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Le vitrage isolant

 Mise en oeuvre des vitrages isolants

Généralités

Quel que soit le type de mise en oeuvre , et sauf justification contraire, les grands principes suivants doivent être respectés:
- retenir le vitrage sous l'action du vent et de la neige;
- reprendre le poids propre de tous les composants verriers du vitrage isolant;
- limiter les déformations des bords de vitrage;
- protéger les joints de scellement de certains vitrages isolants vis à vis du rayonnement solaire, de l'humidité ou autres produits chimiques;
- s'assurer de la compatibilité des produits d'étanchéité des châssis avec le joint de scellement du vitrage isolant.

La mise en oeuvre des vitrages isolants doit être conforme aux Directives, aux Normes, et aux Règles professionnelles concernant les produits verriers et les menuiseries ainsi qu' aux conditions d'emploi et de mise en oeuvre des vitrages isolants bénéficiant d'un éventuel certificat de qualification.(voir les paragraphes "Normes et certifications")

Emploi en altitude
Les vitrages isolants peuvent être utilisés sans disposition particulière à une altitude au plus supérieure à 900 m à celle du lieu de fabrication, si les déformations d'images ne sont pas à craindre. De même quand il est envisagé un transport transitant par un col élevé ou par avion il peut y avoir, après vérification, nécessité de préconditionner la lame de gaz en dépression afin d'éviter des casses ou des détériorations prématurées de la barrière de scellement.
(voir les paragraphes "Comment vit un vitrage isolant ?" et "Pathologie des vitrages isolants")


Mise en oeuvre traditionnelle

On appelle communément la "mise en oeuvre traditionnelle", celle qui fait appel à un montage en feuillure dans un encadrement ou des châssis en bois, métal, matière plastique, béton ...

La feuillure est la partie du châssis ou encadrement dans laquelle le vitrage est posé.Elle est généralement composée de :- la joue de feuillure- la pareclose pour maintenir le vitrage dans la feuillure - le fond de feuillureL'étanchéité est assurée par un joint compris entre le vitrage et la joue de feuillure et la pareclose.En feuillure basse, tous les composants du vitrage isolant reposent sur des cales qui ont pour fonction de reprendre le poids propre du verre.

Sollicitations des bords
Les vitrages isolants sont soumis à des sollicitations sur leurs faces externes (charges climatiques; vent,neige), internes (variation de pression de la lame d'air) et sur leur pourtour (pression des garnitures d'étanchéité).
Ces différentes actions se traduisent par une charge linéaire à la périphérie du vitrage qui ne peut dépasser certaines limites :
- une charge permanente résultant de l'action des garnitures d'étanchéité, mettant en compression le joint de scellement, ne devra pas dépasser la valeur de 1 daN/cm (* 1 kg/cm) pour un vitrage isolant à espaceur collé par exemple.
- la réaction dans le joint ayant pour origine la surpression de la lame d'air ne devra pas excéder 0,9 daN/cm (* 0,9 kg/cm).
"voir le paragraphe "Comment vit un vitrage isolant ?"
- l'encadrement dans lequel est posé le vitrage devra avoir une inertie telle que les déformations des bords de ce vitrage restent inférieure à 1/150ème de la portée sous l'action du vent normal ou de la pression normale de la neige

Organisation de la feuillure

Pour assurer une durée de vie normale du vitrage isolant les hauteurs de la joue de feuillure et de la pareclose doivent être suffisantes pour que le joint de scellement du vitrage ne soit pas exposé au rayonnement solaire.

Pour éviter une dégradation prématurée du vitrage isolant, il est nécessaire de maintenir un taux d'humidité le plus faible possible sur sa périphérie. A cette fin un drainage sera réalisé dans la traverse basse du chassis. Ce drainage qui a pour but d'éliminer les éventuelles eaux d'infiltration ou de condensation sera obligatoirement en communication avec l'ambiance extérieure du bâtiment.

Cependant une feuillure non drainée est tolérée pour les vitrages dont la plus grande dimension est inférieure à 0,35 m ou la surface inférieure à 0,10 m2.


Compatibilité du vitrage isolant avec les systèmes d'étanchéité
Dans le cas ou il y a un risque de contact entre le joint de scellement des vitrages isolants et les produits d'étanchéité (ou leurs effluents) il convient de vérifier que les exigences de compatibilité entre tous ces produits sont satisfaites. Pour ces raisons l'emploi de mastic à l'huile de lin, entre autre, est interdit.


Vitrage extérieur collé (VEC)

Les vitrages isolants peuvent être mis en oeuvre selon la technique du "Verre Extérieur Collé" qui a ses spécifications particulières.

La tenue du vitrage isolant en oeuvre est assurée par collage, du verre sur le support (généralement métallique), réalisé à l'aide d'un mastic silicone.

Le joint de structure ainsi constitué doit transférer toutes les actions, auquelles est soumis le vitrage isolant, vers le support, lequel est lié mécaniquement à l'ossature du bâtiment.

Sauf cas particulier le joint d'étanchéité éventuel, également en mastic silicone, est distinct du mastic de joint de structure.


Sollicitations mécaniques des bords
la réaction dans le joint ayant pour origine la surpression de la lame d'air ne devra pas excéder 0,6 daN/cm (* 0,6 kg/cm). "voir le paragraphe "Comment vit un vitrage isolant ?"

le support sur lequel est collé le vitrage devra avoir une inertie telle que les déformations des bords de ce vitrage restent inférieure à 1/150ème de la portée sous l'action du vent normal ou de la pression normale de la neige.


