Vitres

Type des vitrages

• Simple vitrage;
• Double vitrage;
• Triple vitrage.

Informations générales sur verre. Habituellement quand on examine les fenêtres, on regarde les éléments suivants: châssis, type d‘ouvertures, accessoires et ferrures, peinture. Mais souvent on contourne spontanément et inconsciemment les verres (sauf s‘ils sont sales).

Toutefois, le verre est un produit artificiel, qui est actuellement produit en utilisant la plus haute technologie et les derniers réalisations, de sorte que ses propriétés et la qualité ne cessent de s’améliorer et de progresser. Le verre – c’est une composante la plus fondamentale de la fenêtre. Il fait une très grande partie de la construction du  châssis, ce qui influence le prix, les propriétés thermiques, de sécurité et autres. Malheureusement, à l’heure actuelle le verre n’est pas suffisamment considéré comme une référence de qualité.

Nous acceptons le verre comme un élément naturel et cela ne nécessite aucune explication. Cependant, il devrait être le contraire. Lorsque nous commandons des fenêtres, nous devons commencer notre commande par choix du verre et de ses propriétés. En outre,  peu de gens sont conscients de la composition même de verre. Le verre se compose de: laque, dioxyde de silicium, masse propre du sable de quartz qui représente 70/72% du flux, carbonate de sodium ou sulfate de sodium (environ 14%); stabilisateur, calcium (environ 10%); autres oxydes, tels que l’aluminium et le magnésium, qui contribuent à améliorer les propriétés physiques du verre, en particulier la résistance aux agents atmosphériques. La couleur du verre dépend de ces composants. Par exemple, en ajoutant d’oxyde de cobalt, on obtient un verre bleu, et d’oxyde de chrome – un verre vert, l’oxyde de cuivre donne une couleur bleu-vert. En ajoutant une petite quantité d’or verre taillé  on obtient un verre- Rubis.

Le verre – n’est pas une substance individuelle, c’est un alliage de quelques matériaux. Les dimensions standard des plaques de verre (feuille) sont d’environ 6000 x 3000 mm. Toutes les autres dimensions plus grandes sont calculées et produites individuellement.

Propriétés physiques du verre

Propriétés mécaniques:

• Densité. Le verre a un certain poids (environ 2500 kg/m³), ce qui signifie que la feuille de verre pèse 2,5 kg d’environ par mètre carré à un millimètre d’épaisseur. Par exemple, une feuille de verre d‘un mètre carré de 4 mm d’épaisseur pèse 10 kg;
• Charge.  Le verre a une résistance élevée à la compression, qui est égale à environ 1000 N/mm² = 10000 kg/cm², ce qui signifie que pour  broyer un cube de verre d’épaisseur de 1 cm, il faudrait l’affecter par 10 tonnes de charge d’un côté;
• Flexion. La résistance à la flexion accentue la compression de la feuille de verre dans un seul plan, où la charge et la valeur de la résistance à l‘inflation du verre étiré sont exprimées comme suit:
•       40 = 400 N/mm² kg/cm² verre poli;
•       120 N/mm² = 1200 kg/cm² verre trempé (dépend de l’épaisseur et du type de traitement);
• le verre trempé a une valeur de résistance élevée, car les deux plans de la surface sont trempés au moment du processus de trempage;
• Élasticité.   Le verre est un matériau très élastique, de sorte qu’après le «stress» et les déformations permanentes il revient de nouveau dans la position de repos exactement comme avant la déformation. Mais en même temps, le verre est un matériau très fragile, à savoir il n’a aucune plasticité, lorsque la charge commence à augmenter au cours de la flexion, le verre peut se fissurer ou se briser à tout moment;

