Composite Glazing. Une enveloppe de bâtiment d exception en verre et en fibre de verre.

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1 Composite Glazing Une enveloppe de bâtiment d exception en verre et en fibre de verre.

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3 Deux matériaux d exception, une nouvelle combinaison Verre isolant: une protection très efficace contre les caprices de la météo Le verre isolant moderne multicouche satisfait aux exigences les plus élevées et les plus variées. Il allie à merveille des propriétés d isolation thermique et acoustique ainsi que de protection solaire et incendie. Il offre une sécurité irréprochable et affiche une grande transparence. Grâce à ces propriétés, il peut afficher des valeurs parfaites pour des projets de construction novateurs: il permet en effet d atteindre sans problème un coefficient Ug de 0,4 W/m 2 K et des valeurs d isolation acoustique de 50 db. En plus de tout cela, il occupe un espace minime: pour atteindre de telles valeurs avec des murs à isolation acoustique, il faut compter une épaisseur de 20 à 40 cm! Un verre isolant affichant ces mêmes valeurs fait 40 mm d épaisseur. La profondeur de montage nécessaire est aussi considérablement plus petite. Le verre isolant est un matériau haute performance sophistiqué et solide qui a été développé sur plusieurs années. En bref, il s agit là du matériau du futur. L innovation: un élément de verre isolant autoporteur En assemblant les deux matériaux performants que sont le verre et le plastique renforcé de fibre de verre, on obtient un élément aux propriétés tout à fait exceptionnelles: un verre isolant autoporteur. Des profilés très fins suffisent ici pour supporter des charges élevées. Cette structure permet en outre d améliorer les valeurs d isolation thermique et l incidence sur la lumière. Ces éléments sont préassemblés dans les halles de production et ainsi prêts à être installés. Ils sont ensuite simplement montés sur la structure correspondante sur le chantier. Cette solution permet de réduire sensiblement la durée du chantier. Plastique renforcé de fibre de verre: un support très fin Désigné couramment par le terme «fibre de verre», le plastique renforcé de fibre de verre (PRV) est utilisé pour produire des composants d installations d énergie éolienne, des supports pour la construction de ponts et récemment aussi des profilés de fenêtres. On le retrouve donc dans tous les secteurs où ses propriétés exceptionnelles sont nécessaires: poids minime excellente résistance statique bonne élasticité résistance élevée à la corrosion et aux produits chimiques hygiène conductivité thermique minime Page de gauche: Cage d escaliers, Fiberline Composites A/S, Middelfart, Danemark 3

4 Attrayant et polyvalent 4

5 Nos spécialistes font en sorte que les éléments soient livrés, prêts à être montés, sur le chantier. Ils les découpent à la bonne longueur, travaillent leurs arêtes et percent les trous nécessaires. Il n est ainsi plus nécessaire de façonner l élément avant de le monter. Les entreprises de montage ne rencontreront donc aucun problème pour installer rapidement et simplement ces systèmes. Les couleurs et surfaces de profilé standard suivantes sont disponibles: Résine standard P2600 Couleur: blanc Surface: lisse Résine protection incendie P4518 Couleur: vert naturel Surface: avec texture Les profilés peuvent être vernis dans de nombreuses couleurs. Page de gauche: Centre sportif et de loisirs, Birkeröd, Danemark, Schmidt Hammer Lassen architectes Centre sportif et de loisirs, Birkeröd, Danemark, Schmidt Hammer Lassen architectes 5

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7 Fort comme un ours et léger comme une plume Plastique renforcé de fibre de verre: production Durable et sans entretien Le PRV est composé à 70 % environ de fibre de verre. Ces fibres sont reliées entre elles selon un procédé de pultrusion avec une résine spéciale basée sur des résines polyester et époxy (matrice) et assemblées de façon unidirectionnelle. Cela permet d obtenir un matériau de faible densité, mais très résistant. Le matériau en PRV utilisé résiste au rayonnement UV et n est dangereux ni pour la santé, ni pour l environnement. Les propriétés matérielles du PRV sont comparables à celles du verre. Le PRV est donc particulièrement approprié pour des applications de verre. Une fois monté, un élément en PRV ne nécessite aucun façonnage ultérieur, ni aucun entretien. Tout comme le verre, le PRV résiste à la corrosion et aux produits chimiques, ne vieillit que très lentement et affiche de bonnes propriétés hygiéniques: ce matériau hydrofuge, oléofuge et peu salissant est en effet très simple à nettoyer. Procédé de production du PRV (pultrusion) Injection de résine Renforcement Réchauffement et durcissement Extracteur Sciage Caractéristiques techniques du PRV comparées à celles du verre et d autres matériaux d encadrement courants Caractéristique Verre flotté Acier Alu Bois PRV Densité [kg/m 3 ] Conductivité thermique [W/m 2 K] 1,00 50,00 160,00 0,14 0,35 Coefficient de dilatation thermique [10 6 /K] Contrainte de flexion autorisée [N/mm 2 ] , Module d élasticité [N/mm 2 ] Page de gauche: Montage de toiture vitrée, Fiberline Composite A/S, Middelfart, Danemark 7

