Fenêtres apporter la lumière, la chaleur et la beauté dans les bâtiments et de donner un sentiment d'ouverture et d'espace pour les espaces de vie. Ils peuvent également être des sources majeures de perte de chaleur dans le gain de l'hiver et de la chaleur en été. Dans la seule année 1990, l'énergie utilisée pour compenser les pertes et les gains de chaleur par les fenêtres indésirables dans les bâtiments résidentiels et commerciaux aux États-Unis a coûté 20 milliards de $ (un quart de toute l'énergie utilisée pour le chauffage et le refroidissement). Toutefois, lorsqu'il est correctement choisi et installé, les fenêtres peuvent aider à réduire les coûts de chauffage, de refroidissement et l'éclairage d'une maison. Cet article décrit une option - l'efficacité énergétique - fenêtres disponibles pour réduire le chauffage d'une maison et le refroidissement des besoins énergétiques.
Contrôler les fuites d'air
Lorsque les fuites d'air autour des fenêtres, de l'énergie est gaspillée. L'énergie est également transférée à travers les centres, les bords, et les cadres de fenêtres. L'élimination ou la réduction de ces chemins de flux de chaleur peut grandement améliorer l'efficacité énergétique des fenêtres et, finalement, des maisons. Plusieurs options sont disponibles pour réduire les fuites d'air autour Windows- les options les moins chers sont calfeutrage et froid, suivi par le remplacement des cadres de fenêtres.
Calfeutrage et bise
Caulks sont composés hermétiques (généralement en latex ou silicone) qui remplissent les fissures et les trous. Avant l'application de nouvelles calfeutrage, vieux calfeutrant ou de la peinture résidu restant autour d'une fenêtre doivent être éliminées à l'aide d'un couteau à mastic, brosse dure, ou solvant spécial. Après vieux calfeutrant est retiré, le nouveau produit de calfeutrage peut ensuite être appliqué à toutes les articulations dans le cadre de la fenêtre et l'articulation entre le cadre et le mur. Le meilleur moment pour appliquer calfeutrage est temps sec lorsque la température extérieure est supérieure à 45 ° Fahrenheit (7,2 ° Celsius). Faible taux d'humidité est important lors de l'application pour empêcher les fissures de gonflement à l'humidité. Les températures chaudes sont également nécessaires pour le calfeutrage sera réglée correctement et à adhérer à la surface.
Coupe-bise est une étroite bande de métal, le vinyle, le caoutchouc, feutre, mousse ou qui scelle la zone de contact entre les parties fixe et mobile d'un joint de fenêtre. Il doit être appliqué entre le châssis et le cadre, mais ne doit pas interférer avec l'opération de la fenêtre. Pour plus d'informations sur les produits de calfeutrage et froid, contacter l'efficacité énergétique et des énergies renouvelables Clearinghouse (EREC).
Remplacement de châssis de fenêtre
Le type et la qualité du cadre de la fenêtre affectent généralement les caractéristiques d'infiltration d'air et la perte de chaleur d'une fenêtre. Beaucoup de cadres de fenêtres sont disponibles, toutes avec des degrés variables de l'efficacité énergétique. Certains des cadres de fenêtres les plus courants sont-volet fixes, à battants, double et simple-hung, coulissement horizontal, trémie, et auvent.
Lorsqu'il est correctement installé, fenêtres à vitrage fixe sont étanches et peu coûteux et peuvent être conçus sur mesure pour une grande variété d'applications. Mais, parce qu'ils ne peuvent pas être ouverts, fenêtres à vitrage fixe ne conviennent pas dans des endroits où la ventilation est nécessaire.
Casement, auvent de fenêtres, et trémies avec des joints de compression sont modérément étanche à l'air et de fournir une bonne ventilation lors de l'ouverture. Les fenêtres à battants ouverts sur le côté avec des manivelles. Fenêtres à auvent sont semblables à des fenêtres à battant, sauf que leurs charnières sont situés aux sommets des fenêtres au lieu de sur les côtés. Hopper fenêtres sont des versions inversées de fenêtres à auvent avec leurs gonds situés au fond. Fenêtres avec des joints de compression permettent environ la moitié autant fuites d'air que les fenêtres à guillotine et coulissantes horizontales avec joints coulissants.
