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

31 Confection de modèles Les façades de protection solaire sont des éléments de construction à la fois esthétiques et exigeants. En présence de gros objets, nous vous recommandons de réaliser des modèles pour le verre isolant et les allèges (dans l assemblage d origine et avec les épaisseurs de verre réelles). Allèges de couleur harmonisée Pour plus d informations, voir le chapitre Fabrication du verre isolant de protection solaire SILVERSTAR Les couches de protection solaire SILVERSTAR sont recouvertes de différents métaux sous vide poussé, dans une installation de pulvérisation cathodique magnétron à plusieurs chambres. Pour plus d informations, voir le chapitre La technique moderne utilisée dans ces installations détermine avec certitude les valeurs physiques nécessaires pour la construction, l aspect optique homogène du verre ainsi que la reproductibilité requise pour les séries. La gamme de protection solaire SILVERSTAR offre de nombreuses possibilités pour l aménagement des façades. Des verres présentant une faible réflexion vers l extérieur ou un aspect extérieur avec niveau important de réflexion sont disponibles dans les différentes couleurs réfléchissantes. Sans porter préjudice à la fonction de protection solaire, il est possible de répondre aux souhaits personnalisés pour offrir un verre de couleur neutre grâce à la large gamme de verres neutres. Présentation des verres isolants de protection solaire SILVERSTAR Fonction Types de couche Coefficient Ug Protection solaire et isolation thermique Facteur g Valeur TL SILVERSTAR SELEKT 0,6 W/m²K 37% 63% SILVERSTAR SUPERSELEKT 0,6 W/m²K 25% 52% SILVERSTAR COMBI Argent 48 T 0,6 W/m²K 30% 42% SILVERSTAR COMBI Neutre 70/40 0,6 W/m²K 37% 63% SILVERSTAR COMBI Neutre 70/35 0,6 W/m²K 33% 61% SILVERSTAR COMBI Neutre 61/32 0,6 W/m²K 30% 54% SILVERSTAR COMBI Neutre 51/26 0,6 W/m²K 25% 45% SILVERSTAR COMBI Neutre 41/21 0,6 W/m²K 20% 35% Protection solaire SILVERSTAR SUNSTOP Neutre 50 T 0,9 W/m²K 32% 41% SILVERSTAR SUNSTOP Bleu 50 T 0,9 W/m²K 30% 39% SILVERSTAR SUNSTOP Bleu 30 T 0,9 W/m²K 19% 24% SILVERSTAR SUNSTOP Argent 20 T 0,9 W/m²K 14% 17% Verre isolant triple, assemblage de la plaque en verre flotté 3 x 6 mm ; deux espaces intercalaires 14 mm argon 234 I Vitrages isolants

32 Revêtement SILVERSTAR SELEKT Le verre isolant quatre saisons SILVERSTAR SELEKT marie à merveille isolation thermique et protection solaire. Il convient particulièrement bien à des applications de verres isolants de fenêtres ou de façades assurant une atmosphère agréable à l intérieur des pièces durant toute l année. Domaines d utilisation du modèle SILVERSTAR SELEKT Le verre isolant SILVERSTAR SELEKT convient parfaitement dans tous les domaines de l architecture externe. Pour les fenêtres et les façades. Pour les constructions neuves et la rénovation. Pour les immeubles d habitation ainsi que les bâtiments commerciaux et industriels. Propriétés du produit Le verre isolant à coloration neutre SILVERSTAR SELEKT combine isolation thermique et protection solaire de manière optimale pour assurer une température intérieure agréable au fil des saisons. Il assure une température constante à l intérieur des pièces, et ainsi un bien-être encore plus grand. En verre isolant double, le SILVERSTAR SELEKT atteint un coefficient Ug de 1,1 W/m²K, avec un facteur g de 42% et une transmission lumineuse de 72%. Pour les allèges, un verre pour allège de couleur harmonisée est disponible. Dimensions Dimensions : sur mesure, jusqu à 6000 x 3210 mm. SILVERSTAR SELEKT / Ecole de commerce de Bienne Vitrages isolants I 235

