Cadre de fenêtre : Construction

Autrefois, la construction d’une fenêtre était très simple. Comme matériau de cadre, on utilisait presque exclusivement du bois, qui était assemblé en lattes massives et accueillait le vitrage. Bien que le bois représente toujours un cas particulier dans la construction de cadres de fenêtre, cette construction est aujourd’hui rarement rencontrée même pour les fenêtres en bois. Un cadre de fenêtre doit aujourd’hui, tout comme le vitrage, présenter les meilleures valeurs en matière d’efficacité énergétique et contribuer à une haute protection thermique. Selon le matériau de construction, la structure diffère.

Fenêtres en PVC : chambres remplies d’air contre la perte de chaleur

Les fenêtres en PVC sont très délicatement construites dans le cadre. Car ce qui semble massif de l’extérieur est une combinaison de fines cloisons et de chambres remplies d’air. Ces chambres ont un effet isolant. Comme pour un matériau isolant, l’air est maintenu immobile dans une position fixe par les chambres. Étant donné que l’air est un très mauvais conducteur de chaleur, la chaleur ne peut franchir cette barrière que très difficilement. Cela constitue une bonne protection thermique. Pour augmenter encore cet effet, les chambres peuvent également être remplies de matériau isolant.

L’ampleur de l’effet isolant du cadre est illustrée par une étude de l’Institut Wohnen und Umwelt (IWU), publiée dans le cadre de l’action d’économie d’énergie de la Hesse. Les cadres en PVC avec un nombre différent de chambres présentent les valeurs de transmission thermique (valeurs U) suivantes :

• Cadre en PVC avec 2 chambres Valeur U = 2,8 W/(m²K)
• Cadre en PVC avec 5 chambres Valeur U = 1,4 W/(m²K)
• Cadre en PVC avec 7 chambres Valeur U = 1,1 W/(m²K)
• Cadre en PVC chambres remplies d’isolant Valeur U = 0,85 W/(m²K)

Dans la première chambre à l’extérieur de la fenêtre, de la condensation peut se former selon les conditions météorologiques. Les fenêtres PVC modernes présentent donc à l’extérieur dans le dormant plusieurs ouvertures par lesquelles cette humidité peut s’écouler.

Fenêtre aluminium : la rupture thermique est obligatoire

Tout comme les fenêtre PVC, les fenêtre aluminium présentent dans leur structure plusieurs chambres. Cependant, ce type de fenêtre pose un autre défi : l’aluminium a l’avantage d’être très robuste et résistant, mais il conduit également très bien la chaleur. Cela signifie qu’en hiver, la chaleur de l’intérieur de la maison est presque sans entrave transportée de l’intérieur vers l’extérieur par le cadre aluminium.

Avec les anciennes fenêtres aluminium, comme celles installées dans les années 1970, cela est encore bien observable aujourd’hui. Le cadre de fenêtre devient très froid en hiver, de sorte que l’humidité de l’air chaud de la pièce se condense dessus. Ceux qui possèdent une maison avec de telles fenêtres devraient envisager de les remplacer le plus rapidement possible.

La solution au problème s’appelle « rupture thermique ». Ce terme cache une structure particulière du cadre aluminium. Une fenêtre aluminium est pratiquement composée de deux cadres, un à l’intérieur et un à l’extérieur. Entre les deux se trouvent des ponts en plastique. Il est important que la connexion directe de l’intérieur vers l’extérieur soit interrompue. Ainsi, une barrière est créée, que la précieuse chaleur intérieure ne peut franchir que dans une très faible mesure.

La comparaison entre les fenêtres aluminium non découplées thermiquement et celles découplées – toujours en chiffres de l’IWU – est claire :

• Cadre aluminium non découplé U-Wert = 5,6 W/(m²K)
• Cadre aluminium découplé U-Wert = 1,9 W/(m²K)

Fenêtres en bois : Toujours massives, mais pas d’un seul tenant

Contrairement aux fenêtres en plastique et en aluminium, les fenêtres en bois n’ont pas de chambres. Cependant, ce n’est pas un problème pour le bois. Comme il est composé de petites cellules remplies d’air, le matériau présente naturellement une haute valeur d’isolation. Néanmoins, les fenêtres en bois se distinguent également de leurs homologues d’autrefois. Alors que les anciennes fenêtres en bois étaient consolidées à partir de pièces de bois massif, les cadres en bois modernes sont composés de plusieurs lamelles collées ensemble. Cela présente plusieurs avantages :

• Les lamelles collées offrent une stabilité de forme supérieure à celle qu’une pièce de bois massif pourrait fournir.
• Les lamelles permettent d’obtenir une esthétique élevée. Les lamelles présentant des nœuds peuvent être placées à l’intérieur du cadre, tandis que celles visuellement parfaites sont mises sur la face extérieure visible.
• Grâce à la construction en lamelles, la taille des fenêtres d’une fenêtre en bois n’est plus limitée. Même de grandes portées de cadres et d’ouvrants sont possibles.

Pour les fenêtres en bois, la valeur de transmission thermique dépend, entre autres, de l’essence de bois utilisée, comme le montre la comparaison de l’IWU :

• Cadres en bois dur (épaisseur 70 millimètres) Valeur U = 1,8 W/(m²K)
• Cadres en bois tendre (épaisseur 70 millimètres) Valeur U = 1,4 W/(m²K)
• Cadres en bois avec noyau isolant Valeur U = 1,1 W/(m²K)

Des rails de guidage à la moustiquaire

Le dormant peut être conçu lors de la construction de la fenêtre de manière à offrir les conditions nécessaires pour d’autres fonctions supplémentaires. Par exemple, les rails de guidage pour le volet roulant peuvent être intégrés dans le cadre. Également judicieux : un cadre de fenêtre avec moustiquaire intégrée. Celle-ci peut être facilement retirée si nécessaire, mais disparaît tout aussi facilement de manière invisible dans le cadre lorsqu’elle n’est pas nécessaire.