PRANCE Metalwork est l'un des principaux fabricants de systèmes de plafonds et de façades métalliques.
Qu’est-ce que le verre à faible émissivité et quand doit-il être utilisé dans les murs-rideaux ?
Une couche d'argent microscopiquement mince, invisible à l'œil nu, qui assure l'essentiel du travail thermique dans une façade moderne.
Voilà, en résumé, ce qu'est un verre à faible émissivité. Son revêtement réfléchit le rayonnement infrarouge à grandes longueurs d'onde tout en laissant passer la lumière visible, ce qui permet à un bâtiment de conserver la lumière naturelle et de réduire considérablement les pertes de chaleur par les fenêtres, contrairement aux propriétés physiques du verre ordinaire.
L'émissivité est la propriété modifiée. Le verre non traité a une émissivité d'environ 0,84, ce qui signifie qu'il rayonne efficacement la chaleur. Un bon revêtement à faible émissivité (low-E) ramène cette valeur en dessous de 0,04. Le verre conserve son apparence, mais son comportement thermique est celui d'un matériau totalement différent.
Là où les choses deviennent intéressantes, et où les spécifications peuvent poser problème, c'est au niveau du revêtement et de la surface. Ces deux décisions peuvent annuler complètement les avantages escomptés. PRANCE fournit systèmes de murs-rideaux en verre avec des spécifications de vitrage propres à chaque projet.
Comment fonctionne un vitrage à faible émissivité ?
La chaleur se propage dans un vitrage de trois manières : par conduction à travers les matériaux solides, par convection dans la cavité et par rayonnement à travers celle-ci.
Dans une unité scellée, le rayonnement est le principal facteur limitant les trois phénomènes, et c'est celui que le revêtement vise à atténuer. Le remplissage à l'argon limite la convection. La conception des entretoises et la structure du châssis limitent la conduction.
Le revêtement réfléchit les rayons infrarouges vers leur source. En hiver, cela signifie que la chaleur intérieure est renvoyée dans la pièce au lieu d'être diffusée à travers le vitrage. En été, grâce à une position différente du revêtement, les rayons infrarouges solaires sont réfléchis vers l'extérieur avant de pénétrer dans le bâtiment.
Même technologie, fonctions opposées, déterminées par la surface qui porte le revêtement.
Pelage doux et pelage dur
Deux procédés de fabrication donnant des produits véritablement différents.
Le revêtement tendre , également appelé revêtement par pulvérisation cathodique ou MSVD, est appliqué sous vide après la fabrication du verre. Il se compose de plusieurs couches, dont une, deux ou trois couches d'argent. Ce revêtement offre une émissivité inférieure à 0,04 et un excellent contrôle solaire. Fragile et oxydant à l'air, il doit être placé dans une cavité étanche.
Le traitement thermique dur , également appelé traitement pyrolytique, est appliqué lorsque le verre est encore chaud lors de sa fabrication, fusionnant ainsi avec sa surface. Son émissivité, généralement comprise entre 0,15 et 0,20, est nettement supérieure à celle du traitement thermique tendre. Ce traitement est durable, résiste à l'air, se manipule et se découpe comme du verre ordinaire et convient au simple vitrage.
Pour les murs-rideaux, le revêtement souple est quasiment la solution dominante. Les éléments étant de toute façon étanches, leur fragilité est sans importance et l'écart de performance est trop important pour être négligé.
Couches d'argent
Le nombre de couches d'argent dans un revêtement souple détermine son degré de sélectivité.
Argent simple : isolation de base à faible émissivité, bon coefficient de transmission thermique (U), contrôle solaire modéré
Double argent : la norme commerciale, contrôle solaire performant avec une bonne transmission de la lumière
Triple argent : sélectivité maximale, utilisée lorsque la charge solaire est extrême et que l'on souhaite conserver la lumière du jour.
Chaque couche supplémentaire améliore le rapport lumière admise/chaleur admise, mais augmente le coût. Le double argent convient à la plupart des applications commerciales. Le triple argent justifie son prix plus élevé dans les régions où Choix du revêtement dans les régions très chaudes est la préoccupation majeure.
Sélection du verre à faible émissivité VLT et SHGC
Trois chiffres déterminent si un type de vitrage convient à un bâtiment, et ces chiffres s'opposent les uns aux autres.
VLT La transmittance de la lumière visible, exprimée en pourcentage de lumière visible traversant un vitrage, varie de 0 à 1. Un double vitrage clair peut avoir une transmittance d'environ 0,78, tandis qu'un vitrage fortement teinté à contrôle solaire peut avoir une transmittance de 0,20.
SHGC Le coefficient de gain de chaleur solaire (SHC), qui représente la proportion d'énergie solaire absorbée, est également compris entre 0 et 1. Plus sa valeur est basse, moins il y a de chaleur entrante. En Europe, on utilise le facteur g, qui repose sur le même concept.