8 Economique et écologique 8

9 Une structure modulaire simple Protection solaire Le Composite Glazing est un complément très intéressant aux constructions traditionnelles poteaux/traverses en métal ou en bois. Ce système convainc par sa simplicité: le profilé PRV est collé sur l élément de verre isolant avec une puissante colle à deux composants, rendant ainsi ce verre autoporteur. Sur une façade, seule la surface du verre sera donc visible. Le Composite Glazing satisfait aux exigences techniques et esthétiques les plus élevées: Si l isolation thermique est importante, c est aussi le cas de la protection thermique en été. Cette protection ne peut parfois pas être assurée par un simple verre de protection solaire (facteur solaire g plus bas) ou un store intérieur et le planificateur doit penser à installer une protection solaire extérieure. Il est alors possible de prévoir des profilés porteurs fins au niveau des joints afin d installer des rails de stores. Ecologie et durabilité Montage rapide Grande incidence sur la lumière Grands éléments Isolation thermique exceptionnelle Design intéressant Un élément est monté en une heure Grâce à des cadres plus discrets Dimensions possibles jusqu à 3,0 7,5 m (22,5 m 2 ) Cadres plus discrets et coefficient U des cadres plus bas Matériau high-tech Le verre est composé de matériaux bruts naturels tels que le sable siliceux, le calcaire et la soude. Le PRV est quant à lui composé de fibre de verre et de résine hybride. Ces matériaux ne sont donc pas dangereux pour la santé ou l environnement. Sans compter que leur recyclage via CompoCycle (système européen de recyclage du PRV) est bon marché et écologique. Extérieur Rentabilité Tous les composants sont découpés et assemblés en usine. Sur le chantier, il suffit ensuite de monter les éléments finis sur la structure (par exemple sur des consoles en acier). Le préassemblage et la durée réduite du montage permettent de réduire les frais de construction. d Collage d Elément de verre Intérieur Une fois monté, le Composite Glazing ne nécessite presque pas d entretien. Les différents éléments affichant une transmission thermique moins élevée, les coûts énergétiques sont moins élevés qu avec des systèmes comparables: une contribution à la réduction des coûts d exploitation d un bâtiment. 105/155/225/295 mm 16 mm 20 mm 16 mm Scellement résistant aux intempéries Boudin de remplissage Collage composite Profilé PRV Laine minérale Profilé d assemblage Schéma de principe d un assemblage d élément Page de gauche: Montage de toiture, Fiberline Composite A/S, Middelfart, Danemark 9

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11 Deux temps, trois mouvements Les planificateurs de la nouvelle gravière de la société Aarekies Aarau-Olten AG à Buchs (AG) ont choisi des applications en Composite Glazing. Une structure d angles en acier a été installée avant de procéder au montage des éléments. Produits à Bützberg et livrés sur le chantier par camion, les différents éléments sont montés à l aide d une grue mobile et d une puissante ventouse. L assemblage avec des vis reste visible. Il a fallu compter une demi-heure à une heure par élément de verre (2,47 6,35 m). Il ne reste alors plus qu à poser les joints externes, et la façade vitrée est terminée! Vendredi 15 juillet h 31 Vendredi 15 juillet h 33 Vendredi 15 juillet h 36 Vendredi 15 juillet h 07 Page de gauche: Vue extérieure de la gravière Aarekies Aarau-Olten, Buchs (AG) Vue intérieure de la gravière Aarekies Aarau-Olten, Buchs (AG) Reportage sur le montage d un élément de la gravière Aarekies Aarau-Olten AG, Buchs (AG) 11

12 Physique du bâtiment: un élément convaincant 12 Hellig Kors Kirke, Jyllinge, Danemark, KHR architectes

13 Des pertes énergétiques moindres Ces éléments composites permettent d obtenir des assemblages idéaux au niveau thermique. Contrairement aux structures de cadre traditionnelles, la couche d isolation thermique du verre isolant n est ici pas interrompue: les surfaces intérieures des verres conservent donc des températures élevées. Le coefficient de l assemblage de ces éléments correspond à un coefficient Uf de cadre exceptionnel de 0,8 à 1,0 W/m 2 K (selon EN ISO ). Un élément de 1,2 2,8 m avec un coefficient Ug du verre constant de 0,5 W/m 2 K affiche environ 15 % de pertes de chaleur en moins qu une construction traditionnelle en poteaux/ traverses en aluminium (cf. schéma à droite). Un argument incontournable pour des projets Minergie-P! Une excellente isolation acoustique Grâce à sa bonne élasticité et sa densité relativement élevée, le PRV propose d étonnantes propriétés d isolation acoustique. Les profilés étant collés à l intérieur, l assemblage ne présente aucune pénétration de l intérieur vers l extérieur: une solution idéale pour se protéger des bruits extérieurs. Si une cloison interne est ajoutée à l élément de verre, l assemblage permet d atteindre un affaiblissement des bruits aériens Rw de 60 db au maximum. Tracé isothermique d un assemblage d éléments composites Profilé PRV Profilé aluminium Comparaison des pertes de chaleur d un profilé PRV et d un profilé aluminium en fonction des dimensions de l élément Confort thermique Extérieur Le PRV affiche un rayonnement calorifique (émissivité) moindre que le métal: il dégage donc une moins grande quantité d énergie (chaleur ou froid) de la pièce et assure ainsi un meilleur confort thermique. La qualité du vitrage isolant utilisé est bien évidemment aussi décisive à ce niveau-là. Intérieur Mesures permettant d augmenter l affaiblissement interne des bruits aériens grâce à des panneaux de placoplâtre et des tôles d acier 13