33 Revêtement SILVERSTAR SUPERSELEKT 60/27 T Un verre isolant doté d une sélectivité exceptionnelle Grâce à son indice de sélectivité élevé, le verre isolant SILVERSTAR SUPERSELEKT 60/27 T laisse passer beaucoup de lumière naturelle pendant la journée tout en empêchant le rayonnement solaire de surchauffer l intérieur de la pièce en été. Domaines d utilisation du SILVERSTAR SUPERSELEKT 60/27 T Le verre isolant à l indice de sélectivité élevé SILVERSTAR SUPERSELEKT 60/27 T convient parfaitement à toutes sortes d applications dans le monde de l architecture d extérieur. Que ce soit comme protection solaire de base pour des bâtiments où le verre occupe une place importante ou comme protection solaire totale pour les bâtiments comportant peu de verre. Pour le bâtiment neuf et la rénovation. Dans les complexes de bureaux et bâtiments publics. Pour les immeubles d habitation ainsi que les bâtiments commerciaux et industriels. Propriétés du produit Grâce à son revêtement spécial, ce verre isolant dispose d une transmission lumineuse élevée tout en affichant un coefficient global de transmission d énergie extrêmement bas. Pour le verre isolant double SIL- VERSTAR SUPERSELEKT 60/27 T, l indice de sélectivité, à savoir le rapport entre la transmission lumineuse et le facteur g, atteint une valeur maximale de 2,22. Dans la pratique, cela se traduit par une réduction des coûts énergétiques pour l éclairage artificiel ainsi que par une réduction simultanée des coûts liés à la climatisation en été. De plus, le verre isolant offre une très bonne isolation thermique, permettant une réduction significative des coûts énergétiques liés au chauffage en hiver. Dimensions Dimensions maximales 6000 x 2810 mm Revêtement SILVERSTAR COMBI Protection solaire et isolation thermique combinées dans un verre isolant SILVERSTAR COMBI est un revêtement combiné dans un jeu de couches en position 2. Le revêtement magnétron spécial propose une combinaison parfaite entre protection solaire et isolation thermique, tout en garantissant une transmission lumineuse élevée. Il garantit une atmosphère confortable à l intérieur des pièces, en été comme en hiver. Domaines d utilisation du modèle SILVERSTAR COMBI Partout où l on souhaite combiner une bonne protection solaire à beaucoup de lumière du jour. Pour le bâtiment neuf et la rénovation. Pour les immeubles d habitation, les immeubles de bureaux et les bâtiments publics. Pour les commerces et l industrie. En cas de grandes surfaces de façade vitrée. 236 I Vitrages isolants

34 Propriétés du produit La principale caractéristique du SILVERSTAR COMBI est un indice de sélectivité exceptionnel. Cela équivaut à offrir des performances élevées en termes de rapport entre transmission lumineuse et coefficient global de transmission d énergie. Le verre isolant avec couches combinées SILVER- STAR COMBI offre de nombreux avantages. Le faible coefficient Ug réduit les pertes de chaleur et donc la consommation d énergie. Les exceptionnelles propriétés en termes de protection solaire améliorent l efficacité en termes de coûts. En réfléchissant le rayonnement de l énergie solaire, le SILVERSTAR COMBI évite toute augmentation non souhaitée de la température dans les pièces intérieures, tout en réduisant les coûts liés à l énergie requise pour la climatisation. 2 5 Revêtement SILVERSTAR COMBI en position 2 et revêtement d isolation thermique en position 5 Un autre avantage des couches combinées est le confort offert dans les pièces, indépendamment de la température extérieure. Protection solaire et transmission lumineuse sont associées de manière optimale dans les verres SILVERSTAR COMBI. Grâce à une perméabilité à la lumière maximale, la lumière du jour accède largement aux pièces intérieures. Ce verre isolant peut être combiné avec d autres fonctions telles que sécurité et isolation acoustique. Dimensions Dimensions maximales 6000 x 3210 mm. SILVERSTAR COMBI / Actelion Allschwil / photographie : Hans Ege Vitrages isolants I 237

35 Verre isolant de protection solaire SILVERSTAR SUNSTOP Verres isolants avec couches de protection solaire Le SILVERSTAR SUNSTOP utilise des verres isolants haute efficacité et optimisés de protection solaire. Les couches de protection solaire SILVERSTAR SUNSTOP réduisent l entrée d énergie dans les pièces intérieures par réflexion de l énergie solaire, tout en laissant entrer suffisamment de lumière pour l éclairage naturel des pièces. Domaines d utilisation du modèle SILVERSTAR SUNSTOP Dans les régions à fort ensoleillement, lorsqu une protection solaire efficace est nécessaire. Pour les façades de grandes surfaces. Dans les bâtiments publics. Pour les immeubles de bureaux, les commerces et l industrie. Propriétés produit du SILVERSTAR SUNSTOP Ce verre isolant peut être combiné avec des fonctions telles que sécurité et isolation acoustique, ainsi qu avec une isolation thermique. Dimensions Dimensions maximales 6000 x 3210 mm Verre isolant avec revêtement de protection solaire en position 2 et revêtement d isolation thermique en positions 3 et 5 SILVERSTAR SUNSTOP / HQ Building, Abu Dhabi, EAU 238 I Vitrages isolants

