Film solaire : réduire l’apport solaire des vitres dans les bâtiments

Le film solaire se pose directement sur les fenêtres existantes et est utilisé pour réduire l’apport énergétique des rayons de soleil à travers les vitres. Il peut participer à l’amélioration du confort thermique d’été dans les bâtiments vitrés. 
Enjeux d'adaptation

Amélioration du confort d’été et réduction de la dépense d’énergie liée à la climatisation

Les grandes surfaces vitrées dans les bâtiments garantissent un bon apport de lumière naturelle, mais sont souvent synonymes de surchauffe en été. C’est particulièrement le cas lorsque aucun système de protection solaire n’a été envisagé, induisant généralement des besoins importants en climatisation.

On peut rappeler que les protections solaires sont l’un des principaux piliers de la lutte contre la chaleur dans les bâtiments.

Points forts

Une solution rapide et efficace à mettre en place


  • Pose rapide
  • Possibilité de poser certains types de film soi-même 
  • Protège contre les UV
  • Réduit les besoins en climatisation
  • Adaptable à tout type d’ouvertures
  • Protège les objets d’intérieur contre la décoloration liée aux UV  
Films solaires Solar Screen sur l'agence Serpenoise de la Société Générale à Metz © Société Générale Metz
Description de la solution

Le rayonnement solaire et les vitrages

Au contact de la vitre : 

  • une partie du rayonnement solaire passe à travers, 
  • une partie est absorbée par la vitre, 
  • et une partie est réfléchie.
Ce sont les rayons transmis et absorbés qui sont à l’origine du gain solaire dans les bâtiments.

On appelle gain solaire l'énergie menant à l'augmentation de la température dans un espace, un objet ou une structure due au rayonnement solaire. 

Les interactions du vitrage avec le rayonnement solaire © APC


  • En hiver, les surfaces vitrées permettent de profiter de cet apport énergétique naturel en journée, pour réduire sa consommation en chauffage.
  • Tandis qu’en été, en l’absence de protection solaire extérieure, ces apports solaires incontrôlés peuvent être à l’origine d’un fort inconfort thermique nécessitant souvent de compenser par un refroidissement actif de type climatisation. 

Comment choisir son film solaire ? 

Film solaire extérieur vs intérieur


Il est toujours préférable de poser un film solaire par l’extérieur. En plus d’être une opération non intrusive pour les usagers du bâtiment, poser un film à l’extérieur est bien plus efficace pour réduire l’apport solaire que par l’intérieur.  

Un film solaire réfléchissant ou transparent ?


De nombreuses gammes de films solaires sont présentes sur le marché, offrant diverses teintes et aspect réfléchissant ou non. Le choix de ces gammes dépend de l’utilisation voulue. 

  • Des films solaires réfléchissants, dits « miroirs », peuvent être intéressants pour une confidentialité accrue, ils seront aussi plus efficaces pour réduire le gain solaire, mais auront tendance à faire passer peu de lumière naturelle. 
« La tendance est plutôt aux films transparents ces dernières années » Nous indique Antoine Coulon associé gérant de la société ATOUT FILM, qui pose des films solaires partout en France.

  • Les films solaires transparents sont limités physiquement à un facteur solaire moins performant que les films réfléchissants, bien que les nouvelles technologies de ces films solaires transparents les rendent de plus en plus efficaces.
Attention aux usages ! Il a été rapporté sur une agence de la Société Générale qui avait utilisé des films miroirs que cela posait un problème pour les clients qui ne voyait pas si l’agence était ouverte depuis l’extérieur.

Où poser un film solaire ?


On peut poser un film de contrôle solaire sur toute surface vitrée préalablement nettoyée. On privilégiera toutefois la pose en priorité sur les vitrages à forte exposition Sud, Ouest et Est sans protection solaire préalable. 

Peut-on le poser soi-même ?


Vous pouvez retrouver des protections solaires à poser vous-même, mais il est important de bien se renseigner sur les conditions de pose. Notamment pour les films transparents qui peuvent nécessiter une étude de choc thermique avant pose. 

