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Volume 48, numéro 1921 juin 2012

Fenêtre de génie

Un verre aux propriétés optiques adaptables promet de minimiser la facture énergétique des bâtiments
Une fenêtre intelligente conçue par des chercheurs de la Faculté des sciences et de génie pourrait réduire de façon substantielle la consommation d'énergie dans les immeubles et édifices de bureaux. Jean-Michel Dussault et Louis Gosselin, du Département de génie mécanique, et Tigran Galstian, du Département de physique, de génie physique et d’optique, avancent, dans un récent numéro de la revue scientifique Solar Energy, que l'efficacité énergétique de cette fenêtre est 10 % supérieure aux meilleurs modèles présentement sur le marché.

Les fenêtres sont encore le maillon faible de l'enveloppe d'un bâtiment, ce qui n'empêche pas les architectes d'y avoir généreusement recours depuis quelques années. Les meilleurs modèles comptent maintenant deux ou trois panneaux de verre, dont le vide est rempli d'un gaz comme l'argon servant à limiter les pertes de chaleur. «Malgré les progrès, ces fenêtres ont un facteur d'isolation de 5 ou 6, alors que celui des murs peut atteindre 30», souligne l'étudiant-chercheur Jean-Michel Dussault.

La fenêtre idéale doit réaliser la quadrature du cercle. «En hiver, elle doit laisser entrer les radiations solaires pour minimiser les coûts de chauffage. En été, elle doit faire exactement le contraire pour limiter les coûts de climatisation», rappelle-t-il. Et tout ça en laissant filtrer la lumière du jour, bien sûr.

Les chercheurs Dussault, Gosselin et Galstian ont trouvé une façon de s'approcher de cet idéal. Ils ont ajouté, sur la face intérieure du panneau de verre extérieur de leur fenêtre, une pellicule dont les propriétés optiques peuvent être modifiées par le passage d'un courant électrique. «Le système qui contrôle cette pellicule tient compte de facteurs tels que le rayonnement solaire, la température intérieure et extérieure, l'humidité et l'éclairage artificiel», précise Jean-Michel Dussault, qui se garde bien de dévoiler tous les secrets de cette technologie.

Les chercheurs ont estimé l'efficacité de leur fenêtre à l'aide d'un modèle numérique reposant sur des données climatiques réelles de la région de Québec. Leurs simulations laissent entrevoir des gains appréciables pour les façades sud, ouest et est des édifices. Le gain d'efficacité serait de l'ordre de 50% comparé à des fenêtres de verre clair et de 10% comparé aux meilleures fenêtres sur le marché. Les fenêtres intelligentes coûteraient évidemment plus cher que les modèles courants. «Avec les années, il y aurait un retour sur l'investissement, fait toutefois valoir Jean-Michel Dussault. Et c'est sans compter le fait que l'efficacité de ces fenêtres permettrait d'opter pour un système de climatisation plus petit.»

Cette fenêtre intelligente pourrait bientôt faire l'objet d'une demande de brevet, signale l'étudiant-chercheur. Si la chose se produisait, il ne faudrait pas chercher bien loin pour trouver une entreprise intéressée à en assurer la commercialisation. En effet, il y a quelques mois à peine, Jean-Michel Dussault et deux autres diplômés de l'Université Laval, Michaël Cain Skaff (génie physique) et Jonathan Vitrano (ingénierie financière), lançaient officiellement leur propre entreprise, Veridis Solutions. La spécialité de la maison: l'énergétique des bâtiments et les produits innovateurs en fenestration.
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Les fenêtres sont encore le maillon faible de l'enveloppe d'un bâtiment, ce qui n'empêche pas les architectes d'y avoir généreusement recours depuis quelques années.

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