Valeur U , couverte par la vision systémique du transfert de chaleur , mesure les pertes par conduction plutôt que le gain solaire.
Le rapport lumière/gain solaire
Le LSG est le rapport VLT/SHGC, et c'est le chiffre unique le plus utile pour comparer les revêtements.
Un rapport supérieur à 1,25 indique un revêtement à sélectivité spectrale qui laisse passer la lumière du jour tout en bloquant la chaleur. Un rapport inférieur à 1,0 signifie que le verre bloque la lumière au moins aussi efficacement que la chaleur, ce qui indique généralement que la teinte est le principal facteur d'efficacité, plutôt qu'un revêtement.
Double vitrage clair : VLT d’environ 0,78, SHGC d’environ 0,70, LSG d’environ 1,1
Ampoule simple argent à faible émissivité : VLT 0,70, SHGC 0,55, LSG environ 1,3
Double argenté à faible émissivité : VLT 0,65, SHGC 0,35, LSG environ 1,9
Triple argent à faible émissivité : VLT 0,60, SHGC 0,27, LSG environ 2,2
Teinté avec un film à faible émissivité : VLT 0,35, SHGC 0,25, LSG environ 1,4
Chiffres indicatifs à titre de comparaison. Les valeurs réelles varient selon le fabricant et le produit et doivent provenir des données du fournisseur de verre.
Un LSG élevé est particulièrement important dans les bâtiments commerciaux éclairés par la lumière naturelle dans les climats chauds, où la conception vise à la fois des intérieurs lumineux et une faible charge de refroidissement.
Sur quelle surface le revêtement est-il appliqué ?
Les surfaces sont numérotées de l'extérieur vers l'intérieur. Dans un double vitrage, la surface 1 est exposée aux intempéries, la surface 2 est la face intérieure de la vitre extérieure, la surface 3 est la face extérieure de la vitre intérieure et la surface 4 est tournée vers la pièce.
Cette décision inverse la fonction du revêtement, et une erreur à ce sujet constitue une véritable erreur de spécification plutôt qu'une préférence.
| Climat | Surface de revêtement | Ce que cela fait |
|---|---|---|
| Dominance du refroidissement, chaud | Surface 2 | Réfléchit le rayonnement infrarouge solaire avant qu'il ne pénètre dans la cavité |
| Dominance du chauffage, froid | Surface 3 | Renvoie la chaleur intérieure dans la pièce |
| Climat mixte | Surface 2, généralement | Dans les bâtiments commerciaux, la charge de refroidissement est généralement prépondérante. |
| Triple vitrage | Surfaces 2 et 5 | Deux couches, une par cavité |
Dans un climat où le refroidissement s'accentue, un revêtement sur la surface 3 améliore toujours le coefficient U, mais il laisse d'abord pénétrer l'énergie solaire dans la cavité, où elle chauffe la vitre intérieure et se diffuse dans la pièce. Le bâtiment bénéficie ainsi d'un meilleur coefficient U, mais ses besoins en climatisation sont moindres.
Les bâtiments commerciaux génèrent une chaleur interne importante due aux occupants, à l'éclairage et aux équipements, c'est pourquoi la climatisation est souvent nécessaire, même dans les régions tempérées.
Quand faut-il spécifier une membrane à faible émissivité (Low-E) ?
Dans la quasi-totalité des façades rideaux commerciales, leur utilisation est quasi systématique. Les cas où elle n'apporte que peu d'avantages sont rares.
Précisez où :
Le bâtiment est climatisé, chauffé ou refroidi.
Le confort des occupants près de la façade est important.
Un code énergétique fixe des limites pour la valeur U ou le coefficient SHGC, ce que la plupart des codes respectent désormais.
Il existe un risque de condensation en hiver.
L'éblouissement et la surchauffe solaire affectent la surface habitable près du périmètre.
Cela ajoute moins là où :
L'espace est non aménagé, comme un parking ou un entrepôt.
La surface vitrée ne représente qu'une petite partie d'une façade majoritairement opaque.
La façade est constamment ombragée par les structures adjacentes, ce qui réduit, sans toutefois l'éliminer, l'avantage.
Les zones d'allège constituent un cas particulier. Elles sont opaques, de sorte que le revêtement ne remplit aucune fonction de protection contre la lumière du jour, même si le verre à faible émissivité des allèges contribue tout de même aux performances thermiques de ce panneau.
Exigences en matière de vitrage à faible émissivité et autres exigences relatives au vitrage
Les revêtements doivent coexister avec toutes les autres fonctions du verre.
Sécurité. Les revêtements à faible émissivité sont compatibles avec la trempe et la lamination, bien que les couches tendres appliquées avant la trempe nécessitent une formulation de revêtement traitable thermiquement. Vitrage de sécurité et modes de rupture de chaque type couvre la sélection.