Organisation de la périphérie
Comme pour une mise en oeuvre traditionnelle, toute rétention d'eau et présence d'une humidité relative élevée à la périphérie du vitrage doit être évitée et un drainage est nécessaire.
Une mise en oeuvre en "VEC non bordé", c'est à dire quand le joint de scellement du vitrage isolant est à l'air libre, est autorisée à condition que ce joint présente, en partie supérieure, un solin permettant un écoulement rapide de l'eau.
Pour éviter le développement de contraintes de cisaillement importantes au niveau des joints de structure et de scellement seuls les systèmes avec calage de tous les composants verriers sont autorisés à ce jour.

Le joint de scellement du vitrage isolant mis en oeuvre selon la technique du Verre Extérieur Collé est soumis à l'action du rayonnement solaire (Ultra Violet).Actuellement, seuls les joints de scellement réalisés avec un mastic de type silicone sont réputés résister à l'action de ce rayonnement.


Compatibilité
Dans tout projet de mise en oeuvre VEC la compatibilité des produits entre eux sera vérifiée, elle portera en particulier sur :
- les interactions physico-chimiques pouvant entrainer une modification des propriétés de cohésion des joints de structure ou de scellement;
- la tenue dans le temps des propriétés d'adhérence des différents mastics.

Spécificités de la mise en oeuvre VEC
Epaisseurs des produits verriers
Le calage doit interesser tous les composants verriers.


Dans le cas d'un VEC "bordé", la largeur de calage doit être au moins de 3 mm et supérieure ou égale à la demi épaisseur du verre. Le cordon d'étanchéité au droit de la cale doit avoir une épaisseur de 3 mm au moins. Cela implique que l'épaisseur du verre extérieur est toujours égale ou supérieure à 6 mm.

Dans le cas d'un VEC "non bordé", dans la mesure ou les verres sont calés sur toute leur épaisseur, il n'y a pas de limite restrictive.

Vitrage décalé

Dans le cas d'un vitrage isolant à bord décalé, le joint de structure n'est appliqué que sur un seul verre.

Si le verre extérieur est collé, son épaisseur est calculée comme s'il reprenait seul les efforts du vent ou de neige. La hauteur du joint de scellement est identique à celle d'un vitrage isolant destiné à une pose traditionnelle.

Si le verre intérieur est collé, les épaisseurs des composants verriers sont calculées pour reprendre ensemble les efforts du vent ou de la neige. La hauteur du joint de scellement est calculée pour reprendre les efforts spécifiques au VEC.

Dans tout les cas les composants verriers sont calés.

Dimensionnement du joint de scellement

Voir la normalisation ou réglementation européenne en cours d’application.


Vitrage extérieur attaché (VEA)

La mise en oeuvre selon la technique du "verre extérieur attaché" consiste à maintenir le vitrage isolant à l'aide de fixations mécaniques ponctuelles traversant les composants verriers.
(voir chapitre "Verre Extérieur Attaché")

Les vitrages isolants peuvent être maintenus par plusieurs points de fixation traversante (1, 2, 4, 6, 8 ... selon leurs dimensions) éventuellement associés à des appuis linéaires (pareclose) sur un ou deux cotés adjacents.

Dans tous les cas ces fixations doivent permettre de reprendre les efforts dûs :
 - au poids propre des constituants verriers
 - aux mouvements différentiels entre vitrage et structure
 - au vent et/ou à la neige


Modes de fixation
Pour ne pas engendrer de contraintes trop importantes au niveau des trous dans le verre, le vitrage doit avoir la possibilité d'osciller par rapport à l'axe de fixation.

Pour ce faire, il existe divers procédés de fixation tels la liaison rotulée au niveau du vitrage ou une liaison souple au niveau du support.

La détermination des flèches et des contraintes pouvant se développer dans le verre est assez complexe et nécessite généralement des calculs à l'aide de méthodes dites "aux éléments finis".

Le dispositif doit permettre la reprise du poids propre du verre intérieur par la fixation traversante pour minimiser les contraintes de cisaillement dans le joint de scellement du vitrage isolant.

Spécificités des produits verriers pour VEA
Les produits verriers constituant le vitrage isolant sont monolithiques ou feuilletés. Ils peuvent être revêtus en face 2 ou 3 de couche faiblement émissive ayant fait l'objet d'un agrément technique.

Tous ces produits, avec trous pour les fixations traversantes, sont toujours traités thermiquement :
 - soit semi-trempés (durci)
 - soit trempés avec un traitement supplémentaire dit 'heat soak" afin de réduire les risques de casses spontanées.

Comme pour une mise en oeuvre VEC, le joint de scellement du vitrage est soumis à l'action du rayonnement solaire. Le mastic de scellement est donc de type silicone.


Déformations admissibles
Les déformations maximales des vitrages isolants, calculées sous vent normal, sont les suivantes :
- la flèche du bord le plus déformé doit être inférieure à 1/150 de la distance entre deux fixations correspondant à ce bord.
- la flèche maximale d'un point quelconque du vitrage ne doit pas dépasser 50 mm.

Etanchéité
L'étanchéité au niveau des trous de passage de la fixation est réalisée selon le même principe que la barrière de scellement périphérique et doit être aussi résistante à la pénétration d'humidité que cette dernière.

Comme pour les autres procédés de mise en oeuvre il est nécessaire de maintenir un taux d'humidité le plus faible possible sur la périphérie du vitrage.

Le jointoiement des vitrages doit donc permettre un drainage.Le joint d'étanchéité est conçu pour reprendre les écarts de déformation, qui peuvent être importants, entre les deux vitrages.
 
 
 
 
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