Conception, sélection et mise en service des fenêtres

RésuméBien que les concepteurs puissent avoir recours à des directives de conception appropriées, comme le Handbook of Fundamentalspublié par l’ASHRAE, pour choisir le verre, l’assemblage et les intercalaires qui conviennent, comment peuvent-ils avoir lacertitude que les fenêtres, une fois posées, afficheront la performance attendue?

Les processus d’attribution de cote au Canada et aux États-Unis ne constituent que des lignes directrices et des « indices deperformance, pas nécessairement des indicateurs de la performance des fenêtres une fois en service. Les cotes s’adressentdavantage aux consommateurs qu’aux concepteurs. C’est pourquoi les concepteurs et les rédacteurs de devis doivent les utiliseravec prudence, en sachant bien ce qu’elles indiquent – et ce qu’elles n’indiquent pas.

Objectifs d’apprentissage

Après avoir parcouru l’article, lelecteur comprendra mieux :

1. la différence entre la performance« selon la cote » et la performanceréelle de la fenêtre en service;

2. les divers systèmes d’évaluation(cote) utilisés pour définir la performance des fenêtres;

3. les paramètres de conception liésà la performance des fenêtres;

4. comment spécifier le niveau deperformance des fenêtres dans le devis;

5. les méthodes permettant de vérifier les fenêtres à pied d’œuvreet de les mettre en service.

Figure 1 — Ensemble Koo’s Corner à Vancouver

Conception, sélectionet mise en service des fenêtresPar Alex McGowan

Concept ion , sé lect ion et mise en ser v ice des fenêtres

2 Société canadienne d’hypothèques et de logement

Le présent article formule certains conseilspour éviter les surprises lorsque les fenêtresarrivent sur le chantier. Il est possible d’enprévenir un bon nombre et le rédacteur, enrédigeant adéquatement le devis, diminuerala frustration et réduira le coût inhérent àla pose d’une fenêtre qui n’atteint pas laperformance souhaitée. Lorsque le concepteurdes fenêtres n’est pas celui qui rédige ledevis, il importe que le premier comprennebien les exigences du rédacteur de devis. Le présent article porte sur cette question.

IntroductionBon nombre de concepteurs de bâtiments sontsensibilisés à l’importance des fenêtres parrapport à la performance de l’environnementbâti. Les déperditions et les gains de chaleurpar les fenêtres sont de 20 à 30 fois ceux desmurs. Lorsque la performance des fenêtresest adéquate, les appareils de chauffage etde climatisation sont en mesure d’assurerun niveau de confort raisonnable, sans queles coûts d’exploitation ne soient excessifs.

Bien que les hausses récentes des fraisénergétiques, de même que les systèmesd’évaluation des bâtiments, comme LEEDCanada, aient sensibilisé davantage lesintervenants sur l’importance de laperformance énergétique de l’enveloppe dubâtiment, comment un concepteur peut-ils’assurer de l’atteinte et du maintien de cesniveaux de performance?

Le concept le mieux intentionné n’est valableque sur papier si le concepteur ne met pasen œuvre les mesures qui s’imposent pourveiller à ce que la performance des fenêtres,une fois posées, soit celle qui était souhaitéeà l’étape de la conception, et que ce niveaude performance se maintienne tout au longde la durée utile du bâtiment.

Le présent article examine les paramètresde performance à considérer à l’étape de laconception d’un bâtiment pour définir lesniveaux de performance souhaités. Il traiteégalement de la spécification de ces paramètresdans les documents d’exécution et de lafaçon de préciser le niveau de performancesouhaité à l’entrepreneur ou au constructeur.

Finalement, il se penche sur les façons toutindiquées d’assurer la qualité au moyen d’essaissur le terrain pour déterminer si le produitfini présente la performance souhaitée.

1. Paramètres deperformance — étapede la conceptionPour déterminer la performance souhaitéed’une fenêtre, le concepteur doit pouvoirpréciser les indices de performance appropriés.Non seulement le concepteur doit-ilcomprendre ce que les divers indices deperformance servent à mesurer, mais encoredoit-il comprendre comment quantifier etmesurer ces indices, et comment spécifierles paramètres d’intérêt.

Les paramètres indiqués ci-après sont d’intérêtpour déterminer la performance d’une fenêtre.Ils sont quantifiables et il est possible de lesspécifier conformément à des processus

existants normalisés. Les paramètres précédésd’une flèche sont ceux qui peuvent être vérifiéssur place une fois la fenêtre en service.

Les différents paramètres dont il faut tenircompte sont regroupés en catégories. Lafigure 2 illustre les paramètres de conceptionregroupés selon les exigences du code dubâtiment (Réglementation), les facteurs liésà l’énergie (Conditions climatiques) et lesquestions qui relèvent du confort des occupants(Utilisateurs). Remarquez que ce derniergroupe englobe tous les paramètres illustrés,car toutes ces questions sont d’intérêt pour lesutilisateurs – même s’ils n’en sont pas toujoursconscients. Le concepteur doit parfoissensibiliser les occupants à l’importance de tous ces éléments.

Paramètres climatiques

Tous ces paramètres de conception sonttributaires des conditions climatiques locales.Ils représentent l’interaction de la fenêtre avecles conditions locales et c’est pourquoi il estimportant que le concepteur se familiariseavec les données climatiques – fourchettede températures, heures d’ensoleillement,vitesse des vents et direction des ventsdominants, intensité des précipitations depluie, simultanéité vent-pluie, surcharges deneige et durée de la période de chauffage.

1 Le coefficient d’apport par rayonnement solaire est la quantité de gain solaire d’une fenêtre divisée par la quantité totale d’énergie solaire disponible à sa surface extérieure.

Tableau 1 — Paramètres de performance d’une fenêtre

� facteur U

� coefficient d’apport par rayonnement solaire 1

� fuites d’air

� étanchéité à l’eau

� surcharges dues du vent

� condensation

� facilité de manœuvre

� couleur/esthétique

� transmission de la lumière visible

� transmission du son

� résistance aux chocs

� sécurité/entrée par effraction

� résistance au feu

3

Facteur U

Le facteur U est une mesure de la quantitédes déperditions de chaleur résultant de laconduction et de la convection. C’est lavaleur inverse de la valeur R, qui mesure larésistance thermique (c.-à-d. U=1/0R), desorte qu’une fenêtre ayant un facteur Uélevé aura une faible valeur R. On préfèreparler de facteur U lorsqu’on fait référenceaux fenêtres. Si un facteur U est expriméen unités impériales de BTU/(h•pi2•°F), ilfaut le multiplier par 5,678 pour le convertiren unités métriques de W/(m2•°C).

Un bref examen des unités révèle l’utilitédu facteur U. Qu’il soit exprimé en unitésmétriques ou anglaises, le facteur U mesureun taux de transfert de chaleur par unité de surface, et par différence de degré detempérature. Ainsi, en multipliant lefacteur U par la surface de la fenêtre et ladifférence de température appropriée (soit lavaleur moyenne, pour obtenir des résultats« types », ou le plus grand écart de températurepour l’emplacement en question, pour obtenirla pire situation) on obtient un taux de

déperdition de chaleur exprimé en watts ouen BTU/h. Ce taux de déperdition de chaleur(en hiver) doit être contrebalancé par unapport de chaleur équivalent provenantd’une source auxiliaire quelconque, commeune chaudière ou un aérotherme, pourmaintenir la température à la températurede la pièce.

Attention

Il est possible que certains fabricants defenêtres ayant toujours indiqué des valeursR qui se rapportaient au centre du vitragefassent maintenant référence au facteur Udu centre du vitrage lorsqu’ils décriventleur produit. Ce facteur ne tient pascompte de la déperdition de chaleur par le dormant et le châssis, qui peut êtreimportante. Il est plus approprié d’utiliserle facteur U global du produit.

Les facteurs U et les valeurs R sont déterminéspar des essais physiques (essais de l’ASTM oude l’AAMA) ou par simulation informatique,à l’aide des programmes FRAME et VISION,tels que définis dans la norme CSA A440.2.

Le programme VISION évalue le centre duvitrage de la fenêtre et le programme FRAMEanalyse l’assemblage du dormant et duchâssis, et la rive du vitrage (la partie vitréeà moins de 63,5 mm [2,5 po] de la lignede vision de la fenêtre). Aux États-Unis, onutilise des programmes appelés THERM etWINDOW pour générer les valeurs quiservent à la simulation informatique. Cesvaleurs des composants sont pondéréesselon la superficie pour définir un facteurU qui s’applique à l’ensemble de la fenêtre,de la porte ou de tout autre élément del’enveloppe du bâtiment qui fait l’objet dela simulation.

Il existe trois sources de référence pour lesvaleurs U globales des fenêtres :

1. la Certified Products List (premièreédition, janvier 1995) de l’Associationcanadienne des manufacturiers deportes et de fenêtres (ACMPF);

2. le Handbook of Fundamentals del’ASHRAE;

3. le Certified Products Directory duNational Fenestration Rating Councildes États-Unis.

Les données qui figurent dans ces troissources de référence ont été générées parsimulation informatique (à l’aide desprogrammes FRAME et VISION auCanada et des programmes THERM etWINDOW aux États-Unis). La liste deproduits certifiés par l’ACMPF fournitégalement des données sur le coefficientd’apport par rayonnement solaire, les cotesA, B et C (l’étanchéité à l’air, la résistance àla pluie poussée par le vent et à la flècheattribuable au vent), les cotes énergétiqueset, dans certains cas, la résistance à lacondensation (voir les sections suivantes).


Société canadienne d’hypothèques et de logement

Figure 2 — Paramètres de performance d’une fenêtre

facteur Ucoefficient d’apport parrayonnement solairefuites d'airétanchéité à l’eausurcharges dues auvent

résistance aux chocssécurité et résistance àl’entrée par effractionrésistance au feustructure

couleur et esthétiquelumière visibletransmission du sonfacilité de manœuvre

Condition climatiquesRéglementation

Utilisateurs

facteur Ucoefficient d’apport parrayonnement solairefuites d'airétanchéité à l’eausurcharges dues auvent

résistance aux chocssécurité et résistance àl’entrée par effractionrésistance au feustructure

couleur et esthétiquelumière visibletransmission du sonfacilité de manœuvre

Coefficient d’appor t parrayonnement solaire

Le coefficient d’apport par rayonnementsolaire est la quantité de rayonnementsolaire incident à la surface extérieure d’unefenêtre qui est transmise par la fenêtre etqui se présente sous forme de gains solairesdans le bâtiment. Il s’exprime en fractiondécimale et sa valeur varie entre 0,0 et 1,0(du complètement opaque au complètementtransparent). D’un point de vue pratique,le coefficient d’apport par rayonnementsolaire variera entre 0,20 pour un systèmede verre réfléchissant et teinté, et 0,87 pourun vitrage simple.

Les textes plus anciens traitent du coefficientd’ombrage, qui est le coefficient d’apport parrayonnement solaire d’une fenêtre donnée parrapport à celui d’une fenêtre à vitrage simpledans les mêmes conditions. En multipliantle coefficient d’ombrage par 0,87, onobtient une valeur relativement proche ducoefficient d’apport par rayonnement solairepour la plupart des systèmes de vitrage.