Fenêtres à guillotine ont ceintures supérieures et inférieures (les sections de glissement de la fenêtre) et peuvent être ouvertes en tirant les ceintures inférieures ou tirant vers le bas la ceinture supérieure. Bien qu'ils soient parmi les plus populaires de type fenêtre, fenêtres à guillotine peut être inefficace parce qu'ils sont souvent fuit. Fenêtres à guillotine simple sont un peu mieux parce que l'on se déplace uniquement à guillotine. Fenêtres coulissantes horizontales sont comme des fenêtres à guillotine, à l'exception que les ceintures sont situés sur les bords gauche et droit plutôt que sur les hauts et les bas. Fenêtres coulissantes horizontale ouverte sur le côté et sont particulièrement adaptés pour les espaces qui nécessitent une longue vue étroit. Ces fenêtres, cependant, fournissent habituellement une ventilation minimale et, comme les fenêtres à guillotine, peut être très perméable.
Réduire la perte de chaleur et la condensation
Fabricants représentent habituellement l'efficacité énergétique des fenêtres en fonction de leurs valeurs U (conductance de chaleur) ou de leurs valeurs R (résistance au flux de chaleur). Si la valeur R d'une fenêtre est élevé, il perdra moins de chaleur que l'une avec un R-valeur inférieure. Inversement, si la valeur U d'une fenêtre est faible, il perdra moins de chaleur que celui avec une valeur U plus élevé. En d'autres termes, les valeurs U sont les inverses des valeurs R (valeur U = 1 / R-valeur). La plupart des fabricants de fenêtres utilisent des valeurs R Note leurs fenêtres.
Habituellement, fenêtre R-valeurs vont de 0,9 à 3,0 (U-valeurs vont de 1,1 à 0,3), mais certaines exceptions à haute efficacité énergétique existent également. Lorsque l'on compare les différentes fenêtres, vous devez vous assurer que tous les U-ou R-valeurs indiquées par les fabricants: (1) sont basés sur les normes actuelles établies par la Society of Heating, Refrigerating américaine, et Air-Conditioning Engineers (ASHRAE), (2) sont calculés pour l'ensemble de la fenêtre, y compris le châssis, et pas seulement pour le centre de la vitre, et (3) représentent la même taille et le style de fenêtre.
Les cinq facteurs suivants affectent la valeur R d'une fenêtre.
- Le type de vitrage (par exemple, verre, plastique, verre traité)
- Le nombre de feuilles de verre
- La taille de l'espace d'air entre les couches de verre
- La résistance thermique ou la conductance des matériaux de trame et d'écartement
- Le "étanchéité" de l'installation (par exemple, les fuites d'air - voir la discussion précédente).
Types de vitrages Matériaux
Traditionnellement, verre clair a été la matière première disponible pour les vitres dans les maisons. Cependant, au cours des dernières années, le marché des vitrages - ou de coupe et de montage des vitres dans des cadres - a considérablement changé. Maintenant, plusieurs types de vitrages spéciaux sont disponibles qui peuvent aider à la perte de chaleur de régulation et de la condensation.
Faible émissivité (low-e) en verre - Formé d'un revêtement spécial de surface pour réduire le transfert de chaleur à travers la fenêtre. Ces revêtements reflètent entre 40 et 70 pour cent de la chaleur qui est normalement transmis à travers le verre clair, tout en permettant le plein montant de la lumière de passer à travers.
Absorbant la chaleur du verre - Contient teintes spéciales qui lui permettent d'absorber autant que 45 pour cent de l'énergie solaire entrant, réduire le gain de chaleur. Une partie de la chaleur absorbée, toutefois, passe à travers la fenêtre par conduction et reradiation.
Verre réfléchissant - A été revêtue d'un film réfléchissant et est utile dans le contrôle de gain de chaleur solaire pendant l'été. Il réduit également le passage de la lumière toute l'année, et, comme le verre absorbant la chaleur, il réduit la transmission solaire.
