Des fenêtres qui changent de teinte Travaux de démonstration et d’essais de verres électrochromes réalisés au Lawrence Berkeley National Laboratory. Source : Roy Kaltschmidt

On connaît les lunettes qui s’opacifient en fonction de la luminosité. Mais il existe aussi des fenêtres dont les verres changent de teinte. À la différence des lunettes, des technologies permettent de faire ce changement sur commande. Comme les lunettes, ces verres – lorsqu’ils sont teintés – réduisent l’éblouissement, mais en bloquant les rayons solaires. Ils ont de surcroît le potentiel de réduire les gains solaires. Coup d’œil sur cette technologie naissante avec Jean-Michel Dussault, fondateur et président de Veridis Solutions.

Veridis Solutions est une jeune entreprise spécialisée en efficacité énergétique de l’enveloppe du bâtiment, en plus d’être un laboratoire de simulation (laboratoire accrédité par le NFRC et le groupe CSA) qui accompagne les manufacturiers dans le processus de certification de leurs produits de fenestration. « On assiste les manufacturiers de produits de fenestration quant à l’amélioration et à la certification de leurs produits. On assiste également les architectes quant aux notions énergétiques de l’enveloppe liées à leurs projets », décrit Jean-Michel Dussault. Mais avant d’en arriver là, il a consacré ses études de maîtrise et de doctorat au développement des connaissances dans le domaine des fenêtres intelligentes au sein du Laboratoire d’Énergétique et de Transfert Thermique du Département de génie mécanique de l’Université Laval. 

Dans la famille des verres intelligents, la technologie la plus mature et la plus prometteuse est celle des verres électrochromes. Ils changent de teinte sous l’effet d’un stimulus de nature électrique qui déclenche une réaction chimique et qui change les propriétés optiques du verre. La réaction est réversible et le verre peut se teinter ou s’éclaircir à différents degrés intermédiaires selon les besoins. « Et c’est le contrôle efficace de la teinte selon les besoins du bâtiment qui en fait réellement des verres intelligents », précise Jean-Michel Dussault. En jouant avec la teinte des verres, il devient entre autres possible de réduire l’éblouissement, d’optimiser l’apport en lumière naturelle pour réduire l’éclairage artificiel et de minimiser les gains solaires pour réduire les besoins en climatisation.

 

Il existe différentes stratégies de contrôle des verres intelligents. Par exemple, dans un contexte de bâtiment dominé par les charges de climatisation, l’une de ces stratégies vise à teinter le verre à un certain degré pour réduire les gains solaires tout en considérant un apport en lumière naturelle pour limiter les besoins en éclairage artificiel. « Dans les bureaux, on a tendance à allumer les lumières par défaut, alors que dans les espaces périphériques, il arrive que la lumière naturelle soit plus que suffisante pour éclairer certains espaces de travail », observe Jean-Michel Dussault.

Il faut en tirer profit pour limiter les charges de climatisation tout en assurant le confort des occupants. Dans cet exemple, le contrôle est rendu possible par l’ajout de capteurs détectant l’intensité lumineuse sur les surfaces de travail. Pour rendre ces stratégies plus complètes, plusieurs autres paramètres tels que les périodes d’occupation peuvent être considérés. En présence d’occupants, le contrôle doit maintenir le compromis entre les lumières naturelle et artificielle. « S’il n’y a plus personne, il n’y a plus de compromis et on peut teinter au maximum pour minimiser les gains solaires », décrit Jean-Michel Dussault. Cela peut être le cas par exemple dans des bureaux en début ou en fin de journée ou sur l’heure du dîner. On peut également penser à fragmenter le contrôle des verres d’une même façade en différentes sections contrôlées séparément, selon leur position et les besoins en énergie et en confort. 

Enfin, il est important de noter que les verres intelligents tels que les verres électrochromes sont des technologies complémentaires aux technologies plus traditionnelles de verres à faible émissivité et que la combinaison de ces deux types de technologies dans une même unité scellée offre des performances accrues. Bien que les débuts de la recherche dans ce domaine datent d’il y a déjà quelques dizaines d’années, les technologies de verres intelligents sont encore relativement nouvelles sur le marché et viennent évidemment avec un surcoût qu’on ne peut justifier que par des analyses de retour sur investissement, surtout dans le contexte québécois, considérant les besoins modérés en climatisation et le faible coût de l’énergie.

La recherche dans ce secteur se poursuit. Une fois rendue mature, la technologie pourrait augmenter ses parts de marché à mesure que le coût de l’énergie augmente et que les incitatifs gouvernementaux et les exigences des codes de construction se resserrent autour de l’efficacité énergétique.


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