Il faut utiliser le coefficient d’apport parrayonnement solaire du produit globallorsque l’on fait référence aux fenêtres. Lecoefficient d’apport par rayonnementsolaire global comprend les gains solairesprovenant du dormant et du châssis (peuimportant, il va sans dire) et les gainsprovenant du vitrage, et il est moins élevéque le coefficient d’apport par rayonnementsolaire du centre du vitrage. Le chapitre surla « fenestration » du Handbook ofFundamentals de l’ASHRAE (chapitre 31dans l’édition de 2005) est une bonnesource de renseignements sur les valeurs ducoefficient d’apport par rayonnementsolaire. Il importe de ne pas confondre lecoefficient d’apport par rayonnement solaireavec la transmission de la lumière visible,abordée plus loin dans le présent article.

Étanchéité à l’airUne fuite d’air s’entend d’un mouvementincontrôlé de l’air, y compris sa chaleur et son humidité, depuis l’intérieur àl’extérieur du bâtiment, ou l’inverse.

L’air conditionné d’un espace occupé peutmigrer dans l’enveloppe ou à l’extérieur dubâtiment : c’est ce que l’on appelle l’exfiltration.L’air extérieur non conditionné peut quantà lui s’infiltrer dans le bâtiment.

L’infiltration et l’exfiltration sont toutes deuxsources de dommages à l’enveloppe dubâtiment, parce qu’elles rompent l’équilibreentre la température et la pression de vapeurd’eau, qui caractérise un mur bien conçu.

En hiver, l’exfiltration transporte de l’airintérieur humide vers l’extérieur, où il risquede condenser dans le mur extérieur. Le caséchéant, l'humidité cause des dommages,favorise l’apparition de moisissures etentraîne d’autres conséquences indésirables.

Les infiltrations d’air en été ont le même effetdans les bâtiments climatisés. Les infiltrationsd’air en hiver refroidissent certaines surfaces àl’intérieur du bâtiment, ce qui peut produirede la condensation. Cette condensationendommage les revêtements intérieurs etfavorise l’apparition de moisissures quiappauvrissent la qualité de l’air intérieur.Pour de plus amples renseignements sur les effets des fuites d’air sur la performancedes murs, voir l’article intitulé Commentconserver les murs secs affiché sur le site Webde la SCHL sous la rubrique Perfectionnementà l’intention des architectes, à l’adresse :http://www.cmhc.ca/fr/prin/coco/toenha/peinar/index.cfm

Par ailleurs, le chauffage ou la climatisationde l’air extérieur incontrôlé pour maintenirles conditions voulues à l’intérieur dubâtiment entraînent également des coûts

supplémentaires. En fait, les fuites d’airreprésentent jusqu’à un tiers de la facturede chauffage d’une résidence, et les fenêtreset leur raccordement au mur sont lesprincipales sources des fuites d’air (lesfenêtres ouvrantes sont les plus sujettes auxfuites). C’est pourquoi la plupart desfenêtres sont munies de joints d’étanchéitéet de coupe-froid pour empêcher les fuitesd’air là où le verre est installé dans lechâssis (ou le dormant, dans une fenêtrepanoramique) et à la rencontre du châssiset du dormant dans une fenêtre ouvrante.

Le joint d’étanchéité du vitrage (entre leverre et le dormant ou le châssis) est souventconstitué d’un ruban adhésif sur les deuxcôtés fait d’un composé de butyle, bien quecertains soient composés de vinyle souple. Lejoint de vinyle est de type en U, qui glisse dansle châssis (ou directement dans le dormants’il s’agit d’une fenêtre panoramique) etaccepte le vitrage pour former un ensembleétanche à l’eau et à l’air, ou un assemblagede type compressible à ailettes coextrudésur une parclose en PVC (voir figure 3a et b).

Il y a une plus grande variété de jointsd’étanchéité pour les châssis des fenêtresouvrantes. La plupart des fenêtres ont deuxjoints : un qui empêche les infiltrationsd’air (le coupe-froid principal) et un quiempêche la pénétration de l’humidité. Cedernier devrait être situé du côté extérieur ducoupe-froid dans une fenêtre correctementconçue. Le coupe-froid principal estsouvent composé de vinyle compressible oud’une garniture de mousse (souvent revêtuede vinyle pour empêcher les dommagescausés par l’humidité), mais c’est parfoisaussi un joint d’étanchéité en vinyle àdoubles ailettes. La photo de la figure 3bmontre un coupe-froid compressible qui agitcomme coupe-froid principal entre ledormant et le châssis d’une fenêtre ouvrante.



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La protection contre l’humidité devrait êtreconçue pour empêcher l’humidité (parexemple, la pluie poussée par le vent) depénétrer à l’intérieur du bâtiment par lafenêtre, mais elle doit aussi permettred’évacuer l’eau de la fenêtre vers l’extérieur.L’humidité emprisonnée risque d’endommagerles fenêtres en bois, ce qui peut engendrerdes problèmes de qualité de l’air intérieur.

La protection contre l’humidité ne doit pas être étanche à l’air, car la manœuvre de la fenêtre créerait une pression entre lesdeux joints d’étanchéité, ce qui pourraitemprisonner l’humidité dans le dormant dela fenêtre. La protection contre l’humidité dela Figure 3b est un double joint : le jointen accordéon empêche l’eau de pénétrerdans le châssis et le coupe-froid à balayageen polyester agit comme pare-pluie (touten permettant à l’eau qui se serait introduitefortuitement de s’échapper du châssis). Pourde plus amples renseignements, consultezl’étude intitulée Les fenêtres et leur étanchéitéà l’eau : Étude portant sur la fabrication, laconstruction et la conception de l’interface,ainsi que sur la pose et l’entretien, que l’onpeut se procurer auprès de la SCHL. Laconception de la protection contre l’humiditédevrait tenir compte du gel (qui peut former

des barrières de glace), de l’accumulation desaleté et de peinture, et de tous des élémentssusceptibles de colmater les orificesd’évacuation et d’empêcher le drainage.

Les coupe-froid à balai sont souvent utiliséscomme protection contre l’humidité et enfait, ils sont préférables aux coupe-froidcompressibles ou à ailettes à cette fin : partemps froid, l’humidité sur la pièce d’appuigèle les coupe-froid, et ceux qui sont fait devinyle se brisent plus facilement à la manœuvrede la fenêtre que ceux de type à balai.

Les coupe-froid à balai sont également utilisésdans les fenêtres coulissantes, parce que les

coupe-froid compressibles et les coupe-froid àailettes nuisent au bon fonctionnement de lafenêtre. L’utilisation du coupe-froid à balaicomme principal joint d’étanchéité à l’air estla cause majeure des fuites d’air relativementimportantes des fenêtres coulissantes.

La norme CSA A440 attribue les cotes A àl’étanchéité à l’air des fenêtres. Cette cotecomporte trois niveaux, A1, A2 et A3, et lacote A3 est attribuée à la fenêtre qui offrela plus grande étanchéité à l’air. Cetteclassification se rapporte à la mesure de laquantité d’air qui s’échappe lorsqu’unefenêtre est soumise à une différence de

pression d’air normalisée (75 Pa, ce quiéquivaut à peu près à un vent soufflantdirectement sur la fenêtre à une vitesse de40 km/h ou 25 milles/h). Une fenêtre dedimensions normalisées fait l’objet d’essaisconformément à une méthode normalisée(ASTM E283) sous des pressions positiveset négatives, et la cote A est attribuée selonla moyenne des résultats des essais.

Les valeurs de la cote A sont les suivantespour les fenêtres ouvrantes seulement :

A1 = 2,79 m3/h par mètre de longueur de fente



Par ailleurs, un taux « fixe » de 0,25 m3/hpar mètre de longueur de fente s’appliqueaux fenêtres fixes et un taux « tempête »s’applique aux panneaux résistant auxtempêtes seulement. Dans ce contexte, la « longueur de fente » est la longueur d’unefente par laquelle on s’attend à ce que l’airfuie. Dans une fenêtre ouvrante, cettelongueur correspond au périmètre duchâssis et dans une fenêtre fixe, ellecorrespond au périmètre de la ligne devision du vitrage.

À noter que pour se conformer à tout codede construction fondé sur le Code national

du bâtiment du Canada, toutes les fenêtresdoivent respecter les exigences minimalesde la norme CSA A440. Cela signifiequ’elles doivent à tout le moins obtenir lacote A1, qui est un strict minimum : unefenêtre qui n’obtient que la cote A1 laisserapasser suffisamment d’air pour faire bougerles rideaux – même lorsqu’elle est fermée.Le programme « Energy Star » exige unniveau de performance minimal de A2,reconnaissant ainsi l’importance de réduireles fuites d’air pour atteindre de hautsrendements énergétiques.



Figure 3a — Détails de vitrage defenêtre. Joint d’étanchéité en U.

Figure 3b — Joints d’étanchéité com-pressibles coextrudés.

Même s’il n’est pas nécessaire d’évaluer lesfenêtres selon les niveaux A, B et C de lanorme CSA A440, les fabricants doiventêtre en mesure de montrer (si la demandeen est faite) que leur fenêtre satisfait auxexigences de la norme. La plupart desfabricants font procéder à des essais sur leursproduits pour s’assurer qu’ils respectent cetteexigence. Il est donc possible, généralement,d’obtenir un rapport d’essai et il faudraiten faire la demande. Cette question estexaminée plus à fond dans la section « Spécifier les cotes A, B et C ».

Étanchéité à l’eauLa cote B de la norme CSA A440 définit lacapacité d’une fenêtre à résister à de la pluiepoussée par le vent, mais elle ne mesure pascomment la fenêtre se comportera une foisposée dans l’assemblage mural. Toutcomme la cote A qui porte sur les fuitesd’air, la cote B est déterminée d’après lesrésultats d’essais en laboratoire. Les normesrelatives aux cotes B figurent au tableau 2.

L’essai consiste à lancer un jet d’eau sur laface extérieure d’une fenêtre à une pressiondéterminée pendant au moins 15 minuteset à exercer une pression d’air différentielle,dans l’objectif de simuler des conditions devent et de pluie. La méthode d’essai est décritedans la norme ASTM E547. La fenêtre estcotée selon la pression différentielle la plus

élevée qu’elle peut atteindre sans AUCUNEinfiltration d’eau.

À noter que l’expression « infiltration d’eau» peut avoir plusieurs significations. Selonles critères de réussite-échec de la normeASTM E1105, l’infiltration d’eau estdéfinie comme étant l’infiltration de l’eauau-delà de la saillie le plus à l’intérieur duproduit faisant l’objet de l’essai, à l’exclusionde la garniture intérieure et de la quincaillerie.La norme CSA A440 définit l’infiltrationd’eau comme suit :

� l’eau s’est infiltrée par la fenêtre et amouillé les surfaces intérieures de la pièce

OU

� l’eau s’est infiltrée par la fenêtre jusquedans le mur sous l’appui de la fenêtre

OU

� l’eau demeure emprisonnée dans lafenêtre lorsque l’on élimine la pressiond’air différentielle à la fin de l’essai.

