle de dessin750 à 1000
    Salle d’enseignement400
    Salle informatique200

    RT 2012

    En France, le secteur du bâtiment s’avère être le plus gros consommateur d’énergie, devant celui des transports.
    Il représente chaque année une consommation de 68 millions de tonnes d’équivalent pétrole, soit plus de 40 % de l’énergie totale consommée.

    En se basant sur ces constatations, la RT 2012 fixe un objectif ambitieux de limitation de la consommation énergétique dans les bâtiments neufs. Ainsi, depuis le 1er janvier 2013, la consommation d’énergie primaire pour les nouveaux bâtiments (logements résidentiels individuels, collectifs, bâtiments tertiaires et publics) doit être inférieure à 50 kWh/m².an

    Le calcul pour atteindre ces objectifs doit débuter très en amont, dès la phase du permis de construire : les performances de chaque élément entrant dans la conception d’un bâtiment doivent être prises en compte.

    Dans le cas des performances des parois vitrées, la RT 2012 impose une autre condition : une surface minimale de parois vitrées équivalente à au moins 1/6 de la surface habitable totale.
    Les caractéristiques des parois vitrées, associées (ou non) à des protections solaires sont représentées par 3 coefficients différents, jouant un rôle sur l’isolation, la transmission de la chaleur et la transmission de la lumière.

    Ces trois coefficients servent à optimiser le calcul des performances des bâtiments. Ils sont représentés ainsi :

  • Le facteur solaire, S
  • Le coefficient de transmission thermique, U
  • Le facteur de transmission lumineuse, TL

    Ces trois facteurs sont à coordonner, pour atteindre les performances optimales de la paroi vitrée.
    Ils permettent aussi de jouer sur deux points essentiels de la RT 2012 :

  • L’amélioration de l’isolation de la paroi vitrée en hiver
  • La régulation de la chaleur et de la lumière en été (confort d’été)

    L’hiver

    Le pouvoir isolant d’une fenêtre est caractérisé par son coefficient de transmission thermique, appelé UW (et calculé en W/m².K). Le résultat de ce calcul montre la capacité d’une fenêtre à conserver la température intérieure.
    Ainsi, une isolation renforcée diminue le besoin de chauffage en hiver. Pour optimiser cette isolation, il est donc important de s’équiper en protections solaires. En effet, si l’on utilise une protection solaire, une lame d’air va se créer entre la paroi vitrée et le store, apportant une résistance additionnelle à la paroi vitrée.

    L’utilisation de la protection solaire la mieux adaptée peut provoquer jusqu’à 30% d’isolation supplémentaire de la paroi vitrée, permettant ainsi une baisse de la consommation de chauffage et donc des économies d’énergie importantes.
    Dans ces conditions, l’autre avantage d’une protection solaire est qu’elle permet aussi l’apport de chaleur, l’énergie du rayonnement solaire étant plus élevée en hiver qu’en été.

    L’été

    En été, l’objectif est de réguler au mieux la transmission de chaleur et de lumière par la paroi vitrée.
    Il est donc nécessaire de calculer la capacité d’une fenêtre à transmettre ou limiter l’entrée de la chaleur du soleil dans le bâtiment. Ce calcul s’appelle le facteur solaire (Sw). Plus il est élevé, plus la chaleur entre dans le bâtiment par la fenêtre.

    La RT 2012 parle de confort d’été : il s’agit de limiter l’entrée de la chaleur du soleil dans les bâtiments l’été, et donc d’éviter (ou de limiter au maximum) l’utilisation d’une climatisation très énergivore tout en conservant une température agréable à l’intérieur des bâtiments.

    L’association de protections solaires mobiles permet d’atteindre cet objectif, et c’est pourquoi la RT2012 rend obligatoire ces équipements de la baie.
    De plus, la présence de protections solaires mobiles permet de moduler les apports de lumière : on peut ainsi adapter l’intensité de l’éclairage naturel aux besoins de l’utilisateur, et réduire l’éblouissement et la gêne liés à un apport direct ou trop important de lumière.

