Contraintes d'origine thermique Contraintes d'origine thermique

32Contraintes d’originethermiqueUn écart de température dans unmême vitrage (un des bords étant lapartie la plus froide) entraîne danscelui-ci des contraintes d’originethermique susceptibles de provoquersa rupture si cet écart dépasse unecertaine valeur critique.L’échauffement du vitrage est provoquégénéralement par l’ensoleillementlocalisé ou par la proximité de corpsde chauffe comme les appareils dechauffage ou les spots lumineux.Cet échauffement est influencé par :- les conditions climatiques du site (fluxsolaire, écart journalier detempérature, vent, orientation,saisons, altitude, etc.) ;- la nature et l’environnement desfeuillures (inertie thermique desfeuillures, etc.) ;- la nature des produits verriers(caractéristiques énergétiques,coefficient U g , etc.) ;- la nature et le mode de mise en œuvrede la façade (feuillure traditionnelle,VEC, façade verticale ou inclinée, etc.) ;- la nature des parois au voisinage duvitrage (allège opaque, store, tenture,fenêtres coulissantes venant ensuperposition, etc.) ;- l’ajout d’éléments pouvant modifierles caractéristiques énergétiques del’ensemble (affiche, étiquette, films deprotection solaire, peinture, etc.).Les vitrages pour lesquels l’écart detempérature entre deux zones dépasseles écarts critiques, définis pour le verresilicosodocalcique recuit, sous l’effet del’ensoleillement ou de la proximité d’uncorps de chauffe doivent être renforcésthermiquement (verre trempé, durci ousemi-trempé).436 • Contraintes d’origine thermiqueQuestions techniquesL’écart critique est fonction de l’état desbords du vitrage mis en œuvre. Selon lanature des produits verriers, un rodagedes arêtes peut permettre d’éliminerles défauts inhérents à la découpe etd’adopter des valeurs plus élevées decet écart critique. Inversement, lesvaleurs critiques sont plus faibles pourcertains produits dont la découpe nepeut être exempte de défauts (verresarmés, vitrages feuilletés sciés oudécoupés, etc.).Les justifications des vitrages vis-à-visdu risque de casse d’origine thermiquesont données dans la normeNF DTU 39 P3. La méthode utilisée pourdéfinir les exigences d’emploi du verrerecuit relève de trois niveauxd’utilisation :- de méthodes de calculs (logiciel RUBISpar exemple) donnant la différence detempérature entre le centre et lesbords des vitrages, prenant en compteles caractéristiques particulières dechaque composant du vitrage et deson environnement ;- de tableaux donnant les valeurs descoefficients des vitrages à ne pasdépasser.Sont présentées dans ce chapitre,pages 441-444, les valeurs descoefficients d’absorption énergétiquedes vitrages à ne pas dépasser ainsi queles valeurs des écarts de températurecritiques à retenir lors de l’utilisation dulogiciel de calcul.OrientationSont considérés comme soumis àl’ensoleillement, les vitrages dontl’orientation en hémisphère Nord estcomprise dans l’angle AOB indiquéen bleu.Nature desparois auvoisinage desvitragesPrésence de storeQuand le vitrage est recuit, desdispositions doivent être prises pourque le store ne soit pas en contact avecle vitrage. Le store en positioncomplètement repliée ne doit pasconstituer une paroi opaque.Vitrages situés devant une paroiopaqueSans justification particulière, unvitrage situé devant une paroi opaque,h 1Vitrageh 2h 232Contraintes d’originethermiqueMurs oud 1partiesd 2d 2Coupe verticale d’un vitrage devantune paroi opaqueopaquesMurs oupartiesopaquesBOuest45°NordSud45°même partiellement, doit présenterune haute résistance aux chocsthermiques.En se reportant aux schémasci-dessous, le vitrage situé partiellementdevant une paroi opaque estconsidéré selon la norme “devant uneparoi opaque” sous l’une des deuxconditions suivantes :d 1 < 0,8 m et h 1 ≥ 0,5 d 1 + 0,1 (m)ou d 2 < h 2 et h 2 ≥ 0,1 m.En coupe horizontale, le vitrage estconsidéré comme devant une paroiopaque si :d 3