De toute évidence, les critères de la normeA440 sont plus exigeants que ceux de la normeE1105 et le concepteur doit être on ne peutplus clair sur les critères qui importent le plusrelativement à la performance de la fenêtre.

Tout comme pour la cote A, une fenêtredoit obtenir la cote B1 pour satisfaire auxexigences minimales de la norme A440 (et

par conséquent, aux exigences du code dubâtiment). La norme A440 comprend unGuide de l’utilisateur, CSA A440.1 – qui offreune certaine assistance à la conception, enproposant une cote B appropriée àl’emplacement et à la hauteur du bâtiment.L’examen de la norme A440.1 permet demieux atteindre les objectifs spécifiques duprocessus de conception. Pour des conseilssur l’utilisation de la valeur de conception,une fois obtenue, voir la section intitulée «Spécifier les cotes A, B et C ».

Surcharges dues au ventLa troisième cote, c'est-à-dire la cote C, serapporte à la résistance de la fenêtre auxsurcharges dues au vent. La cote C estdéterminée selon l’essai décrit dans la normeASTM E330. La fenêtre est soumise à despressions de vent très élevées et l’importancede la flèche (flexion latérale des élémentsdu châssis ou du dormant) est mesurée. Laflèche d’aucun composant du châssis nedoit excéder 1/125e de la longueur de cecomposant, et la flèche d’un meneau nepeut excéder 1/175e de la longueur de cetélément sous une pression donnée, pour quela fenêtre obtienne la cote C appropriée. Larésistance de la fenêtre à « l’éclatement »(lorsque la fenêtre se brise ou que le châssismanœuvrable s’extirpe du dormant) est ensuiteévaluée. La cote C est également attribuéepour l’éclatement, selon le tableau suivant



Tableau 2 — Normes relatives aux cotes B - Résister à de la pluie poussée par le ventCote B Aucune fuite à une pression différentielle de Vitesse du vent équivalente approximativement (km/h)

B1 150 Pa 57

B2 200 66

B3 300 80

B4 400 93

B5 500 104

B6 600 114

B7 700 123

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Une fenêtre doit obtenir la cote C1 poursatisfaire aux exigences minimales de lanorme A440 (et par conséquent, auxexigences du code du bâtiment). La normeA440 comprend un Guide de l’utilisateur(CSA A440.1) qui offre une certaineassistance à la conception, en proposantune cote C appropriée à l’emplacement et à la hauteur du bâtiment. L’examen de lanorme A440.1 permet de mieux atteindreles objectifs spécifiques du processus deconception. Pour des conseils sur ce qu’ilfaut faire avec la valeur de conception, unefois obtenue, voir la section intitulée « Spécifier les cotes A, B et C ».

Risques de condensationChaque fois que la température de surfaced’une partie quelconque de la fenêtre estsuffisamment basse, l’humidité contenuedans l’air de la pièce se condensera sur lasurface froide. Si la condensation se produitsuffisamment longtemps, elle peut créer unequantité d’eau assez importante qui risqued’endommager les revêtements intérieurs,de favoriser la croissance de moisissure et,si l’eau s’infiltre à l’intérieur du mur sous lafenêtre, cela risque d’endommager le mur.Bien que de nombreux facteurs influent surla formation de la condensation (p. ex., laprésence de rideaux, la circulation de l’air dansla pièce, le niveau d’humidité à l’intérieur),la fenêtre elle-même contribue au problème si

les surfaces sont trop froides. Par conséquent,il peut être utile d’évaluer les risques decondensation d’une fenêtre donnée.

La norme CSA A440 décrit une méthodepour mesurer les risques de condensationd’une fenêtre. Une fenêtre est vérifiée dansune chambre d’essai à boîtier chaud, sestempératures de surface sont mesurées à desendroits précis et une moyenne pondéréede la température de la surface intérieureest déterminée. « L’indice de température »est ensuite calculé selon la formule suivante :

IT = (Ts–Te) ÷ (Ti–Te) x 00 <1>

dans laquelle Ti et Te sont respectivementla température de l’air intérieur et de l’airextérieur exprimées en °C, et Ts est latempérature moyenne de la surfaceintérieure mesurée dans l’essai.

Pour les conditions normalisées où Ti = 21 °Cet Te = –18 °C, l’indice de température seradéterminé comme suit :

IT = [(Ts +18)÷39] x 100 <2>

L’IT n’est pas d’ordre dimensionnel etreprésente la température de la surfaceintérieure par rapport aux températures del’air intérieur et de l’air extérieur. Si l’IT = 0,cela signifie que la Ts = –18 °C, ce quiéquivaut à l’absence de fenêtre du tout (parceque la température de la surface intérieureest la même que la température extérieure).Si l’IT = 100, cela signifie que Ts = +21 °C,

la même température que l’air ambiant dans lapièce. Une telle fenêtre serait théoriquementun isolant parfait et obtiendrait la meilleurecote possible. L’IT varie donc entre 0 et 100,et l’IT d’une fenêtre courante à doublevitrage clair dans un dormant métalliqueest d’environ 40.

On suppose que l’IT est indépendant de la Ti et de la Te, de sorte que pour desconditions ambiantes données de Ti et Te,on pourrait utiliser l’équation <1> pourcalculer Ts à partir d’un IT connu.

Par exemple, dans des conditions où Te= -9 °C à Vancouver et Ti = 20 °C, ilfaut que Ts = 2.6 °C pour que l’IT soit de40. Cette information n’est pas suffisantepour prédire les risques de condensation. Ilfaut également connaître l’humidité relativeou la température du point de rosée de l’airambiant. Un taux d’humidité relative de 30 % (raisonnable pour Vancouver enhiver) donne une température de point derosée d’environ 11 °C. La température dela surface estimée Ts = 2,6 °C est bien endeçà de la valeur du point de rosée et onpourrait donc s’attendre à ce qu’il se formebeaucoup de condensation sur cette fenêtre.

Il n’y a pas d’exigence minimale en matièred’IT et la méthode d’essai de la résistance àla condensation n’est pas obligatoire envertu de la norme CSA A440, ni auxtermes du code du bâtiment. Le guide de



Tableau 3 — normes relatives à la cote C - Résistance de la fenêtre aux surcharges dues au vent

Pour les bâtimentsde la « Partie 9 »

Pour les autresbâtiments

Flèche du châssis de L/125sous une pression de

Flèche du meneau de L/175sous une pression de

Pressiond’éclatement

Tempête 750 Pa

C1 C1 500 Pa 1 000 Pa 1 500

C2 C2 750 1 330 2 000

C3 C3 1 200 2 000 3 000

C4 1 600 2 660 4 000

C5 2 000 3 330 5 000

l’utilisateur de la norme A440 donnequelques conseils sur l’utilisation de ceparamètre et il y a peu à ajouter sur ce sujetdans le présent article.

Aspects réglementaires

Certains paramètres de performance sontdictés par les codes de bâtiment locaux. Ilsdécoulent généralement de préoccupationsliées à la vie et à la sécurité des occupants,comme les exigences en matière d’incendieou de résistance à l’entrée par infraction.Pour certaines autorités compétentes, larésistance au choc est un aspect important.Par exemple, dans le comté de Dade, enFloride, les fenêtres doivent faire l’objetd’un essai de résistance aux chocs selonlequel on lance un morceau de bois dedimensions courantes dans la fenêtre à l’aided’un canon à ressort pour simuler les débristransportés par le vent lors d’un ouragan.Les fenêtres munies de verre trempé ou deverre feuilleté peuvent réussir cet essai, maisil faut généralement qu’elles soient dotéesde volets en acier. Cette information n’estpeut-être pas d’intérêt direct pour les lecteurscanadiens, mais elle rappelle néanmoinsaux concepteurs qu’ils doivent connaître les exigences des codes locaux.

La norme CSA A440 comporte une méthoded’essai permettant d’évaluer la résistancedes fenêtres à l’entrée par effraction. L’essaiest relativement simple, mais il n’offre pasune garantie de protection contre les entréespar effraction (après tout, la plupart desfenêtres courantes sont dotées de vitrages quisont relativement faciles à briser). Néanmoins,les concepteurs qui font preuve de diligenceraisonnable doivent tenir compte de cetaspect de la performance des fenêtres.

Il est également possible d’évaluer larésistance à l’incendie des fenêtres. Laplupart des fenêtres au dormant en vinyle ne

réussiraient pas l’essai, mais elles peuvent toutde même être posées dans des bâtimentsprotégés par des extincteurs automatiques à eau. Encore une fois, il incombe auconcepteur de connaître les exigences del’autorité compétente locale.

La norme A440 comporte plusieurs essais surla sécurité, notamment les essais de chutelibre, de blocage, de résistance et de rigiditédu châssis, de résistance des moustiquaires,de facilité de manœuvre et d’arrachementdu châssis. Ces essais visent à assurer qu’unefenêtre une fois posée procurera un degré desatisfaction raisonnable sous des conditionsd’utilisation normale, et un degré desatisfaction limité sous des conditionsabusives ou de mauvais fonctionnement.

Les fenêtres qui n’utilisent pas les matériaux,les produits de préservation, les revêtementset autres éléments précisés dans la normeA440 ne s’y conforment pas et ne satisfontpas aux exigences du code du bâtiment. Enplus de satisfaire à des critères de performance(les cotes minimales A1, B1 et C1 etplusieurs critères liés au blocage, à la facilitéde manœuvre et autres), une fenêtre doitaussi être conforme à des critères normatifs(matériaux, épaisseur minimale descomposants, dégagement du vitrage, etc.) pourrespecter les codes locaux. Les concepteursde fenêtres et les rédacteurs de devis doiventdonc bien connaître tous les aspects descritères énumérés dans la norme A440.

Critères d’intérêt pour lesutilisateurs

Tous les paramètres de conception abordésdans le présent article sont d’intérêt pourles utilisateurs, mais ces derniers sontenclins à accorder plus d’importance àcertains aspects moins techniques de laperformance des fenêtres que nousabordons brièvement ci-dessous.

Couleur et aspect esthétique

C’est l’aspect le plus apparent d’une fenêtre.On peut peindre ou teindre les fenêtres enbois et le résultat durera plusieurs années.Les choix de couleur pour les fenêtres demétal et les fenêtres en bois revêtues demétal sont restreints, mais les fabricantsoffrent des revêtements métalliques dansune gamme de couleurs de plus en plusvaste. La plupart des fenêtres en vinyle sontblanches, mais certaines sont maintenantdisponibles dans des couleurs neutres, commele beige et le brun clair. L’application d’unefeuille métallique sur les fenêtres de vinylepermet aux fabricants d’offrir des dormants decouleur plus foncée et donne une apparencede bois que certains consommateurstrouvent attrayante.

Lorsqu’il est question de couleur, il estimportant de tenir compte de la différencede perception d’une couleur sous un éclairagenaturel et sous un éclairage artificiel, et de laprobabilité que la fenêtre conserve sa couleurau fil du temps. Les fenêtres en vinyle étaientautrefois sujettes à la décoloration, maiselles le sont beaucoup moins maintenant, à cause des nouveaux additifs.

