ConverLight® établit une nouvelle référence pour les établissements scolaires

Concilier la lumière naturelle, la vue et le confort thermique représente depuis longtemps un défi majeur dans la conception des établissements scolaires. Partout en Europe, les établissements scolaires subissent une pression croissante pour réduire leur empreinte carbone et atteindre des objectifs énergétiques ambitieux, tout en préservant la qualité des cadres d’apprentissage. Une nouvelle étude danoise montre que le verre dynamique ConverLight permet de répondre à ces trois exigences, en surpassant à la fois les solutions traditionnelles et les solutions électrochromes concurrentes de contrôle solaire.

Lors de l’extension de son campus en 2022, le Lycée Français Prins Henrik de Copenhague a dû relever un défi bien connu des architectes : concevoir des salles de classe lumineuses et confortables tout en respectant les exigences strictes du Danemark en matière de durabilité. La solution a été le verre dynamique ConverLight® de ChromoGenics, avec plus de 1 100 mètres carrés de vitrage de façade adaptatif installés dans toute l’école.

Mais quels ont été les résultats concrets ? Et quelles sont ses performances par rapport aux autres alternatives de contrôle solaire ? Afin d’évaluer l’efficacité de diverses stratégies de contrôle solaire, une étude comparative a été menée par le professeur agrégé Christian A. Hviid.

Début 2025, un an après l’achèvement de l’école Prins Henrik, une étude comparative a examiné les performances de cinq stratégies différentes de façade et de climatisation dans des conditions réelles d’utilisation des salles de classe :

— Triple vitrage standard avec système de climatisation à unités séparées
— Vitrage solaire à revêtement avec ventilation nocturne et climatisation centralisée
— Vitrage électrochrome ConverLight® avec ventilation nocturne, mais sans climatisation active
— Un concurrent de premier plan proposant un vitrage électrochrome avec ventilation nocturne, mais sans climatisation active
— Stores extérieurs avec ventilation nocturne, mais sans climatisation active

L’objectif était d’identifier les solutions les mieux adaptées aux exigences élevées des bâtiments scolaires modernes, tout en contribuant à un environnement intérieur sain et favorable à l’apprentissage. À l’aide des simulations de bâtiments IDA ICE, l’étude a évalué quatre aspects clés : le confort thermique, les besoins énergétiques en climatisation, l’apport en lumière naturelle et les émissions totales de CO2, incluant à la fois le carbone incorporé et le carbone opérationnel.

Les grandes surfaces vitrées constituent à la fois un avantage et un défi. Elles offrent un éclairage naturel généreux et un lien visuel fort avec l’extérieur, mais peuvent également entraîner une surchauffe en été et des courants d’air froid en hiver, ce qui augmente la consommation d’énergie. ConverLight répond à cette problématique en s’ajustant automatiquement en fonction de la lumière du soleil, afin de préserver le confort visuel, de limiter les apports thermiques et de réduire le recours au refroidissement actif.

Selon l’étude, les salles de classe équipées de ConverLight sont restées dans les limites de confort de catégorie II de la norme EN 16798-1:2019, même pendant les périodes chaudes. Le verre permettant à lui seul d’éviter le phénomène de surchauffe, la climatisation a donc pu être supprimée. Cela a également permis de simplifier la conception du système CVC, de réduire le réseau de conduits, d’augmenter la hauteur sous plafond et de diminuer la consommation énergétique globale.

D’un point de vue technique, ConverLight offre un équilibre rare entre confort thermique, simplicité et faible coût du cycle de vie – autant de facteurs essentiels pour les bâtiments publics et les établissements scolaires disposant de budgets d’entretien limités.

La lumière naturelle et la vue sur l’extérieur sont essentielles à la concentration, au bien-être et aux performances cognitives. Pourtant, nombre de salles de classe disposent de stores ou de revêtements fortement teintés qui bloquent complètement la lumière du soleil, rendant les espaces sombres et peu stimulants pendant les heures les plus ensoleillées de la journée.