Ces films sont disponibles dans tous les magasins de bricolage généralistes. La pose est tout de même réservée à des surfaces de vitrages assez restreintes.  

Film ou vitrage solaire ?


Il existe aussi des vitrages intégrant directement une fonction de ‟ filtre ” solaire. Reposant globalement sur la même technologie, ces vitrages sont cependant bien plus onéreux qu’un vitrage classique. Plus d'informations sur energieplus-lesite.be.

En neuf ou sur de l'existant


Le film solaire est réservé à une utilisation sur du bâtiment existant.
Concernant le bâtiment neuf, il est plus intéressant de mettre en place des vitrages intégrants directement une fonction de contrôle solaire, car plus rentable au long terme.

Un film solaire repositionnable ?


Vous pouvez retrouver sur le marché des gammes de films solaire électrostatiques repositionnables. Ces films sont particulièrement pertinents pour un usage sur fenêtres de toit type velux où une protection solaire extérieure (volets, stores, casquette, etc.) n’est pas envisageable.

Ils sont cependant moins efficaces que leurs équivalents "collables" car ils ne polymérisent pas avec le verre.

Ces films peuvent être retirés à la fin de la saison estivale pour bénéficier de l’apport solaire d’hiver et d’un apport de lumière naturelle suffisant.
Attention cependant, ces films sont moins efficaces que leur équivalent collable et peuvent induire un effet de « flou ».  

Couvertures de survie utilisées comme protections solaires, Paris 12ᵉ ©APC

En été, il est commun d'apercevoir couvertures de survies aux fenêtres de certains logements qui utilisent le côté argenté de la couverture pour renvoyer une partie de la chaleur. 

Bien qu'assez efficace, cette solution d'urgence pourrait être remplacée par un film solaire repositionnable plus adapté au besoin. De préférence placé à l'extérieur, ces films repositionnables peuvent être placés directement par l'usager pour un coût d'environ 20€ du m².

Les indicateurs de performance à prendre en compte 


  • Tout d’abord, le facteur solaire “FS” : c’est le pourcentage d’énergie transmise à travers l’ouverture par rapport au rayon solaire incident. Il est aussi appelé facteur g et noté Sw : plus il est proche de 1, plus le vitrage laisse passer l'énergie solaire.
Illustration du facteur solaire ©energieplus-lesite.be 

Comme on le voit sur cette illustration, pour un FS de 0.86, il y a 86% de l’énergie du rayon incident qui est transmise à l’intérieur du bâtiment. 

  • Ensuite vient le facteur de transmission lumineuse TLw : c’est un facteur très important à prendre en compte, car il quantifie le pourcentage de lumière visible qui passe à travers l’ouverture et éclaire la pièce. 
Ainsi pour un LTw théorique de 1, l’ouverture est considérée totalement transparente. Il est important de noter qu’une fenêtre à double vitrage, par exemple, possède déjà un TLw inférieur à 1, autour de 0,8 approximativement. 

Un filtre solaire comment ça marche ? 

Comme évoqué précédemment, ce sont les rayons absorbés et surtout transmis qui sont à l’origine de l’augmentation en température d’une pièce. Dans le cas des rayons absorbés, l’énergie emmagasiné par la vitre va ensuite être relâchée de part et d’autre du vitrage, participant à réchauffer l’habitacle.

L’énergie solaire à la surface de la terre est environ répartie comme ceci :

  • 10% dans les Ultraviolets,
  • 50% en Infrarouges
  • 40% dans le visible.
Ainsi, l’idée des films solaires est d’empêcher une partie de ce rayonnement de rentrer dans le bâtiment tout en laissant passer au maximum de lumière naturelle.

Composition d'un film solaire transparent ©3M

Ce filtrage d’une partie de la lumière est rendu possible grâce à une superposition de couches et aux propriétés des différents matériaux présents dans le film. On utilise parfois dans les films miroirs une couche optique constituée d’une fine pellicule de métaux nobles qui ont la propriété physique de « filtrer » une partie du rayonnement solaire en se concentrant sur les Ultraviolets et les infrarouges pour laisser passer le plus de lumière visible possible.