• Expansion thermique linéaire. La qualité du verre est exprimée comme un coefficient empirique, qui mesure l’allongement entier de l’unité de longueur, qui est égal à 1 °C (plage de températures comprise entre 20 et 300 °C). Le coefficient de dilatation thermique linéaire de température de la dilatation du verre est égal à 9×10-6 = 0.000009. Cela signifie que la feuille de la plaque de verre de 2 m de long chauffée à 40 ° C s’étend de 0,72 mm. Cela contribue à une meilleure compréhension des valeurs du coefficient λ de dilatation thermique linéaire d’autres matériaux : bois 4×10-6, brique 5×10-6, pierre 5×10-6, acier 12×10-6, béton 14×10-6, aluminium 23×10-6, chlorure de polyvinyle (PVC/plastique) 70×10-6, et comprendre la «compatibilité» inhérente entre autres matériaux et le verre, et en tenant compte sélectionner la compatibilité appropriée entre le bois, l’aluminium et le verre. Il est également difficile de combiner le PVC et le verre. Ce facteur aide à combiner évidemment de manière plus facile et plus sûr l’étanchéité des feuilles de verre et des châssis en  bois et calculer les avantages  de transport, par rapport à l’aluminium ou PVC;
•   Verre trempé de sécurité. Il est obtenu par traitement thermique afin d’augmenter sa résistance. Dans l’ensemble, ce verre est environ 5 fois plus résistant que le verre simple. Par exemple, un verre trempé de 8 mm peut résister à une chute d’une hauteur de 2 m et à un coup de billes en acier de 500 g. Pour assurer la sécurité on utilise le verre, qui en se brisant ne blesse pas des gens autour et se brise en petits morceaux avec des bords arrondis pour éviter les blessures. C’est particulièrement le cas pour les grandes constructions, pour les cloisons internes à domicile ou au bureau: portes intérieures, dessus de table, cabines de douche, et ainsi de suite.
• Avantages du verre trempé:

• Verre de sécurité feuilleté.  Composé de deux ou plusieurs feuilles de verre maintenues ensemble par un ou plusieurs films de PVB (butyral de polyvinyle). En cas d‘effets aléatoires et/ou de fissure de verre, ces films maintiennent la stabilité du verre, jusqu’à les forces du changement du verre  s‘arrêttent d‘agir. Souvent ce verre est utilisé dans les cas où vous avez besoin d’une protection supplémentaire ou lorsque vous voulez que la fenêtre reste stable après des effets physiques. Le verre toujours maintiendra la barrière, qu’il s’agisse d‘effraction, de collision accidentelle ou même de coup de feu ou d’explosion. C’est un verre, qui conviendra toujours pour les grandes fenêtres, les balcons, les escaliers, les rampes, les toits et pour les autres environnements qui nécessitent une stabilité du verre excellente;
• Contrôle solaire. Ce sont verres, qui réduisent la transmission de l’énergie solaire (filtre solaire). Ils sont particulièrement actuels pour les climats chauds ou durant la saison d’été lorsqu’il y a ces facteurs:
  •     une température élevée;
  •     un flux grand et prolongé de rayonnement solaire;
  •     une haute intensité solaire et une vitesse du vent.
• La fenêtre recouverte du filtre des rayons du soleil est un moyen de contrôler le flux d’énergie solaire, qui conduit à une augmentation significative de la température ambiante, communément appelé «effet de serre». Pour atténuer ce phénomène, il est recommandé d’utiliser les verres de «contrôle solaire».

Comment fonctionne le vitrage sélectivitif:

cela a deux avantages. Premièrement – le contrôle solaire dans le verre extérieur. Deuxièmement – un petit rayonnement de la surface du  verre intérieur.

Figure 1

En hiver, le rayonnement solaire réfléchit les rayons UV en laissant passer une quantité de chaleur requise, par le dépôt d’un faible rayonnement. De cette façon, les locaux prennent la chaleur de l’environnement et permettent d’avoir une grande partie de la lumière du soleil.

Figure 2

En été le filtre du contrôle solaire fait filtrer les rayons du soleil et limite ainsi la chaleur et les rayons infrarouges qui rechauffent les locaux. Actuellement, la protection la plus récente du contrôle solaire peut laisser passer jusqu’à 60% du rayonnement solaire (de la lumière), en retenant les rayons UV nocifs et infrarouges provenant du soleil.

Figure 3

L’effet pratique se fait sentir en raison de la diminution d’environ 60% de la lumière du soleil, qui passe par le verre. De cette façon, on économise d’énergie pour la climatisation pendant la saison estivale.

Figure 4

Verre  chaud. Le verre chaud – c’est une valeur -U. L’isolation thermique est particulièrement importante pendant la saison d’hiver, si la valeur U est petite, alors la température intérieure de la surface de verre restera plus élevée, réduisant ainsi ce qu’on appelle «l‘effet froid de verre», et cela permettra de profiter de ces avantages:

• aucune sensation désagréable du froid à partir de verre;
• rosée / condensation réduite sur les fenêtres;
• coûts de chauffage de l’environnement et du logement réduits considérablement.

