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Verre extérieur collé

Généralités

Définition

Le VEC est une technique de mise en oeuvre de produits verriers, constituant l'enveloppe extérieure de bâtiments, par collage sur un cadre. Le collage transmet aux éléments d'ossature les charges climatiques et éventuellement le poids des vitrages.

Terminologie et définitions

- Cadre ou bâti :
Cadre du remplissage composé de profilés assemblés en angle sur équerres ou par soudure ,et constituant support de collage soit directement soit par l'intermédiaire d'un profilé adaptateur.
Ce cadre soit est destiné à être fixé sur la structure constituant la façade (ou ossature), soit constitue en lui-même la façade.
- Profilé adaptateur :
Profilé, généralement en aluminium anodisé, associé aux profilés de cadre pour constituer à lui seul la plage de collage.
- Plages de collage :
Surfaces des produits verriers, des profilés de cadre ou du profilé adaptateur réservé à l'application du mastic de collage.
- Nettoyant :
Produit spécifique et adapté, utilisé pour le nettoyage des plages de collage avant mise en oeuvre du mastic de collage.
- Primaire d'adhérence :
Produit spécifique destiné à favoriser l'adhérence du mastic de collage sur les supports et identifié par expérimentation préalable.
- Espaceur :
Bande de mousse ou profilé en élastomère destiné à définir en épaisseur et hauteur, la section du cordon de mastic de collage.
- Cordon de mastic de collage :
Cordon de mastic silicone épais, de section rectangulaire, constituant l'élément de liaison mécanique entre vitrage et cadre et par lequel transitent les charges climatiques et éventuellement le poids des vitrages.
Ce cordon de mastic doit autoriser les déplacements différentiels entre vitrage et cadre.
- Système de scellement des vitrages isolants VEC :
Ensemble des éléments et produits disposés à la périphérie des verres composants destinés à assurer l'écartement, la liaison mécanique et l'étanchéité à la vapeur d'eau.
- Calage d'assise :
Ensemble des éléments (cale et support de cale) destiné à transmettre le poids des vitrages au cadre.
- Dispositif de retenue (aussi appelé dispositif de sécurité) :
Dispositif destiné à retenir un vitrage en cas de défaillance de sa liaison avec le support.
- Dispositif de fragmentation :
Dispositif spécifique au verre trempé destiné à provoquer la fragmentation en petits éléments en cas de défaillance de sa liaison avec le support.

Conditions générales de conception

Généralités

Le système de façade VEC doit satisfaire aux exigences de la norme XP P28-004 qui définit les spécifications et méthodes de détermination du point de vue résistance mécanique, résistance aux chocs, sécurité, habitabilité.

Toutes dispositions doivent être prises concernant les organes de liaisons de la façade à la structure du bâtiment (fixations) ou autres éléments de façades (joints), pour prendre en considération et absorber les effets de mouvements prévisibles, générés ou transmis par la structure, en particulier les sollicitations dynamiques ou permanentes ou momentanées sur les vitrages collés et leurs joints. Ces mouvements peuvent avoir pour origine des surcharges d'exploitation, des déformations ou tassements différentiels, des vibrations, toute sollicitation susceptible de provoquer des déformations de la structure.

Les éléments libres des bâtis, lorsqu'ils intègrent un élément de remplissage, doivent être calculés conformément à l'Annexe du Cahier du CSTB 3075 : « Conditions Générales de mise en œuvre - Eléments de remplissage faisant l'objet d'un Avis Technique ».

Les fenêtres doivent satisfaire aux exigences des normes NF P 24-301 - XP P 24-401 -NF P 20-501 et plus particulièrement de la norme NF P 20-302 (satisfaction aux critères de résistance mécanique communs et spécifiques).

Règles relatives au choix des composants

Mastic de collage
Le mastic de collage doit être de la famille des mastics silicones et être conforme aux spécifications du Guide EOTA 002 (Ce guide est publié par le CSTB, cahier n° 3222).

Le label SNJF-VEC permet de répondre à cette spécification.

Profilés support de collage
Profilés en aluminium
Les profilés de cadre support de collage doivent être en alliage AW 6060 ou AW 6063, conformes à la norme NF EN 755-2.
Les profilés anodisés doivent être conformes aux spécifications du Guide EOTA 002 partie 1.
Le label Qualanod permet de répondre à ces spécifications "

Les profilés thermolaqués doivent être conformes aux spécifications du Guide EOTA 002 partie 2 (Ce guide est publié par le CSTB, cahier n° 3433).
Les profilés thermolaqués polyester d'épaisseur supérieure ou égale à 60 µm bénéficiant des deux labels QUALICOAT et QUALIMARINE sont acceptés comme support de collage sans restriction.

