Test du vitrage isolant (IGU)

Les vitrages isolants (VII) sont conçus pour maintenir les habitations au chaud en hiver et au frais en été. Un vitrage isolant est généralement constitué de deux panneaux de verre (parfois plus), séparés par un intercalaire et collés sur les bords. La lame d'air isolante est remplie d'air ou d'un gaz inerte comme l'argon ou le krypton. Chaque panneau de verre possède deux faces ; les vitrages isolants à double vitrage classiques en possèdent donc quatre.

L'utilisation d'argon ou de krypton dans l'espace entre deux vitres assure une meilleure isolation, car ces gaz sont plus denses que l'air et moins susceptibles de laisser passer la chaleur à travers le vitrage isolant. Associés à un revêtement de verre à faible émissivité, ces gaz améliorent le coefficient U global de la fenêtre (mesure de la transmission de chaleur à travers un élément de construction, comme un mur ou une fenêtre). Plus le coefficient U est faible, meilleur est le vitrage isolant.

L'utilisation d'argon à 90 % au lieu d'air dans un vitrage isolant à faible émissivité peut améliorer le coefficient U de la fenêtre jusqu'à 16 %. De même, le krypton augmente le coefficient U d'un vitrage isolant à faible émissivité jusqu'à 27 %. Cependant, l'utilisation d'un gaz inerte au lieu d'air dans un vitrage isolant peut augmenter les délais et les coûts de construction de la fenêtre.

Les composants des vitrages isolants sont :

• Verre : Le verre des vitrages isolants peut être de différentes épaisseurs et types. Le verre feuilleté ou trempé peut être utilisé dans les zones où la sécurité et la durabilité sont primordiales. Les vitrages isolants peuvent contenir jusqu'à trois panneaux de verre pour les situations nécessitant une isolation thermique ou acoustique supplémentaire. Un verre plus épais est plus cher, mais plus performant.
• Intercalaire : Les vitrages isolants utilisent un intercalaire qui sépare deux panneaux de verre au niveau des bords/du cadre de la fenêtre, là où ils se rejoignent. Ces intercalaires contiennent généralement un déshydratant qui absorbe l'humidité entre les panneaux et empêche la formation de buée. La largeur de l'intercalaire dépend du gaz utilisé pour l'isolation et du type de fenêtre. En général, plus l'intercalaire est large, plus la fenêtre est performante.
• Cadre de fenêtre : Le verre isolant est utilisé dans de nombreux types de fenêtres où l'efficacité est essentielle : les fenêtres à guillotine, les fenêtres panoramiques, les fenêtres à battants et les puits de lumière utilisent du verre isolant pour éviter les pertes de chaleur.
• Gaz : Le gaz utilisé entre les panneaux de verre varie selon le fabricant. Généralement, un gaz inerte comme l'argon, le krypton ou un mélange des deux forme une barrière isolante entre l'intérieur et l'extérieur.

L'objectif principal des vitrages isolants est d'améliorer la performance thermique d'un bâtiment en réduisant le transfert de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur. Ces vitrages sont conçus pour offrir une meilleure isolation que les fenêtres à simple vitrage, permettant ainsi un chauffage et une climatisation plus économes en énergie.

La fonction principale du vitrage isolant est sa capacité d’isolation assurée par les mécanismes suivants :

• Isolation thermique : L’air ou le gaz entre les vitres agit comme une barrière thermique. Les gaz comme l’argon étant plus denses que l’air, ils offrent une meilleure isolation en réduisant la quantité de chaleur traversant la fenêtre. Cela contribue à maintenir la température intérieure, réduisant ainsi le recours aux systèmes de chauffage ou de climatisation.
• Insonorisation : Les couches de verre et l'espace rempli de gaz agissent également comme une barrière acoustique efficace, réduisant la transmission du bruit extérieur. Ceci est particulièrement avantageux en milieu urbain ou à proximité de routes très fréquentées où la pollution sonore est préoccupante.
• Contrôle de la condensation : Grâce à la barrière isolante, la surface intérieure du verre de la fenêtre tend à rester à une température proche de la température ambiante. Cela réduit le risque de condensation à l'intérieur de la fenêtre, améliorant ainsi la qualité de l'air intérieur et prévenant la formation de moisissures.
• Protection UV : Certains vitrages isolants sont dotés de revêtements spéciaux qui bloquent une part importante des rayons ultraviolets (UV) nocifs du soleil. Cela contribue à prolonger la durée de vie des meubles d'intérieur comme les tapis, les rideaux et les tissus d'ameublement en prévenant la décoloration.