La valeur – U – c’est un confort thermique, une meilleure isolation du verre, une utilisation plus pratique de la chaleur. Ce sont les avantages, qui ont un impact positif non seulement durant la saison froide (en hiver), mais aussi atténuent les effets de la chaleur d’été, car la surface du verre reste froide.

Afin de maximiser l’efficacité de valeur -U, il est nécessaire de choisir des verres avec revêtement sélectif.

Le sélectif est une substance déposée sur le verre intérieur. Pour les fenêtres en double vitrage, il est posé sur le premier verre, pour triple vitrage – sur le second. La substance empêche d‘émettre la chaleur vers l’extérieur.

Figure 5

La réflexion de la chaleur est créée par les dispositifs de chauffage à l’intérieur de l’espace. Elle se reflète à cause du faible rayonnement du sélectif, posé sur verre. Ainsi, le maximum de chaleur est sauvegardé à l’intérieur de l’espace. Le revêtement sélectif a un faible coefficient de rayonnement, mais laisse passer énergie de la chaleur et la plus grande partie de la lumière du soleil dans les locaux.

Figure 6

Il y a un effet pratique – les coûts de chauffage sont réduits considérablement.

Figure 7

Le phénomène de condensation peut être la cause d’humidité des murs ou des vitres. Il s’agit de la rosée des objets «froids», sinon – «point de rosée». Lorsque la température extérieure est inférieure à l’intérieur, quand on a des effets froids et une l‘ humidité relative élevée, l’eau se condense sur les parties les plus froides de l’environnement. Il s’agit d’un phénomène très fréquent dans les coins ou les jonctions. Donc un verre chaud permet d‘éviter un tel effet, bien sûr, si l’humidité relative n’est pas trop élevée dans la maison.

L‘isolation thermique – c’est la protection  du verre contre l‘environnement opérationnel des deux températures différentes. L‘échange de chaleur a lieu à travers la vitre, comme à travers tout type de matériaux. Cet échange a lieu à travers la vitre chaude (à l’intérieur ou à l’extérieur du bâtiment), aussi  à travers la vitre moins chaude (à l’intérieur ou à l’extérieur du bâtiment). Mais dans tous les cas, la surface du verre doit rester claire pour que le transfert du rayonnement solaire se déroule comme prévu par la formule de verre et fasse une différence entre les températures intérieures et extérieures.

L’échange de chaleur peut avoir lieu à travers trois modes de transfert:

1. transfert d’énergie se fait entre deux corps en contact direct. À cause de la différence de températures dans l‘environnement, la conductivité thermique du verre est λ = 1,0 W / (m • K);
2. convection – c’est un transfert de chaleur qui se produit à travers le rayonnement de surface du corps solide par des jets  de liquides  ou de gaz;
3. rayonnements – c’est un transfert de chaleur qui se produit entre deux corps par rayonnement quand il y a une irradiation électromagnétique à la température différente, qui se fait trasférer par une longueur d’onde infrarouge, supérieure à 5 mm,  et proportionnelle à la surface de rayonnement. Quand l‘échange de chaleur est faible, le rayonnement est faible. Le r = 0,89 du verre simple (r – résistance thermique, équivalent utilisé dans l’industrie de la construction), et plusieurs verres peuvent avoir un coefficient d’émission particulièrement faible (appelé aussi « low-E ») e <0,10;

Le plus important , c’est plus la valeur U est faible, plus la perte de chaleur est faible, et vice-versa – une isolation thermique plus élevée (pouvoir d‘isolation). Le coefficient de transfert thermique d’un verre (4 mm d’épaisseur) est égal à U = 5,8 W / (m2 • K).

Afin d’augmenter l’isolation thermique et avoir une faible valeur U, généralement en tant que point de départ on utilise de vitrages doubles, qui sont interconnectés par un châssis thermique et placés dans la plus grande distance. Ceci est fait de sorte que le mélange gazeux, qui comble l‘espace entre les vitrages, fasse un «verre isolant», ce qui réduit la valeur U. Un double virage standard c’est 4 (verre de 4 mm d’épaisseur) + argon (Argon – remplissage de gaz) x 16 (espace entre les vitres) + 4 (verre de 4 mm d’épaisseur) U = 2,7 W / (m2 • K). Si vous voulez obtenir des résultats meilleurs, alors on peut utiliser des triples ou même quadruples vitrages qui peuvent encore être remplis avec d’autres gaz, tels que le krypton (mais ce gaz est très cher). Les vitrages les plus chauds sont ceux dont l’intérieur est exempt de tout gaz. Cependant, la technique actuelle ne permet pas de produire de ces vitrages de taille suffisante.

