Note FIV 06 «LES DIFFERENTS TYPES DE VERRE DE SECURITE ET LEURS APPLICATIONS DANS LE BATIMENT»

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1 FEDERATION DE L'INDUSTRIE DU VERRE asbl VERBOND VAN DE GLASINDUSTRIE vzw avenue Louise 89, Bte 1/Louizalaan 89, Bus BRUXELLES/BRUSSEL Tel : 02/ Fax : 02/ info@vgifiv.be Internet : Note FIV 06 PLAN 1 OBJET 3 2 DEFINITIONS Verre de sécurité Verre durci Verre armé Verre trempé thermiquement Verre feuilleté 8 3 UTILISATIONS 10 4 REFERENCES 13 «LES DIFFERENTS TYPES DE VERRE DE SECURITE ET LEURS APPLICATIONS DANS LE BATIMENT» JUILLET 2003 Version définitive Ce texte a été élaboré par un groupe d'experts réunis au sein de la FIV Page 1 sur 13 Page 2 sur 13

2 1 OBJET Ce document traite du verre de sécurité et de ses applications dans le bâtiment. Il s adresse avant tout aux particuliers désirant recevoir un complément d information sur ce sujet. Les professionnels se référeront à la norme NBN S (ancienne STS 38), actuellement en cours de révision. Les recommandations reprises dans ce document sont données à titre indicatif et doivent être comprises comme des recommandations minimales. En effet, seul l aspect «sécurité» a été traité dans cette note, sans tenir compte de contraintes supplémentaires telles que les exigences mécaniques résultant de la pression de vent, du poids de la neige, des contraintes thermiques,...qui peuvent également influencer le type et l épaisseur du verre à mettre en oeuvre. Pour ce faire, les épaisseurs réelles doivent être calculées selon la NBN S addendum 1 pour les vitrages en façade et NIT 176 pour les vitrages en toiture ; les réglementations thermiques et/ou acoustiques en vigueur. Dans le cas de double vitrage, si un impératif de sécurité existe, il faudra veiller à placer le verre de sécurité du côté où le choc risque de se produire, ou éventuellement des deux côtés si le choc est susceptible de se produire de part et d autre du vitrage. En toiture cependant, le verre feuilleté doit se trouver du côté intérieur (c estàdire la feuille de verre le plus en dessous). 2.1 Verre de sécurité 2 DEFINITIONS La notion même de sécurité englobe plusieurs concepts : la sécurité des personnes contre les blessures provoquées par des morceaux de verre la sécurité des personnes contre les risques de chute la protection contre le vandalisme la protection contre les effractions la résistance aux armes à feu et aux explosions la réaction et la résistance à l incendie Un verre est dit de sécurité lorsqu il possède des caractéristiques propres susceptibles de réduire certains des risques cités. Le verre armé (verre dans la masse duquel est incorporé un treillis métallique) et les verres épais ne sont plus considérés comme verres de sécurité. Il existe essentiellement deux types de vitrage sécurité : le verre trempé et le verre feuilleté, décrits dans les chapitres suivants. Remarque : Nous n aborderons pas dans la suite de cette note la résistance aux armes à feu et aux explosions ni la réaction et la résistance à l incendie. Page 3 sur 13 Page 4 sur 13