Profilés en acier inoxydable
Les nuances d'acier inoxydable, selon la norme NF EN 10 088-2 sont les suivantes :
- acier austénitique au chrome nickel X5 Cr Ni 18-10,
- aciers inoxydables au chrome nickel molybdène X2 Cr Ni Mo 17-12-2 et X5 Cr Ni Mo 17-12-2.

Produits verriers
Chaque famille de vitrage doit être conforme aux spécifications du Guide ETAG 002.

Vitrages monolithiques i
Peuvent être utilisés :
- la glace conforme à la norme NF EN 572 parties 1 et 2,
- les verres trempés conformes à la norme NF EN 12 150 ayant subis, éventuellement un traitement dit "heat soak" (selon la norme XP P 78-280) propre à éliminer au moins 90 % des produits présentant un risque de casse par inclusion de sulfure de nickel ou de blessures affectant les bords des vitrages,
- les verres durcis conformes à la norme NF EN 1863-1,
- la glace émaillée totalement ou partiellement (*) conforme à la norme NF EN 12150,
- les verres à couche classés A, B et S conformes à la norme N F EN 1096,

(*) Sous réserve que les plages de collage soient uniformes (soit vierges, soit émaillées en totalité).

Vitrages feuilletés
Peuvent être utilisés les vitrages feuilletés de sécurité (au sens de la norme EN 12543-2) réalisés à partir de produits verriers estimés utilisables en vitrages monolithiques conformes à la norme NF EN ISO 12543 et à condition que les éventuelles couches ou émaillage (sérigraphie) soient positionnés en face externe.
II y a lieu de s'assurer que les vitrages feuilletés sont aptes à l'emploi en VEC.

Vitrages isolants
Les vitrages isolants doivent être conformes à la norme prEN 1279 et aux spécifications du Guide EOTA 002. c'est-à-dire que le mastic de scellement lorsqu'il a un rôle structural doit répondre aux mêmes spécifications que le mastic de collage sur support verre uniquement. La plage de collage du vitrage isolant doit respecter les prescriptions du paragraphe 2.2.3.1 ci-dessus.
Les vitrages isolants doivent faire l'objet d'une certification équivalente à un niveau 1+ pour l'emploi en VEC (résistance aux UV, ...).
Afin de maintenir un niveau de qualité équivalent à celui exigé jusqu'à présent par le marché, une certification de produit (Inspection initiale, visite de suivi, prélèvement en usine) est demandée pour les vitrages isolants.

Le label CEKAL extension "V" permet de répondre à cette spécification

Cas particuliers
Les verres et glaces armés sont exclus de l'emploi en VEC.
Lors de l'emploi de verre imprimé ou dépoli, le collage doit être effectué sur une plage lisse.
En cas d'utilisation du verre dépoli :
- le dépolissage ne doit pas concerner la plage de collage,
- le dépolissage doit être effectué avant traitement thermique si celui-ci est prévu.

Autres composants
Les espaceurs, mastics d'étanchéité et fonds de joints devront être compatibles avec les matériaux situés à leur contact ou à proximité. Un essai de vérification de cette compatibilité est donnée dans le Guide ETAG 002.
Les cales d'assise doivent être en matériau imputrescible et de dureté adaptée conformément aux prescriptions du DTU 39.

Règles relatives à la sécurité

Stabilité - Dimensionnement
Dans l'attente des normes européennes applicables, les règles de calculs définies ci-après s'appliquent. Elles s'appuient sur la théorie des états limites.

Actions à considérer
On distingue :
- les états limites de service (E.L.S.) qui correspondent à l'apparition de flèches ou de déformations excessives affectant l'aspect ou l'exploitation normale de l'ouvrage. Pour la détermination des flèches et déformation des cadres vitrés on se reportera à la norme XP P 28-004.
- les états limites ultimes (E.L.U.) associés à toute forme de ruine pouvant mettre en danger la sécurité des personnes.
Pour ces états limites ultimes sont définies des combinaisons des actions (poids propre, vent, neige ...) sous lesquelles doivent être respectés les critères associés à cet état limite (efforts, contrainte maximale, etc ...).
Les actions sont considérées avec leur valeur caractéristique correspondant à une probabilité acceptée de ne pas être dépassée pendant une certaine durée de référence, fonction de la durée de vie de l'ouvrage.

