Utilisez des fenêtres pour battre la chaleur

Photo: bsh2.com

Les fenêtres apportent des vues, un confort, une ventilation et une efficacité énergétique à une maison. Les fenêtres apportent également de grands gains de chaleur solaire et donnent un coup de pied au système de refroidissement en surmultipliée, sans parler des rayons UV dommageables qui a décollé des meubles, des draperies et des tapis. Que une maison soit conçue pour s'adapter à votre site de rêve ou si vous travaillez avec un constructeur pour sélectionner les meilleures options pour une maison de quartier, une efficacité énergétique accrue et une réduction des coûts de chauffage et de refroidissement peuvent être réalisés en planifiant soigneusement le placement des fenêtres.

La protection contre le soleil a un sens grand dollar. Selon le u.S. Département de l'énergie, un ménage moyen dépense plus de 40% de son budget d'énergie annuel total sur les coûts de chauffage et de refroidissement. Dans le sud de la Floride, les consommateurs peuvent dépenser autant pour les coûts de refroidissement seuls. Ces coûts peuvent être réduits de 15% en moyenne simplement en passant à des fenêtres éconergétiques et en planifiant le placement, l'ombrage et la ventilation des fenêtres.

Quelle voie à tourner
D'abord et avant tout, les propriétaires doivent prêter attention à la direction de leur maison. L'angle du soleil en été et la longueur de l'exposition directe sont extrêmes sur les côtés orientés orientaux et vers l'ouest de la maison.

Steve Easley, expert en énergie basé en Californie, explique comment éviter ce soleil battant, tout en comprenant que personne ne veut un mur vierge sans fenêtres. «Orientez votre verre pour qu'il soit confronté au sud», dit Easley. «Le soleil est plus élevé en été, il frappe donc le verre à un angle direct. Évitez également de grandes quantités de vitrage sur les faces est et ouest où le soleil le chauffera à un angle direct pendant de longues périodes."

Pour une maison à climat à chaud, la lutte contre le soleil et le contrôle des coûts de refroidissement sont l'objectif critique de la conception et des calculs d'énergie. Dans certaines régions du pays, les revues et les approbations de conception se concentrent sur la capacité d'un bâtiment à contrôler le gain de chaleur solaire. Les bourses d'examen progressives veulent connaître l'impact du gain de chaleur solaire sur les charges de refroidissement, ou la quantité d'énergie nécessaire pour réduire la température d'une maison. Ces conseils nécessitent des stratégies pour réduire le gain de chaleur sans consommation d'énergie trop consommatrice. Contrôler la consommation d'énergie dans les climats chauds signifie contrôler le gain de chaleur.

«Lorsque nous avons créé le Palm Springs Energywise House, nous avons conçu d'abord pour les vues», explique Dennis Cunningham, un constructeur à Palm Springs Modern Homes, «alors nous avons fait les calculs pour voir si nous pouvions le faire fonctionner. Nous avons eu de la chance avec ce projet que les vues étaient nord-nord-ouest. En conséquence, nous ne recevons aucun soleil battant."

Éviter l'accumulation de chaleur
Le gain de chaleur solaire est le plus grand ennemi énergétique des maisons à travers le pays. Mieux vaut placer des fenêtres d'images, des portes coulissantes et des fenêtres palladiennes qui sont en plein essor face au nord et au sud que de souffrir de la chaleur extrême grande que les fenêtres à l'est et à l'ouest apporteront. Pour une maison dans un climat du nord, cette approche a un avantage secondaire dans la mesure où les fenêtres orientées au sud attirent les rayons directs et réchauffants pendant l'hiver. Peu importe où se trouve une maison, une bonne planification des fenêtres se concentre sur le contrôle du gain de chaleur solaire pendant les mois d'été. Si ce même contrôle peut apporter une chaleur supplémentaire pendant la saison de chauffage, considérez cela comme un bonus.

Easley utilise une porte de verre coulissante à un seul volet comme exemple de la façon dont la sélection et le placement du verre peuvent avoir un impact. Le soleil direct sur le verre générera 250 BTU par pied carré de vitrage par heure, la même unité de mesure utilisée pour évaluer la sortie d'un four.

Pour une porte en verre coulissante moyenne de 6 pieds par 7 pieds, ce qui fait 10 000 BTU à la seule heure de la porte seule. Il faudrait près d'une tonne de puissance de climatisation pour compenser cette augmentation de la chaleur. Puisqu'une maison moyenne utilise trois tonnes de climatisation par heure, le curseur utiliserait un tiers de cette énergie de refroidissement par heure. Le gain de chaleur solaire se produit partout, souligne Easley. "Même dans le Midwest, vous pouvez toujours avoir des factures de climatisation qui coûtent autant que votre facture de chauffage, donc ne sous-estimez jamais l'impact de votre verre", dit-il.

Solutions de conception
Prendre des mesures pour réduire le gain de chaleur solaire en été. Tout d'abord, créez de l'ombre dans la mesure du possible et fournissez des surplombs pour les fenêtres qui reçoivent de grandes quantités de lumière directe en été. "Nous devons ici éviter le soleil de battement occidental", dit Cunningham. «Le soleil occidental ici est un soleil tellement flagrant, chauffant et en bougies qu'il brûle les meubles à l'intérieur, la décolore."

Pour compenser, Cunningham et l'architecte Dan Thornbury ont fait face à la maison Energywise au nord, avec son côté incliné au nord-ouest, ce qui a permis au foyer de jeter sa propre teinte du côté est-sud-est de la maison. Thornbury a placé une tour d'escalier sur la façade orientée vers l'ouest, qui est parsemée d'un mélange de fenêtres de différentes tailles pour offrir une vue de teaser sur les montagnes sans verre ajouté et le gain de chaleur qui l'accompagne. Un certain nombre de petites fenêtres d'escalier sont également opérationnelles et fonctionnent pour fournir des brises transversales de ventilation lorsque les portes de poche sont ouvertes à l'est.

Fenêtres intelligentes
Une autre façon de couper le gain de chaleur solaire des fenêtres est d'installer des fenêtres à haute efficacité conçues pour bloquer le transfert de chaleur en hiver et l'été. La sélection d'une unité de verre à basse et à faible enrobage peut économiser des centaines de dollars sur des factures de services publics annuelles. Se déplacer vers un verre basse-e spectralement sélectif dans une unité de verre isolé (IGU) à double passion apportera les plus grandes économies et efficacité de tous. Ces fenêtres ont une couche de métal microthin qui reflète la chaleur vers la source. Les revêtements spectralement sélectifs dévient les rayons qui provoquent une accumulation de chaleur et une dégradation des UV, tout en permettant à la lumière visible de pénétrer.

«En moyenne, le verre standard laisse 90% de la chaleur du soleil. Un verre bas-E standard laisse environ 70%. Un verre à revêtement spectralement laisse seulement 40% de la chaleur du soleil », dit Easley.

Bloquer le gain de chaleur en été est une stratégie intelligente. Easley encourage la construction de cantilevers au-dessus des façades orientées occidentales et orientales à l'observation des fenêtres ci-dessous. Plantez des arbres d'ombre, ajoutez des surplombs ou des auvents et utilisez l'étiquette du Conseil de notation national des Fenestrations. Les étiquettes NFRC indiquent la quantité de fenêtre donnée à la lumière (VLT), la quantité de perte de chaleur qu'il est susceptible de subir (facteur U) et la quantité de chaleur solaire qu'il permet (SHGC). L'étiquette Energy Star correspond également aux fenêtres à leurs climats.