Dans les technologies les plus avancées, les films solaires sont dits « transparents ». Les films transparents sont basés sur une nanotechnologie qui repose sur un film multicouche. La technologie étant récente et brevetée, peu de détails sont disponibles sur la composition du film. 


Expérimentation de la solution

Pose de film solaire sur un immeuble tertiaire

En novembre 2024, nous avons pu nous entretenir avec Cynthia Esquivel-Vergara, Architecte Conseil à la Société Générale et responsable de la prescription des matériaux pour les agences du groupe.

Situation initiale : un bâtiment tertiaire à fort enjeu patrimonial qui souffre de la chaleur


L’agence de la Société Générale située rue Serpenoise à Metz s’étend sur deux niveaux et présente trois façades orientées Ouest-Sud-Est, avec une forte exposition solaire. 

Des stores intérieurs ont été installés pour tenter de réduire les apports solaires l’été, mais sans grand succès, les collaborateurs se plaignant toujours de la chaleur l’été bien que l’espace soit climatisé.

L'agence de Metz Serpenoise avant travaux ©Société Générale

De plus, l’agence étant en zone de protection patrimoniale, il était plus délicat d’envisager l’installation rapide de protections extérieures. Cela aurait pu modifier l’apparence du bâtiment et entrainer un potentiel rejet de la demande d’urbanisme par les Architectes des Bâtiments de France. Ce sont d’ailleurs eux-mêmes qui, après discussion avec l’agence, les ont orientés vers cette solution de film solaire dit « transparent ».


Des conditions propices au choix du film solaire


Une fois la décision prise, l’agence a fait un appel d’offre, et c’est l’entreprise Solar Screen qui a été choisie, notamment parce qu’elle proposait une étude d’économie d’énergie comprise dans la prestation. Il a été choisi d’utiliser un film dit « transparent » pour conserver au maximum l’apport de lumière naturelle dans les bureaux et changer le moins possible l’apparence du bâtiment (modèle Clarity 333-XC).


L'agence de Metz Serpenoise après pose des films solaires ©Société Générale

Coûts et résultats 


Budget total : 25 500€ pour l’étude, la fourniture et la pose des 257m² de films solaires.
Les films sont garantis 10 ans. 

Une expérimentation pour un déploiement à plus large échelle


L’agence de Metz Serpenoise fait partie des 13 sites pilotes concernés pour aborder les différentes politiques RSE de la Société Générale dans ses agences (végétalisation, matériaux durables, confort thermique, etc.). Cela s’inscrit dans une feuille de route globale qui a pour but d’étendre ces enjeux aux agences du territoire à travers la charte d’aménagement du groupe.  



Retours utilisateurs-rices

Des collaborateurs satisfaits 

L'agence Metz Serpenoise


Les films ont été posés en février 2024, les premiers retours lors de l’été 2024 ont été très concluants. Les collaborateurs sont unanimes pour dire que les films sont très efficaces et témoignent d’un avant / après frappant. Les chiffres de réduction de la climatisation seront disponibles début 2025 pour appuyer leur efficacité. 

Co-bénéfices

Co-bénéfices environnementaux :

Co-bénéfices autres :

Coûts

Film solaire pose comprise



• En région Île-de-France, les prix se situent autour de 100-120 € / m² pour une pose extérieure.

Source : Solar Screen


Vitrage à contrôle solaire intégré


Environ 1000€ par m² Source




Complexité et contexte de mise en oeuvre

Anticiper les risques de perte de luminosité

Lors de l’installation de films de contrôle solaire, on peut retrouver la problématique d’un manque de lumière naturelle. Ainsi, il est important de réellement prendre en compte les besoins en lumière naturelle de la pièce concernée et de sonder les usagers qui seront les premiers impactés par l’installation. 

Limites physiques des performances d'un verre à contrôle solaire ©energieplus-lesite.be

En effet il est physiquement impossible de bloquer un maximum d’apport solaire tout en conservant le même apport de lumière naturelle qu’avant la pose du film solaire. Cependant un équilibre est possible, surtout avec les nouvelles générations de films de contrôle solaire.