Acoustique. Les revêtements n'ont pratiquement aucun effet sur la réduction du bruit, qui dépend de la masse, des épaisseurs asymétriques des vitres, de la largeur de la cavité et du type de couche intermédiaire. Des accumulations de vitrage qui bloquent également le bruit sont conçues autour de différentes variables.
Photovoltaïque. Lorsqu'une façade intègre vitrage photovoltaïque Le choix du revêtement interagit avec la technologie des cellules et nécessite une coordination avec le fournisseur de cellules photovoltaïques.
Aspect. Les revêtements présentent une teinte et un niveau de réflectance. Les produits triple argent, en particulier, peuvent paraître nettement plus réfléchissants vus de l'extérieur ; il s'agit d'un choix autant architectural que technique.
Vérifier ce qui vous est fourni
Quatre points à vérifier sur toute demande de vitrage.
Le nom précis du produit et le fabricant , car les performances varient considérablement entre des revêtements nominalement similaires.
Le VLT, le SHGC et le coefficient U de l'unité complète, et non uniquement ceux du centre du vitrage alors que le code exige des valeurs d'assemblage.
La surface du revêtement , explicitement mentionnée dans le dossier de soumission
La source des données , idéalement des chiffres publiés par le fabricant ou certifiés par la NFRC plutôt qu'une gamme de catalogues généraux.
Il convient également de vérifier la réflectance extérieure. Une façade qui se comporte comme un miroir depuis la rue peut poser problème dans certaines juridictions, et il est plus facile de régler ce problème lors du dépôt du permis de construire qu'après l'installation.
Foire aux questions
1. Le verre à faible émissivité (low-E) justifie-t-il son coût dans un mur-rideau commercial ?
Oui, dans presque tous les bâtiments climatisés. C'est la solution de vitrage la plus avantageuse, qui améliore à la fois le coefficient U et le contrôle solaire pour un surcoût modeste par rapport au verre clair, et la plupart des normes énergétiques l'imposent désormais de fait via leurs limites de coefficient U et de facteur solaire.
2. Sur quelle surface le revêtement à faible émissivité doit-il être appliqué ?
Dans les climats où le refroidissement est prédominant, on privilégie la surface 2 afin que le rayonnement infrarouge solaire soit réfléchi avant de pénétrer dans la cavité. Dans les climats où le chauffage est prédominant, on privilégie la surface 3 afin que la chaleur intérieure soit réfléchie vers l'intérieur de la pièce. Les bâtiments commerciaux privilégient souvent la surface 2, même dans les régions tempérées, car les apports de chaleur internes rendent le refroidissement prépondérant.
3. Quelle est la différence entre les vêtements à faible émissivité à pelage souple et à pelage dur ?
Le revêtement souple est appliqué sous vide après la fabrication, atteignant une émissivité inférieure à 0,04 et offrant un excellent contrôle solaire, mais il est fragile et doit être placé à l'intérieur d'une cavité étanche. Le revêtement dur est fusionné au verre lors de la fabrication, est suffisamment résistant pour une utilisation en extérieur et ses performances sont nettement inférieures, avec une émissivité d'environ 0,15 à 0,20.
4. Le verre à faible émissivité rend-il les intérieurs plus sombres ?
Pas nécessairement. Un double revêtement argenté à sélectivité spectrale conserve généralement une transmission lumineuse visible (TLV) d'environ 0,65 tout en réduisant le gain solaire (SHGC) à environ 0,35. L'assombrissement provient principalement de la coloration plutôt que du revêtement lui-même ; c'est pourquoi le rapport lumière/gain solaire est un indicateur de comparaison plus pertinent que le SHGC seul.
5. Le verre à faible émissivité peut-il être trempé ou feuilleté ?
Oui, avec le produit adéquat. Les revêtements tendres destinés au traitement thermique sont formulés pour y être soumis, tandis que les revêtements tendres standards qui ne le sont pas doivent être appliqués après trempe. La stratification est possible dans les deux cas, et le fournisseur de verre doit confirmer le procédé de fabrication lors de la soumission.
Spécifier correctement le verre revêtu
Déterminez si le bâtiment nécessite principalement un refroidissement ou un chauffage, car cela influencera le type de revêtement. Choisissez la teneur en argent en fonction de l'apport solaire et de la lumière naturelle souhaitée. Comparez les produits en fonction de l'apport lumineux et solaire plutôt que du seul coefficient SHGC. Enfin, précisez clairement le type de revêtement dans le dossier de soumission, car c'est le détail le plus souvent omis et dont l'erreur peut s'avérer très coûteuse.
PRANCE fournit des systèmes de murs-rideaux avec des spécifications de vitrage coordonnées, précisant le type de revêtement, la position en surface et les données de performance certifiées. Indiquez votre zone climatique, les exigences du code de l'énergie et vos objectifs d'éclairage naturel. demander une recommandation de vitrage .