Confort thermique

Les fenêtres éconergétiques tiennent comptede bien des aspects de la performance liésau confort thermique des occupants. Lesfenêtres qui affichent une faible valeurisolante ont des surfaces froides quirefroidissent l’air de la pièce à proximité dela fenêtre. Cet air refroidi devient plusdense et tombe sur la fenêtre, devenant deplus en plus froid et accélérant le processusde refroidissement. Un occupant assis prèsd’une telle fenêtre ressentira le courant d’airet éprouvera de l’inconfort. Le courantd’air ne sera peut-être pas assez fort pourfaire bouger les rideaux (à moins que lafenêtre ne soit très grande et très froide),



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mais il sera suffisamment important pourcauser de l’inconfort. Par une journée froide(ou en soirée), les occupants placés près dela fenêtre rejettent de la chaleur vers celle-ciplus qu’ils n’en rejettent dans le reste de lapièce, car la surface de la fenêtre est plusfroide que les autres surfaces de la pièce. Ilspercevront un refroidissement. Bien sûr, lesfenêtres ayant une faible résistance thermiqueperdent plus d’énergie, ce qui augmente lescoûts de chauffage. Et, comme nous l’avonsdéjà mentionné, les surfaces des fenêtres froidesaugmentent les risques de condensation. Iln’y a pas d’indice de performance quipermet de spécifier directement le confortthermique d’une fenêtre. Pour assurer leconfort thermique des occupants, il fautbien comprendre l’interaction entre lafenêtre et le comportement des occupantset choisir un ensemble de dormant et vitragequi répond aux besoins des occupants.

Lumière visible

La transmission de la lumière visible est lafraction de lumière visible que la fenêtre laissepénétrer dans le bâtiment. Une fenêtre quilaisse pénétrer beaucoup de rayonnementsolaire contribue à la charge de refroidissement,mais une fenêtre qui laisse pénétrer de lalumière visible peut, en fait, réduire lacharge de refroidissement si elle est conçuepour que l’éclairage naturel permette deréduire la quantité d’éclairage artificielutilisée. Moins d’éclairage artificiel signifiemoins de chaleur générée par la lumière, ce qui se traduit par une plus faible chargede refroidissement et une moins grandeconsommation d’électricité. Cette questionest examinée plus en profondeur dans lasection « Teintes, revêtements et films ».

Transmission du son

Les fenêtres peuvent également laisser pénétrerbeaucoup de bruits extérieurs si elles sontfabriquées principalement de matériaux

légers et résilients (verre, métal, vinyle etautres) plutôt que de matériaux massifs etinsonorisants. Cela vaut particulièrementpour les fenêtres ouvrantes, puisque lecoupe-froid, s’il n’est pas posé adéquatement,laissera pénétrer l’air et le son. Toutes lesvibrations de son qui peuvent être transmisesdirectement par les interstices et les fentesde la fenêtre entraîneront du bruit dans le bâtiment.

De nombreux facteurs peuvent avoir uneincidence sur la transmission de bruit parles fenêtres :

� il est possible que l’installation de lafenêtre ne soit pas adéquate;

� au fil du temps, les garnitures, les jointsd’étanchéité et autres composantss’usent, ce qui augmente les risques detransmission du son;

� le gauchissement de la fenêtre ou leretrait important du bâtiment peutempêcher les fenêtres ouvrantes de bienfermer ou créer des interstices dans lechâssis, ce qui augmente la transmissiondu son.

On a mis au point un indice de performancequi détermine la transmission du son detous les composants d’un bâtiment. Lanorme ASTM E90 définit l’indice detransmission sonore (ITS) comme étant laquantité moyenne de bruits empêchée depénétrer à 18 différentes fréquences,mesurée en décibels. L’ITS est une échellelogarithmique semblable à l’échelle Richterqui s’applique aux tremblements de terre. Àune tranche de 10 points d’ITS correspondune réduction du bruit de 50 %, à unetranche de 20 points, une réduction de 75 %, à une tranche de 30 points, 87,5 %,et ainsi de suite. Les valeurs types de l’ITSd’une fenêtre varient de 18 à 50, la valeurla plus élevée étant celle qui réduit le plusla transmission du son.

Une fenêtre jalousie, ou une fenêtre àpersiennes, a un ITS d’environ 18, et elleatténue très légèrement le bruit. Une fenêtretype à vitrage simple affiche un ITS de 22à 26 et laisse entendre clairement les voixde l’extérieur. Le verre feuilleté apporte unecertaine amélioration, mais les fenêtres àvitrage double offrent une bien meilleureinsonorisation.

Les valeurs de l’ITS des fenêtres standard à double vitrage varient de 28 à 35, sil’étanchéité à l’air est adéquate. Les fenêtresdont le verre est plus épais et dont l’espacementdes panneaux est plus grand obtiendrontun ITS plus élevé. Les fenêtres à verretriple ont un ITS plus élevé que les fenêtresà double vitrage, surtout si l’espacemententre les trois panneaux est différent.

Comme l’ITS est une valeur logarithmique,les fenêtres à l’indice le plus élevé coûtentde plus en plus cher. Pour déterminer lavaleur souhaitable de l’ITS, on se baserasur le bruit extérieur ambiant et sur l’usageprévu du bâtiment. Par exemple, il seraitdifficile d’obtenir un niveau de bruitacceptable dans une maison située près despistes d’un aéroport. D’autre part, il neserait pas justifié, sur le plan économique,de poser des fenêtres dont l’ITS estsupérieur à 50 dans un bâtiment situé prèsd’un parc ou d’un cimetière. Enfin, il estpossible d’améliorer l’insonorisation parl’utilisation judicieuse de rideaux ou destores à enroulement automatique installés(surtout) à l’extérieur.

Pour de plus amples renseignements,consultez le rapport de la SCHL intituléPouvoir insonorisant des fenêtres dans lesensembles résidentiels, ou la publication duConseil national de recherches Canadaintitulée Laboratory Measurements of theSound Insulation of Building FaçadeElements (en anglais seulement).



2. Spécifier laperformance attendue

Spécifier les cotes A, B et C

Il importe de savoir que les cotes A, B et Cne visent pas à indiquer la performance enservice. La norme CSA A440 se veut unguide du consommateur, conçu pour aiderles acheteurs à évaluer une fenêtre parrapport à une autre, en vertu des résultatsobtenus lors d’essais normalisés.

Prenons l’exemple des évaluations deconsommation de carburant des véhicules :elles sont déterminées par une sérienormalisée de conditions qui permettent auconsommateur de comparer le rendementdu carburant des véhicules. Toutefois, nousne nous attendons pas (ou ne devrions pasnous attendre) à atteindre ce rendement surla route, car le rendement du carburant estdéterminé sous des conditions contrôlées,dans un laboratoire d’essais dynamométriques.Sous des conditions réelles, divers facteursauront une incidence sur la consommationd’essence, notamment les collines, les courbes,les signaux d’arrêt, le comportement des autresconducteurs et les variations de température(pour n’en nommer que quelques-uns).

De la même façon, la performance d’unefenêtre, déterminée selon un essai enlaboratoire ne peut servir à prédire laperformance en service. L’essai est réalisé surune fenêtre de dimensions précises, sous desconditions de laboratoire contrôlées, mais unefois en place, elle n’a pas toujours les mêmesdimensions et sera soumise à diversesconditions météorologiques. La fenêtre ayantfait l’objet d’essais est bien étanchéisée dansla chambre d’essai, mais la fenêtre en servicene sera peut-être pas aussi étanche à sonpourtour (interface mur-dormant de lafenêtre). Il est aussi possible que la fenêtreévaluée en laboratoire ait été renforcée à la

dimension de l’essai, mais pas à la dimensionen place (ou vice versa), ce qui peut êtresource d’importantes différences sur le plande la performance. Le système de cotes estdonc valide aux fins de la comparaison deproduits, mais doit être utilisé avec beaucoupde prudence comme outil de conception.

Il faut tenir compte de quatre pointsimportants concernant les cotes et laperformance en service :

1. La performance de la fenêtre enservice n’est généralement pas aussibonne que celle indiquée par la cote.

L’interface entre le mur et le dormant dela fenêtre offre des parcours additionnelsaux infiltrations d’eau et d’air, et lafenêtre ne sera pas fixée de manièreaussi rigide au mur qu’elle ne l’étaitdans la chambre d’essai (en fait, elle nedoit pas être fixée aussi solidement, caril faut prévoir un peu de jeu pour lemouvement lors de la pose).

Le Guide de l’utilisateur de la normeA440.1 convient toujours pour déterminerles cotes A, B et C souhaitées pour unemplacement donné et les dimensionsdu bâtiment, mais il ne faut pas oublierqu’elle définit maintenant la performancerequise pour la fenêtre une fois posée. Parconséquent, si l’objectif consiste à vérifierla performance en service, il faut exécuterl’essai selon la valeur de conceptionindiquée dans la norme A440.1, maisspécifier une fenêtre ayant une coteplus élevée. Ainsi, si la norme A440.1suggère une fenêtre de cote B3 dans unesituation donnée, il faudra procéder àl’essai ASTM E1105 (voir la section 3)à 300 Pa pour déterminer si le produitrépond aux exigences de la cote B3,mais spécifier plutôt une fenêtre dont la cote est B4 ou B5, pour veiller àobtenir la performance souhaitée.

2. Il importe de comprendre commentles essais ont été réalisés.

La taille de l’échantillon, les conditionsdans lesquelles l’essai se déroule, lesdonnées réelles mesurées (par oppositionaux cotes A, B ou C) et la présence oul’absence de renfort ont toutes uneincidence sur les résultats de l’essai, etces renseignements ne sont disponiblesque dans le rapport d’essai complet.

Le concepteur professionnel qui évalue lacote d’une fenêtre doit se procurer unexemplaire du rapport complet faisantétat des essais réalisés selon la normeA440.. Ce rapport est émis par unlaboratoire d’essais agréé par le Conseilcanadien des normes et comprend tousles renseignements relatifs au produitévalué. Les résultats des essais devraientégalement comprendre des dessins decoupes transversales, qui sont utiles pourdéterminer comment la fenêtre posée aété fixée et quels joints d’étanchéité etcomposants de renfort étaient en placedurant l’essai.

Il importe de savoir si la fenêtre a étérenforcée lorsque la performanceénergétique est un critère. Le facteur Ud’une fenêtre en vinyle peut êtreconsidérablement réduit si lescomposants extrudés comportent desrenforts en acier. Le concepteur seraalors devant un dilemme : il doitchoisir entre le produit renforcé (qui aun facteur U plus élevé) et le produitnon renforcé, qui ne répond peut-êtrepas aux exigences minimales de lanorme A440.

