Aujourd’hui, les architectes, les entrepreneurs et les propriétaires de bâtiments visent le même objectif : obtenir la meilleure performance thermique de l’enveloppe d’un bâtiment. Bien que les solutions avancées de remplissage de verre, comme le verre à faible émissivité ou le verre rempli d’argon, aient traditionnellement été considérées comme le moyen le plus facile d’améliorer les performances, la mise à niveau du système d’ossature d’un bâtiment avec des cadres en aluminium peut être l’option la plus rentable pour exercer une intelligence environnementale, améliorer les performances thermiques d’un bâtiment et obtenir la certification LEED Gold ou Platinum.
Dans le passé, les systèmes d’ossature en aluminium étaient connus pour leur conductivité thermique élevée, ou leur vulnérabilité aux gains et aux pertes de chaleur. Par conséquent, lorsque les architectes cherchaient à respecter ou à dépasser les exigences des codes, ils se rabattaient sur des solutions de remplissage de vitrage avancées pour faire la différence.
Mais ces dernières années, les innovations en matière d’ossature ont poussé la performance thermique vers de nouveaux sommets, aidant à respecter et à dépasser les codes énergétiques en évolution, et à solidifier sa position principale dans la conception éco-énergétique d’un bâtiment.
Voici deux domaines en particulier où les ossatures en aluminium ont évolué.
1. Performance thermique
La performance thermique d’un système d’ossature est moins efficace lorsque l’aluminium qui se trouve à l’intérieur de l’espace conditionné se connecte avec le matériau extérieur non conditionné. Dans les climats froids, l’aluminium agit comme un glaçon dans votre bâtiment, ce qui nécessite plus d’énergie pour contrôler la température intérieure. Cela rend le type de système d’ossature, et la performance de ce système, critique lorsqu’on considère la performance énergétique d’un bâtiment.
Les freins thermiques dans les systèmes d’ossature en aluminium ont été introduits pour la première fois pour aider à résoudre le problème de la conductivité thermique élevée il y a près de 35 ans, dans le cadre de la réponse à la crise énergétique des années 1970. Aujourd’hui, la technologie des freins thermiques est devenue plus avancée. Les fabricants d’ossature en aluminium utilisent souvent l’une des deux méthodes suivantes : coulée et débridage ou entretoises en polyamide.
Un procédé de coulée et de débridage crée des ruptures thermiques et améliore la performance énergétique en remplissant un canal dans l’extrusion d’aluminium avec un matériau en polyuréthane, puis en retirant, ou en débridant, le fond du canal. L’extérieur du cadre en aluminium est isolé thermiquement de l’intérieur de l’aluminium dans le système de vitrage. Ce procédé permet de réaliser de fortes économies d’énergie sur le plan économique.
De nombreux fabricants ont proposé des procédés de coulage et de débridage plus innovants, qui améliore l’adhérence du matériau polyuréthane à l’extrusion d’aluminium dans la méthode de coulage et de débridage. Ces méthodes permettent d’économiser de l’énergie et de réduire la condensation, offrant des performances éprouvées pendant toute la durée de vie du bâtiment.
En outre, de nouvelles utilisations du matériau ont été découvertes, notamment dans les murs-rideaux, en utilisant le polyamide pour remplacer la plaque de pression traditionnelle en aluminium. Une composition en polyamide, par exemple, présente des valeurs de transmission thermique nettement inférieures à celles de l’aluminium, offrant des performances structurelles et thermiques qui permettent d’obtenir des augmentations de performance allant jusqu’à 20 % de réduction du facteur U.
2. Résistance à la condensation
La résistance à la condensation est essentielle à la performance thermique d’un bâtiment. L’Alliance de l’industrie du fenêtrage et du vitrage a développé le facteur de résistance à la condensation (CRF) comme méthode d’évaluation du rapport entre la différence de température de la surface et de la température ambiante. Les technologies d’amélioration thermique des systèmes d’ossature en aluminium réduisent considérablement les pertes de chaleur par temps froid, produisant des températures de surface intérieure plus chaudes sur les cadres, ce qui contribue à atténuer la condensation et à augmenter ainsi la performance thermique d’un bâtiment.
L’outil CRF a été créé pour aider à calculer la résistance à la condensation en fonction de conditions environnementales spécifiques. Les technologies de modélisation thermique, comme l’outil logiciel NFRC Component Modeling Approach (CMA), peuvent aider à identifier les attributs spécifiques de l’ossature à prendre en compte lorsque la condensation est une préoccupation et aide également un sélectionneur d’ossature à comparer un produit à un autre. La norme AAMA 501-19 traite spécifiquement des températures de surface intérieure des systèmes de fenêtrage commerciaux. La norme AAMA 515-9-19 peut être utilisée pour évaluer la condensation des systèmes de murs extérieurs en utilisant la température de surface. Elle fournit une procédure de mesure de la température de surface qui peut être utilisée pour évaluer les maquettes de mur pour une éventuelle condensation, comme spécifié dans les documents contractuels.