Le facteur solaire ne peut pas être inférieur à la moitié de la transmission lumineuse.
Par exemple pour une transmission lumineuse de 0,8 le film ne pourra physiquement « que » proposer un facteur solaire de 0,4 soit 40% d’énergie solaire transmise. 


Un effet antagoniste avec le confort thermique d’hiver ?

Le film solaire est dans l’immense majorité des cas un dispositif fixe, par conséquent il reste en place durant la période hivernale. En hiver le vitrage permet de diminuer ses besoins de chauffage en captant une partie des apports solaires en journée.

Comme mentionné sur le schéma ci-dessus, les besoins en hiver et en été sont donc opposés.

Ainsi il est possible que ces films solaires induisent une légère hausse de la consommation d’énergie en hiver liée au chauffage et à l’éclairage artificiel, à mettre en perspectives avec les gains estivaux si le bâtiment a recours à la climatisation (qui sont souvent bien supérieurs). 


Dans quels bâtiments privilégier la pose de films solaire ?

La mise en place de ces solutions doit se faire dans le cas où les autres solutions de limitation du gain solaire ne sont pas envisageables. 

C’est souvent le cas dans des bâtiments tertiaires comportant de grandes surfaces vitrées sans solutions de protection solaire. Mais on peut aussi penser aux fenêtres de toits des habitations exposés sud.

En effet de nombreuses autres solutions existent pour contrôler l’apport solaire :

Lors de la phase conception :

  • Orientation du bâti (à mettre en perspective avec le climat régional)
  • Travail sur la dimension des ouvertures et de leurs emplacements
En rénovation :

  • Choix du type de vitrage (simple ou double vitrage)
  • Protections solaires extérieures (volets, stores, casquette, etc.)
Cependant, les verres et films solaires ont l’avantage de ne pas nécessiter de modification des usages, qui peut être nécessaire pour des protections extérieures mobiles.

Enfin, on peut rappeler que la meilleure des protections solaires c’est une surface de vitrage limitée et pensée avec l'orientation du bâtiment.

Quelques points d’attentions pour la pose des films solaires


  • Température >0°C
  • Temps sec
  • Vent <25km/h lors de la pose et dans les deux jours suivant la pose 

Une modification de l’apparence du bâtiment ?

Certaines gammes de films de contrôle solaire transparentes sont quasiment invisibles une fois installées sur les vitrages. Ces solutions peuvent être appropriées pour une utilisation en zone protégée ou à proximité de monuments historiques.

Cela a par exemple été le cas aux Docks de Marseille dans le quartier de La Joliette qui se situe dans l’Aire de mise en Valeur de l'Architecture et du Patrimoine de Marseille et est donc soumis à des prescriptions particulières. Ou encore sur une agence de la Société Générale à Metz situé en zone de protection patrimoniale. 


Prestataire(s)

  • ATOUT FILM

    Lauréat Adaptaville 2022
    Atout film est un installateur de film solaire, spécialisé dans tout type de pose de film et peut intervenir en nacelle ou en corde pour les endroits les plus difficiles d’accès. Atout film propose aussi un diagnostic thermique pour conseiller ses clients sur les vitrages à équiper et les films les plus adaptés.

    Prix des films solaires pose comprise :
    • Film miroir : 40 – 60 € par m² avec 5 ans de garantie pour une durée de vie d’environ 10 ans.
    • Film transparent : 90-120€ par m² avec 10 ans de garantie et durée de vie de 20 ans.


    Envoyer un e-mail

  • Solar Screen

    Solar Screen est l’un des plus gros fournisseur de solutions de film solaire en Europe. L’entreprise propose une très large offre de film de contrôle solaire pour les professionnels. Solar Screen est doté d'un bureau d'étude interne qui réalise les études thermiques des installations de ses différents revendeurs. 


    Envoyer un e-mail

  • LUMINIS FILMS

    Luminis film est un distributeur de solutions de film solaire à destination des particuliers, mais aussi des professionnels pour acheter et poser soi-même son film de contrôle solaire.

Site(s) pilote(s)

Contact(s)


Ressources complémentaires

Exporter la fiche solution en pdf
Solutions similaires