Lumière et  rayons UV – Contrôle solaire. Quand l‘énergie solaire parvient à la terre, les rayons créent une longueur d‘onde électromagnétique qui se situe entre 0,28 et 2,50 microns, 1 micron (μ) = 10-6 m. La sensation de lumière ressentie par l‘homme est uniquement due au rayonnement. Cette énergie solaire introduite dans la chambre à travers le verre est absorbée par les objets de décoration intérieure et murs, qui sont chauffés. Eux à leur tour, réémettent (des rayons infrarouges pour la plupart – plus de 5 m) la chaleur, créant ainsi l’effet de la chaleur, connu sous le nom «effet de serre». Afin d’éviter la surchauffe, on peut utiliser le verre avec un coefficient de transmission limitée d’énergie solaire, autrement connu comme le verre «du contrôle solaire », qui permet la rétention du rayonnement solaire au maximum, bloque les UV et vous permet de maintenir un certain éclairage par la lumière naturelle, selon la formule de et la configuration des verres.

De tous les matériaux de construction, seul le verre peut protéger contre les influences environnementales,  et fournir en même temps l’occasion d’observer le monde extérieur. La variété de types de verre permet de choisir les caractéristiques désirées de la lumière qui entre par la fenêtre. Les principaux indicateurs qui décrivent les caractéristiques de la lumière de fenêtre sont les suivants:

• coefficient de transmission de la lumière (LT) – le rapport de lumière transférée dans l’espace  avec le flux de la lumière qui tombe;
• coefficient de réflexion de la lumière (LR) – le rapport de la lumière reflétée dans l‘extérieur avec le flux de la lumière qui tombe;
• facteur solaire (g) ou transmission générale – l’énergie totale du soleil entrant dans l’intérieur de l’espace. Il s’agit de la somme d’énergie solaire qui est transmise directement et absorbée et réfléchie à l’intérieur des locaux.

Plus le coefficient de transmission de la lumière  de fenêtre est grand, plus de la lumière naturelle pénètre à l’intérieur de l‘espace.

La lumière est très importante pratiquement  pour tous les organismes vivants et leur qualité de vie. La chose la plus importante est qu’un flux de la lumière rend l’environnement plus confortable. Les vitres dans les châssis des fenêtres fonctionnent comme un «filtre». Il peut magiquement apprivoiser et adoucir l’intensité de la lumière à la maison, de sorte qu’on puisse l‘exploiter selon les besoins. La vitre de la fenêtre effectue toujours un contrôle grandiose de la lumière avec l‘extérieur. Quand on fait la conception des bâtiments, on veut toujours voir de grandes fenêtres. La superficie acceptable doit être de 35% à 45% de la superficie totale de façade. Il est important, dans quel endroit vous allez installer les fenêtres. On doit se demander si elles sont au nord, où il y a un minimum de la lumière du soleil, ou au sud, où vous pourrez profiter de la lumière du soleil et l’utiliser en hiver.

Nous utilisons des programmes spéciaux pour vous aider à choisir les vitres optimales et qui permettent d‘assimiler une quantité appropriée de lumière naturelle dans le bâtiment.

 Verre et sécurité. Le verre peut parfaitement protéger contre le vol ou le vandalisme. Bien sûr, il faut évaluer aussi les châssis des fenêtres, qui sont fabriqués conformément aux exigences de sécurité et sont réglementés par la loi. La technique des fenêtres permet d’offrir des fonctionnalités pour protéger les autres de bris accidentel, qui est actuellement la plus actuelle pour protection contre les coups.

Le niveau de protection dépend des deux matériaux suivants:

•      Verres feuilletés;
•      Verres trempés.

Ces verres protègent contre:

1. Les dommages accidentels. Habituellement les endroits qui ont plus de risques sont les façades, les fenêtres à la hauteur du genou ou les portes. Il s’agit d’une définition «verre de sécurité». Cela peut être un verre feuilleté ou trempé.