14 Dimensions maximales des éléments 14

15 Dimensions Impostes Les dimensions peuvent être définies selon les besoins. Il est important de connaître les dimensions maximales de l élément dans lequel sera monté le verre. Il est également possible de réaliser des formes obliques et en biais. Les impostes et autres panneaux fermés peuvent être réalisés de différentes manières, selon les désirs et les exigences personnelles du client. Les dimensions des profilés sont définies par l ingénieur ou le planificateur de façade selon les charges représentées par le vent spécifiques à l objet. Type Dimensions du profilé PRV Dimensions maximales des éléments STIG mm jusqu à mm STIG mm jusqu à mm STIG mm jusqu à mm STIG mm jusqu à mm Page de gauche: Salle de conférence, Fiberline Composite A/S, Middelfort, Danemark Agencement possible des impostes et panneaux fermés 15

16 Le plus loin possible Les vitrines panoramiques et autres baies vitrées sont des éléments d aménagement particulièrement appréciés dans l architecture. Elles permettent de disposer de pièces baignées de lumière naturelle et offrent en même temps un panorama incomparable sur les environs du bâtiment. Jusqu à présent, il était toujours très difficile de concevoir une fenêtre panoramique puisqu elle avait aussi tous les désavantages d une création unique. Parmi ces désavantages, il fallait compter avec des dépenses plus importantes pour la planification et l exécution, des coûts plus élevés, des risques plus importants, etc. Avec le Composite Glazing préassemblé, ces désavantages disparaissent. Difficile alors d obtenir un meilleur bilan énergétique que celui de la construction ainsi réalisée: la surface beaucoup plus petite des cadres permet de réduire les pertes de chaleur à un minimum et d augmenter les gains d énergie solaire au maximum. Vue extérieure d une maison individuelle, Corcelles, Neuchâtel La Coat House à Kolding, Danemark, a été réalisée par l architecte Sofie Thorning. 16

17 Les cadres épais et dérangeants font partie du passé. En principe il est comme un vitrage fixe sans cadre, particulièrement approprié pour des constructions en filigrane avec de grandes surfaces vitrées. Les possibilités de conception sont ici extrêmement variées. La fenêtre panoramique peut ainsi être montée vers l avant ou l arrière et afficher une structure affleurée (cf. schéma ci-contre). Intérieur Extérieur Ce système peut également être intégré sur un plan horizontal pour une toiture vitrée et constitue ainsi une solution très élégante pour faire entrer un maximum de lumière naturelle depuis le haut d une construction. La Coat House à Kolding, Danemark, a été réalisée par l architecte Sofie Thorning. Coupe de principe verticale de la fenêtre panoramique en Composite Glazing 17

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19 «Et ça tient?» Résistant à la pression et à l aspiration du vent Le comportement de l élément composite lorsqu il est soumis à des charges provoquées par le vent a été testé par Ift à Rosenheim (rapport de test Ift /1+2). Outre son comportement en cas de flexion, l élément a également été soumis à des interactions de pression et d aspiration. Protection incendie Le plastique renforcé de fibres de verre est difficilement inflammable. Le comportement du PRV en cas d incendie se rapproche de celui du bois: le matériau est certes combustible, mais il conserve sa solidité statique pendant longtemps en cas d incendie (contrairement à tous les métaux). La norme de sécurité antifeu de cet élément est B-s3, d0 (selon EN 13501). Cela signifie: B = difficilement inflammable s3 = importante formation de fumée d0 = aucune formation de liquides combustibles Il convient ici de définir, en fonction de l objet, quelles exigences de protection incendie doivent être appliquées et comment les respecter. Résistance à la traction et au cisaillement de l assemblage collé L adhérence de l assemblage a également entièrement été testée et éprouvée par Ift (rapport de test Ift ). La colle à deux composants utilisée ici a rempli toutes les exigences qui lui ont été posées puisqu elle a été soumise à des charges thermiques (de 20 à +80 C) et différentes charges statiques. Elément d assemblage de PVR lors d un test de résistance au feu Page de gauche: Cage d escaliers, Fiberline Composites A/S, Middelfart, Danemark Vue intérieure de toiture vitrée, Fiberline A/S, Middelfart, Danemark 19

20 walser-bs.ch Glas Trösch AG Isolierglas, CH-4922 Bützberg Tél , fax CONSEIL pour planificateurs et architectes Numéro gratuit