Les valeurs caractéristiques des actions envisagées sont données ci-après :
- Actions permanentes (poids du verre)
Poids du verre par m2 de surface : G = e x 24,5 (N/m2) où e est l'épaisseur nominale du verre en mm.

- Actions variables
Dans la perspective de l'ENV 1991 EUROCODE 1, les valeurs caractéristiques des actions courantes sont indiquées ci-après :


Tableau 1 - Valeurs caractéristiques des actions courantes

Action variable considérée
Valeur caractéristique
Charge de neige : S
Valeur selon la norme DTU NF P 06-006 (N84) modifiée 95
Charge de vent

1, 2 fois l'action du vent normal selon la norme
DTU NF P 06-002 (NV65)

NB :
1- Dans le cas d'essais en soufflerie à couche limite turbulente, les valeurs caractéristiques (W) découlent des résultats d'essais.
2- L'action du vent normal est définie comme l'action résultante correspondant à la pression dynamique de base affectée des coefficients des règles NV65 (à savoir la région, le coefficient de site ks, le coefficient de réduction d pour les grandes surfaces, la hauteur du bâtiment
qH/ q10, l'effet de masque, les coefficients d'action locale extérieure ce et intérieure ci;


Sécurité des usagers

Dispositifs de retenue
Les dispositions de fabrication et de contrôle interne réunies lors de la réalisation du collage permettent de considérer le risque de défaillance de la liaison verre-support comme suffisamment faible mais ne permettent pas de l'exclure totalement.
En conséquence, il convient de prévoir des dispositifs propres à maintenir un vitrage décollé ou à en provoquer la fragmentation en petits éléments (verre trempé) ce qui limitera le risque de blessure grave.
Les exceptions à cette exigence sont les suivantes :
• En VEC bordé, la mise en place de dispositifs de retenue n'est pas obligatoire lorsque, par rapport à l'AEA (AEA = aire extérieure d'activité selon la définition de la norme P08-302), la traverse basse du cadre vitré est située à une distance de 1 m et la traverse haute est située à une distance 3 m.
• En VEC non bordé, la mise en place de dispositifs de retenue n'est pas obligatoire lorsque la traverse haute est située à une distance x2 1,50 m par rapport à l'AEA.

En paroi inclinée sur l'intérieur (verrière), la mise en place de dispositifs de retenue n'est pas obligatoire lorsque la composante normale à la paroi du poids des verres (G cos } est supérieure ou égale à la charge de vent ascendante pondérée (1,5 W), soit G cos ^ 1,5 W { étant l'angle d'inclinaison par rapport à l'horizontale)
Les dispositions habituellement utilisées sont de deux types :
- les pattes de retenue disposées sur le cadre à la périphérie du vitrage,
- les dispositifs traversants les verres trempés et dits «de fragmentation».
Quel que soit le type adopté, ces dispositifs ne doivent créer ni contrainte localisée dans les produits verriers, ni entrave à l'expression des mouvements différentiels.

a - Pattes de retenue
Dans le cas des pattes de retenue, il conviendra donc de prévoir des jeux suffisants entre vitrage et élément métallique pour éviter tout contact entre ces composants tenant compte d'une part des tolérances dimensionnelles du vitrage, du cordon de mastic de collage et d'autre part des déformations des vitrages ou de la variation d'épaisseur du mastic de collage sous les effets du vent.
Un jeu nominal minimum de 3 mm est recommandé.
La hauteur du recouvrement des pattes de retenue sur le verre doit être telle que, compte tenu des tolérances dimensionnelles sur le verre et le cadre, une valeur minimale de 5 mm soit conservé en œuvre.
Cette valeur peut être insuffisante si les dispositifs de retenue doivent participer à la sécurité aux chutes des personnes.
Les pattes de retenue doivent être solidarisées mécaniquement (vis, rivets, etc...) aux éléments de cadre.

b - Les dispositifs traversants
Ce type de dispositif n'est applicable qu'aux vitrages monolithiques trempés :
- soit composants extérieurs de vitrages isolants à bords décalés.
Afin de conserver une possibilité de mouvement différentiel entre vitrage et cadre support et pour des raisons pratiques d'implantation de ces dispositifs traversants sur le cadre, on se limite à un dispositif par vitrage lequel est situé à mi-largeur :
- de la rive supérieure lorsque le VEC est non bordé et non calé, - de la rive supérieure ou de la rive inférieure lorsque le VEC est calé. Un matériau résiliant doit être interposé entre l'élément métallique traversant le verre et ce dernier. Ce matériau doit également permettre d'assurer l'étanchéité à l'eau au droit de ce percement. Ce type de dispositif ne peut pas participer à la sécurité aux chutes des personnes.