Les vitrages en plastique - Lacrylic, le polycarbonate, le polyester, le fluorure de polyvinyle, et le polyéthylène sont également largement disponibles. Les plastiques peuvent être plus fort, plus léger, moins cher et plus facile à couper que le verre. Certains plastiques ont aussi transmission solaire plus élevée que le verre. Cependant, les plastiques ont tendance à être moins durables et plus sensibles aux effets du temps que ce qui est en verre.
Tempête de Windows
Peut augmenter l'efficacité des fenêtres à simple vitrage, l'efficacité énergétique de type moins de vitrage. Le type le plus simple de la fenêtre de la tempête est un film plastique collé à l'intérieur du cadre de la fenêtre. Ces films sont généralement disponibles en kits préemballés. Bien que les films plastiques sont facilement installés et enlevés, ils sont facilement endommagés et peuvent réduire la visibilité. Des feuilles de matière plastique rigide ou semi-rigides tels que le plexiglas, acrylique, polycarbonate, polyester ou renforcée par des fibres peuvent être fixés directement au châssis de fenêtre ou montés dans les canaux autour du cadre généralement à l'extérieur du bâtiment. Ces matériaux plus durables sont également disponibles en kit.
Couches de verre et l'air Espaces
Norme verre à volet unique a très peu de valeur isolante (environ R-1). Il ne fournit qu'une mince barrière à l'extérieur et peut rendre compte de la perte de chaleur considérable et le gain. Traditionnellement, l'approche pour améliorer l'efficacité énergétique d'une fenêtre a été d'augmenter le nombre de panneaux de verre dans l'unité, parce que plusieurs couches de verre augmentent la capacité de la fenêtre de résister flux de chaleur.
Fenêtres à double ou triple vitrage isolant ont aéroports ou remplies de gaz espaces entre chaque volet. Chaque couche de verre et les espaces d'air résistent flux de chaleur. La largeur des espaces d'air entre les vitres est important, parce que des espaces d'air qui sont trop larges (plus de 5/8 de pouce ou 1,6 cm) ou trop étroite (moins de 1/2 pouce ou 1,3 cm) ont R-valeurs inférieures ( autrement dit, ils permettent le transfert de chaleur trop). Avancés, des fenêtres à carreaux multiples sont maintenant fabriqués avec des gaz inertes (argon ou le krypton) dans les espaces entre les vitres, car ces gaz transfèrent moins de chaleur que l'air fait.
Fenêtres à carreaux multiples sont beaucoup plus chers que les fenêtres à simple vitrage et limitent les options de cadrage en raison de leur poids accru.
Cadre et Spacer Matériaux
Les châssis de fenêtre sont disponibles dans une variété de matériaux comprenant l'aluminium, le bois, le vinyle, et fibre de verre. Les cadres peuvent être composées principalement d'un matériau, ou ils peuvent être une combinaison de différents matériaux tels que le bois revêtus de vinyle ou en bois recouvert d'aluminium. Chaque matériau du cadre a ses avantages et ses inconvénients.
Les cadres en aluminium - Conduire la chaleur et donc perdre de la chaleur plus rapidement et sont sujettes à la condensation. Par anodisation ou revêtement, la corrosion électro-galvanique et la détérioration des cadres en aluminium peut être évitée. En outre, la résistance thermique de cadres en aluminium peut être considérablement améliorée en plaçant des bandes continues en matière plastique isolante entre l'intérieur et l'extérieur du cadre.
Cadres en bois - Avez-R des valeurs plus élevées, ne sont pas affectées par des températures extrêmes, et ne favorisent pas généralement la condensation. Châssis bois font requièrent une maintenance importante sous la forme de peinture ou teinture périodique. Si pas correctement protégé, cadres en bois peuvent gonfler, ce qui conduit à la pourriture, le gauchissement et le collage.
Fenêtre en vinyle cadres - Qui sont fabriqués principalement à partir de chlorure de polyvinyle (PVC), offre de nombreux avantages. Disponible dans un large éventail de styles et de formes, les cadres en vinyle ont modéré à R-valeurs élevées, sont facilement personnalisés, à des prix compétitifs, et nécessitent très peu d'entretien. Alors que les cadres en vinyle ne possèdent pas la force inhérente de métal ou de bois, les fenêtres de plus grande taille sont souvent renforcées par des barres d'aluminium ou d'acier d'armature.
