204 I Vitrages isolants Glas Trösch GmbH, Kempten, Allemagne

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1 204 I Vitrages isolants Glas Trösch GmbH, Kempten, Allemagne

2 13 Vitrages isolants 13.1 Principes de base, gains énergétiques, confort de l habitat Le verre isolant utilisé aujourd hui est le résultat d un effort continu de développement et d amélioration des «fenêtres traditionnelles». Les grandes fenêtres, les baies vitrées comme les façades en verre offrent une grande luminosité et contribuent à la qualité de vie. Le verre isolant multicouche à revêtement moderne répond à des exigences accrues. C est un matériau de construction perméable à la lumière convaincant qui offre des propriétés d isolation thermique et de protection solaire exceptionnelles. Il nécessite une faible profondeur de montage et atteint des valeurs maximales qui répondent aux exigences et aux besoins de l architecture moderne. Par exemple pour la protection thermique, solaire, acoustique et incendie tout en offrant simultanément une totale sécurité et une entrée de lumière élevée. Il est aujourd hui possible d atteindre des coefficients Ug de 0,4 W/m 2 K ou des valeurs d isolation acoustique de 50 db. En plus d une isolation thermique maximale, des gains énergétiques sont également possibles grâce à l utilisation passive de l énergie solaire. Le verre isolant est un matériau de construction hautes performances issu d une longue réflexion et d intenses recherches Verre isolant Un verre isolant moderne est une unité de vitrage fabriquée avec deux plaques de verre ou plus, qui sont séparées les unes des autres par un intercalaire sur tout le périmètre. L espace intercalaire est rendu étanche au gaz vis-à-vis de l extérieur à l aide de différents matériaux d étanchéité et sert de liaison durable entre les plaques de verre. Le double joint sur tout le périmètre évite l entrée de poussière et de condensation (assemblage périphérique). Le principe du verre isolant repose sur le fait que l air immobile est un très mauvais conducteur thermique. Ainsi, le coussin d air se trouvant entre les plaques forme une bonne couche d isolation thermique. 13 Espace intercalaire L espace intercalaire est rempli de gaz d isolation thermique (argon ou krypton = gaz inerte) ou d air sec, et rendu hermétique vis-à-vis de l extérieur. Afin d éviter la formation de condensation dans l espace intercalaire sur la plaque de verre extérieure froide, le gaz ou l air servant au remplissage doit être sec. Pour cela, il faut utiliser un produit dessiccant hygroscopique qui est intégré à l intercalaire et qui extrait l humidité de l espace intercalaire. Lors de l assemblage du vitrage isolant, la pression d air dans l espace intercalaire est celle présente sur le lieu de fabrication. Ecartement entre les plaques En fonction de l écartement entre les plaques, on obtient des valeurs différentes pour la résistance aux transmissions thermiques de la couche de gaz ou d air dans l espace intercalaire. Pour l air, la valeur maximale est atteinte avec un écartement d environ 15 mm. Cette valeur permet d obtenir un rapport optimal entre la transmission thermique, qui diminue lorsque l espace intercalaire est plus important, et la convexion (= mouvement de l air, flux d énergie), qui augmente lorsque l écartement est important et ainsi détériore l isolation thermique. Avec l argon, la valeur optimale est atteinte avec un écartement de 16 mm et pour le krypton avec un écartement d environ 10 mm. Vitrages isolants I 205

3 Assemblage périphérique L assemblage périphérique doit servir de liaison durable entre les plaques de verre et former une barrière étanche à la vapeur capable d éviter toute rediffusion de la condensation pendant de nombreuses années. Il doit également équilibrer de manière élastique les modifications de volume naturelles de l air dans l espace intercalaire dues au froid et à la chaleur. Il doit aussi résister de manière durable aux agressions chimiques provenant de l atmosphère ainsi qu à la lumière (en particulier aux rayons UV). Revêtement d isolation thermique (SILVERSTAR) Du côté adjacent à l espace intercalaire, les plaques de verre sont revêtues de couches réfléchissant la chaleur perméables à la lumière. Elles sont appliquées avec la technique magnétron et se composent de plusieurs couches fines de métal et d oxydes métalliques (dans la plage nano). Battue du verre / cadre de la fenêtre Pour maintenir la durée de vie, la battue entre le verre isolant et le cadre de la fenêtre doit être toujours suffisamment ventilée afin que l assemblage périphérique ne soit pas détruit par un contact prolongé à l humidité. Durée d utilisation Sur la base des connaissances actuelles, la durée d utilisation pratique du verre isolant multicouche est de 20 à 30 ans. Elle est dépassée en cas de pénétration de condensat dans l espace intercalaire. Utilisation En plus de protéger contre les intempéries, les verres isolants modernes plaisent en raison des propriétés suivantes. Les pertes énergétiques sont significativement réduites grâce à un coefficient U g bas. Luminosité et qualité de vie garanties grâce à une grande perméabilité à la lumière. Gains de chaleur solaire grâce à une transmission énergétique globale intéressante (facteur g). Protection solaire efficace en été. Confort à proximité de la fenêtre. Neutralité des couleurs naturelles. Combinaison possible avec une protection acoustique, une protection incendie et une fonction de sécurité. Verre flotté ou verre spécial Revêtement isolant Espace intercalaire rempli de gaz isolant ou d air sec Intercalaire avec produit dessiccant hygroscopique Double joint étanche à la vapeur d eau et résistant au vieillissement Assemblage du verre isolant double 206 I Vitrages isolants

