Contraintes d origine thermique

Transcription

1 Un écart de température dans un même vitrage (un des bords étant la partie la plus froide) entraîne dans celui-ci des contraintes d origine susceptibles de provoquer sa rupture si cet écart dépasse une certaine valeur critique. L échauffement du vitrage est provoqué généralement par l ensoleillement localisé ou par la proximité de corps de chauffe comme les appareils de chauffage ou les spots lumineux. Cet échauffement est influencé par : - les conditions climatiques du site (flux solaire, écart journalier de température, vent, orientation, saisons, altitude, etc.) ; - la nature et l environnement des feuillures (inertie des feuillures, etc.) ; - la nature des produits verriers (caractéristiques énergétiques, coefficient U g, etc.) ; - la nature et le mode de mise en œuvre de la façade (feuillure traditionnelle, VEC, façade verticale ou inclinée, etc.) ; - la nature des parois au voisinage du vitrage (allège opaque, store, tenture, fenêtres coulissantes venant en superposition, etc.) ; - l ajout d éléments pouvant modifier les caractéristiques énergétiques de l ensemble (affiche, étiquette, films de protection solaire, peinture, etc.). Les vitrages pour lesquels l écart de température entre deux zones dépasse les écarts critiques, définis pour le verre silicosodocalcique recuit, sous l effet de l ensoleillement ou de la proximité d un corps de chauffe doivent être renforcés ment (verre trempé, durci ou semi-trempé). 436 L écart critique est fonction de l état des bords du vitrage mis en œuvre. Selon la nature des produits verriers, un rodage des arêtes peut permettre d éliminer les défauts inhérents à la découpe et d adopter des valeurs plus élevées de cet écart critique. Inversement, les valeurs critiques sont plus faibles pour certains produits dont la découpe ne peut être exempte de défauts (verres armés, vitrages s sciés ou découpés, etc.). Les justifications des vitrages vis-à-vis du risque de casse d origine sont données dans la norme NF DTU 39 P3. La méthode utilisée pour définir les exigences d emploi du verre recuit relève de trois niveaux d utilisation : - de méthodes de calculs (logiciel RUBIS par exemple) donnant la différence de température entre le centre et les bords des vitrages, prenant en compte les caractéristiques particulières de chaque composant du vitrage et de son environnement ; - de tableaux donnant les valeurs des coefficients des vitrages à ne pas dépasser. Sont présentées dans ce chapitre, pages , les valeurs des coefficients d absorption énergétique des vitrages à ne pas dépasser ainsi que les valeurs des écarts de température critiques à retenir lors de l utilisation du logiciel de calcul. Orientation Sont considérés comme soumis à l ensoleillement, les vitrages dont l orientation en hémisphère Nord est comprise dans l angle AOB indiqué en bleu. Nature des parois au voisinage des vitrages Présence de store Quand le vitrage est recuit, des dispositions doivent être prises pour que le store ne soit pas en contact avec le vitrage. Le store en position complètement repliée ne doit pas constituer une paroi opaque. Vitrages situés devant une paroi opaque Sans justification particulière, un vitrage situé devant une paroi opaque, h 1 Vitrage h 2 h 2 d 2 d 2 d 1 Coupe verticale d un vitrage devant une paroi opaque Murs ou parties opaques Murs ou parties opaques B Ouest 45 Nord Sud 45 même partiellement, doit présenter une haute résistance aux chocs s. En se reportant aux schémas ci-dessous, le vitrage situé partiellement devant une paroi opaque est considéré selon la norme devant une paroi opaque sous l une des deux conditions suivantes : d 1 < 0,8 m et h 1 0,5 d 1 + 0,1 (m) ou d 2 < h 2 et h 2 0,1 m. En coupe horizontale, le vitrage est considéré comme devant une paroi opaque si : d 3 <h 3 et h 3 x 0,10. Murs ou parties opaques Coupe horizontale d un vitrage devant une paroi opaque d 3 d 3 d 3 h 3 Vitrage h 3 h 3 A Est

