PRANCE Metalwork est l'un des principaux fabricants de systèmes de plafonds et de façades métalliques.
Pourquoi le vitrage des murs-rideaux a-t-il un aspect ondulé ?
Passez en voiture devant une tour de verre par un après-midi clair et observez les reflets des nuages onduler sous vos yeux.
Le bâtiment ne bouge pas. Le verre n'est pas défectueux. Ce que vous observez est la combinaison de trois effets distincts, présents sur presque toutes les façades en verre traité thermiquement. Identifier l'effet de chacun est essentiel pour savoir s'il est possible d'y remédier.
L'ondulation en rouleau provient du four de revenu. L'anisotropie provient de la trempe. Le phénomène de coussinage provient des différences de pression à l'intérieur de l'unité scellée. Ces défauts peuvent paraître similaires de loin, mais leurs causes et leurs solutions sont totalement différentes.
Cet article les distingue. PRANCE fabrique systèmes de murs-rideaux en verre avec des tolérances optiques spécifiées.
Distorsion des ondes de rouleau
La cause la plus courante et la plus visible est inhérente au processus de fabrication du verre trempé.
Quelles en sont les causes ?
Le verre passe dans un four de trempe horizontal sur des rouleaux en céramique chauffés à environ 620 degrés Celsius. À cette température, le verre est suffisamment mou pour fléchir très légèrement entre les rouleaux sous son propre poids.
Cette déformation se fige lors de la trempe du verre. Il en résulte une ondulation répétitive perpendiculaire à la direction de déplacement dans le four, dont la longueur d'onde correspond à l'espacement des rouleaux.
Chaque vitre trempée horizontalement en contient. La question est de savoir dans quelle mesure.
Comment cela se mesure-t-il ?
La norme ASTM C1651 définit la méthode de mesure, utilisant un dispositif passé sur la surface du verre pour enregistrer l'amplitude crête à vallée.
Verre trempé commercial standard : épaisseur d’environ 0,08 à 0,15 mm (crête à vallée).
Spécifications de haute qualité : 0,08 mm ou moins
Spécifications optiques haut de gamme : inférieures à 0,05 mm, atteignables mais limitant le nombre de fournisseurs.
Verre trempé thermiquement : généralement moins résistant que le verre entièrement trempé, car le procédé est moins agressif.
Le test du panneau zébré, qui consiste à projeter une image sur la façade puis à la photographier, est la méthode d'évaluation visuelle habituelle. Des rayures droites indiquent une faible distorsion, tandis que des rayures ondulées indiquent l'amplitude.
Pourquoi l'orientation est-elle importante ?
Le revêtement ondulé ne s'étend que dans un seul sens. Si des panneaux adjacents sont installés avec l'ondulation orientée différemment, la façade paraît incohérente même si chaque panneau individuel respecte les tolérances.
Définir une direction d'ondulation uniforme sur toute l'élévation est peu coûteux et offre un résultat visible. Généralement, l'ondulation est orientée horizontalement, parallèlement aux lignes du sol, où elle est moins perceptible à l'œil nu.
Processus d'usine qui créent la condition Il est important de comprendre ces éléments lors de l'évaluation d'un fabricant, car l'état du four et la vitesse de la ligne de production influent tous deux sur le résultat.
Anisotropie et marques de trempe
Cause différente, apparence différente, et souvent confondue avec un défaut.
À quoi ça ressemble ?
Des motifs de taches, de marbrures ou de rayures irisées apparaissent à la surface du verre, souvent décrits comme des marques de léopard ou des traces d'extinction. Leur apparition et leur disparition dépendent de l'angle de vue, de l'éclairage et de la polarisation de la lumière.
Elles sont particulièrement visibles par temps couvert, à travers des lunettes de soleil polarisées et dans les reflets d'un ciel lumineux.
Quelles en sont les causes ?
Un refroidissement irrégulier lors de la trempe crée des variations localisées de contraintes internes. Ces variations de contraintes modifient la transmission de la lumière polarisée par le verre, ce qui rend le motif visible.
La lumière du jour est partiellement polarisée, notamment par temps couvert et lorsqu'elle se reflète sur des surfaces humides, ce qui explique pourquoi l'anisotropie apparaît précisément dans les conditions où on la remarque le plus.