32Contraintes d’originethermiqueDoubles vitrages de façade oude toiture comportant un porteà-fauxLes doubles vitrages de façade ou detoiture comportant un porte-à-faux,dont une partie est sur les deux facesen ambiance extérieure, sauf étudeparticulière, doivent présenter unehaute résistance aux chocs thermiquespour chacun des composants.Ambiance extérieuresur les deux faces duverreAmbianceintérieureDoubles vitrages aveccomposants décalésLes doubles vitrages avec composantsdécalés doivent faire l’objet d’une étudeparticulière.Dans le cas particulier de doublesvitrages, mis en œuvre en châssis PVC,avec composants décalés, le vitrageextérieur doit toujours présenter unehaute résistance aux chocs thermiquessi la distance du décalage estsupérieure à 5 fois son épaisseur.Vitrages coulissants ousuperposésPour les simples et doubles vitragesmontés en châssis coulissant uneappréciation du risque de cassethermique sera effectuée quandla fenêtre est partiellement outotalement ouverte. La présenced’un store est pénalisante.438 • Contraintes d’origine thermiqueQuestions techniquesVitrages peints, gravés ou décorésUne étude particulière déterminera lanature du vitrage au regard du risquede casse thermique. A défaut, le vitragesera renforcé thermiquement.Ombres portéesLa présence de pare-soleil, auvent,loggia, tableau de maçonnerie, ou d’unmasque, peut occasionner, de façontemporaire ou permanente, une ombreportée sur le vitrage.Les vitrages mis en œuvre dans deschâssis positionnés au nu intérieurreçoivent systématiquement uneombre portée.Les vitrages situés au nu extérieur de lafaçade ou de la toiture et nonsusceptibles de recevoir, de façonhabituelle, l’ombre d’un obstacleenvironnant (partie de bâtiment, haiede persistants, etc.) sont réputés sansombre portée.Vitrages revêtus d’un filmrapportéUne étude particulière est obligatoireselon l’Avis Technique du film.Vitrages exposés aux effetsd’un corps de chauffeSi le vitrage doit être soumis à des fluxthermiques issus de systèmesrayonnants ou pulsants directementsur le verre, il est nécessaire :- soit d’utiliser un vitrage renforcéthermiquement ;- soit de réaliser une étude particulièredestinée à définir la nature du produitverrier.En cas de soufflage parallèle au vitrage,celui-ci pourra être utilisé en verrerecuit si le convecteur est au moinsdistant de 20 cm de ce vitrage.32Contraintes d’originethermiqueNature etenvironnementdes feuillures*D’une manière générale, le régimethermique des bords du vitrage estdifférent du régime thermique du restede ce vitrage. Les contraintes d’origine* Les schémas sont donnés à titre indicatif sanscaractère exclusifFeuillure à inertie thermiquefaibleFeuillure isolante en bois ou en matériaude synthèseBoisMatériau de synthèsethermique qui en résultent sontd’autant plus importantes que :- l’inertie thermique présentée par lafeuillure est plus grande que celle duvitrage ;- le vitrage est moins isoléthermiquement du matériauconstituant la feuillure ;- l’amplitude des écarts journaliers detempérature est plus importante.Feuillure légère conductrice- en acier en profil minceAcier- en aluminium avec ou sans rupturethermique sans aucun contact avecle gros œuvre ou une charpentemétallique lourdeAluminiumContraintes d’origine thermique • 439