2 Doubles vitrages de façade ou de toiture comportant un porteà-faux Les doubles vitrages de façade ou de toiture comportant un porte-à-faux, dont une partie est sur les deux faces en ambiance extérieure, sauf étude particulière, doivent présenter une haute résistance aux chocs s pour chacun des composants. Ambiance extérieure sur les deux faces du verre Ambiance intérieure Doubles vitrages avec composants décalés Les doubles vitrages avec composants décalés doivent faire l objet d une étude particulière. Dans le cas particulier de doubles vitrages, mis en œuvre en châssis PVC, avec composants décalés, le vitrage extérieur doit toujours présenter une haute résistance aux chocs s si la distance du décalage est supérieure à 5 fois son épaisseur. Vitrages coulissants ou superposés Pour les simples et doubles vitrages montés en châssis coulissant une appréciation du risque de casse sera effectuée quand la fenêtre est partiellement ou totalement ouverte. La présence d un store est pénalisante. 438 Vitrages peints, gravés ou décorés Une étude particulière déterminera la nature du vitrage au regard du risque de casse. A défaut, le vitrage sera renforcé ment. Ombres portées La présence de pare-soleil, auvent, loggia, tableau de maçonnerie, ou d un masque, peut occasionner, de façon temporaire ou permanente, une ombre portée sur le vitrage. Les vitrages mis en œuvre dans des châssis positionnés au nu intérieur reçoivent systématiquement une ombre portée. Les vitrages situés au nu extérieur de la façade ou de la toiture et non susceptibles de recevoir, de façon habituelle, l ombre d un obstacle environnant (partie de bâtiment, haie de persistants, etc.) sont réputés sans ombre portée. Vitrages revêtus d un film rapporté Une étude particulière est obligatoire selon l Avis Technique du film. Vitrages exposés aux effets d un corps de chauffe Si le vitrage doit être soumis à des flux s issus de systèmes rayonnants ou pulsants directement sur le verre, il est nécessaire : - soit d utiliser un vitrage renforcé ment ; - soit de réaliser une étude particulière destinée à définir la nature du produit verrier. En cas de soufflage parallèle au vitrage, celui-ci pourra être utilisé en verre recuit si le convecteur est au moins distant de 20 cm de ce vitrage. Nature et environnement des feuillures* D une manière générale, le régime des bords du vitrage est différent du régime du reste de ce vitrage. Les contraintes d origine * Les schémas sont donnés à titre indicatif sans caractère exclusif Feuillure à inertie faible Feuillure isolante en bois ou en matériau de synthèse Bois Matériau de synthèse qui en résultent sont d autant plus importantes que : - l inertie présentée par la feuillure est plus grande que celle du vitrage ; - le vitrage est moins isolé ment du matériau constituant la feuillure ; - l amplitude des écarts journaliers de température est plus importante. Feuillure légère conductrice - en acier en profil mince Acier - en aluminium avec ou sans rupture sans aucun contact avec le gros œuvre ou une charpente métallique lourde Aluminium 439

3 Vitrage Extérieur Collé (VEC) sur support en aluminium ou acier inoxydable Aluminium ou acier inoxydable Feuillure à inertie moyenne Feuillure dans menuiserie dormante ou ouvrante lourde (profils en acier épais) Feuillure dans menuiserie dormante en aluminium ou acier : - en contact avec le gros œuvre - en contact avec une charpente métallique lourde Feuillure à inertie forte Feuillure dans un matériau minéral Feuillure métallique engravée dans des matériaux minéraux Méthode simplifiée Valeur des coefficients d absorption énergétique Tous ces tableaux sont établis selon la norme NF DTU 39 P3, dans les conditions suivantes : - altitude maximale : m ; - vitrage associé ou non à un store intérieur dit standard ventilé sur trois côtés distants de 5 cm ; - possibilités d ombres portées ; - produits verriers avec des bords bruts de coupe, sauf mention particulière. Simples vitrages avec ou sans store intérieur Valeurs à ne pas dépasser pour utiliser du verre recuit (absorption en %) Inertie Inertie Inertie Inclinaison Nature En appui sur : faible moyenne forte périphérie autre cas périphérie autre cas > Store "standard" Le store standard ventilé est défini comme suit : - distance d au moins 5 cm du vitrage et ventilé sur au moins trois côtés, - caractéristiques énergétiques : - Transmission 10 % - Réflexion 40 % - Absorption 50 % périphérie autre cas 22 8 i < périphérie autre cas 11 i i i Obligatoirement en verre à la tenue mécanique renforcée ment