36 Possibilités de combinaison des verres isolants de protection solaire Protection solaire et isolation acoustique Le verre isolant de protection solaire SILVERSTAR est également disponible en assemblage asymétrique, composé de plaques de verre de différentes épaisseurs, comme verre isolant double ou triple. En plus de la protection solaire, il offre une bonne isolation acoustique. Avec le montage d un verre feuilleté de sécurité SWISSLAMEX, on obtient des verres isolants de protection solaire SILVERSTAR offrant une isolation acoustique élevée. Protection solaire et sécurité Avec les verres de protection solaire, il est possible, en général, de couvrir les mêmes exigences de sécurité qu avec les verres normaux. Le verre de protection solaire SILVERSTAR est également disponible comme verre trempé de sécurité (ESG) et comme verre feuilleté de sécurité (VSG). Etant donné que les exigences de sécurité peuvent fortement varier pour les commerces, les bâtiments administratifs et les bâtiments industriels, il est recommandé de prendre contact avec les spécialistes de Glas Trösch. Yas Island Yacht Club, Abu Dhabi, EAU Vitrages isolants I 239

37 240 I Vitrages isolants Vitrage de toiture / photographie : Tuchschmid AG, Frauenfeld / F.Schott + M. Schibig, Berne

38 13.5 Verre isolant pour toits vitrés Vitrages inclinés ou toitures vitrées Les vitrages de toiture sont soumis à des contraintes supplémentaires, car ils doivent assumer des fonctions autrefois réservées à des éléments non transparents qui, avec le temps, avaient fait leurs preuves. Les architectes, les concepteurs et les réalisateurs sont donc confrontés à des problèmes d une très grande diversité. Il est de ce fait impératif de les prendre en considération déjà au niveau de la conception pour pouvoir les résoudre conformément aux règles de l art et aux prescriptions en matière de construction. L organisation d une réunion de toutes les parties concernées au tout début du projet est donc vivement recommandée Définition / angle d inclinaison Un vitrage est considéré comme incliné lorsqu il s écarte de plus de 10 de la verticale. L angle d inclinaison est toutefois indiqué par rapport au plan horizontal. > 10 0 à 80 Les toitures vitrées peuvent se composer des types de verre suivants : Vitrage simple Vitrage isolant Assemblages possibles pour les toitures vitrées Vitrage simple VSG en verre flotté VSG en TVG Vitrage isolant Verre extérieur ESG-H TVG Verre flotté VSG Verre intérieur VSG en verre flotté VSG en TVG Vitrages isolants I 241

39 Informations liées à la conception La forme du bâtiment, la situation géographique, le type d affectation ainsi que l aménagement ont une énorme influence sur les détails de la construction. Les principaux facteurs d influence sont : l altitude par rapport au niveau de la mer la hauteur de la construction le type de verre la dimension des vitres l appui (deux côtés ou quatre côtés) la charge due au vent la charge due à la neige l angle d inclinaison du vitrage le poids propre du vitrage les exigences à respecter sur le plan énergétique la sécurité les conditions marginales liées au montage (voies d accès, échafaudages, monte-charge, etc.) Altitude du lieu Suivant le site et la situation de la construction, la neige et le vent peuvent engendrer des contraintes non négligeables, dont les valeurs sont à déterminer au cas par cas (voir la norme SIA 261, «Actions sur les structures porteuses»). Eventuellement, la compensation de la pression dans l espace intercalaire du vitrage isolant doit être adaptée à la pression atmosphérique du lieu. Type de verre Vitrages simples Les vitrages inclinés doivent toujours retenir les éclats. Pour les plaques placées dans un cadre à quatre côtés, il est possible, en plus du VSG, d utiliser, pour les petites dimensions, du verre armé / de la glace armée (bord court 60 cm). Verre armé/glace armée Le verre armé ne retient les éclats que sous certaines conditions. Par rapport au verre flotté de même épaisseur, il présente une résistance moindre à la rupture par flexion, donc une résistance plus faible aux chocs mécaniques et à l impact. La résistance aux chocs thermiques est également plus faible que pour le verre flotté. Il existe donc un risque de rupture accru sous l effet des variations de température. La mise en œuvre en tant que vitrage simple n est pas évidente et la combinaison avec un verre isolant n est pas recommandée. Les propriétés du verre isolant sont en effet incompatibles avec celles du verre armé, ce qui, en règle générale, conduit à une rupture du vitrage. L écartement des chevrons ne doit pas dépasser 600 mm. 242 I Vitrages isolants