Il faut également tenir compte du fait quela fenêtre peut avoir été évaluée commepartie d’un ensemble. La norme A440le permet, mais chaque fenêtre del’ensemble doit avoir été mise à l’essai



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Société canadienne d’hypothèques et de

individuellement. Cela signifie, parexemple, qu’une fenêtre dont la moitiéest à battant et la moitié est fixe peutcomporter des cotes A, B et C, mais lapartie à battant et la partie fixe doiventavoir été évaluées séparément pourdémontrer la conformité à la norme A440.

3. Au Canada, toutes les fenêtres ontdes cotes A, B et C.

Tous les codes du bâtiment au Canadaexigent que les fenêtres répondent auxcritères minimaux des cotes A1, B1 etC1 de la norme A440. Ainsi, toutes lesfenêtres doivent faire l’objet d’essais pourprouver leur conformité à la normeavant d’être offertes dans le commerce.

Vu cette exigence des codes, les rapportsd’essais de tous les produits cotés sont disponibles et les concepteursprofessionnels devraient insister pour yavoir accès. S’il n’y a aucun rapport d’essai,le concepteur devrait se questionner surles fondements selon lesquels le produita été évalué.

4. Toutes les fenêtres soumises auxessais en vertu de la norme A440sont de dimensions normalisées.

Bien que le rapport d’essai confirme les dimensions de la fenêtre, pour seconformer à la norme A440, les essais

portent sur des fenêtres ayant lesdimensions normalisées Si-dessous(remarque : les dimensions des fenêtressont toujours indiquées de la mêmefaçon, soit largeur x hauteur) :

Avant d’exiger dans un devis qu’une fenêtreait des cotes A, B et C particulières, leconcepteur doit s’assurer qu’un tel produitest offert sur le marché. Il est inutile despécifier une fenêtre A3 B7 C5 (les niveauxde performance les plus élevés pour chacundes paramètres) si un tel produit n’existe pas.

De plus, le concepteur qui demande unproduit aux cotes de performance les plusélevées sans tenir compte du prix ne rend pasle meilleur service à son client. En outre, ilamène l’entrepreneur à penser qu’il n’a paspris le temps d’examiner les exigencesconceptuelles. Les prix des soumissionsrisquent d’être déterminés en conséquence.

Spécifier la performance thermique :facteur U et coefficient d’apportpar rayonnement solaire

Comme nous l’avons indiqué précédemment,la performance thermique des fenêtres estévaluée à l’aide du facteur U et du coefficientd’apport par rayonnement solaire de l’ensemblede la fenêtre, au lieu du centre du verre. Ilest parfois difficile d’obtenir des mesuresvérifiées du facteur U et du coefficient

d’apport par rayonnement solaire, sauf siune fenêtre particulière à laquelle s’intéressele concepteur (ayant le système de vitragevoulu) a été évaluée, et ce n’est pas toujoursle cas. Même si les méthodes permettant dedéterminer ces deux indices de performancesont définies dans la norme CSA A440.2,elles ne sont pas obligatoires, de sorte queles résultats des essais sur toutes les fenêtreset les options de vitrage ne sont pasnécessairement disponibles au Canada.

Aux États-Unis, le National FenestrationRating Council (NFRC) publie une liste deproduits certifiés dans laquelle les valeursdes facteurs U et les coefficients d’apportpar rayonnement solaire sont indiqués.Cette liste peut être un guide utile.Toutefois, les fabricants canadiens ne sonttenus de se conformer aux exigences duNFRC que s’ils exportent leurs produitsaux États-Unis. La CSA et le NFRCtentent d’harmoniser les dimensions desproduits soumis aux essais et les méthodesd’essai. Les méthodes du NFRC présententun atout précieux pour le rédacteur dedevis et le concepteur, car l’exigence d’apposerune étiquette sur chaque produit permet devérifier facilement si le produit expédié auchantier est bien celui qui a été spécifié.

L’étiquette apposée sur la plupart desproduits canadiens n’indique cependant pasle facteur U ni le coefficient d’apport parrayonnement solaire (voir Figure 4). Il n’estdonc pas si utile de spécifier ces paramètres,car il est difficile de les vérifier directementà pied d’oeuvre.

À coulisse verticale (à simple ou double guillotine) : 1 000 x 1 600 mmÀ coulisse horizontale : 1 600 x 1 000 mmÀ battants : 700 x 1 600 mmEn saillie (auvent ou soufflet) : 1 000 x 1 000 mmFixe (panoramique) : 2 000 x 2 000 mm

Vérifiez les dimensions de la fenêtre mise à l’essai par rapport à ces dimensions. Généralement,les cotes A, B et C sont considérées comme étant valides pour toutes les fenêtres dedimensions égales ou inférieures à ces dimensions normalisées. Pour déterminer la coteréelle des fenêtres de plus grandes dimensions, il faut procéder à des essais distincts.

Il est toutefois possible de vérifier le produitlivré en examinant la facture ou le bordereaud’expédition ou encore en examinant lesétiquettes d’expédition sur les produitslorsqu’ils arrivent au chantier. Le nom ounuméro du modèle devrait y apparaître,ainsi que le type de verre. Ce sont donc lesrenseignements qui devraient figurer audevis. Nous examinerons brièvement les choixde verre, ci-dessous, mais les concepteursdevraient consulter des sources d’informationplus détaillées pour en savoir davantage(voir la Bibliographie).

Systèmes de vitrage

La plupart des systèmes de vitrage sont faitsde verre, à l’exception de certains vitragesrésistant aux bris qui sont faits depolycarbonate, d’acrylique ou de verrelamellé. Le type de verre utilisé (par exemple,composition chimique et traitement à lachaleur) a peu d’incidence sur la performancethermique de la fenêtre. Nous examinons icides fenêtres dotées de vitrages sodocalciquesde silice standard, ce qui correspond à laplupart des produits vitrés.

Il existe plusieurs types de traitement du verre :

� Le verre recuit est le plus répandu, larecuisson faisant partie du processusnormal de fabrication du verre. Le verreest refroidi graduellement sous desconditions contrôlées pour enlever lescontraintes indésirables et disperser lescontraintes résiduelles mineuresuniformément dans tout le verrerefroidi, ce qui réduit au minimum lerisque d’éclatement spontané.

� Le verre traité à la chaleur est chauffé àune température proche de sa températurede ramollissement, puis refroidirapidement pour emprisonner les effortsde compression. Le verre chauffé au centrerétrécit en refroidissant, soumettant les

surfaces extérieures du verre à un effortde compression. Si les surfaces extérieuresdu verre sont refroidies très rapidementpour conserver un effort de compressiontrès élevé, on obtient du verre trempé;autrement, on obtient du verre àrésistance accrue par traitementthermique. Il importe de retenir que le verre trempé (et, dans une moindremesure, le verre à résistance accrue partraitement thermique) peut résister àdes charges dues aux chocs et au vent et à des variations de température plusélevées que le verre recuit ordinaire.

� Le verre flotté, qui contrairement à ceque pensent certaines personnes, n’a passubi un traitement particulier, car toutle verre fabriqué selon la technologiemoderne est du verre flotté. Le nomdécrit simplement le processus defabrication. Le verre liquide « flotte »

au-dessus d’un bassin de métal en fusion,généralement de l’étain, et l’étain liquideet le verre liquide forment des surfacesparfaitement plates. Le verre est retiréd’une extrémité de l’étain liquide, puisil refroidit et durcit graduellement pourdevenir une feuille de verre.

� Le verre autonettoyant est recouvertd’un revêtement spécial sur ses surfacesextérieures. Ce revêtement réagit auxrayons ultraviolets du soleil et décomposela poussière organique par une réactionchimique photocatalytique (une réactionchimique catalysée par la radiation desultraviolets). Le revêtement du verrepermet également à la pluie de couleren nappe et d’enlever la saleté sans laisserde traces. Ainsi, le verre recouvert de cerevêtement spécial autonettoyant restepropre plus longtemps que le verre normal,en autant qu’il soit exposé à la pluie.



Figure 4 — Une étiquette type sur une fenêtre canadienne indique les donnéesrelatives à la norme CSA 440, mais ne précise ni le facteur U, ni le coefficientd’appor t par rayonnement solaire.

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Il existe plusieurs types de vitrages isolants,qui se distinguent selon le nombre defeuilles de verre, la teinte, l’utilisation deremplissage au gaz plutôt qu’à l’air, lesrevêtements transparents sur les surfaces deverre pour réduire la déperdition ou le gainde chaleur et les films minces suspendusentre les feuilles de verre pour réduire lemouvement du gaz dans le vitrage isolant.Les films suspendus sont souvent revêtuspour réduire davantage la déperdition dechaleur. Examinons chacun de ces types de vitrage isolant.

Nombre de couches

La plupart des codes de construction nepermettent pas la pose de fenêtres à verresimple dans les petits bâtiments (« partie 9 »)à cause des risques liés à la condensation. Ilfaut donc choisir des fenêtres à doublevitrage, au minimum, le vitrage isolantétant le vitrage le plus usuel. Un vitrageisolant peut comprendre plusieurs feuilles,bien que les aspects pratiques limitent lemaximum de feuilles à quatre. Les feuillesmultiples de verre réduisent la chaleur nonpas à cause du verre additionnel (en fait, leverre est un bon conducteur de chaleur),mais plutôt parce que le verre emprisonnedes couches additionnelles d’air isolant. Lesfenêtres à double vitrage (deux feuilles deverre) sont plus courantes, mais on trouvemaintenant de plus en plus de fenêtres à triplevitrage dans certaines régions, notammentau Manitoba. Une fenêtre à double vitragemunie d’une contre-fenêtre constitue enfait un système à triple vitrage et estgénéralement considérée comme telle.

Les vitrages isolants à quadruple vitragesont rares, mais la tendance se renverse,surtout depuis qu’on installe de mincespellicules de plastique plutôt que d’ajouterdes feuilles de verre. Une fenêtre avec

quatre feuilles de verre est lourde et difficileà déplacer, à poser et à manœuvrer. Parcontre, une fenêtre pourvue de deuxfeuilles de verre et deux pellicules pèseenviron le même poids qu’une fenêtre àdouble vitrage, mais offre la performanced’une fenêtre à quadruple vitrage.

Teintes, revêtements et pellicules

La manière la plus efficace de modifier laperformance thermique du vitrage estd’utiliser divers pigments dans le verre etdans les revêtements d’oxyde apposés surles surfaces du verre. On utilise souvent lesteintes et les revêtements réfléchissants àdes fins esthétiques (pour leur apparenceexterne ou pour contrôler l’éblouissement)ou à des fins architecturales dans lesproduits commerciaux. Toutefois, ilsservent principalement à contrôler les gainssolaires, surtout dans les bâtimentscommerciaux de grandes dimensions ou àhaute densité, lorsqu’on se préoccupe de laclimatisation. Le verre teinté absorbe unepartie de l’énergie solaire qui frappe sasurface extérieure (la partie absorbée donneau verre sa couleur). Cette énergie est ensuiterayonnée à nouveau, la moitié environ versl’extérieur, pour réduire la charge declimatisation. Le verre réfléchissant se sertd’un revêtement métallique comme d’unmiroir pour réfléchir les gains solaires loindu bâtiment. Le défi est de trouver du verrequi amenuise les gains solaires sans réduirede manière importante la transmission dela lumière visible : autrement, tout semblegrisâtre aux occupants.