4 Gain d énergie et confort Le verre d isolation thermique est un verre isolant qui doit, autant que possible, maintenir la chaleur dans la pièce. Les principaux critères d évaluation pour le verre d isolation thermique sont le coefficient de transmission thermique (coefficient U g ) et le coefficient de transmission énergétique globale (facteur g). Afin de pouvoir fournir une isolation thermique efficace, un verre doit avoir un coefficient U g aussi bas que possible. Plus le coefficient U g est réduit, plus les pertes de chaleur du verre sont limitées et donc plus la consommation d énergie est faible. Les frais de chauffage ainsi que la pollution de l environnement diminuent en conséquence. Un bon coefficient U g est également synonyme de températures supérieures à la surface du verre côté intérieur. Cela produit un confort appréciable dans les pièces, même lorsque les températures extérieures sont très basses. Gains de chaleur grâce au soleil Un facteur g élevé permet une autre utilisation, à savoir exploiter l énergie solaire de manière passive. Le facteur g indique la quantité d énergie issue du rayonnement solaire qui pénètre dans les pièces via le vitrage. Plus le facteur g est élevé, plus le gain d énergie est important, et donc plus l augmentation de la température est forte. Il faut par conséquent une protection solaire efficace en été. Les gains dus à l énergie solaire obtenus grâce au vitrage sont un facteur très positif dans le bilan énergétique des bâtiments. Souvent, ils sont supérieurs aux pertes de chaleur totales liées à la ventilation, et peuvent, même dans des bâtiments d habitation n ayant pas fait l objet d une optimisation particulière, représenter sans autre mesure plus de la moitié des besoins de chauffage restants. Pour les bâtiments Minergie, cela peut représenter beaucoup plus que les besoins de chauffage restants (ceux-ci seraient également, sans les gains dus à l énergie solaire, deux fois plus importants). Avec un concept adapté et une régulation de température, le taux d utilisation est particulièrement élevé les mois d hiver. En effet, il est extrêmement rare que la chaleur ne puisse pas être utilisée afin d éviter une surchauffe. Sous nos latitudes, le rayonnement solaire entrant utilisable est d environ 600 à 800 W/m 2. Confort thermique Avec des verres isolants courants, on ressent des zones froides à proximité des fenêtres. On peut y constater un courant d air froid peu agréable. Ce n est pas le cas avec le verre isolant à isolation thermique SIL- VERSTAR. Grâce à son exceptionnelle isolation thermique, les courants d air inconfortables sont largement évités. Vitrages isolants I 207

5 La température en surface du vitrage de fenêtre côté pièce est similaire à la température ambiante. Les courants d air froid sont alors pratiquement inexistants, et le niveau de confort s en trouve accru. De même, la formation de condensation sur le bord de la plaque de verre est fortement réduite. Critères de confort (SIA 180) La température ressentie est le facteur primordial pour le confort, en prenant en compte l influence de la pièce et des personnes qui s y trouvent. Température de l air ambiant Températures en surface Déplacement de l air Humidité ambiante relative Activité et vêtements des personnes présentes dans la pièce Température ambiante optimale en fonction de l activité et des vêtements portés (SN EN ISO 7730) met ,1 0,2 0,3 m 2 K/W 10 C W/m 2 Dégagement de chaleur spécifique C 20 C 22 C 24 C 26 C 28 C 12 C 14 C 16 C ± 5 C ± 4 C ± 3 C ± 1 C ± 1,5 C ± 2 C ± 2,5 C 0 1,0 2,0 c/o Valeur d isolation thermique du vêtement Exemple : vêtements de bureau pour une activité assise, température ambiante d environ 22 C 208 I Vitrages isolants

6 Réduction de l air froid : coefficients Ug maximaux en fonction de la hauteur de verre A partir d une hauteur de verre de 1,7 m, on obtient un coefficient U g pour le verre isolant <1,0 W/m 2 K. Pour une maison passive, le critère de confort est : U g 0,8 W/m2 K. Coefficient U du verre Ug en W/m 2 K 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 Exemple : coefficient Ug = 1,0 W/ m 2 K (double) hauteur du verre maximale 1,70 m 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 Hauteur de verre h en m Signification du différentiel de température entre la température de l air ambiant et la température en surface de la vitre côté pièce 0 à 5 C Confort maximum, même à proximité immédiate de la fenêtre Aucune sensation désagréable de courant d air à proximité de la fenêtre Buées et givre sur la vitre côté pièce possibles que dans des cas exceptionnels Besoins en chauffage tiers réduits (économies d énergie) 5 à 10 C Confort moyen à bon Légère sensation de courant d air à proximité immédiate de la fenêtre Buées et givre sur la vitre côté pièce possibles en cas de températures extérieures très inférieures à 0 Besoins en chauffage tiers moyens Plus de 10 C Confort réduit Sensation de courant d air à proximité de la fenêtre Buées et givre sur la vitre côté pièce possibles dès que les températures sont inférieures à 0 Besoins en chauffage tiers important Pour le confort d une pièce, le différentiel de température entre la température de l air ambiant et la température de la surface du mur limitrophe est un facteur déterminant. Plus le différentiel de température est important, plus la sensation ressentie par l habitant est inconfortable. Pour la fenêtre, c est donc la température de surface de la vitre côté pièce qui est intéressante. Vitrages isolants I 209

7 Température en surface pour une température ambiante de 20 C Type de verre Coefficient Ug Température de l air extérieur 0 C 5 C 11 C 14 C Verre simple 5,8 W/m 2 K + 6 C + 2 C 2 C 4 C Verre isolant double 3,0 W/m 2 K + 12 C + 11 C + 8 C + 7 C Verre isolant double SILVERSTAR ZERO E 1,0 W/m 2 K + 18 C + 17 C + 16 C + 16 C Verre isolant triple SILVERSTAR LIGNE E 0,5 W/m 2 K + 19 C + 18 C + 18 C + 18 C Confort et utilisation de la pièce Confort sans compromis 40% 100% Gain de place grâce à un confort accru Vue de la partie du vitrage Plan de la partie du vitrage Sans revêtement thermique Coefficient Ug par exemple 3,0 W/m 2 K Revêtement d isolation thermique SILVERSTAR, coefficients Ug jusqu à 0,4 W/m 2 K Zone de confort Atmosphère agréable à proximité de la fenêtre Température de surface du verre chaude Revêtement d isolation thermique SILVERSTAR Assemblage périphérique ACSplus à isolation thermique Isolation thermique supplémentaire dans l assemblage périphérique via ACSplus Economies d énergie avec du verre isolant Par rapport à un vitrage isolant double courant (coefficient Ug d environ 3,0 W/m 2 K), l économie d énergie obtenue avec un vitrage isolant triple SILVERSTAR E (coefficient Ug de 0,5 W/m 2 K) atteint 20 à 25 litres de fioul par m 2 de surface de fenêtre et par période de chauffage, sur la base de 3500 degrés-jours de chauffage (centre de la Suisse). L économie annuelle pour une maison individuelle avec 30 m 2 de surface vitrée peut donc atteindre 750 litres de fioul par période de chauffage. 210 I Vitrages isolants