40 Vitrages isolants Ils sont élaborés comme suit pour les toits : côté intempéries, c est-à-dire pour la vitre extérieure, en ESG (uniquement exceptionnellement en verre flotté). La vitre côté pièce ou public doit retenir les éclats et être en VSG. Verre flotté / ESG-H L espace intercalaire varie en fonction du format de la vitre, mais il doit être compris entre 12 et 16 mm. VSG Verre isolant avec dépassement Il est possible, pour former la bordure du toit, de décaler le verre inférieur. L assemblage périphérique du verre isolant doit être protégé au niveau de la bordure du toit. Par exemple, un émaillage est appliqué en position 1 selon le procédé de sérigraphie. ESG-H Bandes céramiques Il est également possible d utiliser un assemblage périphérique en silicone résistant aux UV. L émaillage est alors inutile. VSG Dimension des vitres Recommandation Ecartement normal des chevrons env. 800 à 1200 mm Rapport largeur/hauteur max. 1:6. Poids des vitres Il faut tenir compte du poids lors du dimensionnement. Les éléments lourds ont une influence sur la configuration de la structure porteuse. Leur montage et leur remplacement doivent faire l objet d une attention particulière. Structure porteuse / configuration de la feuillure Le cadre est principalement réalisé en métal, en matière plastique, en bois ou en une combinaison de différents matériaux. En ce qui concerne les constructions en bois, il est important de veiller à ce que seules des poutres collées soient utilisées. La déformation en flexion du cadre ne devrait pas dépasser une valeur équivalente à L/300. Pour ce qui est des vitrages de toiture, l évacuation de l eau mérite une attention toute particulière. Le cadre doit donc être configuré de façon que l eau de condensation et l humidité puissent être facilement évacués vers l extérieur. Vitrages isolants I 243

41 Appui sur les chevrons Dans la zone d appui sur les chevrons, le cadre périphérique du vitrage isolant doit être protégé par une parclose. Au niveau de la feuillure, il est important de prévoir un espace ventilé pour permettre l évacuation de la condensation. Pour éviter toute rupture en cas de température élevé, l écartement des vitres ne doit pas dépasser 20 à 25 mm. Le profilé d appui entre le chevron et le vitrage doit présenter une dureté Shore de 60 à 80. Joint silicone avec bande d écartement ou profils de joint silicone ESG-H Verre isolant à isolation thermique SILVERSTAR ZERO E Ug = 1,0 W/m 2 K VSG Battue ventilée Profil d appui Dureté shore 60 à 80 Jonctions transversales avec parclose Au niveau des jonctions transversales, la hauteur des parcloses devrait être la plus faible possible pour éviter toute retenue d eau lors d intempéries. ESG-H Parclose comme protection UV Verre isolant à isolation thermique SILVERSTAR ZERO E Ug = 1,0 W/m 2 K VSG Profil d appui Dureté shore 60 à 80 Liteau Jonctions transversales sans parclose Les jonctions transversales sans parclose sont principalement utilisées lorsqu il faut éviter toute eau stagnante. Afin de protéger l assemblage périphérique du verre isolant contre le rayonnement UV, il faut prévoir, côté intempéries, un émaillage par cuisson. Recommandation : le bord du verre doit être soutenu sur toute la longueur avec une panne afin d éviter toute flexion du verre. Alternative : modèle avec assemblage périphérique en silicone résistant aux UV. 244 I Vitrages isolants

42 Bandes de recouvrement en émail ESG-H Jointoiement VSG Attention : contrôler la compatibilité du matériau d étanchéité. L entreprise effectuant l application ultérieure est responsable en termes de validation des matériaux à utiliser. Les matériaux d étanchéité et colles utilisés doivent être validés par les entreprises intervenant sur le chantier. Il faut également contrôler la compatibilité avec les films VSG utilisés. Bordure du toit Les verres isolants en bordure de toit sont utilisés lorsque l évacuation d eau doit se faire librement sans installations supplémentaires particulières. L assemblage périphérique du verre isolant libre doit être protégé durablement contre le rayonnement UV à l aide d une bande de céramique. Alternativement, il peut également être fabriqué en silicone résistant aux UV. Afin d éviter toute rupture du verre due à des changements de température, la profondeur d encastrement du verre ne doit pas dépasser 25 mm. Le verre isolant doit faire l objet d un calage approprié et la vitre extérieure doit être sécurisée contre tout glissement en fonction de la pente. La battue doit être ventilée. ESG-H VSG Bandes de recouvrement en émail Support extérieur Pièce ponctuelle Profil d appui Calage Ventilation de la battue Vitrages isolants I 245