Peut-on l'éliminer ?
Pas exclusivement dans le verre traité thermiquement. C'est une conséquence du processus de trempe plutôt qu'un défaut de fabrication.
Ce défaut peut être réduit par un contrôle rigoureux de la trempe et un entretien attentif du four, et certains fabricants obtiennent une homogénéité nettement supérieure à celle des autres. Lorsque l'aspect est primordial, le verre recuit est totalement exempt d'anisotropie, mais il ne convient pas aux applications nécessitant un vitrage de sécurité ou une résistance aux contraintes thermiques.
Il est important de clarifier ce point dès le départ avec le client et l'équipe de conception, car l'anisotropie est fréquemment signalée comme un défaut après la livraison par des personnes qui n'ont jamais été informées de son caractère inhérent.
Déformation et gonflement du vitrage isolant
Le troisième effet, et celui qui varie selon la météo.
Quelles en sont les causes ?
Un récipient scellé contient un volume fixe de gaz à la pression et à la température de l'usine où il a été fabriqué.
En modifiant la pression ou la température ambiante, le gaz se dilate ou se contracte. Les vitres se déforment alors vers l'extérieur ou vers l'intérieur, créant une surface convexe ou concave qui déforme les reflets.
Trois déclencheurs :
Les variations de pression barométrique , qui se produisent continuellement avec les conditions météorologiques
Les variations de température , dues au chauffage solaire, provoquent la dilatation du gaz de la cavité.
Différence d'altitude entre l'usine de fabrication et le site du projet
C’est l’altitude qui surprend le plus. Un appareil scellé au niveau de la mer et installé à 1 500 mètres d’altitude sera définitivement bombé vers l’extérieur, parfois de façon visible.
Que peut-on faire ?
Les tubes capillaires ou les tubes de ventilation permettent d'égaliser la pression pendant le transport et sont ensuite scellés sur site, ce qui compense les différences d'altitude. Ils compromettent le remplissage en gaz, ce qui entraîne une perte de performance thermique pour les unités remplies d'argon.
Un verre plus épais résiste mieux à la flexion, au prix d'un poids et d'un coût accrus.
À différence de pression égale, les vitres plus petites absorbent moins la chaleur que les grandes.
Les cavités plus étroites contiennent moins de gaz et produisent moins de déformation, mais cela se fait au détriment des performances thermiques et acoustiques.
Des accumulations avec plus d'une cavité Le comportement est à nouveau différent, puisqu'un triple vitrage comporte deux volumes de gaz distincts qui réagissent indépendamment.
Comparaison des trois effets
| Effet | Cause | Apparence | Variable au fil du temps | Peut être éliminé |
|---|---|---|---|---|
| vague de rouleau | Rouleaux du four pendant le revenu | Ondulation répétitive, dans une seule direction | Non, fixé en usine | Réduit, pas éliminé |
| Anisotropie | refroidissement irrégulier | Taches et rayures irisées | Apparaît avec éclairage et angle | Uniquement en évitant le traitement thermique |
| Oreiller | variation de pression dans la cavité scellée | Arc large convexe ou concave | Oui, en fonction de la météo et de la température. | Géré, pas éliminé |
Résumé indicatif. Les trois peuvent être présents simultanément sur la même façade.
Comment la conception des façades rend-elle les distorsions plus visibles ?
Quatre facteurs amplifient ce qui est déjà présent.
Revêtements réfléchissants. Plus le verre est réfléchissant, plus les irrégularités de surface sont visibles. Une façade à contrôle solaire hautement réfléchissante révèle des distorsions qu'une façade en verre clair masquerait.
Écoinçon ou intérieur foncé. Un fond foncé transforme le verre en un meilleur miroir, ce qui rend la distorsion plus lisible.
Grandes vitres. Les panneaux plus grands offrent un meilleur amorti et présentent une plus grande surface sur laquelle l'œil peut suivre une vague.
Angle de vue. La distorsion est plus visible sous des angles obliques, ce qui correspond exactement à la façon dont on perçoit une façade en passant devant.
Géométrie qui amplifie l'irrégularité de la surface Il faut également tenir compte des travaux courbes et à facettes, où le verre s'écarte déjà d'un plan plat.