Le verre qui transmet beaucoup de lumièrevisible permet au concepteur d’utiliserstratégiquement « l’éclairage naturel » et deréduire l’utilisation de l’éclairage artificiel,ce qui diminue les gains de chaleurprovenant des appareils d’éclairage et, par

conséquent, la charge de climatisation. Lechoix du vitrage tout indiqué peut doncdiminuer les coûts d’exploitation desbâtiments commerciaux, en réduisant laconsommation électrique liée à l’éclairageet à la climatisation. Le verre qui absorbeou qui réfléchit une partie du spectresolaire (la partie qui cause les gains dechaleur solaire) et permet à une autre partie(la lumière visible) de le traverser est appelé« verre à sélectivité spectrale ». On l’utilisecomme moyen de régulation solaire dansles bâtiments commerciaux. On l’utiliseégalement pour assurer l’intimité, pour bloquerla lumière visible tout en laissant passer lesgains solaires, notamment dans des bâtimentsrésidentiels, lorsqu’on veut assurer l’intimitédans les salles de bains ou les chambres touten obtenant les gains solaires.

La technologie du revêtement du verreutilise couramment des pellicules d’oxydemétallique pour réduire le transfert dechaleur rayonnante par la cavité du vitrage,réduisant ainsi la déperdition de chaleurpar rayonnement durant la nuit et les gainsde chaleur solaire durant le jour. On peututiliser des couches de différents oxydesmétalliques pour déterminer quelles partiesdu spectre seront transmises par le verre etquelles parties seront réfléchies ou absorbées.Ces pellicules sont appelées des revêtementsà faible émissivité.

Les revêtements à faible émissivité sont laméthode la plus couramment utilisée pourcontrôler la performance thermique duvitrage isolant dans les habitations et lespetits bâtiments commerciaux. Il existeplusieurs types différents de revêtements àfaible émissivité. Les « revêtements durs »sont des revêtements durables cuits dans leverre, et leur émissivité varie de 0,2 à 0,6.Comme ils sont assez robustes, on peut lesutiliser dans des contre-fenêtres amovibles.





Les « revêtements mous » sont pulvériséssur le verre selon une méthode de dépôt à la vapeur. Ils sont en fait des filmsmétalliques et non pas des oxydesmétalliques, de sorte qu’ils s’oxydent à l’airet sont plutôt fragiles (ils ne peuvent doncêtre utilisés qu’à l’intérieur d’un vitrageisolant). S’il est oxydé, le revêtement àfaible émissivité donnera au verre uneteinte brunâtre ou jaunâtre. L’émissivité des revêtements mous se situe entre 0,04 et 0,20 et ils ont une valeur U plus faibleque les revêtements durs, mais ils réduisentégalement davantage les gains solaires.

Les récentes percées dans la technologie desrevêtements ont donné lieu à la fabricationde revêtements durs à faible émissivité(entre 0,17 et 0,20) qui allient une grandedurabilité et un faible facteur U à des gainssolaires raisonnablement élevés.

L’emplacement du revêtement à faibleémissivité a également son importancepour assurer la performance du système de vitrage. Il est d’usage de numéroter les feuilles de verre et les parois depuisl’extérieur vers l’intérieur. Ainsi, la paroi deverre le plus à l’extérieur, celle qui donnedehors, est toujours appelée la paroi no 1.Dans une fenêtre à double vitrage, la paroiqui donne dans la pièce est la paroi no 4(dans une fenêtre à triple vitrage, elle seraitla paroi no 6). Le tableau 4 illustre l’effetde placer un revêtement à faible émissivité

sur les diverses parois d’un système àdouble vitrage. Tous les systèmes de vitrage du tableau ont été évalués à unetempérature intérieure de 21 °C et à unetempérature extérieure de -18 °C, lesconditions normalisées étant établies dansla norme CSA A440.2. On aborde icil’effet sur les vitrages. C’est pourquoi lesvaleurs qui apparaissent au tableau nes’appliquent qu’au centre du vitrage.

Un revêtement appliqué sur la paroi no 1réduit très peu le facteur U et il n’est pasrecommandé. Un revêtement appliqué surla paroi no 2 réduit les gains solaires et estdonc utile dans les bâtiments non résidentielsou pour régler le problème de surchauffe desrésidences qui ont de grandes surfaces vitrées.

La meilleure option dans les climatsnordiques ou lorsqu’on vise à réduire lacharge de chauffage, consiste à appliquer lerevêtement sur la paroi no 3. Le revêtementà faible émissivité appliqué sur la paroi no 3d’une fenêtre à double vitrage offre le plusgrand coefficient d’apport par rayonnementsolaire (le gain solaire le plus élevé) et leplus faible facteur U (les déperditions parconduction les moins élevées) parmi toutesles options. Certains fabricants ont signaléune hausse des bris de verre (qu’ils attribuentà un plus grand effort thermique) lorsque lerevêtement à faible émissivité était appliqué surla paroi no 3, mais le phénomène est assez rare.

Un revêtement à faible émissivité appliquésur la paroi no 4 réduit le transfert dechaleur par rayonnement entre la pièce etla fenêtre, de sorte que sa température serapproche davantage de la températureextérieure. Dans l’exemple illustré autableau 4, le verre est plus froid, ce quientraîne de la condensation et l’inconfortdes occupants. C’est pourquoi il n’est pasrecommandé d’appliquer un revêtement àfaible émissivité sur la paroi intérieure duvitrage d’une fenêtre. Des fabricants offrentdes films à appliquer sur des fenêtresexistantes. Ces produits sont utiles danscertains projets de rénovations éconergétiques(pour réduire l’éblouissement, les gainssolaires ou les déperditions de chaleur),mais il vaut mieux choisir le système devitrage adéquat dès le départ et éviter lescoûts additionnels de ces films appliquésultérieurement. Ces films coûtent parfoisassez cher et ils doivent être appliquéscorrectement pour être d’une utilitéquelconque : leur coût ne se justifie quedans les projets de rénovation (et même là,il vaut souvent mieux remplacer le vitrageisolant par un système de vitrageadéquatement choisi).

Le Handbook of Fundamentals d’ASHRAEcomporte un tableau assez utile des valeursdes options de vitrage types pour une variétéde dormants de fenêtres. Il conviendrait de commencer avec le Handbook pourdéterminer l’incidence de différents choix

Tableau 4 — Effets des revêtements à faible émissivité

Endroit où est appliqué le revêtement (surface n°)Facteur U,(W/m2•˚C)

Coefficient d’apport parrayonnement solaire

Température de laparoi n° 4 (˚C)

Aucun revêtement 2,81 0,76 7,3 °C

n° 1 (paroi extérieure) 2,78 0,58 7,5

n° 2 (paroi intérieure de la vitre extérieure) 1,79 0,58 12,1

n° 3 (paroi extérieure de la vitre intérieure) 1,79 0,63 12,1

n° 4 (paroi intérieure) 2,09 0,61 1,5

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de verre sur le facteur U et le coefficientd’apport par rayonnement solaire de toutela fenêtre, puis de préciser les choix encommuniquant avec les fabricants defenêtres particulières pour discuter de leursproduits. Une fois le vitrage choisi, il estplus facile de spécifier les choix de verre (etles gaz de remplissage, les intercalaires, etc.)et de vérifier que ces composants sontvisibles à pied d’oeuvre, dans le produitfini.

Pose des fenêtres

Selon plusieurs enquêtes résidentielles surle terrain réalisées par la SCHL, au moins25 % des problèmes et des dommagessubis par les composants sensibles àl’humidité dans les murs extérieurs sontdirectement attribuables aux infiltrationsd’eau par les fenêtres ou les interfacesfenêtres-murs. Bien que certains dommagesdans les murs soient en partie attribuables àdes sources d’humidité intérieures, lapénétration de la pluie par les intersticesextérieurs, les détails de conception et deconstruction inappropriés, et un mauvaisconcept de gestion de l’eau sont les causesles plus importantes des problèmesd’humidité dans les murs extérieurs.

Une récente étude de la SCHL, Les fenêtreset leur étanchéité à l’eau (2003), a montréque les parcours de fuite qui présentent lesrisques les plus élevés de dommages auxzones sensibles à l’humidité sont ceux parles fenêtres (L4) ou par l’interface fenêtre-mur (L5) (voir Figure 5).

Il arrive que l’eau s’infiltre dans certainescachées longues périodes sans que nul nes’en aperçoive, causant ainsi des dommagessérieux qui occasionnent des réparationscoûteuses. Les parcours de fuite L1, L2 etL3 (pénétration de l’eau par la partie fixedu châssis, par l’ouvrant et par l’interfacefenêtre-mur, respectivement) ne présentent

pas des risques aussi élevés de dommagessubséquents, mais il ne faut pas les ignorersi l’eau pénètre à l’intérieur.

Cette eau pourrait causer des dommagesimportants aux revêtements intérieurscomme les plaques de plâtre, les moquettes,les parquets en bois dur, les appuis en boiset les garnitures. Elle pourrait égalementnuire au confort des occupants par lamauvaise qualité de l’air intérieur, les tauxélevés d’humidité relative à l’intérieur et la prolifération de la moisissure quis’ensuivent. Heureusement, l’occupant s’enapercevra, si de l’eau pénètre à l’intérieurde la pièce, et il saura alors qu’il devrarégler le problème.

Pour empêcher la pénétration d’eau, il fautappliquer certains principes de base à laconception de l’interface fenêtre-mur.Chacun de ces principes sera examiné en détail.

1. Protéger le bâti d’attente de la fenêtre(qui pourrait se mouiller).

2. Prévoir une protection imperméablesous l’appui pour toutes les ouverturesdes fenêtres.

3. Garder étanches et secs les composantsdu pare-air aux interfaces fenêtres-murs.

4. S’assurer que tous les éléments du muret de l’interface fenêtre-mur sontchevauchés de manière à déverser l’eauvers l’extérieur.

5. Intégrer des solins au-dessus et à l’appuiet à d’autres éléments de conception defaçon à évacuer l’eau et protéger lesouvertures de fenêtre contre lesinfiltrations d’eau.

La pose des fenêtres doit faire partieintégrante de la conception du mur. Il importe d’assurer la continuité desprotections essentielles (contre l’air, lavapeur d’eau, l’humidité et surfaceévacuant l’eau) dans la conception du mur et dans la conception de la fenêtre, et de l’interface fenêtre-mur.

Protéger le bâti d’attente

De récentes expériences en laboratoireréalisées par la SCHL et l’IRC-CNRC,jumelées à des observations antérieures surle terrain, ont clairement montré que lesvices dans l’enveloppe permettent à l’eaud’atteindre la sous-face de la pièce d’appuide la fenêtre; et ce, même lorsque la pluien’est pas poussée par le vent. Autrementdit, la gravité seule est la force agissante.