L’étude a révélé que ConverLight permettait d’atteindre un taux d’autonomie en lumière naturelle de 86 % (sDA300,50 %), bien au-dessus du minimum de 50 % requis par la norme EN 17037. Le vitrage maintenait les intérieurs lumineux et reliés à l’extérieur tout en filtrant la chaleur excessive, garantissant ainsi un éclairage confortable tout au long de la journée. Pour les élèves et les enseignants, cela se traduit par des salles de classe calmes et inspirantes, sans nuisances sonores ni réglages constants des stores.

L’étude a également comparé les émissions totales de CO2, en tenant compte à la fois du carbone incorporé et du carbone opérationnel. ConverLight a enregistré l’empreinte totale la plus faible parmi tous les types de façades testés, avec seulement 2,4 kg CO₂e/m².

En supprimant le besoin en refroidissement mécanique et en réduisant le recours à l’éclairage artificiel, cette technologie permet de réaliser d’importantes économies d’énergie. Même le carbone incorporé du système de vitrage, soit environ 85 kg de CO₂e/m² pour un vitrage isolant à triple vitrage, reste modéré par rapport à d’autres façades de pointe, notamment compte tenu de sa longue durée de vie.

Pour les propriétaires immobiliers et les collectivités locales, cela permet de garantir la conformité avec la réglementation danoise BR29, les seuils de l’UE en matière de taxonomie et les futurs cadres basés sur les DEP, le tout sans compromettre la conception architecturale ni la facilité d’utilisation.

La plupart des systèmes de contrôle solaire impliquent des compromis, l’amélioration du confort thermique impliquant souvent une diminution de la lumière naturelle ou une façade moins esthétique. ConverLight évite ces compromis en ajustant de manière dynamique et en temps réel la transmission de la lumière visible (TLV ≈ 0,61 → 0,32) et le facteur solaire (g ≈ 0,35 → 0,18). (Des valeurs G pouvant descendre jusqu’à 0,08 sont possibles si le projet l’exige.)

Dépourvu de stores externes, de moteurs et de pièces mobiles, le système s’intègre directement dans la production standard de vitrages isolants et ne nécessite aucun entretien. Il en résulte une façade homogène qui fonctionne silencieusement et en continu tout au long de l’année.

« Les résultats montrent que les solutions de vitrage électrochrome peuvent offrir des performances exceptionnelles sur l’ensemble des critères évalués. Elles maintiennent le confort thermique sans refroidissement actif tout en préservant des niveaux de lumière naturelle suffisants, un équilibre difficile à atteindre avec la plupart des systèmes de protection solaire conventionnels », explique le professeur agrégé Christian A. Hviid, auprès du département de génie civil et mécanique de l’Université technique du Danemark.

Pour les architectes et les ingénieurs, ConverLight offre une solution éprouvée permettant d’allier performance énergétique et bien-être des occupants. Pour les collectivités locales et les promoteurs immobiliers, cette solution permet de réduire la complexité, les coûts d’exploitation et les émissions de carbone tout en améliorant la qualité de l’air intérieur.

« Le vitrage dynamique ne se résume pas à l’efficacité énergétique. Il s’agit de concevoir des salles de classe où élèves et enseignants peuvent donner le meilleur d’eux-mêmes. ConverLight permet aux architectes de concevoir des espaces lumineux et confortables qui favorisent activement l’apprentissage, réduisent la consommation d’énergie et aident les établissements scolaires à atteindre à la fois des objectifs climatiques et pédagogiques ambitieux. C’est une véritable solution gagnante à tous les niveaux », explique Fredrik Fränding, PDG de ChromoGenics.

Alors que les bâtiments publics à travers l’Europe font l’objet de rénovations pour se conformer à des normes énergétiques plus strictes, les résultats danois montrent ce qu’il est possible d’accomplir lorsque la lumière naturelle et la durabilité sont pensées conjointement. Grâce à ses performances éprouvées, à ses économies mesurables et à son confort accru, ConverLight établit une nouvelle référence en matière de conception d’établissements scolaires alliant intelligence climatique et lumière naturelle — une solution accessible dès aujourd’hui.