32Contraintes d’originethermiqueVitrage Extérieur Collé (VEC) sur supporten aluminium ou acier inoxydableAluminium ou acier inoxydableFeuillure à inertie thermiquemoyenneFeuillure dans menuiserie dormante ououvrante lourde (profils en acier épais)Feuillure dans menuiserie dormante enaluminium ou acier :- en contact avec le gros œuvreQuestions techniques- en contact avec une charpentemétallique lourdeFeuillure à inertie thermiqueforteFeuillure dans un matériau minéralFeuillure métallique engravée dans desmatériaux minérauxMéthodesimplifiéeValeur des coefficientsd’absorption énergétiqueTous ces tableaux sont établis selon lanorme NF DTU 39 P3, dans lesconditions suivantes :- altitude maximale : 1 000 m ;- vitrage associé ou non à un storeintérieur dit “standard” ventilé surtrois côtés distants de 5 cm ;- possibilités d’ombres portées ;- produits verriers avec des bords brutsde coupe, sauf mention particulière.32Contraintes d’originethermiqueSimples vitrages avec ou sans store intérieurValeurs à ne pas dépasser pour utiliser du verre recuit (absorption en %)Caractéristiques du vitrageTypes de feuillureInertie Inertie InertieInclinaison Nature En appui sur : thermique thermique thermiquefaible moyenne forteß ≥ 60° monolithiquepériphérie 75 58 42autre cas 56 42 2660°ßpériphérie 61 44 32feuilletéautre cas 42 28 1660°> ß ≥ 30°60°30°ßfeuilletéStore "standard"Le store “standard” ventilé est définicomme suit :- distance d’au moins 5 cm du vitrage etventilé sur au moins trois côtés,- caractéristiques énergétiques :- Transmission 10 %- Réflexion 40 %- Absorption 50 %périphérie 36 22 14autre cas 22 8 iß < 30°30°ßfeuilletépériphérie 26 17 11autre cas 11 i ii Obligatoirement en verre à la tenue mécanique renforcée thermiquement.440 • Contraintes d’origine thermiqueContraintes d’origine thermique • 441

32Contraintes d’originethermiqueQuestions techniquesDoubles vitrages sans couche peu émissive avec ou sans store intérieurValeurs à ne pas dépasser pour utiliser du verre recuit (absorption en %)Caractéristiques du vitrageTypes de feuillureInertie thermique Inertie thermiqueInclinaisonNatureEn appui faible moyennesurExtérieur Intérieur Extérieur Intérieurß ≥ 60°périphérie 41 54 27 39 35 44 11 21monolithiqueautre cas 27 38 14 25 23 29 ▲ 760°ßpériphérie 31 54 18 39 25 44 ▲ 21feuilletéautre cas 18 38 ▲ 25 14 29 ▲ 760°> ß ≥ 30°périphérie 30 41 - - 29 32 - -monolithique60°autre cas 14 23 - - 11 16 - -30°ßpériphérie 21 41 16 28 12 32 ▲ 13feuilletéautre cas 9 23 ▲ 13 ▲ 16 ▲ -périphérie 23 34 - - 20 25 - -ß < 30° monolithiqueautre cas ▲ - - ▲ - -30°ßpériphérie 14 34 ▲ 11 25 ▲ 13feuilletéautre cas ▲ ▲ ▲ ▲▲ Obligatoirement en verre à la tenue mécanique renforcée thermiquement.Pour les vitrages à bords rodés, toutes les arêtes de chaque composant des vitrages feuilletés seront rodées.32Contraintes d’originethermiqueDoubles vitrages verticaux avec couche peu émissive avec ousans store intérieurCaractéristiques du vitrageTypes de feuillureCoef. U gInertie thermique Inertie thermiqueInclinaison en NatureEn appui faible moyennesurw/(m 2 .k)Extérieur Intérieur Extérieur Intérieurß ≥ 60°ßß ≥ 60°ßß ≥ 60°ßValeurs à ne pas dépasser pour utiliser du verre recuit (absorption en %)60°60°60°périphérie 40 49 21 32 32 41 11 16monolithiqueautre cas 28 36 10 19 22 27 ▲ ▲2,3