En fibre de verre des cadres - Cadres en fibre de verre sont relativement nouveaux et ne sont pas encore largement disponibles. Avec quelques-unes des plus hautes valeurs R, cadres en fibre de verre pour l'isolation sont excellents et ne seront pas déformer, rétrécir, de la houle, la pourriture et à la corrosion. La fibre de verre non protégés ne résiste pas aux intempéries et est donc toujours peints. Certains cadres en fibre de verre sont hollow- tandis que d'autres sont remplis avec une isolation en fibre de verre.
Entretoises
Entretoises sont utilisées pour séparer plusieurs panneaux de verre dans les fenêtres. Bien que le métal (généralement en aluminium) entretoises sont généralement installés pour séparer le verre des fenêtres à carreaux multiples, ils conduisent la chaleur. Par temps froid, la résistance thermique autour du bord de la fenêtre est inférieure à celle de la cen- trale ainsi, la chaleur peut s'échapper, et la condensation peut se produire le long des bords. Pour pallier ces problèmes, un fabricant a développé une fenêtre multi-volet en utilisant un 1/8-pouces de large (0,32 centimètres à l'échelle) séparateur de mousse de PVC placé le long des bords du cadre. Comme les autres fenêtres à carreaux multiples, ceux-ci utilisent des entretoises métalliques pour le soutien, mais parce que le séparateur de mousse est fixé sur le dessus de l'entretoise entre les vitres, la perte de chaleur et la condensation sont réduits. Plusieurs fabricants de fenêtres en sandwich maintenant séparateurs en mousse, entretoises en nylon, et les matériaux d'isolation tels que le poly-styrène et laine de roche entre le verre à l'intérieur de leurs fenêtres.
Options supplémentaires pour réduire la perte de chaleur et le gain via Windows
Isolation mobile, tels que les nuances isolantes, volets et des stores, peut être appliqué à l'intérieur des fenêtres pour réduire la perte de chaleur dans le gain de l'hiver et de la chaleur en été. Dispositifs de protection solaire, comme les auvents, volets extérieurs, ou des écrans, peuvent être utilisés pour réduire le gain de chaleur indésirable en été.
Dans la plupart des cas, ces traitements de fenêtre sont plus rentables que les remplacements de fenêtres éconergétiques et doivent être considérés en premier. Des informations supplémentaires sur les traitements de fenêtre est disponible à partir de l'EREC.
Conclusion
Réduire les pertes de chaleur ou de gain dans les maisons inclut souvent soit l'amélioration de fenêtres existants ou de les remplacer. Options à faible coût disponibles pour l'amélioration sont calfeutrage, froid, fenêtres de rénovation des films, et des traitements de fenêtre. Le remplacement des fenêtres impliquera l'achat de nouveaux matériaux, qui devrait adhérer à certaines normes d'efficacité énergétique.
Différentes combinaisons de style de cadre, matériau du cadre, et le vitrage peuvent donner des résultats très différents lors de la pesée de l'efficacité énergétique et le coût. Par exemple, une vitre fixe est le plus étanche à l'air et le moins expensive- une fenêtre avec un cadre en bois est susceptible d'avoir une perte de chaleur moins conducteur que l'un avec un aluminium double vitrage cadre, à faible émissivité unités de fenêtres sont tout aussi efficaces que les fenêtres à triple vitrage non traitées, mais le coût et peser moins.
Pas une fenêtre est adapté pour chaque application. De nombreux types de fenêtres et les films de fenêtre sont disponibles qui servent à des fins différentes. De plus, vous pouvez découvrir que vous avez besoin de deux types de fenêtres pour votre maison à cause des directions que vos fenêtres visage et votre climat local. Pour faire des achats judicieux, examiner d'abord vos besoins en matière de chauffage et de refroidissement et de hiérarchiser les caractéristiques souhaitées telles que l'éclairage naturel, le chauffage solaire, l'ombrage, la ventilation, et la valeur esthétique.
Contenu fourni par le DOE