8 Economie d énergie avec le verre isolant SILVERSTAR Potentiel d économie Consommation Verre isolant double sans revêtement d isolation thermique SILVERSTAR Coefficient Ug 3,0 W/m 2 K Verre isolant double avec revêtement d isolation thermique SILVERSTAR Coefficient Ug 1,1 W/m 2 K Verre isolant triple avec 2 revêtements d isolation thermique SILVERSTAR Coefficient Ug 0,5 W/m 2 K Economie 30 l Economie par rapport au verre isolant double sans revêtement 11 l 5 l 19 l 25 l 63% 83% Les vitrages à haute isolation thermique réduisent de manière durable la consommation d énergie Amélioration du coefficient Ug de 3,0 W/m 2 K jusqu à 0,4 W/m 2 K Isolation thermique exceptionnelle Consommation d énergie considérablement réduite Très forte économie financière Bien-être et confort accrus Une solution optimale même pour les maisons Minergie Combinaison possible avec une protection acoustique et une fonction de sécurité Valeur accrue pour la maison 13.2 Système d assemblage périphérique pour verre isolant Grâce aux revêtements SILVERSTAR haute efficacité, les verres isolants modernes offrent une très bonne isolation thermique. La valeur d isolation thermique pour l ensemble de la fenêtre étant principalement déterminée par le coefficient Ug du verre isolant, cela entraîne des améliorations décisives pour l ensemble du système de fermeture. De plus, il est aujourd hui possible d exclure pratiquement entièrement toute formation de condensation sur la surface du verre côté pièce. Au niveau du bord de la fenêtre, le niveau d isolation thermique n est pas influencé par les revêtements, mais principalement par le type d assemblage périphérique. Par conséquent : dans la zone du bord, l isolation thermique est moins efficace. Cela entraîne des températures inférieures sur la surface intérieure du vitrage. Dans les pièces où l humidité de l air est élevée, il peut parfois y avoir une formation de condensation sur les bords en cas de temps hivernal froid. Vitrages isolants I 211

9 Condensation dans les bords du verre Par tradition, les verres isolants plus anciens étaient équipés d un profil intercalaire en aluminium (le profil qui déterminait l écart entre les deux plaques de verre). Ce type d intercalaire de qualité nécessitant peu d entretien s est révélé parfaitement adapté pendant plus de 50 années d utilisation par Glas Trösch. Cependant, l aluminium est un matériau qui conduit bien la chaleur et qui cause donc une isolation thermique moindre au niveau du bord. Le rôle de l assemblage périphérique du verre isolant Fermeture durablement étanche à la vapeur d eau et au gaz Garantie d un espace régulier Compatibilité des matériaux d étanchéité de l assemblage périphérique Aucune réaction chimique à long terme L intégration de croisillons doit être assurée Assemblage du verre isolant Masse assemblage périphérique RB PH DH SZR SZR = Espace intercalaire RB = Largeur du bord = 11,5 à 15,5 mm PH = Hauteur du profil = env. 7 mm DH = Hauteur de l étanchéité = 4 à 8 mm BH = Hauteur du butyle = env. 3,5 mm BD = Epaisseur du butyle = 0,7 mm BH BD 212 I Vitrages isolants

10 Système d assemblage périphérique ACS Depuis quelques années, Glas Trösch commercialise l assemblage périphérique ACS qui est un système qui améliore considérablement l isolation thermique dans la zone du bord et qui répond ainsi à l exigence d une élimination plus étendue de la condensation même au niveau des bords Système d assemblage périphérique ACSplus ACS signifie «Anti-Condensation System», ce qui décrit sa fonction technique. Le système d assemblage périphérique offre une meilleure isolation thermique et a pour rôle de réduire au minimum la formation de condensation au niveau des bords. Cela permet d améliorer de manière significative l hygiène comme l aspect esthétique. Cependant, ACSplus optimise également l isolation thermique de la fenêtre et ainsi contribue à d importantes économies d énergie en matière de chauffage. Section noire ACSplus Grâce à sa structure particulière, ACSplus absorbe les mouvements du verre isolant et réduit ainsi la charge portant sur le système d étanchéité de l assemblage périphérique, par rapport aux intercalaires traditionnels. C est également un facteur décisif pour la durée de vie du verre isolant. Le montage du verre isolant SILVERSTAR avec le système ACSplus offre dans tous les cas des avantages et peut donc être recommandé pour tous les types de fenêtre. ACSplus noir (noir mat) ACSplus gris (gris mat) ACSplus blanc (blanc mat) Vitrages isolants I 213

11 ACSplus offre une amélioration décisive Exemple : vitrage double (assemblage ), fenêtre en bois (Uf = 1,3 W/m 2 K) avec verre isolant SILVERSTAR (U g = 1,0 W/m 2 K) 10 C 20 C 10 C 20 C 15,7 C 15,7 C 5,2 C 9,2 C Avec intercalaire en aluminium Avec intercalaire ACSplus Exemple : vitrage triple (assemblage ), fenêtre en bois (Uf = 1,3 W/m 2 K) avec verre isolant SILVERSTAR (Ug = 0,7 W/m 2 K) 10 C 20 C 10 C 20 C 17,3 C 17,3 C 7,4 C 11,5 C Avec intercalaire en aluminium Avec intercalaire ACSplus ACSplus = isolation thermique améliorée au niveau des bords du verre isolant = températures en surface supérieures le long du cadre de la fenêtre. 214 I Vitrages isolants

12 Les principales caractéristiques du système ACSplus Meilleure isolation thermique au niveau des bords Aucune condensation dans les bords du verre Amélioration du coefficient Uw de la fenêtre (selon la construction, de 0,1 à 0,3 W/m 2 K) Qu est-ce qu un pont thermique? On appelle pont thermique les points faibles de l enveloppe extérieure d un bâtiment. Ils entraînent des pertes de chaleur accrues et des températures de surface plus basses côté pièce, ce qui entraîne un risque de formation de condensation et de moisissures. Compte tenu de l amélioration accrue des coefficients Ug du verre isolant, leur assemblage périphérique représente un pont thermique d une longueur considérable. Le coefficient U g de la surface du verre n est ainsi pas atteint au niveau du bord du vitrage. Conséquence pour la fenêtre Au niveau de la fenêtre, un pont thermique type se forme au niveau des bords, au passage entre le cadre et le vitrage. Les températures en surface plus basses ainsi générées peuvent parfois entraîner la formation de condensation dans cette zone. Le pont thermique réduit également l isolation thermique de la fenêtre. Grâce au système d assemblage périphérique isolant ACSplus, la formation de condensation peut être réduite au minimum et l isolation thermique de la fenêtre en tant qu élément complet peut être améliorée de manière significative Coefficient de transmission thermique linéaire Le coefficient de transmission thermique linéaire Ψ g prend en compte la transmission accrue de chaleur via l assemblage périphérique du verre isolant et la zone de la battue du cadre. Signification technique de l intercalaire en termes de chaleur L amélioration du coefficient U pour l ensemble de la fenêtre via le système ACSplus dépend de la géométrie de la fenêtre. Le coefficient de transmission thermique est calculé selon la norme SIA 380/1. Exemple pour une fenêtre avec intercalaire en aluminium Elément de la fenêtre Matériau Coefficient U / valeur psi Cadre de fenêtre Bois/métal 1,4 W/m 2 K Vitrage Verre isolant triple 0,5 W/m 2 K Intercalaire Aluminium 0,097 W/m Coefficient U de l ensemble de la fenêtre (U w ) 1,07 W/m 2 K Vitrages isolants I 215

