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
DOI (Digital Object Identifier)
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Caractéristiques des vitrages isolants
En anglais
3. Sollicitations naturelles
Le ou les espaces de gaz déshydraté, ainsi formé, sont sensibles aux variations de pressions atmosphériques, de température et éventuellement au poids propre et à la neige pour les vitrages inclinés.
3.1 Pressions atmosphériques
La pression atmosphérique diminue avec l'altitude. Si l'altitude du lieu de pose est supérieure à l'altitude de fabrication, les lames de gaz des vitrages isolants vont se dilater (figure 4).
Elle est calculée à l'aide de la relation :
avec P alt (Pa) pression atmosphérique* du lieu de fabrication ou de pose.
* formule internationale du nivellement barométrique. Atmosphère normalisée type OACI 1013,25 hPa = pression au niveau de la mer, 288,15 K = température moyenne de 15 oC et 0,0065 = gradient vertical de température de 0,65 K pour 100 m.
Les vitrages isolants peuvent être utilisés, sans disposition particulière jusqu'à une altitude de 800/900 m supérieure à celle du lieu de fabrication pour une mise en œuvre sous pareclose.
De même, quand il est envisagé un transport transitant par un col élevé ou par avion, il peut y avoir, après vérification, nécessité de prévoir un emballage spécial ou nécessité de préconditionner la lame de gaz en dépression afin d'éviter des casses ou des détériorations prématurées de la barrière de scellement.
HAUT DE PAGE3.2 Vent, neige et poids propre
Le vent exerce une pression, ou une dépression, uniformément chargée sur le vitrage (figure 5).
Chaque composant, selon sa rigidité et le mode d'appui, va reprendre les efforts qui vont être la cause de contrainte mécanique.
Quand un vitrage est incliné, il est soumis à l'action du vent, de la neige et du poids propre de chaque constituant (figure 6).
Pour simplifier, on considère...
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Sollicitations naturelles
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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