Les codes et les normes, y compris le CNB2005 et la norme CSA440.4 Installation desfenêtres et des portes, sont en voie d’exigerune protection contre l’humidité (c.-à-d.,des solins sous les appuis) sous les appuisdes fenêtres pour récupérer l’eau qui seserait introduite fortuitement et l’évacuer



Figure 5 — Parcours de fuite



vers l’extérieur. Les membranes remontentde 150 mm (5,9 po) sur chaque montant.

Si les murs comprennent des coupures decapillarité (vides d’air adéquats) derrière le parement, il est acceptable de drainerl’eau de la pièce d’appui vers la cavité dedrainage du mur. Toutefois, il ne convientpas de laisser l’appui de la fenêtre drainerl’eau introduite fortuitement dans les mursétanchéisés en surface ou les cas où leparement est posé directement sur lerevêtement mural intermédiaire. Dans cecas, il faut plutôt drainer l’appui de fenêtredirectement vers l’extérieur. La pièce desous-appui en pente et le talon ajouterontune protection additionnelle contre l’humidité.

L’eau qui se sera infiltrée fortuitement dansl’appui de la fenêtre doit être dirigée vers unparcours d’évacuation libre ou directementvers l’extérieur. Toutefois, les fenêtres àbrides (avec des ailettes intégrées) peuventempêcher l’eau de s’écouler librement del’appui. On peut favoriser le drainage enécartant la fenêtre du mur à l’aide defourrures ou en enlevant la bride de lapièce d’appui, si ces mesures n’ont pasd’incidence sur les garanties de la fenêtre.(Même un faible espace entre la bride et lamembrane de revêtement intermédiairesera suffisant pour favoriser le drainage.)

Pare-air à l’interface fenêtre-mur

Il est de pratique courante de gérer lapénétration de l’eau de pluie en étanchéisantet en imperméabilisant l’interface entre ledevant de la fenêtre et le bâti d’attente.Cette pratique est surtout courante dans lapose des fenêtres munies d’une bride desimmeubles résidentiels de faible hauteur.Les installateurs de fenêtres appliquentgénéralement un mastic d’étanchéité àl’arrière de la bride sur tout le périmètre dela fenêtre, puis ils placent la fenêtre dans le

bâti d’attente, et pressent la bride contre lamembrane de revêtement ou le revêtementintermédiaire, puis la fixent au mur. Ilsposent ensuite une membrane autocollanteou une bande adhésive sur la bride pour lasceller à la membrane de revêtement etoffrir ainsi une protection additionnellecontre la pénétration d’eau.

Les essais en laboratoires de la SCHL et del’IRC-CNRC ont montré que la créationdu plan d’étanchéité à l’air décrit ci-dessus,dans un endroit exposé à l’eau, n’empêche pastotalement les infiltrations d’eau de pluie.Tout comme pour les murs étanchéisés ensurface, toute rupture dans le plan de laplus grande chute de pression pousseral’eau dans le mur.

L’essai a montré que les infiltrations d’eauseront considérablement réduites si l’onveille à ce que le plan d’étanchéité à l’airsoit continu, sec et tiède (par exemple), etque la chute de pression à travers l’interfaceavant entre la fenêtre et le mur demeure faible.À titre d’exemple, le pare-air principal estsitué à l’arrière de l’interface fenêtre-mur etil n’y a aucun joint d’étanchéité entre la bridede la fenêtre et le mur. Il importe que lepare-air à l’interface fenêtre-mur soit continu –plus le pare-air est étanche, moins il risquede se produire des infiltrations d’eau.

Chevauchement pour évacuer l’eau

Les membranes de revêtement, qu’elles soienten polymère ou à base de papier, doiventêtre chevauchées aux joints pour que l’eaus’écoule loin du mur interne. Les membranesde revêtement à l’endroit des montantsdoivent chevaucher les prolongements de lamembrane imperméable à l’emplacementde la pièce d’appui. À la partie supérieurede la fenêtre, les membranes de revêtementdoivent chevaucher les brides de la fenêtreet les solins de tête.

Solins

Il faut installer des solins de tête au-dessusdes fenêtres lorsque la distance verticaleentre le bas du débord de toit (soffite) et ledessus de la garniture est plus grande que lequart de la largeur du débord de toit. Lessolins adéquatement conçus et installésprésentent les caractéristiques suivantes :

� ils sont continus au-dessus de la fenêtre;

� ils se prolongent jusqu’au parement dumur adjacent;

� ils intègrent des talons ou digues;

� ils ont une pente de 6 % (après leretrait prévu du bâtiment);

� ils comprennent un larmier qui faitsaillie de 10 mm au-dessus de l’élément(la fenêtre) et se projette de 5 mm au-delà de la face de celle-ci.

Il faut également munir de talons ou dedigues les solins des pièces d’appui pourévacuer l’eau du mur sous la fenêtre.

Généralités

La Figure 6 illustre les diverses étapes de lapose d’une fenêtre selon cette stratégie degestion de l’eau. (Les détails de poseparticuliers varieront toutefois selon leprojet et le type de fenêtre.) Il est importantd’appliquer les mastics d’étanchéité auxendroits et aux moments appropriés duprocessus de pose pour assurer la continuitédu pare-air. Dans le cas d’une fenêtre enmétal, la coupure thermique doit être biensituée au-dessus de l’isolant dans le mur, pourmaintenir la continuité de la protectionthermique, à défaut de quoi il se créera un pont thermique qui entraînera unedéperdition de chaleur importante et desproblèmes de condensation.

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La pose inadéquate peut égalementcompromettre la performance de la fenêtre.Ainsi, la fixation ou le calage inadéquat du dormant risquent d’altérer le bonfonctionnement des fenêtres ouvrantes, et il faudra peut-être déployer une grandeforce pour ouvrir ou fermer les fenêtrespivotantes (à battant) ou les fenêtres àauvent. La norme CSA A440.4 constitueun relativement bon guide d’installation.

Il faut examiner les détails d’installationd’un produit donné dès l’étape de laconception pour s’assurer qu’ils n’entrerontpas en conflit avec les applications prévues.Par exemple, il n’est pas recommandéd’utiliser une plaque d’ancrage pour fixer lesommet de la fenêtre, car il est difficile deposer un joint d’étanchéité à l’air et à l’eauautour de ce type d’ancrage.

Pour de plus amples renseignements sur le sujet, consultez le rapport de la SCHLintitulé Conception de joints durables entreles fenêtres et les murs.

Il est fortement recommandé d’installer un modèle en vraie grandeur lors de laconstruction. Tous les intervenants(concepteur, installateurs, entrepreneur,etc.) pourront ainsi examiner les détails etla séquence de pose. Il convient égalementde soumettre le modèle à un essai sur placepour raffiner les détails d'installation demanière à ce qu’une fois posée, la fenêtreréussisse l’essai E1105 (voir la section 3). Ilest souvent utile de photographier chaqueétape de la pose, surtout s’il est prévu quedes installateurs additionnels s’ajouterontau personnel de l’entrepreneur. Lesnouveaux ouvriers pourront examiner lesphotographies de la maquette en plus desinstructions relatives à la pose.

En règle générale, le devis devrait faireréférence aux méthodes d’installationprévues dans la norme CSA A440.4, maisil se peut que certains détails particuliers àl’ouvrage exigent une attention particulière.Dans la mesure du possible, les concepteurset les rédacteurs de devis doivent maintenirune philosophie de conception qui assurela continuité du pare-air, de la protectionthermique, du pare-vapeur et de laprotection anti-intempéries.



1. L’appui est biseauté pour le drainage; une membrane de

revêtement est installée dans l’ouverture au préalable 2. Une membrane autocollante est installée sur l’appui et remonte

de 200 mm (8 po) sur les montants

3. Un solin métallique est posé et recouvert d’une membrane auto-collante pour offrir un chevauchement adéquat

4. (fenêtres à bride) Cales continues au haut et aux montants, calesespacées sur l’appui pour permettre le drainage

5. La fenêtre est posée. Une cale en contreplaqué au haut de lafenêtre offre un appui au solin de tête

6. La membrane autocollante chevauche la membrane de revêtement sur la bride de fixation. Le solin de tête est en place, puis le parement peut être installé.

Figure 6 — Étapes de pose d’une fenêtre

cale en contreplaquéde 3/8 po

bande de départ de la membrane de revêtement intermédiaire

cale en contre-plaqué de 3/8 po

bande de départ de la membrane de revêtement intermédiaire

cale en contreplaqué de 1 1/2 po min.

bande départ de la membrane de revêtement intermédiaire

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Aide-mémoire pour la rédactiond’un devis sur les fenêtres

La liste qui suit est un guide général pourla rédaction des devis sur les fenêtres. Cessuggestions ne sont pas dans un ordreparticulier et il faudra parfois ajouter deséléments additionnels pour certains ouvrages.

� Il est essentiel de mesurer les bâtis d’attentesur place pour s’assurer que les fenêtresseront bien ajustées. Cette responsabilitéincombe généralement à l’entrepreneurou à l’installateur.

� Dans la mesure du possible, les fenêtresdoivent être expédiées au chantier justeavant qu’elles soient posées. Elles doiventêtre entreposées à la verticale, dans unendroit propre et sec, loin de toutesource possible de bris.

� Les dessins d’atelier des fenêtres sontsouvent utiles. Les dessins d’exécutionportent sur certains aspects de laconception (détails d’imperméabilisation,aspects d’ordre structural, etc.) d’unefenêtre générique. Les dessins d’atelierillustrent comment intégrer la fenêtreparticulière à l’assemblage de mur, ycompris les charges structurales, l’ancrageet le drainage des éléments creux.

� Le fournisseur de la fenêtre devrait fournirdes renseignements sur les méthodesd’entretien recommandées afin de donnerune longue durée utile aux produits en service.

� Le concepteur devrait obtenir les rapportscomplets des essais en laboratoire relatifsaux cotes A, B et C (à moins qu’il nepossède déjà ces renseignements).

� Le devis devrait indiquer quels essaisseront effectués sur le terrain (voir lasection 3. Atteindre la performance àpied d’œuvre), le niveau de performanceattendu et la fréquence des essais. Ledevis devrait indiquer qui procéderaaux essais et quels seront les critères deréussite ou d’échec. Il devrait en outrepréciser ce qui arrivera si les fenêtres neréussissent pas l’essai et doivent fairel’objet d’un autre essai.

� Le fournisseur des fenêtres devrait indiquerclairement toutes les garanties applicableset fournir tous les renseignementspertinents par écrit. Il faut examiner toutesles instructions de pose et d’entretien pours’assurer qu’elles ne contiennent aucunedirective qui annulera les garanties.

� S’il est permis de poser des produits « équivalents » ou des produits de « substitution approuvés », le concepteurdevrait clairement énoncer les paramètresqui définissent la performance souhaitée.Par exemple, si la résistance à la pluiepoussée par le vent est d’importanceprimordiale, il devra préciser clairementla cote B souhaitée. Ainsi, si l’entrepreneurpropose un produit de remplacement, ilsaura quels renseignements fournir auconcepteur pour lui permettre d’évaluerl’équivalence du produit. À noter quec’est l’entrepreneur qui doit soumettreune telle documentation à l’examen duconcepteur et que le concepteur n’a pasà se procurer lui-même les donnéesappropriées pour déterminer si le produitproposé par l’entrepreneur est acceptable.