32Contraintes d’originethermiqueQuestions techniquesValeurs à ne pas dépasser pour utiliser du verre recuit (absorption en %) : double vitragesans couche peu émissiveCaractéristiques du vitrageTypes de feuillureInertie thermique Inertie thermiqueInclinaison NatureEn appui faible moyennesurExtérieur Intérieur Extérieur Intérieurpériphérie 33 45 - - 30 34 - -ß < 30°monolithiqueautre cas 13 21 - - 13 14 - -30°ßpériphérie 22 45 20 37 15 34 15 27feuilletéautre cas ▲ 21 ▲ 15 ▲ 14 ▲ 10▲ Obligatoirement en verre à la tenue mécanique renforcée thermiquement, sauf justification technique.Pour les vitrages à bords rodés, toutes les arêtes de chaque composant des vitrages feuilletés seront rodées.Châssis coulissants verticauxou à guillotineCas généralLe risque de casse thermique desvitrages posés en châssis coulissants,verticaux ou à guillotine, est plus élevéque pour les autres types d’ouvrants enraison du mode d’ouverture, à savoir lasuperposition totale ou partielle dedeux vitrages.Cette configuration engendre, sousl'effet de l’ensoleillement, destempératures élevées susceptibles deprovoquer des contraintes thermiquesimportantes (ombre portée, parexemple, sous le linteau del’encadrement de la fenêtre).Valeurs à ne pas dépasser pour utiliser du verre recuit (absorption en %) : châssis coulissantsverticaux ou à guillotineFeuillure à inertie thermique faibleSimple vitrageDouble vitrage sans couche peu émissivemonolithique brut de coupe 20 monolithique brut de coupe14feuilleté brut de coupe 17monolithiquemonolithique2420ou feuilleté avec bords rodésou feuilleté avec bords rodésPour les vitrages à bords rodés, toutes les arêtes de chaque composant des vitrages feuilletés seront rodées.Cas des vitrages à couche peu émissiveLe risque de casse thermique s’accroîtavec l’emploi de double vitrage àcouche peu émissive.Un dispositif (une butée par exemple),prévu pour maintenir un intersticeAltitude de pose ≤ 500 mBords rodés Bords brut de coupeAltitude de pose > 500 mBords rodés32Contraintes d’originethermiquelatéral de ventilation, d’au moins5 mm en position repliée maximaledu châssis, permet d’utiliser lescompositions suivantes, sans risquede casse thermique :Châssis coulissants verticaux ou à guillotine équipés d’un dispositif de ventilationSGG CLIMAPLUS NSGG CLIMAPLUS 4 SVerre Inter- Verre Verre Inter- Verreextérieur calaire intérieur extérieur calaire intérieur4 ou 6 mm 4 mmSGG PLANITHERM Air SGG PLANILUX ▲ ▲FUTUR N face 24 mm 4 mmSGG PLANITHERM Argon SGG PLANILUX ▲ ▲FUTUR N face 24 mm 6 mmSGG PLANITHERM Air SGG PLANILUX ▲ ▲FUTUR N face 24 ou 6 mm 4 ou 6SGG PLANITHERM Air SGG PLANILUXFUTUR N face 2 44.2 SGG STADIP 4 ou 6 mm 4 mm4 ou 6 mm 4 ou 6 SGG PLANISTAR Air SGG PLANILUXSGG PLANITHERM Argon SGG PLANILUX face 2FUTUR N face 24 mm 4 ou 6 mmSGG PLANILUX Air SGG PLANITHERM4 ou 6 mmFUTUR N face 34mmSGG PLANISTAR Argon4 mm 4 mmSGG PLANILUXface 2SGG PLANILUX Argon SGG PLANITHERMFUTUR N face 34 ou 6 mm 4 ou 6 4 ou 6 mm 4 mmSGG PLANITHERM Air SGG PLANILUX SGG PLANISTAR Air SGG PLANILUXFUTUR N face 2 face 24 ou 6 mm 4 mmSGG PLANITHERM Argon SGG PLANILUXFUTUR N face 24 ou 6 mm 4 mmSGG PLANISTAR Argon SGG PLANILUX4 mm Air 4 mmface 2SGG PLANILUXSGG PLANITHERMFUTUR N face 3▲ Obligatoirement en verre à la tenue mécanique renforcée thermiquement, sauf justification technique.Pour les vitrages à bords rodés, toutes les arêtes de chaque composant des vitrages feuilletés seront rodées.444 • Contraintes d’origine thermiqueContraintes d’origine thermique • 445