13 Exemple pour une fenêtre avec intercalaire ACSplus Elément de la fenêtre Matériau Coefficient U / valeur psi Cadre de fenêtre Bois/métal 1,4 W/m 2 K Vitrage SILVERSTAR E 4-4 0,5 W/m 2 K Intercalaire ACSplus 0,035 W/m Coefficient U de l ensemble de la fenêtre (U w ) 0,84 W/m 2 K Amélioration du coefficient U de la fenêtre (U w ) grâce au système ACSplus 21,5% Verre isolant triple avec SILVERSTAR SELEKT et SILVERSTAR COMBI / Philipp Morris International, Lausanne Tableaux des valeurs psi Ψ Pour calculer le coefficient thermique Uw (fenêtre et verre), la valeur psi linéaire est un facteur qu il faut prendre en compte. Elle dépend du type d intercalaire du verre isolant et du type de cadre de fenêtre. La valeur psi varie également selon qu il s agit d un verre isolant double ou triple. Pour le calcul thermique, l intercalaire du verre isolant joue un rôle significatif, en particulier en cas de cadre de grande taille. 216 I Vitrages isolants

14 Aluminium Aluminium Métal à rupture thermique Plastique Bois Bois/métal Verre isolant double 0,111 0,077 0,081 0,092 Verre isolant triple 0,111 0,075 0,086 0,097 ACS Acier inoxydable Métal à rupture thermique Plastique Bois Bois/métal Verre isolant double 0,067 0,051 0,052 0,058 Verre isolant triple 0,063 0,048 0,052 0,057 ACS+ Acier inoxydable / plastique Métal à rupture thermique Plastique Bois Bois/métal Verre isolant double 0,051 0,041 0,041 0,045 Verre isolant triple 0,045 0,038 0,040 0,043 ACSplus Matrice de silicone Métal à rupture thermique Plastique Bois Bois/métal Verre isolant double 0,041 0,035 0,034 0,037 Verre isolant triple 0,036 0,033 0,032 0,035 Valeurs psi, en fonction du type d intercalaire et du type de cadre de fenêtre (source : ift Rosenheim) Vitrages isolants I 217

15 13.3 Isolation thermique Aujourd hui, l idée de confort est étroitement liée à des pièces comportant de grandes surfaces vitrées. Toutefois, notre volonté de ménager la nature et l environnement fait que l esthétique à elle seule ne suffit plus. Un vitrage d isolation thermique doit désormais en offrir davantage. Auparavant, les fenêtres et, par conséquent, leurs vitrages avaient la réputation d être de véritables «gouffres énergétiques». Depuis, de gros efforts ont été entrepris pour améliorer la résistance à la transmission de la chaleur des verres isolants, si bien qu aujourd hui un coefficient U g de 1,0 W/m 2 K pour le verre isolant double et de 0,6 W/m 2 K pour le verre isolant triple est devenu une valeur absolument courante. De par cette évolution, les vitrages sont maintenant des éléments très performants sur le plan de l isolation thermique. Evolution du coefficient U des vitrages isolants avec remplissages à l argon Coefficient U en W/m 2 K 6,0 5,0 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 Verre simple : coefficient U = 6,0 W/m 2 K ISO double : coefficient U = 2,8 W/m 2 K ISO triple avec remplissage à l argon : coefficient U = 2,2 W/m 2 K SILVERSTAR double : coefficient U = 1,3 W/m 2 K SILVERSTAR triple : coefficient U = 0,8 W/m 2 K SILVERSTAR triple : coefficient U = 0,7 W/m 2 K 1,0 0,5 0,2 Record mondial en 2003 : SILVERSTAR E 02 : U = 0,2 W/m 2 K SILVERSTAR TRIII triple : coefficient U = 0,6 W/m 2 K SILVERSTAR E triple : coefficient U = 0,5 W/m 2 K Année I Vitrages isolants

16 De nouvelles perspectives sont maintenant ouvertes. La possibilité d adapter la température en surface des vitrages aux autres éléments du bâtiment permet en effet de supprimer l impression désagréable de courant d air à proximité des fenêtres et de mieux utiliser les locaux. La température reste davantage constante grâce à l amélioration du pouvoir isolant, ce qui permet de prévoir des installations de chauffage de plus petites dimensions équipées de systèmes de commande plus simples. Consommation de fioul par m 2 de surface de verre par an Litres Année Le coefficient U selon SN EN 674/673 Le coefficient de transmission thermique exprime la quantité de chaleur passant à travers une surface de 1 m 2 par unité de temps en présence d une différence de température de 1 kelvin entre les deux masses d air séparées. Plus le coefficient U est réduit, plus l isolation thermique est de qualité. L unité de mesure est le W/m 2 K. Le coefficient U du vitrage est mesuré selon SN EN 674 à l aide de l appareil à plaques ou calculé selon SN EN 673. Le coefficient U g en fonction de l espace intercalaire et du gaz de remplissage, niveau de remplissage à 90%, calculé selon EN 673 pour du verre isolant triple SILVERSTAR E4 ( = 0,01). Coefficient U g Espace intercalaire avec air argon krypton 0,4 W/m 2 K 2 x 12 mm 0,5 W/m 2 K 2 x 16 mm 2 x 10 mm 0,6 W/m 2 K 2 x 14 mm 0,7 W/m 2 K 2 x 16 mm 2 x 12 mm 0,8 W/m 2 K 2 x 14 mm 2 x 10 mm Vitrages isolants I 219

17 Facteurs d influence sur le coefficient U d un vitrage isolant Nombre et épaisseur des espaces intercalaires Remplissage de l espace intercalaire Air Argon Krypton Mélange gazeux Nombre de revêtements isolants et efficacité (émissivité) des revêtements Verre isolant et coefficient U Le transfert d énergie à travers le verre isolant se fait principalement sous la forme d un rayonnement infrarouge à ondes longues. L énergie est transmise de l air ambiant à la vitre intérieure. C est ainsi que la température de la vitre côté pièce d un vitrage isolant augmente. Par conduction, convexion et, en grande partie, par rayonnement, l énergie est transmise de l intérieur vers la vitre extérieure. De son côté, celle-ci transmet de l énergie à l air extérieur par conduction, rayonnement et convexion. Pour un vitrage isolant double traditionnel, le transfert d énergie se répartit comme suit : 33% par conduction thermique et convexion 67% par rayonnement Transfert d énergie pour le verre isolant, sans et avec revêtement d isolation thermique Conduction Revêtement isolant Conduction 33% 33% Convexion Convexion Rayonnement 67% Rayonnement 7% I Vitrages isolants