3 2.2 Verre durci Le verre durci est un verre qui a subi un traitement thermique visant à renforcer sa résistance mécanique. Le mode d obtention d un tel verre est similaire à celui d un verre trempé (voir cidessous), mais le refroidissement est plus lent, et le niveau de contraintes dans le verre est moins élevé. Du fait des faibles contraintes présentes dans le verre durci, ce dernier se fragmente en grands morceaux coupants. Le verre durci n est donc pas un verre de sécurité. La résistance à la flexion d un verre durci est supérieure à celle d un verre de base, et la résistance aux chocs thermiques est également améliorée (un verre durci résiste à un différentiel de température de l ordre de 100 C alors qu un verre de base ne résiste qu à un différentiel de l ordre de 30 C). L intérêt du verre durci par rapport au verre trempé est qu il ne nécessite pas de traitement spécial (heat soak) en vue de limiter les risques de casse spontanée. 2.3 Verre armé Le verre armé est un verre dans la masse duquel est incorporé un treillis métallique. Son mode de fragmentation est illustré cidessous. Le verre armé n est pas un verre de sécurité. Le verre durci n est donc utilisé que contre la casse thermique (allèges 1, verre avec absorption thermique élevée, etc...) ou pour certaines applications spécifiques pour lesquelles des feuilles de verre à résistance mécanique plus élevée sont nécessaires. Le verre armé et son mode de fragmentation. Le treillis métallique retient les morceaux de verre (toutefois moins efficacement que le verre feuilleté), mais la présence de grands morceaux coupants n élimine pas les risques de blessures. Le verre armé n est pas un verre de sécurité. Illustration du mode de fragmentation d un vitrage durci. La présence de grands morceaux coupants fait que le verre durci n est pas un verre de sécurité. 1 Allège : partie de la façade située entre le niveau d un plancher et l appui d une baie vitrée. Certaines allèges sont en verre. Page 5 sur 13 Page 6 sur 13

4 2.4 Verre trempé thermiquement Le verre trempé thermiquement 2 est un verre qui a subi un traitement thermique, plus «violent» que le verre durci, en vue d augmenter sa résistance mécanique (un verre trempé est de 3 à 5 fois plus résistant qu un verre float ordinaire) et de modifier son mode de fragmentation. Pour ce faire, le verre est amené aux environs de 650 C avant d être refroidi brutalement par des jets d air. Par ce refroidissement brutal, des contraintes mécaniques apparaissent au sein du verre étant donné que la surface atteint l équilibre thermique avec l environnement, alors que la masse interne, encore chaude, continue de se refroidir (et donc de se contracter). Le verre trempé ne peut plus se découper ou se façonner. Lorsque pour une raison quelconque, le verre se brise, il se fragmente en de multiples petits morceaux, peu coupants. Les principales applications de ce verre dans les bâtiments 3 concernent les portes, les allèges, les cabinesdouches, les parois, etc... Le mode de fragmentation du verre trempé prévient les risques de blessures mais n empêche pas les chutes de personnes. 2.5 Verre feuilleté Le verre feuilleté est obtenu par assemblage de deux ou plusieurs panneaux de verre collés sur toute leur surface par un ou plusieurs film(s) en matière synthétique. Le film est généralement constitué de butyral de polyvinyle, communément appelé «PVB», mais d autres matériaux synthétiques, résines ou gels peuvent être utilisés. Le verre feuilleté est un matériau composite combinant les propriétés du verre aux propriétés de l intercalaire utilisé (adhésion au verre, élasticité, résistance à l impact). Intercalaire synthétique Feuilles de verre Le verre feuilleté avec intercalaire en PVB est fabriqué par laminage suivi d un traitement en autoclave dans lequel les pressions et températures élevées assurent une bonne adhésion du verre à l intercalaire et rendent le produit transparent en éliminant l air emprisonné entre l intercalaire synthétique et le verre. Lorsque le verre se brise, les morceaux de verre restent collés à la feuille plastique. Illustration du mode de fragmentation d un vitrage trempé. Les contraintes thermiques introduites par le procédé de trempe font que le verre se casse en petits morceaux peu coupants. Le verre trempé est un verre de sécurité. Le verre feuilleté est principalement utilisé comme vitrage de sécurité, et partout où le risque de chute est important ou que des morceaux de verre peuvent tomber sur des personnes, comme par exemple en toitures 4. 2 Il est également possible d obtenir du verre trempé chimiquement (pas d application en bâtiments). Les contraintes dans le verre ne proviennent pas d un traitement thermique mais d un traitement chimique visant à remplacer les ions Na+ présents dans le verre par des ions K+ dont la taille est supérieure. Le verre trempé chimiquement n est pas considéré comme un verre de sécurité parce que son mode de fragmentation est similaire à celui d un verre de base. 3 Remarquons que le verre trempé thermiquement a également des applications dans le secteur de l automobile (glaces latérales, lunettes arrières, parebrises de véhicules de chantier, etc...). Page 7 sur 13 4 Le verre feuilleté est également utilisé dans l industrie de l automobile pour la fabrication des parebrises. Page 8 sur 13

