Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les vitrages isolants sont soumis à des sollicitations climatiques à la fois dans les bâtiments dans lesquels ils sont posés et lors de leur transport. Si certaines règles ne sont pas respectées, les déformations et les contraintes engendrées par les sollicitations naturelles peuvent nuire à la durée de vie normale du vitrage. La méthode de calcul proposée ici permet d'apprécier les déformations et contraintes dans les composants verriers. Elle permet aussi de prévoir la réaction dans les barrières de scellement en fonction des variations de conditions climatiques.
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Insulating glazing is subjected to climatic stress once in the buildings where it is installed and during transportation. If certain rules are not respected, the deformations and stresses generated can compromise the average lifetime of the glazing. The calculation method presented in this article enables the assessment of deformations and stresses in glazing units. It also allows for predicting the reaction in barrier sealants according to climatic conditions.
Auteur(s)
-
Michel CHAUNAC : Membre de l'association « Les experts du verre »
INTRODUCTION
Si certaines règles ne sont pas respectées, les déformations et les contraintes, dans les constituants d'un vitrage isolant, engendrées par les sollicitations naturelles peuvent nuire à la durée de vie normale de ce vitrage qui doit être légitimement attendue d'un produit de qualité.
L'appréciation de ces déformations et contraintes fait appel à la connaissance environnementale du vitrage, tant lors de sa fabrication que de sa mise en œuvre, voire lors de son transport : températures ambiantes, ensoleillement, pressions atmosphériques (différence d'altitude entre les lieux de fabrication et de pose).
Dans tous les cas, nous prenons en considération les paramètres les plus contraignants que le vitrage sera susceptible de rencontrer au cours de sa vie.
La méthode de calcul consiste à calculer successivement : les conditions environnementales du vitrage, les caractéristiques spectrophotométriques des verres, les températures des verres et des lames de gaz, les pressions extérieure et intérieure au vitrage isolant, les pressions internes dans les espaces de gaz. Nous en déduisons alors les flèches et les contraintes dans les verres ainsi que les réactions dans les joints.
Cette méthode s'applique aux doubles et triples vitrages, scellés en usine, destinés à être mis en œuvre dans des fenêtres verticales ou inclinées et dans des éléments de façade légère.
Elle ne s'applique pas aux vitrages isolants fabriqués sur chantier ni aux vitrages dits « respirant » pour lesquels un dispositif de communication permet un équilibrage des pressions des lames de gaz avec les pressions ambiantes extérieures.
Les résultats des calculs présentés ici pourront être comparés aux critères de qualité imposés par les normes et les organismes de certification qui ont pour but de garantir la pérennité de ces produits.
Les vitrages isolants, correctement mis en œuvre, font l'objet d'une garantie décennale donnée par la plupart des fabricants. Dans la pratique, l'espérance de vie peut être supérieure à trente ans.
Un tableau des symboles est présenté en fin d'article.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
building | Insulating glazing | mechanical | Thermic
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Incidences des sollicitations naturelles sur la vie des vitrages isolants
En anglais
4. Caractéristiques des vitrages isolants
4.1 Épaisseurs des composants verriers
-
Composants monolithiques recuits ou trempés
Pour le calcul des déformations et des contraintes, l'épaisseur des composants monolithiques à prendre en compte est égale à l'épaisseur commerciale, publiée par les manufactures.
Les épaisseurs normalisées des glaces usuelles pouvant être assemblées en vitrage isolant sont : 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 19 mm.
Les dimensions de la plupart des produits de base sont : longueur : 6,00 m et largeur : 3,21 m.
Les verres trempés présentent une plus grande résistance mécanique et au risque de casse par contrainte d'origine thermique. Leur fragmentation en petits morceaux permet de classer ceux-ci comme verres de sécurité.
L'utilisation du verre ou glace armé n'est pas recommandée, car l'armature métallique de ceux-ci augmente les risques de casse par contraintes d'origine thermique.
-
Composants feuilletés (figure 8 )
Ils sont constitués de plusieurs verres assemblés à l'aide d'un ou plusieurs intercalaires en matière organique tels le polyvinylebutyral (PVB) ou des résines polymérisables.
Les composants feuilletés sont des produits utilisés en cas de retardateur d'effraction, de pare-balle, ou tout simplement pour protéger les personnes car, en cas de casse, les morceaux de verre vulnérants restent en place.
D'un point de vue mécanique, il est nécessaire de calculer l'épaisseur du feuilleté équivalente à l'épaisseur d'un produit monolithique présentant la même rigidité :
-
pour le calcul des flèches :
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-
pour le calcul des contraintes :
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Remarque : pour simplifier, ce calcul néglige la reprise des efforts mécaniques par le ou les intercalaires du feuilleté : cela est justifié quand celui-ci est à une température supérieure...
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Caractéristiques des vitrages isolants
BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Verre dans la construction – Détermination des caractéristiques lumineuses et solaires des vitrages - NF EN 410 - 04-11
-
Verre dans la construction – Détermination du coefficient de transmission thermique, U – Méthode de calcul. - NF EN 673 - 04-11
-
Annexe A – Dispositifs de protection solaire combinés à des vitrages – Calcul du facteur de transmission solaire et lumineuse – Méthode simplifiée - NF EN 13363-1 - 05-04
-
Annexe B – Dispositifs de protection solaire combinés à des vitrages – Calcul du facteur de transmission solaire et lumineuse – Méthode de calcul détaillée - NF EN 13363-2 - 11-05
-
Verre dans la construction – Détermination de l'émissivité - NF EN 12898 - 07-01
-
Partie 3 : « Mémento calculs des contraintes thermiques » - NF DTU 39 - 07-12
-
Verre feuilleté et verres feuilletés...
1.1 Organismes – Associations – Fédérations
CEKAL Association – organisme français de certification des vitrages isolants http://www.cekal.com
FFPV (Fédérations Française des Professionnels du Verre) http://www.ffpv.org
CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment) http://www.cstb.fr
Ginger CEBTP (Centre Expérimental d'Etudes et de recherches du bâtiment et des travaux publics) http://www.ginger-cebtp.com
BNTEC (Bureau de Normalisation des Techniques et Equipements de la Construction du bâtiment) http://www.ffbatiment.fr
Association « Les experts du verre » http://www.lesexpertsduverre.com
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Le portail du verre http://www.verreonline.fr/
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