� Le devis de pose devrait préciser que leschantepleures et les parcours de drainageconnexes ne doivent pas être obstrués.

� Le devis devrait préciser que la quincailleriedoit être ajustée correctement et que lesfenêtres doivent être nettoyées avantl’achèvement de l’ouvrage.

� Le devis devrait préciser le type derevêtement à faible émissivité (le caséchéant) et indiquer le nom et l’émissivitédu produit, ainsi que les surfacesdevant être revêtues.

3.Atteindre la performanceà pied d’œuvre Fort d’un concept adéquat et d'un devisclair, il ne reste qu’à confirmer que lafenêtre est bien posée pour être certaind’avoir obtenu la performance souhaitée.

D’abord, essayez de confirmer que lesfenêtres expédiées au chantier sont biencelles qui ont été spécifiées. Vérifiez lesétiquettes des fenêtres (voir Figure 4), lesfactures ou les bordereaux d’expéditionpour vous assurer que les fenêtres sont biencelles du modèle et du fabricant spécifiés etqu’elles comportent bien le vitragedemandé. Il est impossible de vérifier lesrevêtements à faible émissivité juste à lesregarder, mais il y a des façons dedéterminer si un revêtement à faibleémissivité a été appliqué (sans toutefoispouvoir confirmer qu’il s’agit durevêtement spécifié). On peut utiliser àcette fin un appareil électronique portatifdisponible dans le commerce qui indiqueraen outre sur quelle paroi il a été apposé(Figure 7).

Il est possible de faire la même vérificationsans appareil spécial, à l’aide d’une simplelampe de poche, d’un briquet au butane oud’une autre source de lumière (Figure 8).En tenant la source de lumière au bon angle,on voit sa réflexion sur chaque paroi. S’iln’y a pas de revêtement à faible émissivité,les images seront semblables, mais s’il y aun tel revêtement, la réflexion de la source

de lumière sur cette surface sera différente.Un revêtement à faible émissivité réduit laquantité d’énergie transmise dans la partiedu spectre de grande longueur d'onde, desorte que ces grandes longues d'onde serontréfléchies et que l'image apparaîtra plusrouge que les autres. Il est plus facile debien voir les reflets si on place une surfacenoire derrière la fenêtre.

Après avoir vérifié que le produit a bien étéappliqué et à l'endroit voulu, il est possibled'effectuer plusieurs essais pour en vérifier laperformance. Comme l'indique la Figure 2,ces essais portent sur la transmission dubruit, l'étanchéité à l'air, la facilité demanœuvre et l'étanchéité à l’eau.

Transmission du bruit

La norme ASTM E966 permet d’évalueren place l'indice de transmission du son(ITS) qui a été évalué en laboratoire. Àl’aide d’un décibelmètre et d’une source debruit calibrée, on prend plusieurs mesures àl’intérieur et à l’extérieur, puis la réductiondes décibels est calculée par ordinateur etconvertie en une cote d’ITS, selon la norme.Le rédacteur de devis devrait indiquer quelssont les niveaux acceptables et ne pasperdre de vue que l’ITS de la fenêtre enplace ne sera pas le même que celui de lafenêtre mise à l’essai en laboratoire.

Les essais effectués à pied d’œuvredevraient également porter sur l’interfacefenêtre-mur. Les résultats de ces essais neconfirmeront pas la cote de la fenêtre, maisindiqueront sa performance réelle.

Étanchéité à l’air

Il existe dans le marché des appareilsportatifs composés d’un aspirateur et d’undébitmètre d’air calibré qui permettent devérifier l’étanchéité à l’air. L’utilisateur doitcréer une chambre pour isoler l’échantillonà tester – ce peut être une fenêtre ou une bande de fenêtres ou quelque autreassemblage. Il est possible d'isoler la fenêtreou d'inclure l'interface fenêtre-mur,compte tenu de l’étanchéisation entre la chambre et le mur.

On mesure la fuite d’air requise pourmaintenir une différence de pression àl’aide du débitmètre d’air. Le résultat peutêtre exprimé en tant que flux (L/s ou m3/h)



Figure 7 — Selon le voyant à DEL qui s’allume, l’utilisateur peut déterminer surquelle paroi a été appliqué le revêtement à faible émissivité.

Figure 8 — Vue de l’intérieur, la réflexion indique qu’un revêtement à faibleémissivité est présent sur la paroi n°3

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ou en tant que flux par unité de surface(L/s/m2 ou m3/h/m2, ce qui est plus courantdans les essais des portes), ou encore selonla norme A440, en unités de m3/h parmètre de longueur de fente. Ces résultatspeuvent être comparés à la cote A, enn’oubliant pas que les mesures sur le terrainseront probablement plus élevées que lesmesures prises sur l’échantillon lors desessais en laboratoire.

Il est possible de détecter les fuites engénérant une petite quantité de fumée àl’extérieur à l’aide d’un crayon fumigène,mais il est généralement plus facile dedétecter les fuites à l'aide d’un testd’infiltrométrie. Le crayon fumigène peuttoutefois servir à repérer les fuites d’air et àles colmater, s’il y a lieu.

Facilité de manœuvre

Les personnes âgées et les occupants auxprises avec des difficultés physiquesaccordent de l’importance à ce critère. On peut vérifier la fenêtre en appliquantun dynamomètre à la quincaillerie demanœuvre. L'appareil mesure la quantitéde force requise pour initier le mouvementet pour le maintenir. Le résultat doit êtreinférieur aux valeurs établies dans la normeA440. La norme définit également oùprendre les mesures, selon le type d'organede manœuvre de la fenêtre.

Idéalement, laissez aussi les occupantsessayer de manœuvrer la fenêtre. Souvent,ils vous feront des commentaires utiles parrapport à l’angle requis de la force exercéeou par rapport à l’effort de manœuvrenécessaire pour ouvrir, fermer ouverrouiller la fenêtre.

À noter que la facilité de manœuvre estgénéralement une exigence opposée auxexigences d’étanchéité à l’air et d’étanchéitéà l’eau qui supposent que la fenêtre aurades joints étanches (et, en conséquence,sera généralement difficile à manœuvrer). Il est possible de résoudre la question enchoisissant adéquatement la quincaillerie demanœuvre, mais le meilleur test est celuiqui est réalisé sur la fenêtre en service.

Étanchéité à l’eau

La résistance à la pluie poussée par le ventest un critère particulièrement importantdans les régions côtières, mais les fuitesd’eau ne sont jamais les bienvenues, peuimporte l’endroit. Il est donc importantd'évaluer correctement la performance desfenêtres posées par rapport à ce critère. La norme ASTM E1105 est la version

sur le terrain de l’essai E547, qui sert àdéterminer la cote B de la norme A440.Un jet d’eau est appliqué uniformémentsur la paroi extérieure de la fenêtre à untaux normalisé et la fenêtre est assujettie àune différence de pression pour simuler lespressions du vent. La pression est exercéeen cycles afin de simuler les surchargesdues aux rafales : la norme A440 exigequatre cycles de cinq minutes avec ladifférence de pression et une minute sansdifférence de pression, l'application du jetd’eau demeurant continue tout au long de l'essai. Le Guide de l'utilisateur de la norme A440.1 donne les valeurs dedifférence de pression de l'essai. Puisqueces différences de pression sont maintenuespendant les quatre périodes de cinqminutes, il faut surveiller continuellementla différence de pression (voir Figure 9).



Figure 9 — Essai E1105 sur une fenêtre : la différence de pression est continuellement contrôlée à l’aide du manomètre à droite

Avant de procéder à cet essai, il fautconditionner la fenêtre. Selon la normeE1105, il faut ouvrir, fermer et verrouillerla fenêtre cinq fois, pour s'assurer que laquincaillerie fonctionne bien et que lesjoints ne sont pas trop étanches (ce quipourrait nuire à la facilité de manœuvre).

Il faut observer attentivement la fenêtrepour repérer tout signe de fuite. Il sera plusfacile de l’examiner si on a préparé unechambre d'essai faite de feuilles depolycarbonate ou d’acrylique. À noter queles critères de réussite et d’échec de lanorme A440 et ceux de l’essai E1105 nesont pas les mêmes. La norme A440 définitla fuite d’eau comme :

� de l’eau qui pénètre dans l’assemblagede la fenêtre et qui mouille les surfacesintérieures de la pièce;

� de l’eau qui s'infiltre par la fenêtre dansle mur situé sous la pièce d’appui;

OU

� de l’eau emprisonnée dans la fenêtre aprèsavoir annulé la différence de pression.

Chacune de ces infiltrations est considéréecomme un échec en vertu de la norme A440.L’essai aux termes de la norme E1105 neconsidère quant à lui que la premièresituation comme étant un échec et ne faitpas mention des deux autres situations. Ilimporte donc de définir les critères de

réussite et d’échec AVANT le début del’essai, préférablement dans le devis. Deplus, le dernier de ces critères est quelquepeu subjectif : si l’eau est toujours dansl’assemblage, mais que les chantepleuresfonctionnent bien et que l'eau s'évacue (desorte qu'elle sera éventuellement drainée àl'extérieur de l'assemblage), l'essai pourraitêtre considéré comme une réussite, mêmes’il reste de l’eau après la dernière minute ducycle sans pression ce qui, d’une manièrestricte, serait considéré comme un échec.

À noter qu'il faut calibrer l’appareillagenécessaire à l'essai E1105, et qu'il faut lecalibrer tous les six mois pour s'assurer quele jet d’eau est constant.



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AIR-INS, Inc. Conception de joints durablesentre les fenêtres et les murs, Sociétécanadienne d’hypothèques et de logement,Ottawa, 1999.



Questions

1. Que signifient les cotes A, B et Cd’une fenêtre?

2. Quels sont les niveaux les plusélevés des cotes A, B et C? Est-cetoujours une bonne idée de spécifierles niveaux de performance les plusélevés? Pourquoi?

3. Quels sont les trois facteurssusceptibles d’entraîner desdifférences entre les valeurs cotées etla performance attendue en service?

4. Nommez trois façons dedéterminer s’il y a un revêtement àfaible émissivité sur un vitrage.

5. Quelle est la différence entre le verre à résistance accrue partraitement thermique et le verretrempé?

6. Quelle est la différence entre leverre flotté et le verre recuit?

7. Quel est le paramètre deconception le plus souvent utilisépour définir les gains solaires :le coefficient d’ombrage ou lecoefficient d’apport par rayonnementsolaire? Pourquoi?

8. Donnez l’unité de mesure dufacteur U? Quelle est la relationentre le facteur U et la valeur R?

9. Qui est généralement responsablede s'assurer que les fenêtres ont lesbonnes dimensions pour s’ajusterdans le bâti d’attente d'un bâtiment?

10.Quel est le critère de réussite oud’échec d’un essai E1105? En quoice critère diffère-t-il de celui de lanorme CSA A440?



Documents

Conception, sélection et mise en service des fenêtres