5 La convention de nomenclature des verres feuilletés est la suivante : les premiers chiffres indiquent le nombre et l épaisseur des feuilles de verre utilisées. Le chiffre après le point indique le nombre (mais pas l épaisseur) des feuilles de PVB. Ainsi un vitrage 66.2 consiste en deux feuilles de verre de 6 mm séparées par deux films de PVB (il existe des films de 0.38, 0.76, 1.14 ou 1.52 mais on mentionne toujours dans la nomenclature xx.y la valeur y en multiple de 0.38). 3 UTILISATIONS Le tableau des pages suivantes donne le type et les épaisseurs minimales, telles que détaillées dans la norme NBN S 23002, des verres de sécurité à utiliser en fonction des différents usages dans la construction. IMPORTANT Mode de fragmentation d un vitrage feuilleté. Les morceaux de verre adhèrent à la feuille de plastique (généralement du PVB) qui se trouve entre les panneaux de verre, empêchant les morceaux de tomber et prévenant également le passage d un corps au travers du vitrage. Le verre feuilleté est un verre de sécurité. Les épaisseurs renseignées se rapportent uniquement à l aspect sécurité, sans tenir compte des sollicitations mécaniques autres, telles que pression du vent, poids de la neige, différentiels de température,...il est entendu que ces aspects devront également être considérés lors de la détermination finale de l épaisseur. Ainsi, le verre feuilleté est disponible commercialement en plusieurs épaisseurs: 33.x; 44.x; 55.x ; 66.x, et plus. Lorsque le tableau mentionne une épaisseur 33.x par exemple, ceci n a trait qu à l aspect sécurité. Il se pourrait très bien qu une épaisseur 66.x soit indispensable à cause d une forte pression de vent ou de charges de neige considérable. Un calcul d épaisseur de verre par votre fournisseur est donc nécessaire. Pour l'instant, la norme NBN S (1989) définit les essais (T1 à T9) servant à classer les verres ainsi que les exigences d'utilisation en fonction des applications. La classe T3 concerne la résistance à l'effraction. Les classes T8 et T9 correspondent à la résistance aux armes à feu. Les autres classes concernent la sécurité contre les chutes et les blessures. Le lecteur intéressé se rapportera au texte de la norme NBN S pour un complément d information sur les essais et les classes décrites cidessus. Page 9 sur 13 Page 10 sur 13

