Facteur solaire : qu’est-ce que c’est et comment le calcule-t-on

Le verre pour fenêtres n’est pas seulement un élément qui sépare l’intérieur de l’extérieur, mais c’est un composant fondamental qui peut influencer l’isolation thermique, l’éclairage naturel et, par conséquent, le confort de vie. Le choix du bon verre peut aider à réduire les coûts énergétiques, améliorer l’efficacité thermique et optimiser l’apport de lumière naturelle.

Pour comprendre les performances du verre, il y a des paramètres à considérer comme le facteur solaire et la transmission lumineuse (TL). Le facteur solaire nous aide à comprendre combien d’énergie solaire passe à travers la surface vitrée. La transmission lumineuse, en revanche, représente la quantité de lumière que le verre d’un châssis laisse filtrer vers l’intérieur.

Le facteur solaire est un paramètre déterminant dans la conception d’un bâtiment, surtout lorsque les espaces présentent de grandes surfaces transparentes, car il est capable de quantifier la chaleur qui entre dans les espaces intérieurs. Il s’agit donc d’une valeur importante dans le choix des menuiseries et des fenêtres car elle influence le confort et les économies d’énergie à l’intérieur des bâtiments.

Facteur solaire et verre

Pour comprendre ce que signifie le facteur solaire, il faut d’abord savoir ce qui se passe lorsque la radiation solaire frappe un verre.

Le verre, par nature, est considéré comme transparent à la lumière, mais il l’est seulement partiellement à la radiation solaire. Lorsque un rayon de soleil frappe une surface vitrée, les phénomènes suivants se produisent : 

• réflexion : une partie de la radiation solaire totale incidente est réfléchie par le verre ;
• transmission : une partie de la radiation solaire totale incidente passe à travers le verre ;
• absorption : une partie de la radiation solaire est absorbée par le verre ;
• émission : une partie de la radiation solaire incidente absorbée par le verre est progressivement relâchée dans l’environnement environnant.

Les valeurs mesurées pour chacun de ces phénomènes, corrélés entre eux, déterminent le soi-disant gain solaire ou transmission solaire, indiqué par le paramètre g.

Cette valeur, qui varie entre 0 et 1, indique le rapport entre la quantité de radiation solaire transmise à l’intérieur du bâtiment et celle totale incidente sur la surface externe du verre.

Une valeur tendant vers zéro indique une moindre capacité du verre de transmission solaire, tandis qu’une valeur proche de un indique une haute capacité de transmission.

Qu’est-ce que le facteur solaire

Le facteur solaire, également connu sous le nom de coefficient de gain d’énergie solaire ou transmission totale d’énergie, est une valeur qui mesure la quantité d’énergie solaire qui peut passer à travers un élément vitré. Il est donc capable de quantifier la chaleur qui entre dans les espaces intérieurs et revêt une importance très pertinente dans la détermination du bilan énergétique global.

En effet, pendant les mois d’hiver, les apports solaires gratuits contribuent positivement à réduire le besoin énergétique pour le chauffage. En revanche, pendant la saison estivale, s’ils ne sont pas correctement pris en compte lors de la phase de conception ou lors du choix du produit vitré pour le bâtiment, ils peuvent créer des problèmes de surchauffe, en particulier pour les pays méditerranéens.

Le facteur solaire g d’une surface vitrée, donc, représente le pourcentage d’énergie thermique, τ_e, qui traverse directement la plaque par rapport à l’énergie totale incidente. C’est un indice qui est exprimé en pourcentage % et qui est utile pour évaluer les performances énergétiques d’un élément vitré.

La valeur de ce paramètre peut varier énormément, oscillant d’un minimum de 0,1 à un maximum de 0,9 (10% – 90%).

Dans le cas d’un verre simple g coïncide avec τ_e : 

g = τ_e

Dans le cas d’un verre isolant, le facteur solaire prend en compte un apport supplémentaire, q_i, donné par la radiation réfléchie et transmise par le verre à double vitrage vers l’intérieur. Ainsi, le facteur solaire est égal à : 

g = τ_e + q_i

Quelle est la différence entre facteur solaire, transmittance thermique et transmittance lumineuse

Les valeurs principales dans le choix du verre sont la transmittance thermique, la transmittance lumineuse et le facteur solaire.

Le facteur solaire g est le rapport entre l’énergie solaire qui réussit à passer à travers le verre entrant dans l’environnement et l’énergie solaire totale qui frappe la surface externe de la vitrine. Il est exprimé en pourcentage % et est utile pour évaluer les performances énergétiques d’un élément vitré.

La transmittance thermique U est la quantité de chaleur qui passe d’un environnement chauffé à un environnement froid à travers une surface donnée. Elle mesure l’efficacité avec laquelle un matériau résiste au passage de la chaleur et permet de répondre principalement à deux questions : combien de chaleur retient un bâtiment et combien en disperse. L’unité de mesure de la transmittance thermique est le W/m²K, Watt par mètre carré par Kelvin.

La transmittance lumineuse (TL) exprime la quantité de lumière transmise à travers le verre. C’est le pourcentage de lumière, visible à nos yeux, que le verre d’un châssis laisse filtrer vers l’environnement intérieur. Plus la valeur en % est élevée, plus la pièce sera naturellement éclairée et on économisera sur l’utilisation de sources de lumière artificielle.