Modèles appliqués et leur lecture depuis l'extérieur peuvent également interagir, car la fritte et les motifs gravés fournissent une référence visuelle que la distorsion perturbe.
Spécification de la qualité optique
La plupart des spécifications ne disent rien sur la distorsion, ce qui signifie que le projet accepte la production normale du fabricant, quelle qu'elle soit.
Quatre clauses qui changent la donne :
L'amplitude de l'onde de roulement ne doit pas dépasser une valeur spécifiée, mesurée àASTM C1651
La direction des vagues de roulement doit être constante sur toute l'élévation et orientée comme indiqué.
L'anisotropie doit être minimisée par un contrôle précis de la trempe, étant entendu qu'elle ne peut être éliminée dans le verre traité thermiquement.
L'évaluation visuelle sera réalisée sur une maquette à la distance d'observation spécifiée, en conditions d'éclairage naturel, et son acceptation sera validée avant la production.
Ce dernier point est le plus utile. La distorsion relève autant du jugement visuel que de la mesure, et s'accorder sur un prototype permet d'éviter toute discussion ultérieure.
Notre documentation du processus de production couvre les étapes de four et de contrôle qualité à l'origine de ces caractéristiques.
Foire aux questions
1. Le verre ondulé est-il un défaut de fabrication ?
En général, non. L'ondulation est inhérente au revenu horizontal, l'anisotropie à la trempe, et le gonflement est une réponse normale aux variations de pression dans un vitrage isolant. Ces trois phénomènes sont des caractéristiques du verre traité thermiquement et isolant, et non des défauts, même si leur importance varie selon les fabricants.
2. Qu'est-ce que la distorsion en forme d'onde de rouleau et comment est-elle mesurée ?
Ondulation répétitive laissée par les rouleaux en céramique dans un four de trempe horizontal, perpendiculaire au sens de déplacement. Son amplitude crête à creux est mesurée selon la norme ASTM C1651 ; elle se situe généralement entre 0,08 mm et 0,15 mm pour le verre commercial et est inférieure ou égale à 0,08 mm pour le verre de haute qualité.
3. Pourquoi est-ce que je vois des motifs irréguliers sur le verre à travers des lunettes de soleil polarisées ?
Il s'agit d'une anisotropie, due à des contraintes inégales résultant du processus de trempe. La lumière du jour est partiellement polarisée et les lunettes de soleil accentuent cet effet, rendant ainsi visible la répartition des contraintes. Ce phénomène est inhérent au verre traité thermiquement et ne peut être totalement éliminé.
4. Pourquoi le verre paraît-il bombé certains jours et pas d'autres ?
Le gonflement des vitres dans l'unité scellée est dû à la dilatation et à la contraction du gaz contenu dans le vitrage, sous l'effet de la pression barométrique et de la température. La différence d'altitude entre l'usine de fabrication et le chantier produit un phénomène permanent similaire.
5. La distorsion peut-elle être réduite par la spécification ?
Oui, de manière substantielle. Spécifiez une limite d'ondulation de rouleau mesurée selon la norme ASTM C1651, exigez une orientation d'ondulation constante sur toute la hauteur, envisagez un verre renforcé thermiquement plutôt qu'un verre entièrement trempé lorsque la structure le permet, et convenez d'une acceptation visuelle sur une maquette avant le début de la production.
Gérer conjointement les attentes et les spécifications
Déterminez le niveau de qualité optique que justifie le bâtiment, puis intégrez-le au cahier des charges en y associant une norme de mesure. Validez l'aspect visuel sur une maquette à une distance d'observation réaliste plutôt que de laisser cette question être débattue après la livraison.
Ensuite, indiquez à l'équipe de conception et au client ce qui ne peut pas être supprimé, car l'anisotropie en particulier est signalée comme un défaut par des personnes à qui l'on n'a jamais dit qu'il s'agissait d'une propriété du matériau.
PRANCE fabrique des vitrages pour murs-rideaux avec des tolérances d'ondulation de rouleaux spécifiées, une orientation d'ondulation contrôlée et un support d'évaluation par maquette. Envoyez vos exigences de qualité optique et les élévations de façade. demander une discussion sur les spécifications .