43 Charge due au vent / à la neige La charge due au vent et à la neige peut être plus ou moins importante suivant l emplacement géographique et les conditions locales. Les calculs dans ce domaine s effectuent sur la base de la norme SIA 261. Angle d inclinaison A partir de 80 environ, les vitrages inclinés peuvent, sur le plan statique, c est-à-dire par rapport à l épaisseur du verre, être considérés au même titre que les vitrages verticaux. Avec une faible inclinaison, une attention toute particulière doit être portée à l évacuation de l eau (flexion du verre). En présence de profilés en saillie, il y a un risque particulier de retenues d eau. Toits vitrés et protection solaire Le rayonnement solaire peut, en fonction de la position du soleil et de la durée du rayonnement, devenir inconfortable et entraîner une augmentation excessive de la température de la pièce. Cet élément doit être pris en compte lors de la phase de planification, en particulier pour les vitrages inclinés. Le choix du type de pare-soleil dépend de différents facteurs, par exemple l usage du bâtiment, sa position, le type de vitrage incliné, etc. Dans certaines conditions, l utilisation des verres isolants de protection solaire SILVERSTAR COMBI ou SILVERSTAR SUNSTOP peut permettre de renoncer à des mesures de protection solaire supplémentaires. Détermination de l épaisseur de verre Pour les toits vitrés, la détermination de l épaisseur de verre dépend de différents facteurs. Pour un vitrage exposé à l extérieur, les données suivantes sont nécessaires pour le calcul de l épaisseur de verre. Emplacement de l objet Hauteur de la construction Type de verre (par exemple verre simple, verre isolant) Dimensions du verre Support du verre (deux côtés ou quatre côtés) Angle d inclinaison du vitrage Données sur les charges supplémentaires (par exemple si le verre est praticable) 246 I Vitrages isolants

44 Coefficients U des vitrages isolants inclinés Eléments physiques de base relatifs à la construction Pour les vitrages inclinés, comme les fenêtres de toit, le coefficient Ug du verre isolant change pour des raisons physiques. Cette modification dépend de l angle d inclinaison. L augmentation du coefficient Ug est due à la convexion dans l espace intercalaire qui change en fonction de l inclinaison du verre et qui entraîne une transmission de chaleur accrue via l espace intercalaire. L écart entre les plaques de verre joue un rôle important. Dans le cas d un verre isolant double avec un grand espace intercalaire, le coefficient U subit une influence plus importante que dans le cas d un verre isolant triple avec deux petits espaces intercalaires. L influence sur le rayonnement thermique et sur la conduction de chaleur reste pratiquement inchangée. Ug = 1,1 W/m 2 K Ug = 1,4 W/m 2 K Ug = 0,7 W/m 2 K Ug = 0,7 W/m 2 K 0 Froid Ug = 1,6 W/m 2 K Ug = 0,8 W/m 2 K 0 Ug = 1,7 W/m 2 K 0 Ug = 0,9 W/m 2 K Espace intercalaire Chaud Froid Chaud Espace intercalaire Coefficient Ug pour verre isolant double Coefficient Ug pour verre isolant triple Convexion, montage horizontal Convexion, montage vertical Valeurs de référence Afin de pouvoir comparer les produits, la position verticale du vitrage est utilisée pour la détermination du coefficient Ug selon la norme SN-EN 673. Cela s applique également pour l homologation CE du verre isolant. En Suisse, les prescriptions relatives à l énergie applicables au bâtiment s appuient sur la norme SIA 380. Les exigences particulières se rapportent à la fenêtre normalisée. Celle-ci est montée à la verticale. Les valeurs effectives pour la fenêtre, dépendant de l inclinaison, doivent être déterminées par le spécialiste de la planification énergétique. Hôtel Hof, Weissbad Vitrages isolants I 247

45 13.6 Verre isolant exécutions spéciales Verre isolant avec croisillons En plus de l aspect esthétique, les verres isolants avec croisillons présentent d autres avantages indéniables. Nettoyage plus aisé Aucun travail de maintenance comme le rafraîchissement de la peinture des croisillons, etc. Combinaison possible avec différentes fonctions, telles que l isolation acoustique ou les verres isolants de sécurité Les dimensions de l espace intercalaire ne peuvent en aucun cas être inférieures aux valeurs prescrites en relation avec les entretoises correspondantes. Sinon, les croisillons risquent de toucher le verre. Diverses possibilités de configuration Notre programme de livraison englobe de très nombreuses teintes standards. Sur demande, nous sommes également en mesure de fournir des teintes personnalisées. Croisillons destinés à être montés au sein des vitrages isolants SILVERSTAR Type 18 S Espace intercalaire 12 mm Type 26 S (Adapté au profil de traverse d imposte) Espace intercalaire 12 mm Type 45 S (Profil de traverse d imposte) Espace intercalaire 14 mm 18 mm 26 mm 45 mm 8 mm 8 mm 10 mm Tous les croisillons représentés sont disponibles en stock dans les couleurs standards blanc trafic GTR N 1084, brun beige GTR N 2076, brun ocre GTR N Verre isolant avec croisillons intercalaires (Croisillons imitation, viennois, villa) La présence d un intercalaire dans l espace entre les vitres et d un croisillon placé au même endroit sur les deux faces extérieures donne l impression d une fenêtre comprenant plusieurs petites vitres. 20 à 30 mm Possibilités d exécution Les croisillons intercalaires sont compatibles avec des espaces intercalaires de 14 et 20 mm. 14 à 20 mm 248 I Vitrages isolants