6 Types d'applications Verre trempé ABRIS (arrêt bus, ) 6 mm ALLÈGES: 1. Transparentes ou translucides: voir fenêtres 2. Opaques, accessibles par l'intérieur 2.1 avec protection complémentaire contre le risque de chute 2.2 sans protection complémentaire contre le risque de chute Page 11 sur 13 Verre feuilleté 44.2 Balcons: voir gardescorps CABINESDOUCHES 6 mm CABINES TÉLÉPHONIQUES 6 mm Cages d'ascenseur: voir parois Cloisons: voir parois Coupevent: voir parois Escalier: voir rampes ou parois selon les cas FENÊTRES: 1. Risques normaux 1.1 fenêtres descendant jusqu'à moins de 90 cm du niveau du sol dont le seuil surplombe de plus de 1,5 m le niveau du sol et avec risque de chute des personnes surplombant une zone à forte concentration (terrasses de café, entrées de cinéma, ) sans risque de chute de personnes 1.2 fenêtres ne descendant pas à moins de 90 cm du sol: ouvrants autres que coulissants, sans système de retenue et surplombant des zones à forte concentration humaine 2. Risques exceptionnels (additionnels) 2.1 présentant un risque de vol par effraction (banques, magasins d'articles de luxe, ) par jet de pierres ou autres objets (émeutes) 2.3 présentant des risques particuliers cours d'écoles, salles de sport cliniques psychiatriques et établissement assimilés Galeries couvertes: voir toitures ou parois selon le cas GARDESCORPS de balcons, terrasses, coursives, loggias: 1. sans risque de chute de personnes 2. avec risque de chute de personnes GUICHETS: 1. sans manipulation de valeurs 2. avec manipulation de valeur Impostes: voir fenêtres, portes ou cloisons selon le cas Lanterneaux: voir toitures Paliers: voir rampes ou parois selon le cas PAREDOUCHE PAROIS INTÉRIEURES: 1. Risques normaux 1.1 descendant jusqu'à moins de 90 cm du niveau du revêtement du sol et sans surplomb 1.2 descendant sur une face jusqu'à moins de 90 cm du revêtement du sol et l'autre face surplombante sans risque de chute des personnes, mais situées audessus d'une zone à forte concentration humaine avec risque de chute de personnes 2. Risques exceptionnels 2.1 présentant un risque de vol par effraction (banques, magasins d'articles de luxe, ) par jet de pierres ou d'autres objets 2.3 présentant des risques particuliers salles de sport audessus de 2 m endessous de 2 m cliniques psychiatriques et établissement assimilés en des lieux publics endessous de 2 m Passages couverts: voir toitures PORTES: 1. Risques normaux 1.1 tout en verre 1.2 comportant une partie vitrée endessous de 1,4 m par rapport au niveau du revêtement du sol 2. Risques exceptionnels 2.1 présentant un risque de vol par effraction, magasins d'articles de luxe, par jet de pierres ou d'autres objets 2.3 présentant des risques particuliers cours d'école, salles de sport cliniques psychiatriques et établissement assimilés Portesfenêtres: voir porte RAMPES: 1. avec protection complémentaire contre le risque de chute de personnes et surplombant une zone à forte concentration humaine 2. sans protection résiduelle contre le risque de chute de personnes SÉPARATIONS DE BALCONS descendant à moins de 90 cm du niveau du revêtement du sol Sousplafond: voir toitures TOITURES: surplombant une zone à forte concentration humaine (ne concerne pas les serres de culture) Trumeaux: Voir parois Vérandas: voir toitures et parois VITRINES: 1. Risques normaux: descendant jusqu'à moins de 90 cm du niveau de revêtement du sol (du côté de la plus grande accessibilité) 2. Risques exceptionnels 2.1 présentant un risque de vol par effraction: banques,, magasins de luxe, par jet de pierres ou d'autres objets : ne peut être utilisé concerne la résistance à l'effraction concerne la résistance aux armes à feu Page 12 sur 13 8 mm 6 mm 6 mm mm () 8 mm Remarques sur le tableau: 1. Les épaisseurs mentionnées constituent un minimum par rapport à l'essai réalisé. En pratique, ces épaisseurs doivent être adaptées aux dimensions du verre, aux sollicitations correspondant à l'application et au mode de fixation. 2. La classification d un produit doit être certifiée par un laboratoire indépendant. 3. Dans le cadre de la normalisation européenne, de nouvelles méthodes d'essais ont été développées. Ces méthodes d'essais ainsi que les normes d'application qui sont pour l'instant en cours d'adaptation, remplaceront à l'avenir les exigences indiquées cidessus

7 4 REFERENCES 1) Institut belge de normalisation. NBN S Vitrerie (STS 38). Bruxelles, IBN, ) Centre scientifique et technique de la construction. Le verre et les produits verriers Fonction des vitrages. Bruxelles, CSTC, Note d'information technique, n 214, décembre ) Institut belge de normalisation. NBN EN ; Verre dans la construction Verre feuilleté et verre feuilleté de sécurité Partie 6: Aspect; 11/98. Page 13 sur 13