    RT 2020

    Concernant la RT 2020, sont prévus la création d'un nouvel indice carbone et d'un label énergie carbone, ainsi que le passage de 3 à 5 critères (indicateurs d'émission de gaz à effet de serre). La RT 2020, basée sur ces caractéristiques, est en cours de réflexion.

    Bâtiments HQE et BBC

    HQE : Haute Qualité Environnementale

    La certification HQE (Haute Qualité Environnementale) a été créée par l’association HQE qui elle-même a été créée par les pouvoirs publics français en 1996 et est devenue d’utilité publique en 2004.
    Cette certification purement française répond à une demande de plus en plus grande d’un référentiel servant à quantifier et certifier l’aspect environnemental des bâtiments.

    Limiter les impacts environnementaux :
    La Haute Qualité Environnementale est une démarche qui vise à limiter à court et à long terme les impacts environnementaux d’une opération de construction ou de réhabilitation, et à améliorer la qualité environnementale des bâtiments neufs et existants, c’est-à-dire à offrir des ouvrages sains et confortables dont les impacts sur l’environnement, évalués sur l’ensemble du cycle de vie, sont les plus maîtrisés possibles.

    Créer un cadre de vie sain :
    C’est une démarche qui s’appuie sur une donnée fondamentale : un bâtiment doit avant tout répondre à un usage et assurer un cadre de vie adéquat à ses utilisateurs, il est nécessaire de créer un environnement intérieur sain et confortable tout en limitant les impacts environnementaux.

    Les 3 volets de la démarche HQE

    La démarche HQE comprend trois volets indissociables :

  • Un système de management environnemental de l’opération (SME) où le maître d’ouvrage fixe ses objectifs pour l’opération et précise le rôle des différents acteurs.
  • 14 cibles qui permettent de structurer la réponse technique, architecturale et économique aux objectifs du maître d’ouvrage.
  • Des indicateurs de performance.

    La démarche ne se limite donc pas aux économies d’énergies réalisées mais également aux autres points impactant l’environnement, à une autre échelle, tel que les matériaux utilisés (choix des peintures, des colles de bois, des vernis, mais également des revêtements intérieurs limitant la quantité de COV et de formaldéhyde), l’aspect extérieur (la végétation, le transport, les nuisances…), le chantier…

    BBC : Bâtiment Basse Consommation

    Ce label correspond au niveau le plus élevé du label Haute Performance Energétique. Il a été destiné à préparer la réglementation de 2012. Un logement basse consommation passe par des équipements en chauffage, eau chaude, systèmes de ventilation et éclairage performants. Pour obtenir le label BBC, un logement doit approcher un certain niveau de consommation d’énergie primaire au m².

    Norme CE

    Depuis le 1er juillet 2013, le marquage CE est devenu obligatoire pour les produits de construction couverts par une norme harmonisée.
    La Directive Produits de construction (DPC) 89/106 est abrogée par le Règlement Produits de Construction (RPC) paru au JOUE - RÈGLEMENT (UE) N°305/2011DU PARLEMENT EUROPÉEN ET DU CONSEIL du 9 mars 2011 établissant des conditions harmonisées de commercialisation pour les produits de construction.
    Le RPC est une réglementation européenne, unique, directement applicable qui donne un modèle commun sans transposition dans tous les Etats de l’Union Européenne et reconnu par toutes les administrations et autorités locales.

  • Le marquage CE devient obligatoire partout en Europe pour les produits de construction relevant d’une norme harmonisée européenne.
  • Le marquage CE signifie que le produit est conforme aux performances déclarées par le fabricant en fonction des usages prévus. Il ne signifie pas la conformité à une norme ou à un ATE ;
  • Une déclaration des performances (DoP) du produit de construction doit être établie par le fabricant.

    La norme européenne NF EN 13561-1 : 2004 + A1 : 2008 « Stores extérieurs - Exigences de performance, y compris la sécurité » s’applique aux stores banne, stores à projection par pantographe, stores à projection à l’italienne, stores de façade, stores verticaux guidés, stores de véranda ou de verrière, stores extérieurs pour fenêtre de toit, stores corbeille, moustiquaires et brise-soleils.

    Pour cette norme, la seule caractéristique essentielle des produits de construction concernés est la résistance aux charges de vent. Il s’agit de déclarer la classe technique.