Une brève histoire de l’isolation (3/10)

Rédigé par Hubert LEMPEREUR
Publié le 06/11/2016

Article paru dans le d'A n°249

Épisode 3/10 : La fenêtre
Dans le précédent épisode du feuilleton, l’isolation avait été laissée à un stade archéologique. De ce terme, d’abord employé pour désigner l’isolement affectif puis la non-conduction électrique, l’on avait esquissé la migration conceptuelle et l’avenir que lui avaient promis les utopies collectivistes modernes. Avec les progrès vertigineux de l’industrie, les serres et verrières se faisaient en effet le laboratoire d’une révolution technologique dans la façon d’habiter le monde et composaient les bases d’une philosophie de l’isolation, mariant étanchéité, transparence et autonomie. La fenêtre et le verre à vitre résument une bonne partie de cette évolution, tant il est vrai que, comme le scandait en 1927 Le Corbusier dans Les Cinq Points d’une architecture nouvelle : « Toute l’histoire de l’architecture tourne autour de la fenêtre. »


Avant que le terme d’isolation ne revête son acceptation thermique, la physique et la chimie ont forgé, respectivement vers 1836 et 1858, les néologismes « athermane » et « athermique », et leurs opposés « diathermane » et « diathermique ». Si l’on se perd dans les dictionnaires anciens à essayer de discerner les nuances de perméabilité aux différentes radiations qui distinguent ces deux concepts, on trouve justement le premier, athermane – a priori le plus courant – utilisé pour décrire le comportement du verre : à l’orée de la Grande Guerre, l’ingénieur-architecte Émile Barberot explique, dans son Traité de constructions civiles, que le verre « laisse pénétrer la lumière et la chaleur qui en est la conséquence, mais (…) par contre, ne laisse pas repasser en sens inverse la chaleur obscure produite par l’échauffement de l’air et des objets qui se trouvent à l’intérieur, c’est-à-dire que le verre est diathermane à la chaleur rayonnante lumineuse et athermane à la chaleur rayonnante obscure. Précieuses qualités qui font le plus grand agrément de nos habitations1 ».

À l’époque unanimement partagée, cette dernière affirmation entérine les bienfaits de l’effet de serre, tout autant qu’elle pose la question de l’isolation. À ce titre, les précisions que Barberot apporte dans son Traité inaugurent de vifs débats ultérieurs sur la fenêtre : « Si l’on n’envisageait que ce phénomène [l’effet de serre], l’on devrait croire qu’il n’est pas besoin de chauffage artificiel, mais il faut tenir compte aussi de ce fait, que pour avoir une diathermanéité maximum, c’est-à-dire offrir le moins d’obstacle possible à la pénétration de la chaleur lumineuse, il faut employer des verres d’épaisseur très faible, soit de 3 à 4 millimètres (…). Or, ces verres, en raison de leur faible épaisseur, sont suffisamment bons conducteurs de la chaleur pour que la déperdition par conductibilité soit une cause importante de refroidissement. »

Il importe de noter que ces précisions sont formulées dans le chapitre consacré au climat des serres et des jardins d’hiver, dans lequel sont minutieusement détaillés leurs modes de chauffage et de ventilation, et le calcul des déperditions occasionnées par les surfaces vitrées, les maçonneries et le renouvellement d’air. Bien que les vitrages des fenêtres soient d’épaisseur tout à fait comparable2 à ceux des serres, Barberot ne se donne pas le même soin dans sa section sur l’habitation et les programmes civils, se contentant d’y traiter des types de cheminée, de chauffage et de combustibles. C’est le signe que l’exigence d’un climat drastiquement contrôlé ne concerne encore pas tant l’homme que les orchidées ou les ananas, les déperditions décrites dans les serres conduisant à y mettre en œuvre des dispositifs autrement plus sophistiqués que ceux proposés dans les habitations. Reyner Banham ajoutera dans The Architecture of the Well-tempered Environment qu’en 1969 encore, un horticulteur « utilisant une serre à des fins commerciales – capable de mesurer judicieusement les niveaux de température et de dioxyde de carbone présents dans l’atmosphère (…) – dispose de plus de connaissances environnementales que n’en apprennent jamais la plupart des architectes ».

Jusqu’à la Libération, peu d’entre eux remettent en cause la poursuite du processus multiséculaire selon lequel les dimensions des fenêtres doivent continuer à s’accroître en parallèle de l’évolution des possibilités constructives : économie des longues portées, progrès des industries verrières, autonomisation de la façade. Le phénomène aboutit dès le début des années 1930 aux premiers pans de verre intégraux, indépendants de la structure porteuse, donnant vie au rêve corbuséen d’une architecture comme art de superposer des « planchers éclairés » et, en l’occurrence, de les enfermer dans une « immense cage de verre3 ». L’issue finale, prophétisée par Paul Scheerbart dans Glasarchitektur en 1914, est la disparition même du mot « fenêtre ».