18 Les désignations du coefficient U de la fenêtre Dans les normes européennes, toutes les valeurs sont associées à une abréviation correspondant à leur nom en anglais : Ug verre glazing Uf cadre frame Uw fenêtre window Ucw façades rideaux curtain wall Le coefficient U pour les verres Ug Pour résumer, le coefficient Ug, comme valeur nominale d un verre, peut être calculé selon la norme EN 673 ou mesuré selon la norme EN 674 ou EN 675. Pour les verres isolants utilisant du gaz de remplissage, la valeur Ug est déterminée au niveau de remplissage défini de 90%. Pour obtenir la procédure précise, voir la norme produit EN Le coefficient Ug doit être exprimé avec un chiffre après la virgule. Cette forme avec une décimale doit être utilisée pour tout calcul ultérieur. Pour le calcul du coefficient de transmission thermique, les éléments suivants sont nécessaires : 1) L émissivité entre la surface du verre et l espace intercalaire 2) Le type de gaz de remplissage dans l espace intercalaire 3) Le niveau de remplissage en gaz de l espace intercalaire 4) La largeur de l espace intercalaire 4 Pour le vitrage d isolation thermique type d aujourd hui (revêtement SILVERSTAR ZERO E avec une émissivité de 1% et un remplissage au gaz argon dans l espace intercalaire), on obtient, pour un verre isolant double avec un espace intercalaire de 16 mm, un coefficient Ug de 1,0 W/m 2 K. Pour le coefficient Ug, la surface, vis-à-vis de l espace intercalaire, sur laquelle la couche repose ne joue aucun rôle. Le facteur g peut varier de plusieurs % en fonction de la position de la couche. Coefficient U g de 3,0 à 0,4 W/m 2 K Il y a encore quelques dizaines d années, le vitrage utilisé sur les bâtiments était encore considéré comme un gouffre énergétique, car il n était pas possible d atteindre une isolation thermique suffisante. Les doubles vitrages utilisés dans les années 50 présentaient un coefficient U g d environ 3,0 W/m 2 K. Vers 1960, les premiers verres isolants doubles atteignaient des valeurs de 2,8 W/m 2 K environ. Aujourd hui, les verres isolants modernes offrent des valeurs d isolation thermique exceptionnelles. La norme actuelle consiste à obtenir un coefficient Ug de 0,4 W/m 2 K pour les verres isolants triples. Les vitrages sont ainsi devenus des éléments de construction offrant une isolation thermique élevée, tout en assurant un aspect, une durée de vie et un entretien sans égal. Vitrages isolants I 221

19 Emissivité (low e) La valeur prépondérante pour le calcul du coefficient U est l émissivité. L émissivité exprime le rayonnement de chaleur émis par une surface par rapport à un «corps noir». Ainsi, plus le pouvoir émissif εn d un revêtement est faible, plus grande sera l efficacité d un verre isolant en matière d isolation thermique. Niveaux d émission ε n du verre et d autres matériaux à la température ambiante Corps noirs 100% Maçonnerie 94% Verre flotté 89% Brique 88% Eau et glace 96% Verre isolant avec isolation thermique SILVERSTAR 1% à 7% Aluminium 4% Cuivre 3% Les verres d isolation thermique à revêtement d argent sont appelés, en langage technique, «verre low e» (low emissivity = faible émissivité = faible rayonnement de chaleur). Les verres d isolation thermique SILVERSTAR à revêtement magnétron présentent une émissivité comprise entre 1 et 7%. L émissivité est déterminée par le fabricant du revêtement par le biais d une mesure. Coefficients U g pour le verre isolant double avec un revêtement d isolation thermique SILVERSTAR ZERO E (émissivité 1%) selon SN EN 673 Espace intercalaire Coefficient Ug Argon, degré de remplissage 90% Air 10 mm 1,4 W/m 2 K 1,8 W/m 8 K 12 mm 1,2 W/m 2 K 1,6 W/m 6 K 14 mm 1,1 W/m 2 K 1,4 W/m 2 K 16 mm 1,0 W/m 2 K 1,3 W/m 3 K 18 mm 1,1 W/m 2 K 1,3 W/m 3 K 20 mm 1,1 W/m 2 K 1,3 W/m 3 K Chez Glas Trösch, toutes les valeurs sont calculées selon SN EN 673 avec un remplissage au gaz de 90%. 222 I Vitrages isolants

20 Le coefficient U de la fenêtre Uw Les coefficients U au niveau d une fenêtre Uw = Uf + Ug Ug verre Intercalaire Cadre Uf Procédure de calcul du coefficient de transmission thermique de la fenêtre U w Principales normes devant être prises en compte pour les calculs : SIA 180, SIA 331, SIA 380/1 Le coefficient de transmission thermique Uw d une fenêtre dépend des éléments suivants : Les dimensions et proportions des parties vitrées (cadre/verre) de la fenêtre Le coefficient de transmission thermique du verre U g Le coefficient de transmission thermique du cadre U f Le coefficient de transmission thermique en fonction de la longueur dans la zone de liaison entre le verre et le cadre Ψ g Bord du verre : L g ; ψ g Surface du verre: A g; Ug 1150 mm Surface du cadre : Af ; Uf 1550 mm Taille de fenêtre standard vue extérieure 1550 x 1150 mm U g A g + U f A f + ψ L g U w (W/m 2 K) A w U w U g A g U f A f ψ L g A w = Coefficient de transmission thermique fenêtre = Coefficient de transmission thermique verre isolant = Surface vitrée = Coefficient de transmission thermique du cadre de la fenêtre = Surface du cadre = Coefficient de transmission thermique linéaire du bord du verre = Longueur du bord de verre = Surface totale de la fenêtre Vitrages isolants I 223