4 Doubles vitrages sans couche peu émissive avec ou sans store intérieur Valeurs à ne pas dépasser pour utiliser du verre recuit (absorption en %) Inertie Inertie Inclinaison Nature En appui faible moyenne sur Extérieur Intérieur Extérieur Intérieur périphérie autre cas périphérie autre cas > périphérie autre cas périphérie autre cas périphérie < autre cas périphérie autre cas Obligatoirement en verre à la tenue mécanique renforcée ment. Pour les vitrages à bords rodés, toutes les arêtes de chaque composant des vitrages s seront rodées. Doubles vitrages verticaux avec couche peu émissive avec ou sans store intérieur Coef. U g Inertie Inertie Inclinaison en Nature En appui faible moyenne sur w/(m 2.k) Extérieur Intérieur Extérieur Intérieur Valeurs à ne pas dépasser pour utiliser du verre recuit (absorption en %) périphérie autre cas ,3<U g < 2,7 périphérie autre cas périphérie autre cas ,6<U g < 2,3 périphérie autre cas périphérie autre cas ,1< U g < 1,6 périphérie autre cas Obligatoirement en verre à la tenue mécanique renforcée ment. Pour les vitrages à bords rodés, toutes les arêtes de chaque composant des vitrages s seront rodées. Vitrages en toiture sans store intérieur En appui Inertie Inertie Inclinaison Nature sur faible moyenne périphérie autre cas périphérie armé autre cas < Valeurs à ne pas dépasser pour utiliser du verre recuit (absorption en %) : simple vitrage

5 Valeurs à ne pas dépasser pour utiliser du verre recuit (absorption en %) : double vitrage sans couche peu émissive Inertie Inertie Inclinaison Nature En appui faible moyenne sur Extérieur Intérieur Extérieur Intérieur périphérie < autre cas périphérie autre cas Obligatoirement en verre à la tenue mécanique renforcée ment, sauf justification technique. Pour les vitrages à bords rodés, toutes les arêtes de chaque composant des vitrages s seront rodées. Châssis coulissants verticaux ou à guillotine Cas général Le risque de casse des vitrages posés en châssis coulissants, verticaux ou à guillotine, est plus élevé que pour les autres types d ouvrants en raison du mode d ouverture, à savoir la superposition totale ou partielle de deux vitrages. Cette configuration engendre, sous l'effet de l ensoleillement, des températures élevées susceptibles de provoquer des contraintes s importantes (ombre portée, par exemple, sous le linteau de l encadrement de la fenêtre). Valeurs à ne pas dépasser pour utiliser du verre recuit (absorption en %) : châssis coulissants verticaux ou à guillotine Feuillure à inertie faible Simple vitrage Double vitrage sans couche peu émissive brut de coupe 20 brut de coupe 14 brut de coupe ou avec bords rodés ou avec bords rodés Pour les vitrages à bords rodés, toutes les arêtes de chaque composant des vitrages s seront rodées. Cas des vitrages à couche peu émissive Le risque de casse s accroît avec l emploi de double vitrage à couche peu émissive. Un dispositif (une butée par exemple), prévu pour maintenir un interstice Altitude de pose 500 m Bords rodés Bords brut de coupe Altitude de pose > 500 m Bords rodés latéral de ventilation, d au moins 5 mm en position repliée maximale du châssis, permet d utiliser les compositions suivantes, sans risque de casse : Châssis coulissants verticaux ou à guillotine équipés d un dispositif de ventilation SGG CLIMAPLUS N SGG CLIMAPLUS 4 S Verre Inter- Verre Verre Inter- Verre extérieur calaire intérieur extérieur calaire intérieur 4 ou 6 mm 4 mm SGG PLANITHERM Air SGG PLANILUX 4 mm 4 mm SGG PLANITHERM Argon SGG PLANILUX 4 mm 6 mm SGG PLANITHERM Air SGG PLANILUX 4 ou 6 mm 4 ou 6 SGG PLANITHERM Air SGG PLANILUX 44.2 SGG STADIP 4 ou 6 mm 4 mm 4 ou 6 mm 4 ou 6 SGG PLANISTAR Air SGG PLANILUX SGG PLANITHERM Argon SGG PLANILUX face 2 4 mm 4 ou 6 mm SGG PLANILUX Air SGG PLANITHERM 4 ou 6 mm FUTUR N face 3 4mm SGG PLANISTAR Argon 4 mm 4 mm SGG PLANILUX face 2 SGG PLANILUX Argon SGG PLANITHERM FUTUR N face 3 4 ou 6 mm 4 ou 6 4 ou 6 mm 4 mm SGG PLANITHERM Air SGG PLANILUX SGG PLANISTAR Air SGG PLANILUX face 2 4 ou 6 mm 4 mm SGG PLANITHERM Argon SGG PLANILUX 4 ou 6 mm 4 mm SGG PLANISTAR Argon SGG PLANILUX 4 mm Air 4 mm face 2 SGG PLANILUX SGG PLANITHERM FUTUR N face 3 Obligatoirement en verre à la tenue mécanique renforcée ment, sauf justification technique. Pour les vitrages à bords rodés, toutes les arêtes de chaque composant des vitrages s seront rodées