2. Les risques de chutes d’objets sur les fenêtres de toit. Le verre feuilleté protège contre les chutes accidentelles et les dommages de verre après une collision.

3. Le vandalisme, le vol, ou tout autre danger semblable. De telles attaques comme des tentatives d’entrer par effraction avec une hache, un marteau ou un pied-de-biche.

4. L‘arme à feu. Ce genre d’effet de protection doit respecter les réglementations internationales et locales, conformément à EN1063, qui définit sept catégories afin de couvrir pratiquement tous les besoins de sécurité contre toutes les armes.

Le verre feuilleté a la force de compression élevée, mais une faible résistance à la flexion, et il peut généralement se briser en petits et pointus  morceaux qui peuvent causer de troubles de santé différents. Pour l‘éviter, vous pouvez utiliser un verre à haute résistance. En d’autres termes, au lieu du verre simple on utilise un verre trempé. Ainsi on obtient une sécurité supplémentaire.

Verre et isolation acoustique. L‘avantage majeur de la fenêtre avec des verres silencieux c‘est qu’elle protège contre le bruit de l’extérieur. L‘isolation acoustique est défini par un index, qui est perçu à travers des fréquences différentes (faible, moyen ou élevé – amplitude de 50 à 5000 Hz). L’évaluation du bruit est exprimée en échelle des décibels – dB. Un verre a une isolation acoustique, qui est de 10 et 15 dB, par exemple, lorsque l’épaisseur est de 4 mm, la fréquence critique correspond à 3000 Hz, et la fréquence critique de plaques de plâtre de 13 mm d’épaisseur correspond à 3200 Hz. En augmentant l’épaisseur du verre (si on prenait un verre ou un verre feuilleté), et en augmentant des espaces dans les vitrages (plus ils sont grands, plus c’est mieux), on réduit l’intensité du son, on inhibe le bruit à basse fréquence (qui est particulièrement spécifique pour le bruit du trafic routier).

Le niveau sonore habituellement confortable ne doit pas dépasser 35 dB d’intensité pendant la journée et 30 dB la nuit.

Le son, comme on le sait, est constitué d’ondes sonores de différentes fréquences, de sorte que même le plus léger des corps (matériel) pendant la chute ou le mouvement cause une fréquence dite une fréquence de vibration d’excitation critique, dans lequel vibrent plus ou moins tous les corps (et de telle manière transmettent le son). Ceci cause un son d’intensité sonore différente, autrement dit, le bruit. Moyennant des informations sur l’environnement qui entoure le bâtiment, et les données sonores mesurées on peut facilement sélectionner les vitrages appropriés qui vont protéger contre le bruit parasite et inutile émanant de l’environnement.

Le châssis de la fenêtre et son type du matériel ont une grande influence pour l‘atténuation sonore. Physiologiquement, les fenêtres en aluminium ou en PVC laissent passer (ou vibrent) plus de bruit que celles en bois (le type de bois est aussi important), parce que le bois est assez épais, son profil de châssis n’est pas creux (contrairement au profil de la fenêtre en PVC ou en aluminium). Pour cette raison, le même vitrage dans les fenêtres en bois fonctionne de manière plus efficace et a une meilleure protection contre les nuisances sonores que dans les fenêtres en aluminium ou en PVC. Cependant, pour les fenêtres en bois il est très important la façon de procéder à leur  montage, d‘encadrement du verre dans la fenêtre, sa recouverte du silicon.

En conclusion, il convient de rappeler que le son est composé de nombreuses fréquences. Le type de fréquence: de faible à élevée, elle  détermine la nature  de bruit ou d’intensité sonore. La fréquence est exprimée en Hertz – Hz (vibrations par seconde). Plus la fréquence est grande, plus des vibrations sont transmises par seconde.

Figure10

Il ne suffit pas d’augmenter l’épaisseur du verre pour atténuer le bruit. Une telle augmentation de l’épaisseur de la vitre déplace le pic de bruit à des fréquences différentes.

Figure 11

On utilise des films feuilletés  d’une ou plusieures couches entre les vitres pour atténuer le bruit. Ils garantissent une bonne isolation sonore et réduisent des vibrations du verre ou de la construction même.

Figure 12