21 Coefficients Uw pour une fenêtre normalisée 1550 x 1150 mm, proportion du cadre 25% avec intercalaire en acier inoxydable ψg = 0,06 W/m 2 K. Ug verre Uf cadre en W/m 2 K en W/m 2 K 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,5 2,8 2,9 2,6 2,6 2,7 2,7 2,8 2,8 2,9 2,9 3 3,1 2,6 2,4 2,4 2,5 2,5 2,6 2,6 2,7 2,7 2,8 2,9 2,3 2,1 2,2 2,2 2,3 2,3 2,4 2,4 2,5 2,6 2,6 2,1 2,0 2,0 2,1 2,1 2,2 2,2 2,3 2,3 2,4 2,5 2,0 1,9 2,0 2,0 2,1 2,1 2,2 2,2 2,3 2,3 2,4 1,9 1,8 1,9 1,9 2,0 2,0 2,1 2,1 2,2 2,3 2,3 1,8 1,8 1,8 1,9 1,9 2,0 2,0 2,1 2,1 2,2 2,3 1,7 1,7 1,7 1,8 1,8 1,9 1,9 2,0 2,0 2,1 2,2 1,6 1,6 1,7 1,7 1,8 1,8 1,9 1,9 2,0 2,0 2,1 1,5 1,5 1,6 1,6 1,7 1,7 1,8 1,8 1,9 2,0 2,0 1,4 1,5 1,5 1,6 1,6 1,7 1,7 1,8 1,8 1,9 2,0 1,3 1,4 1,4 1,5 1,5 1,6 1,6 1,7 1,7 1,8 1,9 1,2 1,3 1,4 1,4 1,5 1,5 1,6 1,6 1,7 1,7 1,8 1,1 1,2 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 1,5 1,6 1,7 1,7 1,0 1,2 1,2 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 1,5 1,6 1,7 0,9 1,1 1,1 1,2 1,2 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 1,6 0,8 1,0 1,1 1,1 1,2 1,2 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 0,7 0,95 1,0 1,0 1,1 1,1 1,2 1,2 1,3 1,4 1,4 0,6 0,87 0,92 0,97 1,0 1,1 1,1 1,2 1,2 1,3 1,4 0,5 0,80 0,85 0,90 0,95 1,0 1,0 1,1 1,1 1,2 1,3 Les valeurs répondent aux exigences pour les pièces non chauffées En gras : Très bonnes valeurs pour une fenêtre Les valeurs répondent aux exigences pour le climat extérieur Verre isolant avec isolation thermique SILVERSTAR Exploiter l énergie du soleil grâce à une isolation thermique efficace Le verre isolant moderne destiné aux bâtiments à haute efficacité énergétique doit offrir une bonne isolation thermique ainsi qu un coefficient Ug aussi faible que possible. D un autre côté, afin d exploiter l énergie solaire gratuite, il est souhaitable de laisser pénétrer au maximum le rayonnement solaire dans la pièce. Les verres isolants avec isolation thermique SILVERSTAR bloquent dans la pièce un rayonnement thermique utile, tout en laissant passer simultanément un maximum du gain d énergie solaire grâce à un facteur g élevé. Fonction des verres isolants avec isolation thermique Les exceptionnels coefficients d isolation thermique des verres isolants SILVERSTAR sont dus à son système de couches particulier. Ce dernier permet de laisser passer pratiquement la totalité du rayonnement solaire à ondes courtes (transmission), tout en réfléchissant le rayonnement à ondes longues, comme la chaleur corporelle ou celle issue des radiateurs. Ainsi, la plaque de verre est imperméable à la majeure partie du rayonnement de chaleur. La chaleur est maintenue dans la pièce, et les pertes énergétiques sont considérablement réduites. Le facteur g indique la quantité d énergie issue du rayonnement solaire entrant (en pourcentage) qui pénètre dans les pièces via le vitrage. Plus le facteur g est élevé, plus la part d énergie transmise à l intérieur via le vitrage est importante. Les verres d isolation thermique SILVERSTAR E présentent des facteurs g élevés même avec des coefficients Ug très faibles. Ils assurent ainsi un gain de chaleur maximal. 224 I Vitrages isolants

22 Réflexion Transmission de l énergie solaire Energie solaire Réflexion Transmission de chaleur Dégagement secondaire Energie thermique Dégagement secondaire Fabrication et finition du verre isolant d isolation thermique SILVERSTAR Grâce à une technique poussée de revêtement magnétron à vide poussé, un système de couches extrêmement fin et pratiquement indécelable à l œil est appliqué sur le verre flotté. Afin d optimiser l isolation thermique, l espace intercalaire du verre isolant SILVERSTAR est en général rempli de gaz d isolation thermique. Aperçu des verres isolants avec isolation thermique SILVERSTAR Fonction Types de couche Coefficient Ug Facteur g Valeur TL Isolation thermique triple SILVERSTAR E 1 1,0 W/m 2 K 66% 74% SILVERSTAR E 2 0,7 W/m 2 K 62% 73% SILVERSTAR E 3 0,7 W/m 2 K 53% 72% SILVERSTAR E 4 0,6 W/m 2 K 47% 70% Isolation thermique double SILVERSTAR ZERO E 1,0 W/m 2 K 60% 80% Verre isolant double SILVERSTAR ZERO E, assemblage de la plaque en verre flotté 2 x 4 mm ; espace intercalaire 16 mm argon Verre isolant triple SILVERSTAR ZERO E, assemblage en verre flotté 3 x 4 mm ; deux espaces intercalaires 14 mm argon Vitrages isolants I 225

23 Verre isolant de la gamme SILVERSTAR Ligne E Le verre isolant triple pour les bâtiments Minergie Le verre isolant triple de la gamme SILVERSTAR E est énergétiquement très efficace et convient parfaitement aux bâtiments Minergie. Son coefficient Ug et son facteur g sont variables et peuvent être adaptés aux exigences physiques du bâtiment. Domaines d utilisation du modèle SILVERSTAR Ligne E Comme verre isolant standard pour presque tous les types de construction Pour les immeubles d habitation Pour les immeubles de bureaux et les façades Idéal pour les bâtiments Minergie et maisons solaires Perméabilité supérieure vis-à-vis de la lumière du jour ( transmission lumineuse jusqu à 75%) Gain d énergie solaire Revêtements d isolation thermique Réflexion de la chaleur Mode de fonctionnement de la gamme SILVERSTAR Ligne E Propriétés du produit Les verres isolants à structure triple SILVERSTAR Ligne E destinés aux bâtiments Minergie améliorent l isolation thermique des bâtiments de plus de 80% par rapport aux vitrages isolants doubles modernes. Combinés au système d assemblage périphérique ACSplus, les verres isolants avec isolation thermique SILVERSTAR Ligne E permettent d atteindre des coefficients U particulièrement faibles pour les fenêtres et façades. Le coefficient Ug et le facteur g des verres SILVER- STAR Ligne E sont très flexibles. Après avoir pris en compte les possibilités physiques d une construction, il est en effet possible de définir ces deux valeurs en fonction de l objet et des besoins. Le coefficient Ug comme le facteur g peuvent être modifiés en combinant les types de verre et de revêtement : Facteurs g Coefficients U g avec un remplissage au gaz (90%) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 E1 66% (71% * ) 14 mm 12 mm E2 62% (66% * ) 10 mm 12 mm 14 mm 12 mm E3 53% (54% * ) 12 mm 16 mm 12 mm E4 47% (49% * ) 10 mm 12 mm 14 mm 16 mm 12 mm * Assemblage de verre isolant avec facteur g optimisé (avec verre spécial) Coefficients U g en fonction de la largeur des deux espaces intercalaires Coefficients U g optimisés avec des remplissages avec gaz spéciaux Ce verre isolant peut être combiné avec différentes fonctions telles que protection solaire, sécurité et isolation acoustique. 226 I Vitrages isolants