46 Croisillon d écartement Croisillon rapporté Utilisation du verre isolant avec croisillons intercalaires Afin d éviter toute tension au niveau de la vitre sous l effet du croisillon rapporté, il est impératif de prévoir une bande d écartement souple de 4 mm d épaisseur au minimum entre le verre et le croisillon. Le scellement du croisillon sur le verre est à réaliser à l aide d une masse d étanchéité à élasticité permanente. Bande d écartement souple Propriétés des croisillons Influence des croisillons sur l isolation thermique du vitrage isolant Les croisillons ont une influence sur le coefficient d isolation thermique (coefficient Ug) du vitrage isolant. De même, on ne peut pas exclure une possible condensation côté pièce, au niveau des intersections des croisillons. Par principe, le coefficient Ug se rapporte exclusivement aux vitres sans croisillons intégrés. En fonction du nombre de croisillons, le coefficient d isolation thermique de l élément en verre isolant change. Pour des raisons physiques, il n est pas possible d exclure entièrement tout contact entre les croisillons et la surface du verre (en fonction des variations de pression atmosphérique). La conséquence est une réduction de la température à la surface du verre côté pièce au niveau du croisillon, et ainsi, dans certaines conditions physiques, la formation de condensation sur la surface du verre côté pièce. Influence des croisillons sur le coefficient Uw Dans le passé, l influence des croisillons sur les coefficients de transmission thermique a souvent été négligée. Ainsi, les tableaux de valeurs (des fenêtres normalisés) ne prennent en compte aucun croisillon. Il existe cependant en règle générale une différence qui n est plus négligeable : Type de croisillon Modification du coefficient Uw Uw Croisillons placés sur du verre isolant 0,0 W/m 2 K Croisillon simple dans l espace intercalaire + 0,1 W/m 2 K Croisillons multiples dans l espace intercalaire + 0,2 W/m 2 K Croisillon (véritable) séparant le verre + 0,3 W/m 2 K Influence des croisillons sur l isolation acoustique En cas d utilisation de croisillons dans l espace intermédiaire du verre isolant, une réduction de l isolation acoustique peut se produire. Toutes les valeurs d isolation acoustique que nous confirmons s appuient sur des éléments d essai sans croisillons. Vitrages isolants I 249

47 Verre isolant combinaisons spéciales avec du verre décoratif Afin de garantir un bon assemblage périphérique, la structure du verre décoratif est en général appliquée vers l extérieur. En cas de traitement de structures grossières contre l espace intercalaire du verre isolant, l étanchéité de l assemblage périphérique peut ne plus être garanti. En raison de leurs particularités, les verres décoratifs sont pour un grand nombre d entre eux fragiles. En cas de rayonnement solaire, le verre décoratif coloré et le verre armé peuvent chauffer de manière irrégulière. En particulier en cas d ombre portée, il existe un risque de rupture fortement accru au niveau de l assemblage avec du verre isolant suite à une surcharge thermique. En cas d utilisation de verre armé, la contre-plaque doit être plus fine. Elle ne doit en aucun cas être plus épaisse que celle en verre armé. La transformation du verre décoratif en unités de verre isolant dépend du type de structure, du sens de structure et des conditions techniques de fabrication. Lors du choix d un verre isolant avec du verre décoratif / du verre spécial, il convient de prendre en compte les éléments suivants. Les verres décoratifs sont transformés dans une qualité courante. Le verre décoratif n est pas transformé en combinaison avec du verre flotté coloré. Le verre décoratif teinté peut chauffer de manière irrégulière sous l effet du rayonnement solaire. Il existe donc un risque de rupture par tension en cas de combinaison avec du verre isolant. Nous rappelons expressément que les combinaisons du verre isolant avec du verre décoratif ou du verre-miroir armé présentent de forts risques de ruptures en raison des propriétés spécifiques de ces verres. Ainsi, une éventuelle rupture du verre ne peut en aucun cas faire l objet d une réclamation. La tolérance relative à l épaisseur des éléments est de ± 2 mm. La combinaison de deux verres coulés est possible (tolérance relative à l épaisseur des éléments +3/-2 mm) Verres isolants pour façades sans parcloses extérieures Les façades tout verre avec un dessin du joint fin font partie de l architecture actuelle et contribuent à la beauté frappante des bâtiments contemporains. L aspect extérieur en filigrane avec joints étroits est comparable aux façades tout verre collées. Voir chapitre Verres isolants pour une application sans parcloses Les éléments en verre isolant sont maintenus horizontalement dans un profil en métal. Les joints verticaux sont fermés et rendus étanches avec du silicone spécial et un profil de remplissage supplémentaire. Ces verres ne sont montés que sur deux côtés. Il doivent donc être dimensionnés de manière adéquate (d un point de vue statique) et être équipés d un assemblage périphérique spécial afin qu ils puissent supporter les contraintes existantes (en particulier les charges dues au vent) et les transmettre à la sous-structure. 250 I Vitrages isolants

