RECONNAITRE ET EVITER LA CASSE THERMIQUE DES VITRAGES
Lorsque des carreaux se fendent longtemps après leur installation sans raison apparente, cela crée souvent des discussions entre le menuisier/vitrier et l'assurance. C'est pourquoi il peut être important de comprendre les causes du bris de verre apparemment spontané.
Cet article se penche sur la casse thermique des vitrages et sur les dernières découvertes scientifiques liées à ce phénomène qui permettront peut-être – espérons-le! – d'éviter de nombreux dégâts à l'avenir.
Cela fait apparaître des contraintes thermiques dans le vitrage qui peuvent entraîner une casse thermique
PRINCIPE DE LA CASSE THERMIQUE
Les bris thermiques sont la conséquence de trop grosses différences de température, aussi appelées 'gradients de température'. Ces gradients s'établissent très souvent dans les vitrages de façade. Par exemple, une partie de vitrage va chauffer sous l'effet de l'ensoleillement, tandis que l'autre partie de ce vitrage restera plus froide, parce qu'elle sera encore à l'ombre. Comme la partie chaude veut se dilater davantage que la partie froide, cela crée des contraintes de compression dans la partie chaude et des contraintes de traction dans la partie froide. La résistance à la traction du verre étant relativement limitée, la zone froide présente un risque de bris thermique. Il est évident que ce risque est plus grand lorsque le vitrage est exposé au même moment à d'autres tensions de traction, générée par la charge du vent par exemple.
COMMENT RECONNAITRE LA CASSE THERMIQUE?
Figure 1: avec une menuiserie classique, le vitrage est par définition protégé du soleil au niveau du châssis.
Autrement dit, la zone froide se trouve au bord du vitrage, qui est donc soumis à des contraintes de traction sur tout son pourtour.
Figure 2: les bris thermiques sont donc caractérisés par un démarrage au bord du vitrage et un plan de rupture perpendiculaire au bord. Pour pouvoir vérifier cette orientation perpendiculaire, il sera parfois nécessaire en cas de dommage d'enlever les rebords. Après quelques centimètres, la fissure d'origine dévie presque toujours et se ramifie souvent en plusieurs fissures au tracé typiquement sinueux.
En général, la fissure part du bord, de manière perpendiculaire au bord, puis elle dévie et se ramifie
COMMENT EVITER LA CASSE THERMIQUE?
Pour limiter les risques de casse thermique, on peut en principe prendre deux types de mesure.
Causes contextuelles
Le premier type de mesure vise à éliminer les causes contextuelles des grosses différences de température dans un vitrage. Parmi ces causes, qui peuvent souvent être évitées assez simplement, il y a des appareils de chauffage ou des objets de couleur placés juste derrière la vitre, des films ou des posters collés sur le vitrage, ... En revanche, les gradients de température qui sont dus à une ombre partielle, sont souvent difficiles (voire impossibles) à éliminer. En effet, ils sont souvent une conséquence directe de l'orientation de la façade, de la présence de bâtiments voisins, de choix architecturaux (plus précisément la profondeur du vitrage par rapport à la surface extérieure de la façade) ou de la présence d'une éventuelle protection solaire extérieure. Dans ces cas-là, le deuxième type de mesure est la seule option pour limiter la casse thermique.
Augmenter la résistance
Le deuxième type de mesure vise à augmenter la résistance du bord du vitrage aux contraintes de traction. En d'autres termes, on 'renforce' le bord du vitrage. Dans le cas du verre plat recuit (on fait référence ici au float non trempé), on peut procéder concrètement en biseautant les bords tranchants sur tout le pourtour. En effet, ceux-ci sont extrêmement fragiles. Lorsque le gradient de température que l'on peut attendre dans un carreau, dépasse une certaine valeur seuil (par exemple 30 °C), certaines directives conseillent généralement de passer à un vitrage (semi-)durci thermiquement. En effet, la résistance à la traction de ce type de verre est nettement plus élevée que celle du verre recuit, mais hélas, son prix est à l'avenant.
NORME
Les normes (de conception) qui existent et qui sont souvent utilisées pour la casse thermique des vitrages – prEN thstr 2004 et NF P 78-201-1/A1(DTU39)-1998 – présentent un important défaut. Elles ne fournissent aucune information concernant les marges de sécurité des méthodes utilisées. Autrement dit, l'utilisateur ne sait pas du tout quelle est la probabilité qu'un vitrage conçu selon ces méthodes cède (ou non) dans le cadre d'une casse thermique. En effet, il manque un fondement scientifique essentiel: la résistance du vitrage au niveau des bords est encore assez méconnue. De plus, on ne connaît pas encore l'effet des charges thermiques sur les contraintes du bord du vitrage pendant toute la durée du vie du panneau de verre.