24 Le verre isolant SILVERSTAR Ligne E peut être assemblé avec différents coefficients Ug et facteurs g en optimisant l aspect performance ou l aspect coûts : Optimisation des performances Optimisation des coûts Facteur g Coefficient U g Facteur g Coefficient U g 71% 0,9 W/m 2 K 66% 1,0 W/m 2 K 66% 0,6 W/m 2 K 62% 0,7 W/m 2 K 55% 0,5 W/m 2 K 53% 0,6 W/m 2 K 49% 0,4 W/m 2 K 47% 0,5 W/m 2 K Les tableaux regroupant les données actualisées sont disponibles sur Internet. Les constructions vitrées souhaitées en gamme SILVERSTAR Ligne E peuvent être déterminées simplement dans le tableau de données en fonction de l épaisseur des éléments, du coefficient Ug ou du facteur g, puis affectées sans équivoque par l identification du type. Dimensions Dimensions maximales 6000 x 3210 mm. SILVERSTAR Ligne E / Raiffeisenbank Lyss / photographie : Hans Ege Vitrages isolants I 227

25 Verre isolant SILVERSTAR ZERO E Le top des doubles vitrages isolants Le verre isolant à isolation thermique SILVERSTAR ZERO E remplit des exigences élevées en matière de rentabilité et d isolation thermique. Domaines d utilisation du SILVERSTAR ZERO E Optimal pour toutes les applications du domaine de la construction En particulier, pour les vitrages de grandes surfaces dans les bâtiments industriels et administratifs Pour le bâtiment neuf et la rénovation Dans les immeubles d habitation, les commerces et l industrie Pour les constructions solaires et les façades de verre de grandes dimensions Propriétés du produit Le revêtement SILVERSTAR ZERO E se caractérise par une émissivité extrêmement faible. En assemblage double, on atteint un coefficient Ug standard de 1,0 W/m²K. Grâce à son facteur g de 60%, le verre isolant double SILVERSTAR ZERO E permet une exploitation maximale des gains d énergie solaire passifs. Son coefficient de transmission lumineuse atteint 80%. Grâce à son aspect neutre, le SILVERSTAR ZERO E peut être utilisé de manière universelle. Le verre isolant SILVERSTAR ZERO E peut être combiné avec différentes fonctions telles que protection solaire, sécurité et isolation acoustique. Dimensions Dimensions maximales 6000 x 3210 mm. Oberstufenzentrum Leimental / concepteur de la façade : Neuenschwander + Morf AG, Bâle / réalisateur de la façade : Gerber-Vogt AG, Allschwil 228 I Vitrages isolants

26 13.4 Protection solaire Les vitrages de grandes surfaces sont un élément courant des constructions modernes. Cependant, en été, le réchauffement non souhaité des pièces peut poser problème. Les verres isolants de protection solaire peuvent alors aider : ils laissent passer la lumière du jour, mais réduisent la quantité d énergie solaire entrante. Des couches de protection solaire extrêmement fines, appliquées sur le verre grâce à la technique magnétron SILVERSTAR, évitent la pénétration d un rayonnement solaire excessif dans la pièce par réflexion et absorption, ce qui évite à son tour une augmentation excessive de la température intérieure. L exploitation optimale de la lumière du jour naturelle est cependant garantie grâce à une perméabilité à la lumière élevée. Les verres isolants avec revêtement magnétron SILVERSTAR répondent parfaitement aux exigences de l architecture moderne. Les avantages des verres de protection solaire Réduction de la transmission de l énergie solaire Protection efficace contre le réchauffement non souhaité des pièces Réduction des besoins énergétiques pour le chauffage et la climatisation en été En combinaison avec une bonne couche d isolation thermique, consommation énergétique réduite en hiver Plus de confort et niveau de température plus agréable Grande perméabilité à la lumière, permettant une exploitation optimale de la lumière du jour naturelle En fonction de l architecture, apparence neutre ou brillante colorée Combinaison possible avec les fonctions d isolation acoustique et de sécurité Glas Trösch offre une large gamme de solutions et de produits en associant esthétique et fonctionnalité, afin de couvrir les exigences de chacun et de répondre aux attentes des architectes et maîtres d œuvre. Variantes de protection solaire Différents facteurs, tels que le matériau du revêtement, l épaisseur de la couche et la coloration du verre, permettent d influencer le facteur g, la perméabilité à la lumière ainsi que l apparence optique. Chaque revêtement de protection solaire est optimisé de manière à préserver une transmission lumineuse élevée tout en assurant une transmission d énergie réduite. Une autre possibilité consiste à utiliser du SILVERSTAR ROLL. Avec cette variante de verre isolant, un store à lamelles ou en tissu est intégré dans l espace intercalaire et peut être commandé manuellement ou automatiquement. Pour plus d informations, voir le chapitre Vitrages isolants I 229

27 Fonction des verres isolants de protection solaire Le rayonnement solaire Le soleil est synonyme de rayonnement. Suivant sa position et la saison, il peut dégager des quantités énormes d énergie. A titre d exemple, la quantité d énergie solaire rayonnée sur une surface horizontale un jour d été à midi atteint environ 800 W/m 2. Alors qu un vitrage isolant usuel composé de deux verres flottés de 4 mm laisse passer jusqu à 80% de l énergie solaire, le montage d un verre de protection solaire permet de réduire parfois la transmission énergétique globale à moins de 15%. Le spectre solaire se compose de : rayons ultraviolets env. 320 à 380 nm (env. 4%) rayons lumineux visibles env. 380 à 780 nm (env. 45%) rayons infrarouges env. 780 à 3000 nm (env. 51%) Le domaine visible ne contient pas uniquement de la lumière mais également une grande partie d énergie solaire. Une protection solaire efficace est de ce fait toujours liée à une réduction de la perméabilité à la lumière. Pour plus d informations, voir le chapitre 4. Expressions importantes liées aux verres de protection solaire En matière de verres de protection solaire, trois termes du domaine de la physique (correspondant à trois valeurs clés) sont particulièrement importants. Transmission passage des rayons solaires Réflexion renvoi des rayons solaires. Effet miroir Absorption retenue des rayons solaires. Surfaces foncées En un clin d œil Comportement en présence d un rayonnement des verres de protection solaire avec revêtement magnétron Couche réfléchissante 100% Transmission Réflexion Rayonnement et convexion Rayonnement et convexion 230 I Vitrages isolants