48 Entre autres choses, il convient de prendre en compte les points suivants Compatibilité des matériaux à 100% Résistance aux UV Résistance au vieillissement Extérieur Intérieur Extérieur Intérieur Joint silicone 2 Profil de remplissage en polyéthylène 3 Système d assemblage périphérique SSG Intercalaire 5 Bande de recouvrement en céramique noire 6 Remplissage au gaz Configuration en verre d angle Un collage statique efficace est possible dans l angle. Les forces portant sur l angle en verre doivent pouvoir être absorbées par le joint en silicone ainsi que par l étanchéité secondaire des éléments en verre. Il faut donc mesurer la section des joints de manière attentive en prenant en compte la pression, la traction et le cisaillement. Revêtement isolant Profil de l intercalaire Etanchéité secondaire Joint structurel Système de remplissage Bandes céramiques Détail standard : angles en verre isolant double avec du verre avec dépassement d un côté. Détail standard : angle en verre isolant triple avec du verre avec dépassement d un côté. Vitrages isolants I 251

49 Verres isolants avec profil inséré Les verres isolants sont pourvus d un profil spécial qui est intégré dans l assemblage périphérique. Grâce à une technique de fixation spéciale sur la façade poteaux/traverses classiques, les verres isolants sont maintenus mécaniquement dans l assemblage périphérique de manière invisible. Le montage du joint, sur deux ou quatre côtés, offre, grâce à une technique innovante, une façon simple d utiliser des façades tout verre comme alternative aux façades SWISS SG classique. Avantages Image de façade similaire à SWISS SG : l ensemble de la façade se présente comme une surface lisse et homogène, sans discontinuités. Les verres fortement réfléchissants renforcent cette impression. Solutions élégantes riches en détails. En règle générale, solution moins onéreuse que les façades collées SWISS SG. Frais de maintenance réduits (nettoyage). Les différents éléments en verre peuvent être prétraités et ainsi montés plus rapidement sur place. Montage et fixation simple du verre, sans outils spéciaux. Domaines d utilisation types Façades tout verre de grandes surfaces avec dessin du joint en filigrane Aspects optiques marquants et de grande qualité, avec de grands formats de plaque Particularités Les différents éléments en verre ne sont séparés les uns des autres que par de fins joints en silicone. Les poids élevés des éléments sont supportés et sécurisés mécaniquement. Système flexible en termes de tailles d élément. Attention à l aspect! Les revêtements doivent être retirés dans la zone périphérique. Le collage de l assemblage périphérique est de préférence recouvert par une bande céramique. Détail du vitrage Verre isolant triple max. 16 Positionnement du profil inséré Verre isolant double Profil en alu anodisé inséré en usine (SSG) longueur 120 mm Positionnement selon les indications du constructeur de la façade I Vitrages isolants

50 Verre isolant avec profil inséré / Kubus Titan / Musée d histoire, Berne 13.8 Systèmes de façades et de fenêtres Les données suivantes sont conçues pour donner un aperçu des différents systèmes de fenêtres et de vitrages. Pour plus d informations, voir les chapitres 15 et 17. Pour plus d informations techniques, contactez le fabricant de la fenêtre ou le concepteur du système Systèmes de fenêtres Les systèmes de vitrages décrits ci-dessous sont pourvus d une battue avec détente vers l extérieur. Le système doit assurer durablement une égalisation de la pression de vapeur (détente) sans entrave et une évacuation immédiate des éventuels condensats ou d eau d infiltrations vers l extérieur afin d éviter tout endommagement des fenêtres et du verre isolant via l assemblage périphérique. Fenêtre en bois Fenêtre en synthétique Vitrages isolants I 253

