De nos jours, le rendement énergétique est l’un des principaux critères d’évaluation du caractère écologique d’un bâtiment. De nombreux pays adoptent des programmes de certification qui visent à quantifier le rendement énergétique des bâtiments.

Le bilan thermique des bâtiments est un sujet complexe et il n’existe actuellement aucune méthodologie harmonisée pour évaluer le comportement thermique. De nombreux facteurs et paramètres exercent leur influence, notamment la fonctionnalité du bâtiment, l’approche architecturale, la zone climatique, la saison et l’orientation.

Des façades intelligentes incorporant des systèmes en aluminium peuvent entraîner des économies d’énergie allant jusqu’à 50 %. Grâce à leur interaction constructive avec le milieu extérieur, elles réduisent de façon marquée la demande en énergie pour le chauffage, la climatisation, la ventilation et l’éclairage. De nombreuses techniques sont mises à contribution, par exemple les surfaces photovoltaïques, les vitrages optimisés, la ventilation intelligente et une gestion évoluée de la lumière et de l’ombrage.

Pour concevoir correctement les surfaces vitrées ou les fenêtres, il faut prendre soigneusement en compte la zone climatique et l’orientation afin d’optimiser leur contribution au bilan thermique de l’ensemble du bâtiment. Par temps froid, on cherchera à limiter les pertes de chaleur et à maximiser les apports solaires. Dans de tels cas, de grandes surfaces à double ou triple vitrage seront aménagées dans l’orientation la plus exposée, comme pour les maisons passives ou les bâtiments écoénergétiques. La capacité de maximiser la surface de fenestration grâce à des cadres étroits contribue aussi à optimiser l’apport solaire. Des cadres minces en aluminium, à rupture thermique, permettent de gagner jusqu’à 20 % en superficie transparente comparativement à des cadres faits de matériaux concurrents. Cette augmentation de l’éclairage naturel, très appréciée des occupants, réduit en même temps le besoin d’éclairage artificiel et la consommation d’énergie correspondante.

L’usage de volets isolants en aluminium par temps froid limite aussi les pertes thermiques pendant la nuit. En saison chaude, les apports solaires doivent être réduits afin d’optimiser le confort thermique des occupants ou de diminuer la charge de climatisation. Ainsi, sous les latitudes chaudes, un vitrage coloré à faible émissivité gagne à être utilisé en combinaison avec des dispositifs d’ombrage comme des persiennes ou des volets solaires. Dans les régions où l’écart de température hiver-été est important, il est crucial que les dispositifs d’ombrage ne nuisent pas à l’apport solaire des surfaces vitrées en saison froide.

Comme on le voit, l’analyse de la contribution des surfaces vitrées ou des fenêtres au bilan énergétique du bâtiment n’est pas une tâche simple; elle doit être faite à l’échelle du bâtiment tout entier, et tenir compte de toutes les caractéristiques de la fenestration. Les fenêtres sont habituellement perçues comme ayant une influence défavorable sur le rendement énergétique des bâtiments. Pourtant, une conception ingénieuse, combinée à une utilisation responsable du bâtiment, peut inverser cette influence. Chacun peut contribuer à un meilleur bilan énergétique en adaptant le chauffage, l’isolation, l’ombrage et la ventilation en fonction de l’ensoleillement et de la saison.