6 Méthode par calcul La détermination des écarts de température est réalisée par calcul selon la norme NF DTU 39 P3. Feuillures à faible inertie Ecarts de température admissibles dans les verres (K) non traités ment Avec ombre portée Sans ombre portée Type de verre Appui sur β > β > β β > β > β - Monolithique façonné Périphérie Feuilleté symétrique façonné, avec tous les composants 4 mm Autres Monolithique brut de coupe - Feuilleté symétrique brut de Périphérie coupe, avec tous les composants 4mm - Feuilleté, symétrique façonné, avec un des composants 3 mm Autres Feuilleté non symétrique façonné - Imprimé brut de coupe Périphérie ou façonné Autres Feuilleté non symétrique brut de coupe Périphérie Feuilleté brut de coupe, avec un des composants 3 mm - Feuilleté symétrique scié, avec Autres tous les composants 4 mm - Feuilleté non symétrique Périphérie scié Autres Feuillures à inertie moyenne Avec ombre portée Sans ombre portée Type de verre Appui sur β > β > β β > β > β - Monolithique façonné Périphérie Feuilleté symétrique façonné, avec tous les composants 4 mm Autres Monolithique brut de coupe - Feuilleté symétrique brut de Périphérie coupe, avec tous les composants 4mm - Feuilleté, symétrique façonné, avec un des composants 3 mm Autres Feuilleté non symétrique façonné - Imprimé brut de coupe Périphérie ou façonné Autres Feuilleté non symétrique brut de coupe Périphérie Feuilleté brut de coupe, avec un des composants 3 mm - Feuilleté symétrique scié, avec Autres tous les composants 4 mm - Feuilleté non symétrique Périphérie scié Autres Armé Ecarts de température admissibles dans les verres (K) non traités ment Périphérie Autres Armé Périphérie Autres

7 Feuillures à forte inertie Ecarts de température admissibles dans les verres (K) non traités ment Type de verre Appui sur Avec ou sans ombre portée β > β > β - Monolithique façonné Périphérie Feuilleté symétrique façonné, avec tous les composants 4 mm Autres Monolithique brut de coupe - Feuilleté symétrique brut de coupe, avec Périphérie tous les composants 4 mm - Feuilleté, symétrique façonné, avec un des composants 3 mm Autres Feuilleté non symétrique façonné Périphérie Imprimé brut de coupe ou façonné Autres Feuilleté non symétrique brut de coupe - Feuilleté brut de coupe, avec un Périphérie des composants 3 mm - Feuilleté symétrique scié, avec tous Autres les composants 4 mm - Feuilleté non symétrique scié - Armé Périphérie Autres Périphérie Autres