51 Fenêtre en aluminium Fenêtre bois/métal Systèmes de façades Construction poteaux/traverses Une construction poteaux/traverses est une méthode de construction des façades qui permet de créer des façades en verre en filigrane. Le transfert de charge se fait via les poteaux verticaux auxquels les traverses horizontales sont reliées. Les éléments en verre isolant ou les autres éléments de remplissage sont maintenus par des barres de compression horizontales et verticales qui sont vissées sur les poteaux/traverses. Evacuation de l eau Afin que les éléments des fenêtres soient protégés de l humidité stagnante, il faut un système d évacuation interne permettant d évacuer les condensats et l eau d infiltrations. 254 I Vitrages isolants Salle de production du VSG, Bützberg / photographie : Hans Ege / architecte : Gerold Dietrich

52 Schéma d une construction poteaux/traverses 13.9 Verres isolants pour systèmes de fenêtres collées Systèmes de fenêtres collées Dans le cadre d une recherche d une exécution rationnelle et d une utilisation optimale des matériaux, le collage direct du cadre à vantaux et du verre isolant s est imposé comme le nouveau processus de finition dans le domaine des fenêtres. Contrairement au montage conventionnel à l aide de cales, qui ne permettent que la transmission des forces de compression, le collage permet, lorsque nécessaire, l absorption des forces de traction. Cela améliore la stabilité du cadre des vantaux. En fonction du système choisi, le collage peut également offrir d autres avantages. Plus de lumière du jour grâce à des profils de vantaux plus fins. Amélioration du coefficient U de la fenêtre. Apparence tout verre élégante sur les systèmes utilisant du verre avec dépassement. Protection optimale contre les intempéries sur les systèmes utilisant du verre avec dépassement. Cadres en plastique sans raidisseurs métalliques. Grandes dimensions pour les fenêtres en bois. Optimisation de l isolation acoustique et de la protection antieffraction. Finition rationnelle. Utilisation efficace des matériaux et du temps d intervention. Vitrages isolants I 255

53 Verres isolants pour systèmes de fenêtres collées Sur les systèmes collés, les verres isolants subissent des contraintes différentes que sur les systèmes de fenêtres standards. C est pourquoi, en règle générale, les verres isolants conventionnels ne sont pas adaptés (ou uniquement de manière limitée) à une utilisation avec cette nouvelle technique de vitrage. Afin de profiter d une longue durée de vie du verre isolant et d une fonctionnalité durable de la fenêtre, les verres isolants, en particulier l assemblage périphérique, doivent être choisis de manière à s adapter aux contraintes spécifiques qui peuvent varier d un système à l autre. De plus, il faut absolument s assurer que tous les matériaux de collage et d étanchéité, ainsi que tous les autres matériaux auxiliaires utilisés, sont compatibles les uns avec les autres. Pour cela, il convient de prendre contact avec nos techniciens dès le début du projet. Ils seront ravis de vous aider. Trois systèmes principaux Grâce au collage du verre et du cadre, le vitrage peut accepter des charges supplémentaires. Selon le système, elles sont très différentes. Selon l assemblage et le type de collage, on distingue principalement trois solutions différentes. Transmission de la charge via le collage dans le fond de la battue. Transmission de la charge via le collage latéral dans la battue. Transmission de la charge via le collage sur un verre isolant avec dépassement. Nous recommandons un transfert de la charge à l aide de cales. Des systèmes sans transfert de charge à l aide de cales sont possibles, mais ils nécessitent un dimensionnement spécial du joint du verre isolant. 256 I Vitrages isolants

54 Solution standard Transmission de la charge à l aide de cales dans le fond de la battue. Système 1 Transmission de la charge via le collage tout autour du fond de la battue. Système 2 Transmission de la charge via le collage latéral tout autour de la battue. Le collage peut être appliqué sur le verre extérieur comme sur le verre intérieur. Système 3 Transmission de la charge via le collage tout autour d un verre isolant avec dépassement. Le dépassement donne un aspect élégant tout verre, et assure également une fonction de protection contre les intempéries. Compatibilité des matériaux Il faut apporter une grande attention à la compatibilité des différents matériaux utilisés entre eux (en particulier les colles, matériaux d étanchéité et de remplissage). Le problème de «migration» d un matériau à travers un second jusqu à un troisième est particulièrement complexe : par exemple, la migration d une colle vers l étanchéité primaire à travers l étanchéité secondaire du verre isolant. Vitrages isolants I 257