c - Cas particulier des vitrages isolants à bords décalés
Des dispositifs complémentaires de maintien du verre intérieur sont à mettre en place si :
- le dispositif de retenue est du type traversant sur le verre extérieur,
- - le dispositif est du type patte de retenue, le collage étant situé sur le verre extérieur, ce verre étant trempé.
Ces dispositifs complémentaires ne doivent induire aucune action parasite sur le mastic de collage, sur le scellement des vitrages ou sur les composants verriers en l'absence de défaillance du collage. Les vitrages isolants comportant les adaptations nécessaires à la mise en place de ces dispositifs dans le système de scellement périphérique sont du ressort de la procédure d'Avis Technique ou d'ATEx.

d - Cas particulier des ouvrants cachés
Dans le cas de cadres ouvrants sur l'intérieur (française, OB) réalisés selon la technique du VEC bordé, et insérés dans une ossature de type grille, il est possible de considérer que le profilé couvre-joint serreur et les profilés d'étanchéité associés constituent dispositifs de sécurité.
La limitation d'emploi sous vent normal est alors donnée par la résistance en dépression du vitrage simplement mis en œuvre dans son cadre en l'absence de collage VEC et de mastic d'étanchéité périphérique (dans la feuillure ne sont conservées que les cales d'assise et le profilé fond de joint périphérique).

Sécurité aux chutes des personnes
En présence d'un garde corps répondant aux spécifications des normes NF P 01-012 et NF P 01-013, il n'y a pas d'exigence particulière.
Lorsque les vitrages doivent participer à la sécurité des personnes vis à vis du risque de chute, les exigences applicables sont définies comme suit :
- la composition du vitrage doit être conforme aux prescriptions du DTU 39, avec des composants en verre feuilleté défini au paragraphe 2.2.3.2.
- en présence d'une protection résiduelle au sens de la norme NF P 01-012, la façade à l'état neuf doit résister au choc selon les modalités d'essais de la norme P 08-302. Les dispositifs de sécurité ne servent qu'à retenir le vitrage en cas de défaillance éventuelle du collage
- en l'absence de protection résiduelle, la façade VEC doit résister au choc selon les modalités d'essai de la norme P 08-302 à l'état neuf ainsi qu'au choc M50/600 J avec le vitrage entièrement décollé et maintenu par les seuls dispositifs de sécurité,

Cas des parois inclinées
Les prescriptions du DTU 39 - Amendement A2 (norme NF P 78-201 - 1/A2), relatives au choix des vitrages en paroi inclinée, seront respectées.

Vitrages à bords libres
Les chants accessibles des vitrages adjacents à des ouvertures ou à un passage ainsi que les vitrages de vantaux ouvrants ne doivent présenter ni arête vive, ni état de surface susceptible de causer des blessures.

Sécurité en cas d'incendie

Elle n'est pas mise en cause par l'application du principe de fixation des vitrages par collage.
La convenance du point de vue de la sécurité en cas d'incendie d'une façade VEC doit être appréciée dans les mêmes conditions que pour une façade légère dans laquelle la fixation des vitrages de même nature est traditionnelle. Elle doit être examinée, cas par cas, en fonction des divers règlements concernant l'habitation, les établissements recevant du public, les immeubles de grande hauteur, etc.
Si des performances de réaction et/ou de résistance au feu sont requises, l'évaluation devra être effectuée selon le référentiel défini dans la norme NF EN 13501.
2.3.4 Sécurité en cas de séisme
On se référera aux règles PS92 relatives aux façades légères.

Sécurité des intervenants

Les chants accessibles des vitrages pendant les opérations d'entretien ou de maintenance ne doivent présenter ni arête vjye ni état de surface susceptible
de causer des blessures.

Les textes réglementaires relatifs à la sécurité des travailleurs intervenant sur les toitures sont, en particulier :
- le décret n° 65-48 du 8 janvier 1965,
- le code du travail

En l'absence de dispositions permanentes et collectives contre les risques de chute, les parois inclinées en VEC seront intrinsèquement résistantes. Dans ce cas, il conviendra de vérifier que les vitrages résistent, compte tenu de leur mise en œuvre, au choc de grand corps mou M50 d'énergie 1200 J (cf. Brochure INRS ED 718 et note d'information n° 4 du Groupe Spécialisé n° 2 – Cahier du CSTB n°3228).

La circulation des intervenants directement sur les vitrages sans élément de protection des produits verriers et de répartition des charges est prohibée.

 
 
 
 
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