Activité 8 – Triple ou double vitrage ? SITUATION PRO

Ch04 – Transferts thermiques | 1ère ERA-MA | ⏱ 30 min

Dernière mise à jour : 31 mai 2026

Ce que tu vas apprendre :

Comparer simple, double et triple vitrage par leur Uw
Calculer le gain énergétique d'un changement de fenêtre
Choisir le vitrage selon l'orientation et le climat

🤔 Avant de commencer

Le triple vitrage est-il TOUJOURS mieux que le double vitrage ?

Non. Le triple vitrage isole mieux (Uw ≈ 0,7 vs 1,1) MAIS il laisse passer moins de soleil en hiver (facteur g ≈ 50 % vs 60 %). En climat ensoleillé (Sud), le double vitrage gagne davantage par les apports solaires qu'il ne perd en isolation. Triple vitrage : pertinent au Nord (Lille, Strasbourg, montagne), pas forcément au Sud (Toulouse, Marseille).

Situation – Sophie, ingénieure menuiserie passive (Rennes)

Sophie, ingénieure chez « MenuiPass 35 » à Rennes, conçoit les menuiseries pour une maison passive RE2020. Elle compare double vs triple vitrage selon l'orientation des fenêtres.

📖 Vocabulaire

Uw (W/m²·K): Coefficient de transmission thermique de la fenêtre complète (vitrage + cadre). Plus bas = mieux. Norme RE2020 : Uw ≤ 1,3.
Facteur solaire g: Fraction du rayonnement solaire transmis. Compris entre 0 (opaque) et 1 (parfait). Double : 0,60. Triple : 0,50.
Argon: Gaz noble injecté entre les verres. Conductivité 30 % inférieure à l'air → meilleure isolation. Standard depuis 2010.

Document 1 — Données projet Sophie

Maison neuve 120 m² à Rennes. RE2020.
Fenêtres : 25 m² au total (Sud : 12 m², Nord : 8 m², Est/Ouest : 5 m²).
Double vitrage 4/16/4 argon : Uw = 1,1 W/m²·K, facteur g = 0,60. Prix : 350 €/m².
Triple vitrage 4/14/4/14/4 argon : Uw = 0,7 W/m²·K, facteur g = 0,50. Prix : 550 €/m².
Apports solaires Rennes Sud hiver : ≈ 150 kWh/m²·an.
ΔT moyenne hiver : 19 °C − 6 °C = 13 °C.
Heures de chauffe : 4 320 h/an.

Problématique : Pour chaque orientation, double ou triple est-il plus rentable ?

Q1 APP

Déperdition annuelle par m² pour double vitrage : Uw × ΔT × heures.

D_double = 1,1 × 13 × 4 320 / 1 000 = 61,8 kWh/m²·an.

D_triple = 0,7 × 13 × 4 320 / 1 000 = 39,3 kWh/m²·an.

Économie triple vs double : 22,5 kWh/m²·an.

Q2 REA

Apport solaire par m² pour double et triple (Sud).

A_double = 0,60 × 150 = 90 kWh/m²·an.

A_triple = 0,50 × 150 = 75 kWh/m²·an.

Perte solaire triple vs double : 15 kWh/m²·an.

Q3 ANA

Bilan net (économie déperdition − perte solaire) pour fenêtre Sud.

Net Sud = 22,5 − 15 = +7,5 kWh/m²·an en faveur du triple.

Triple gagne mais peu. Au Sud, double vitrage reste compétitif.

Q4 ANA

Pour fenêtre Nord (apports solaires ≈ 50 kWh/m²·an), bilan net ?

A_double_Nord = 0,60 × 50 = 30 kWh/m²·an. A_triple = 25.

Perte solaire triple : 5 kWh/m²·an.

Net Nord = 22,5 − 5 = +17,5 kWh/m²·an en faveur du triple.

Triple gagne nettement. Logique : peu de soleil au Nord, donc le gain isolation domine.

Q5 REA

Bilan énergétique annuel total maison Sophie (12 m² Sud + 8 Nord + 5 E/O à 100 kWh/m²·an).

Sud (12 m²) : +7,5 × 12 = 90 kWh/an.

Nord (8 m²) : +17,5 × 8 = 140 kWh/an.

E/O (5 m²) — apports moyens : Net = 22,5 − 0,5×100×(0,60−0,50) = 22,5 − 5 = 17,5 → ×5 = 87,5.

Total annuel triple vs double : +317 kWh/an. Économie ≈ 57 €/an.

Q6 ANA

Surcoût triple vs double : 200 €/m² × 25 m² = 5 000 €. ROI ?

ROI = 5 000 / 57 ≈ 88 ans. Très long.

L'écart entre triple et double n'est pas rentable sur la seule économie énergie. Pour qu'il soit intéressant : (1) climat très froid (Strasbourg, montagne) où ΔT plus grand, (2) maison ultra-isolée passive où les fenêtres deviennent le poste dominant.

Q7 VAL

Sophie recommande : strategy avec mix double/triple selon orientation.

Stratégie optimale RE2020 à Rennes :

Sud : double vitrage haute performance (Uw 1,0) avec brise-soleil. Maximise apports hiver, limite surchauffe été.
Nord, Est, Ouest : triple vitrage (Uw 0,7). Pas d'apports solaires significatifs, on optimise l'isolation.

Surcoût ciblé : 13 m² (Nord+E/O) × 200 = 2 600 € au lieu de 5 000 €. ROI revient autour de 40-50 ans, plus raisonnable. Et le confort hivernal au Nord est nettement amélioré.

Q8 COM

Note technique de Sophie (4 lignes).

Préco vitrages maison passive — Sophie (MenuiPass 35 Rennes)
• Sud (12 m²) : double vitrage Uw 1,0 + brise-soleil saisonnier (apports hiver max).
• Nord, E/O (13 m²) : triple vitrage Uw 0,7 (isolation prioritaire).
• Surcoût mix vs tout-double : 2 600 €. Économie ≈ 70 €/an net (apports + déperditions).
• Argument client : confort radiant (T_surf vitrage 17 °C en triple vs 14 °C double).

✅ Auto-évaluation

Je calcule une déperdition Uw × ΔT × heures. Je calcule un apport solaire g × E_solaire. Je fais un bilan net (économie − perte solaire) selon orientation.

Bonus — Pourquoi un gaz noble entre les verres ?

L'argon (Ar) ou le krypton (Kr) sont injectés entre les vitres pour 2 raisons :

Conductivité plus faible que l'air : argon λ = 0,018 vs air 0,025 (30 % moins). Krypton encore mieux : 0,009.
Pas de convection : gaz plus denses que l'air, mouvements internes réduits.

Krypton : 2× plus efficace que l'argon mais 10× plus cher. Utilisé sur triple vitrage haute performance ou doubles épaisseur réduite (4/8/4 mm).

Limite : avec le temps, le gaz s'échappe lentement (1-2 %/an). Au bout de 20 ans, le vitrage perd jusqu'à 40 % de sa performance.

À retenir

Uw (W/m²·K) : transmission de la fenêtre complète. Plus bas = mieux.
Facteur g : transmission solaire. Plus bas en triple, perte d'apport hiver.
Bilan = économie déperdition − perte solaire. Dépend de l'orientation.
Triple vitrage : pertinent au Nord/Est/Ouest, pas systématique au Sud.

📚 §2 (Conduction) + §4 (Rayonnement) de la leçon Ch04.