Mais restons-en à cette fenêtre, toujours pas disparue, et à une architecture encore définie comme « l’art de répartir dans la construction les vides et les pleins », suivant le préambule de la rédaction de la revue naissante des Modernes, L’Architecture d’aujourd’hui, à son enquête publiée en 1930 et 1931 : « Comment concevez-vous la fenêtre ? ». Dans ses réponses, la jeune garde des architectes, d’André Lurçat à Georges-Henri Pingusson, s’attarde sur les modes d’ouverture (comment ouvrir totalement la baie avec le minimum d’encombrement, avec une ingéniosité souvent remarquable) et sur la nature des profils (généralement en métal, et les plus fins possible). Chacun insiste sur la nécessité de « donner aux ouvertures toute l’ampleur désirée », comme le formule dans ces mêmes pages le maître et aîné Henri Sauvage. Il n’y a guère que Berthold Lubetkin et Jean Ginsberg à se poser la question des perfectionnements nécessaires et du coût de ceux-ci, pour éviter une « perte de chaleur considérable à cause de l’étanchéité imparfaite des châssis actuels et de la faible valeur isolante du verre ».

Dans sa contribution, un autre aîné, Auguste Perret, se contente de prolonger la querelle avec son fils prodigue Le Corbusier, sur la fenêtre en bande, triste « ligne du sommeil et de la mort » versus la traditionnelle fenêtre verticale, « ligne de la vie » et de « la station debout ». Mais au même moment, ses immeubles de la rue Raynouard et Maurice Lange, conçus à partir de 1929 et livrés en 1932, ont en commun leur enveloppe à multiples parois, séparées par des vides d’air, associées à des fenêtres verticales très novatrices, pensées sur le même principe : les ouvrants à la française, en pin sylvestre, intègrent une glace extérieure posée à bain de mastic, un matelas d’air et un vitrage intérieur rapporté sur un profil pareclosé en bois ou en métal.

Ses écrits4 montrent que Perret n’ignore rien des « croisées de doubles châssis à verre » décrites dès 1738 par Pierre-Jean Mariette, qui les recommande « lorsque l’appartement est exposé au nord, & qu’on veut le défendre du vent & du froid5 ». Perret, comme un peu plus tard René Coulon, vante la double-fenêtre, notamment pour sa capacité, lorsqu’elle est profonde, à former « une sorte de serre propice à la décoration florale6 ». Mais, en l’occurrence, ce qu’il propose relève d’une logique différente : il conseille de limiter l’épaisseur de la lame d’air entre vitrages à 30 mm de façon à éviter toute convection intérieure et à créer un « vide d’air statique ». Il ouvre ainsi la voie du double-vitrage thermique et acoustique, la « croisée simple à double verre » lui paraissant préférable à la « fenêtre à doubles croisées ». Il note également que ce principe peut être mis en œuvre sur des menuiseries existantes par l’ajout d’une sur-fenêtre.

Un des problèmes du double-vitrage réside dans l’épaisseur et l’étanchéité de la lame d’air, pour qu’elle joue pleinement son rôle isolant et qu’aucune condensation ne s’y produise. Afin de se prémunir contre le point de rosée, Perret préconise de placer sur la partie inférieure du vide un petit conduit branché sur une conduite de chauffage central. Il imagine même compléter l’ensemble en ajoutant au double-vitrage chauffé, un simple vitrage supplémentaire côté extérieur7. Ce chauffage de la lame d’air dérive, selon ses dires, du mur de façade « neutralisant » : ce terme, qui fait immédiatement penser à Le Corbusier, ressortit en réalité à un procédé déjà vieux d’un demi-siècle, consistant à intégrer un tuyau de chauffage dans l’espace intérieur d’une double-fenêtre8.

Dans les mêmes années, quelques bâtiments iconiques empruntent eux aussi la voie qui mène du double-châssis au double ou au triple-vitrage, de Moisei Ginzburg à Alvar Aalto en passant par Bruno Taut et Hans Scharoun, même si la postérité s’est davantage penchée sur leur apport au langage architectural moderne que sur l’anatomie de leurs fenêtres, pourtant partie prenante essentielle de leurs conceptions. Parmi ces pionniers, citons simplement, pour faire le pendant avec les immeubles perretiens, le cas, exactement contemporain, de l’immeuble Clarté de Le Corbusier. La réalisation genevoise, que le voisinage taxera d’« aquarium », bénéficie de l’apport d’Edmond Wanner, son maître d’ouvrage, industriel de la métallerie et des isolants : au sein du pan de verre, les menuiseries coulissantes exploitent le système Wanner, développé dès 1927, tout en y intégrant deux vitrages avec lame d’air de 20 mm.