Il est important de tester les vitrages isolants pour garantir leur conformité aux normes de performance, de sécurité et de durabilité. Ces tests évaluent la capacité d'isolation et l'intégrité structurelle du vitrage face à la chaleur, au bruit, à l'humidité et à d'autres facteurs environnementaux. Les méthodes d'essai courantes pour évaluer la performance et la qualité des vitrages isolants comprennent :

• Tests d'isolation thermique : La performance thermique est l'un des aspects les plus importants des vitrages isolants. Ces tests évaluent la capacité du vitrage à conserver la chaleur ou à résister au flux thermique, ce qui a un impact direct sur l'efficacité énergétique.
  • Test de valeur U : La valeur U (transmission thermique) mesure la quantité de chaleur perdue à travers un vitrage isolant. Plus la valeur U est faible, meilleure est la performance isolante du vitrage. Cette méthode est conforme aux normes ASTM E2188 ou ISO 12567-2. Un fluxmètre thermique ou un appareil similaire mesure la quantité de chaleur traversant le vitrage isolant.
  • Essai de coefficient U du vitrage intermédiaire : Cet essai mesure la performance thermique de la partie vitrée d'un vitrage isolant, hors cadre. Il évalue le taux de transfert thermique à travers les couches de verre. Cette méthode est conforme aux normes ASTM E2190 ou ISO 12567-1.
• Essai de résistance à la condensation : La résistance à la condensation désigne la capacité d'une fenêtre à résister à la formation d'humidité à sa surface. La condensation qui se forme à l'intérieur des fenêtres peut favoriser la formation de moisissures et la détérioration des matériaux de construction. Les méthodes décrites dans les normes ASTM E903 ou ISO 10292 mesurent la température de surface d'un isolant dans des conditions normales afin de déterminer la présence de condensation.
• Tests d'isolation phonique et de performance acoustique : L'isolation phonique ou la performance acoustique des vitrages isolants est importante dans les zones sensibles au bruit. Ce test détermine l'efficacité d'un vitrage isolant à réduire la transmission du son provenant de sources externes. La norme ASTM E90 est une norme courante pour tester la perte de transmission du son dans les fenêtres.
• Tests d'étanchéité et d'étanchéité à l'air : L'étanchéité à l'air est un facteur important de perte d'énergie et de performance des vitrages isolants. Le joint entre les vitrages doit rester étanche à l'air pour préserver leurs propriétés isolantes. Les normes ASTM E283 ou ISO 5970 mesurent les fuites d'air à travers les fenêtres. Un flux d'air constant est appliqué au vitrage isolant et la quantité d'air s'infiltrant par le joint est mesurée.
• Essais d'intégrité structurelle et de résistance aux charges : Le vitrage isolant doit pouvoir résister aux charges externes, telles que la pression du vent, tout en préservant son intégrité structurelle. Les normes ASTM E330 et ASTM E331 sont couramment utilisées pour évaluer la performance structurelle des fenêtres sous la pression du vent et la pénétration de l'eau.
• Test d'étanchéité : Ce test garantit que le vitrage isolant empêche efficacement l'eau de pénétrer dans le bâtiment en cas de fortes pluies ou d'autres conditions météorologiques extrêmes. La norme ASTM E331 prévoit la pulvérisation d'eau sous pression dans la fenêtre pour détecter toute infiltration d'eau.
• Essais de résistance aux chocs : La résistance aux chocs est particulièrement importante dans les zones où la sécurité est primordiale, comme les bâtiments commerciaux à fort trafic ou les zones soumises à des conditions climatiques extrêmes. Les normes ASTM F1915 et ASTM E1996 sont utilisées pour tester la résistance aux chocs des fenêtres et des vitrages. Ces essais simulent l'impact d'objets ou de débris contre une fenêtre.
• Tests de résistance aux UV et de décoloration : Les rayons UV peuvent dégrader les performances des fenêtres et décolorer le mobilier intérieur. Des revêtements spéciaux peuvent être appliqués aux vitrages isolants pour réduire la transmission des rayons UV. Les normes ASTM G154 ou ISO 4892 évaluent la protection des revêtements ou du verre contre la dégradation des UV en simulant une exposition prolongée aux UV à la surface de l'isolant.
• Essais de durabilité et de vieillissement : Pour évaluer la performance des vitrages isolants au fil du temps, des essais de durabilité et de vieillissement simulent une exposition prolongée à des facteurs environnementaux tels que la chaleur, l'humidité et les rayons UV. Les normes ASTM E773 et ASTM E2190 sont couramment utilisées.
• Test de rétention de gaz : Pour les vitrages isolants remplis de gaz inertes tels que l'argon ou le krypton, il est important de s'assurer que le gaz reste à l'intérieur du vitrage pendant de longues périodes, préservant ainsi ses propriétés isolantes. Les normes ASTM E2188 ou ASTM E2190 permettent d'évaluer la rétention de gaz dans l'espace entre les vitres. Il s'agit de mesurer la concentration de gaz au fil du temps afin de déterminer si elle reste dans les limites spécifiées.

Notre organisation, qui accompagne depuis des années les entreprises de tous secteurs grâce à un large éventail d'activités de test, de mesure, d'analyse et d'évaluation, dispose d'une équipe solide qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous proposons également des services de test de vitrages isolants (VI) aux entreprises.