Tests climatiques sur le verre, les fenêtres et les vitres latérales

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Les essais en chambre climatique permettent de tester la résistance et la durabilité de différents matériaux et produits face à une grande variété de facteurs atmosphériques.

Et quel est l'un des matériaux les plus exposés aux facteurs atmosphériques que nous utilisons quotidiennement ?

Le verre, qu'il s'agisse des fenêtres des bâtiments et de nos maisons ou des vitres des voitures, est notre défense la plus fragile et la plus importante contre les éléments du monde extérieur.

Dans cet article, nous analyserons en détail les tests qu'ils doivent réussir pour démontrer la fiabilité que nous exigeons d'eux.

Test climatique du verre : Caractéristiques générales

Comme nous l'avons mentionné, le verre est directement exposé à toutes les conditions climatiques extérieures. Les essais climatiques du verre en chambre climatique doivent donc garantir sa résistance à un large éventail de conditions, notamment :

• Changements de température soudains ou cycliques
• Changements soudains ou cycliques de l'humidité
• Changements soudains ou cycliques de pression
• Pluie et autres précipitations
• facteur d'isolation thermique
• Congélation et décongélation

Les paramètres et les tests auxquels le verre doit se soumettre varient selon la zone climatique et son utilisation. C'est pourquoi, bien qu'elles partagent certaines procédures générales, les vitres de bâtiments et les vitres de véhicules répondent à des exigences différentes, avec des tests spécifiques qu'il est préférable d'aborder séparément.

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Tests climatiques des fenêtres, des portes-fenêtres et des puits de lumière

Les essais climatiques des fenêtres, des portes-fenêtres et des puits de lumière peuvent être réalisés pendant la production ou « sur le terrain », c’est-à-dire une fois que le vitrage a déjà été installé dans le bâtiment.

Ce dernier cas suit la ASTM E1105-00.

Cependant, comme nous nous intéressons aux chambres climatiqueset donc aux essais en laboratoire, les principales normes à suivre sont ASTM E547-00(2016) et ASTM E331-00(2016); la première réglemente les procédures de réalisation de cycles variables de pression d'air statique, la seconde teste les matériaux avec unepression d'air statique uniforme.

La norme ANSI/NFRC 100 est également très importante , car elle décrit les procédures à suivre pour calculer le facteur d'isolation thermique du vitrage , qui aura un impact sur la valeur de l'ensemble de l'appartement ou du bâtiment, notamment en ce qui concerne sa classe énergétique.

Essais climatiques des pare-brise et vitres de véhicules

Les essais climatiques des véhicules sont généralement effectués sur le véhicule entièrement assemblé, et les essais des vitres et du pare-brise ne font pas exception. 

Les vitres et les pare-brise sont ensuite mis à l'épreuve dans leur contexte final et soumis aux tests climatiques classiques du secteur automobile, dont vous pouvez lire le détail dans cet article.

Toutefois, les vitres et les pare-brise doivent notamment réussir un test spécifique qui les distingue de la plupart des autres vitrages utilisés dans les bâtiments : le test de dégivrage.

Le test est réglementé par la norme ISO 3468:2014 et vérifie l'efficacité des systèmes de dégivrage du pare-brise et des portes du véhicule en question, en reproduisant les situations typiques auxquelles il sera confronté pendant les mois d'hiver.

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Chambre FDM pour essais climatiques sur verre

La chambre environnementale FDM est l'instrument idéal pour réaliser tous les tests climatiques extrêmes, y compris ceux sur le verre, les fenêtres et les vitrages.

Ses caractéristiques techniques lui permettent de reproduire toutes les conditions climatiques auxquelles le verre des bâtiments ou des véhicules sera confronté au cours de son cycle de vie, et il peut être construit en différentes tailles pour s'adapter à tous les types de matériaux et de produits.

Pour tout besoin particulier, n'hésitez pas à nous contacter.

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Normes de référence

• EN 1279 (série) — Vitrages isolants : évaluation de la qualité et de la durabilité de l’étanchéité
• EN 12150 — Verre de sécurité trempé thermiquement
• EN ISO 12543 — Verre de sécurité feuilleté
• ASTM E2190 — Évaluation des performances des vitrages isolants
• EN 14179 — Essai de résistance à la chaleur pour le verre trempé
• ECE R43 — Règlement européen relatif aux vitrages de sécurité pour véhicules

Sources faisant autorité

• CEN — Comité européen de normalisation — Normes de vitrage EN.
• Comité C14 de l'ASTM — Verre.
• Glass for Europe — Association des fabricants de verre plat en Europe.

Questions fréquentes sur les essais climatiques du verre

Quels sont les tests climatiques obligatoires pour le vitrage isolant ?

Pour le marquage CE selon la norme EN 1279 : (1) Essai de brouillard (EN 1279-2) : cycles thermiques de -18/+53 °C + UV pour évaluer l’infiltration d’humidité ; (2) Essai de pénétration d’humidité (EN 1279-3) : calcul de l’indice de performance I ; (3) Essai d’étanchéité aux gaz (EN 1279-3) pour le verre rempli d’argon. Durée typique : 224 + 224 cycles climatiques standard, soit une durée totale de 12 semaines. Seuil typique : augmentation du point de rosée.

Que vérifie le test de trempage thermique du verre trempé ?

EN 14179 définit l' essai de trempe thermique (HST) : le verre trempé est maintenu à 290 °C ±10 °C pendant 2 heures afin de provoquer la rupture spontanée des vitres contenant des inclusions de sulfure de nickel (NiS), principale cause de bris imprévisible. Cet essai permet d'éliminer environ 98 % des vitres défectueuses. Il est obligatoire pour les vitrages de façade des immeubles de grande hauteur (> 7 m), les vitrages de sécurité critiques et certaines applications automobiles.

Quels tests climatiques sont effectués sur les vitres automobiles ?

Le vitrage des véhicules est conforme à la norme ECE R43 et à des tests supplémentaires réalisés par les constructeurs : cycles thermiques (ISO 16750-4), cycles d’humidité pour le mastic anti-adhérent, UV et pulvérisation (SAE J2527 pendant 2 000 h, soit 5 ans d’exposition), test anti-buée pour le système de désembuage intégré et de choc thermique pour les vitres chauffantes. Les vitres équipées de films PDLC ou électrochromes nécessitent des cycles de commutation en environnement climatique (≥ 10 000 commutations en chaleur humide).

Comment teste-t-on l'isolation thermique d'une fenêtre ?

La performance thermique (coefficient Uw W/m²K) est mesurée dans une enceinte calorimétrique (EN ISO 12567) à double chambre climatique : une face à -10 °C et l’autre à +20 °C, permettant de mesurer le flux thermique en régime permanent à travers le cadre. La validation complète requiert également des essais de résistance à la condensation (EN 13788) et d’étanchéité à l’air (EN 12207, classes 1 à 4). Les cadres certifiés à isolation thermique présentent un coefficient Uw inférieur à 1,0 W/m²K.