Après-guerre, à la Maison Jaoul comme dans ses unités d’habitation, Le Corbusier utilise précocement le premier double-vitrage de série, le fameux Thermopane. Sans doute conseillé par le miroitier Jules Alazard, ancien collaborateur à l’Atelier de la rue de Sèvres, Le Corbusier sut reconnaître l’intérêt d’un produit né aux États-Unis, et qui avait solutionné, en théorie, l’herméticité de la lame d’air. Ce vitrage consiste en deux feuilles de verre, entre lesquelles est interposé un matelas d’« air déshydraté » et « soudé ». Inventé et aussitôt commercialisé en 1930 par un ingénieur en réfrigération, Charles D. Haven, avant d’être racheté par Libbey-Owens-Ford en 1934, le procédé est perfectionné avec l’introduction d’un scellant en étain en 1937. À la différence du procédé de double-vitrage assemblé par collage, breveté en Allemagne en 19349, l’usage du Thermopane se développe rapidement. Il est habilement mis en scène outre-Atlantique au travers du concept de « solar houses » et de concours et commandes auprès des architectes, avec la promesse de combiner isolation et insolation. Les frères Keck, pionniers de l’architecture solaire depuis le début des années 1930, l’intègrent dans leurs maisons dès 1935. Ils utilisent même un Thermopane triple dans la première Sloan House, en 1940.

Au moment où le Thermopane et son cousin cadet le vitrage solaire Thermolux s’apprêtent à déferler en Europe10, l’association initiale entre verre et confort thermique commence justement à être contestée. Ainsi, en 1944, René Coulon conclut : « Les curieuses propriétés du verre, diathermane à la lumière et athermane à la chaleur obscure, ne suffisent plus à notre confort, qui, pour ne pas être trop ruineux demande une isolation complémentaire. » Cela tombe bien, car depuis quelques années, l’industrie verrière a entrepris de jouer sur deux tableaux et de développer, outre de nouveaux vitrages, ses vieux procédés de fibrages du verre, utilisés notamment un temps pour les fils électriques : Saint-Gobain deviendra bientôt avec Isover le « leader mondial de l’isolation », comme le clame aujourd’hui la publicité.


Prochain épisode : l’air et la matière.


1. P. 244. Quatrième édition de 1912. L’italique est de nous.

2. Les verres à vitres courants, dits simples, demi-doubles et doubles, mesurent entre 2 et 4 mm ; les verres épais, dits triples, entre 4 et 6 mm. Après 1920, cet état de fait reste valable avec le développement du verre à glace, potentiellement plus épais. Par exemple, en 1932, dans les surfaces courantes du pan vitré de la Cité de Refuge de l’Armée du salut, on trouve principalement des glaces de 3 à 5 mm.

3. Le slogan « Une maison : des planchers éclairés » est employé par Le Corbusier dans ses Précisions sur un état présent de l’architecture et de l’urbanisme en 1929. Quant à la « cage de verre », l’expression est de l’ingénieur Pierre Peissi à propos des magasins Decré de Nantes, où Henri Sauvage livre en 1931 le premier authentique mur-rideau français. La Construction moderne, 24 janvier 1932.

4. En particulier ses textes préparatoires pour l’Encyclopédie française, restés non publiés et conservés dans son fonds d’archives (IFA 535 AP 329).

5. Augustin-Charles d’Aviler, Cours d’architecture qui comprend les ordres de Vignole, version enrichie par Mariette en 1738. À une époque où les fenêtres des villes finissent de perdre leur garnissage de papier huilé ou de peau mince graissée, le développement du verre permet d’imaginer pour les plus fortunés de tels dispositifs, agrémentés d’espagnolettes.

6. Techniques et architecture, mars-avril 1944.

7. Anticipant la voie conseillée en 1931 par Saint-Gobain à Le Corbusier pour ses « murs neutralisants » de l’Armée du salut et du Centrosoyouz de Moscou. Cf. Verres et glaces, août-septembre 1932.

8. Procédé, du reste, employé par Le Corbusier à la Villa Schwob en 1916.

9. Par la firme Sicherheitsglas GmbH, intégrée à Sigla en 1938.

10. Par exemple en Belgique, alors que la première publication d’un immeuble de logements bruxellois utilisant du double-vitrage date de 1952, et du Thermopane de 1956, le million de mètres carrés posés de ce dernier est dépassé en 1960. Voir en ligne le remarquable ouvrage de diffusion : Post-War Building Materials in Housing in Brussels, 1945-1975, 2015.



Lisez la suite de cet article dans : N° 249 - Novembre 2016

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