32Contraintes d’originethermiqueMéthode par calculQuestions techniquesLa détermination des écarts de température est réalisée par calcul selon la normeNF DTU 39 P3.Feuillures à faible inertie thermiqueEcarts de température admissibles dans les verres (K) non traités thermiquementAvec ombre portée Sans ombre portéeType de verre Appui sur β ≥ 60° 60° > β 30° > β β ≥ 60° 60° > β 30° > β≥ 30° ≥ 30°- Monolithique façonnéPériphérie 42 38 34 48 43 38- Feuilleté symétrique façonné,avec tous les composants ≥ 4 mm Autres 34 28 21 38 31 24- Monolithique brut de coupe- Feuilleté symétrique brut de Périphérie 35 32 28 40 36 32coupe, avec tous les composants≥4mm- Feuilleté, symétrique façonné,avec un des composants ≤ 3 mm Autres 28 23 18 32 26 20- Feuilleté non symétrique façonné- Imprimé brut de coupe Périphérie 32 29 25 36 32 29ou façonné Autres 25 21 16 29 23 18- Feuilleté non symétriquebrut de coupe Périphérie 26 24 21 30 27 24- Feuilleté brut de coupe, avec undes composants ≤ 3 mm- Feuilleté symétrique scié, avec Autres 21 17 13 24 19 15tous les composants ≥ 4 mm- Feuilleté non symétrique Périphérie 25 22 20 28 25 22scié Autres 20 16 12 22 18 1432Contraintes d’originethermiqueFeuillures à inertie thermique moyenneAvec ombre portée Sans ombre portéeType de verre Appui sur β ≥ 60° 60° > β 30° > β β ≥ 60° 60° > β 30° > β≥ 30° ≥ 30°- Monolithique façonnéPériphérie 38 34 30 40 36 32- Feuilleté symétrique façonné,avec tous les composants ≥ 4 mm Autres 30 25 19 32 26 20- Monolithique brut de coupe- Feuilleté symétrique brut de Périphérie 32 29 25 33 30 27coupe, avec tous les composants≥4mm- Feuilleté, symétrique façonné,avec un des composants ≤ 3 mm Autres 25 21 16 27 22 17- Feuilleté non symétrique façonné- Imprimé brut de coupe Périphérie 29 26 23 30 27 24ou façonné Autres 23 19 14 24 20 15- Feuilleté non symétriquebrut de coupe Périphérie 24 21 19 25 23 20- Feuilleté brut de coupe, avec undes composants ≤ 3 mm- Feuilleté symétrique scié, avec Autres 19 15 12 20 16 13tous les composants ≥ 4 mm- Feuilleté non symétrique Périphérie 22 20 18 23 21 19scié Autres 18 14 11 19 15 12- ArméEcarts de température admissibles dans les verres (K) non traités thermiquementPériphérie 20 18 16 21 19 17Autres 16 13 10 17 14 11- ArméPériphérie 23 20 18 25 23 20Autres 18 15 11 20 17 13446 • Contraintes d’origine thermiqueContraintes d’origine thermique • 447

32Contraintes d’originethermiqueFeuillures à forte inertie thermiqueQuestions techniquesEcarts de température admissibles dans les verres (K) non traités thermiquementType de verreAppui surAvec ou sans ombre portéeβ ≥ 60° 60° > β ≥ 30° 30° > β- Monolithique façonnéPériphérie 35 31 28- Feuilleté symétrique façonné,avec tous les composants ≥ 4 mm Autres 28 23 17- Monolithique brut de coupe- Feuilleté symétrique brut de coupe, avec Périphérie 29 26 23tous les composants ≥ 4 mm- Feuilleté, symétrique façonné,avec un des composants ≤ 3 mm Autres 23 19 14- Feuilleté non symétrique façonnéPériphérie 26 23 21- Imprimé brut de coupe ou façonnéAutres 21 17 13- Feuilleté non symétrique brut de coupe- Feuilleté brut de coupe, avec un Périphérie 22 19 17des composants ≤ 3 mm- Feuilleté symétrique scié, avec tous Autres 17 14 11les composants ≥ 4 mm- Feuilleté non symétrique scié- ArméPériphérie 20 18 16Autres 16 13 10Périphérie 18 17 15Autres 15 12 9448 • Contraintes d’origine thermique