28 Le facteur g = coefficient de transmission énergétique globale Avec le coefficient U, le facteur solaire est la valeur caractéristique la plus importante pour les vitrages de protection solaire. Il indique la quantité d énergie solaire provenant de l extérieur qui finit par pénétrer dans les espaces intérieures d un bâtiment. Pour une protection optimale contre le soleil, le facteur g doit être aussi faible que possible. Le facteur solaire (g) exprime la transmission énergétique globale, c est-à-dire le résultat obtenu par addition de la transmission énergétique directe (TED) et de la transmission secondaire de chaleur vers l intérieur (Qi). ST + Qi = facteur g ST = facteur g Qi L effet de serre pour plus d informations, voir le chapitre 4.2. Comportement en présence d un rayonnement pour plus d informations, voir le chapitre 4.3. Valeurs caractéristiques du verre pour plus d informations, voir le chapitre Technologie des verres isolants de protection solaire Revêtement et/ou teinte Les verres de protection solaire peuvent être teintés, imprimés, munis d un revêtement ou teintés et munis d un revêtement. Verre teinté L ajout d oxydes métalliques à la masse de verre permet de la teinter. Le taux d absorption énergétique des verres teintés étant relativement élevé, il est, en général, nécessaire de les tremper. Leur résistance aux chocs thermiques est ainsi accrue, et les ruptures induites par des facteurs thermiques peuvent être évitées. L efficacité de la protection solaire de ces verres dépend de leur taux d absorption. Verre avec revêtement Les verres avec revêtement agissent principalement par le fait que l énergie issue du rayonnement est réfléchie vers l extérieur. Le fait ou non de prévoir une trempe dépend du taux d absorption énergétique du verre choisi. Vitrages isolants I 231

29 Verre teinté et avec revêtement La protection offerte par ces verres est obtenue à la fois par réflexion et absorption. Ils sont en général trempés L influence de la position de la couche Extérieur 1 Intérieur L emplacement des positions des couches est numéroté de l extérieur vers l intérieur. Pour un verre isolant triple, la désignation des positions est donc : à l extérieur la position 1, puis les positions 2, 3, 4, 5 et à l intérieur la position 6. La position de la couche influence l effet et l aspect des verres de protection solaire. Extérieur Intérieur Couche en position 1 Le revêtement en position 1 n est possible qu avec les couches «dures» et appliquées par pyrolyse. Cette position génère un taux de réflexion lumineuse supérieur, et donc un effet miroir plus important, ainsi qu un risque d endommagement via les intempéries et un besoin en nettoyage accru. Extérieur Intérieur Couche en position 2 La réflexion lumineuse sur la surface du verre extérieure est plus faible, et donc l effet miroir est également réduit. Le revêtement est protégé dans l espace intercalaire de manière à éviter tout risque d endommagement de la couche. Les couches de protection solaire et les couches combinées sont placées en position Verre isolant de protection solaire SILVERSTAR Protection contre la surchauffe Les verres isolants avec protection solaire SILVERSTAR réfléchissent une grande partie de l énergie solaire entrante. Cela réduit l entrée d énergie dans les pièces. La transmission de lumière (à savoir la partie visible du rayonnement solaire) demeure cependant suffisante. La protection solaire n est pas synonyme de protection contre l éblouissement La tâche principale d un système de protection solaire consiste à protéger les pièces de toute surchauffe due au rayonnement solaire. D autres besoins apparaissent dans les immeubles de bureau, par exemple une protection contre l éblouissement efficace. L éblouissement par le soleil est un problème de densité lumineuse trop élevée. Une autre densité lumineuse dans le champ de vision directe est en effet ressentie comme désagréable, même si la transmission lumineuse est réduite à 20 ou 30%. C est pourquoi il est recommandé, en plus du verre de protection solaire, de prévoir une protection contre l éblouissement sous la forme de lamelles, de rideaux, de stores ou d autres dispositifs similaires. 232 I Vitrages isolants

30 Bâtiments comprenant de grandes surfaces vitrées Pour les bâtiments comprenant de grandes surfaces vitrées, il convient d assurer le confort thermique été comme hiver. Simultanément, il faut réduire au minimum le besoin de chauffage en hiver comme le besoin de climatisation en été. La fiche technique SIA 2021 «Bâtiment vitré» ainsi que la documentation correspondante D 0176 traitent de ce thème en détail. Eviter de stresser les vitrages isolants L espace intercalaire du verre isolant est fermé hermétiquement. C est pourquoi les variations de température et de pression engendrent des contraintes sur les faces du vitrage. L importance de ces contraintes dépend : de l altitude par rapport au niveau de la mer des variations de la pression atmosphérique des variations de température du taux d absorption énergétique des vitres de la dimension de l espace intercalaire de la présence de vitres de différentes épaisseurs (assemblage asymétrique) des dimensions de l élément Compte tenu du taux d absorption énergétique élevé, l espace intercalaire des vitrages de protection solaire s échauffe davantage que celui des vitrages isolants équipés de vitres non teintées. La conception du vitrage isolant devrait de ce fait absolument être prise en considération au niveau de la planification de l objet si l on prévoit un espace intercalaire d une dimension supérieure à 16 mm. Par conséquent, les vitrages isolants de petites dimensions ou présentant de petits côtés sont soumis à des contraintes plus élevées que les grands vitrages. Pour des raisons statiques, les vitres de grande dimension sont en effet plus rigides, ce qui leur permet de supporter les contraintes de flexion résultant de l augmentation de la pression dans l espace intercalaire. Mesures à prendre sur le plan optique La présence de deux vitres peut entraîner des distorsions optiques. Afin de les atténuer, la vitre la plus épaisse doit être utilisée à l extérieur et la vitre la plus mince à l intérieur. La différence d épaisseur entre le verre de protection solaire extérieur et la vitre intérieure ne doit pas dépasser 3 mm. L espace intercalaire ne doit pas dépasser 16 mm. L épaisseur de la vitre extérieure ne doit pas être inférieure à 6 mm. La qualité optique peut encore être améliorée par le choix d un verre de protection solaire plus épais, par exemple 8 mm au lieu de 6 mm. Verre trempé ou non trempé? Les verres de protection solaire absorbent en règle générale davantage de chaleur que le verre flotté standard ou les verres d isolation thermique. La présence de zones d ombre provoque en outre un échauffement irrégulier de la surface de la vitre. Cette dernière peut se rompre si les différences deviennent très élevées. La trempe thermique permet d améliorer la résistance aux chocs thermiques de façon à exclure une rupture sous l effet thermique. La nécessité d une trempe du verre traité peut être déterminée sur la base du taux d absorption énergétique. Si ce dernier dépasse 50%, une trempe est nécessaire en règle générale. Vitrages isolants I 233

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