Guide " warm edge " pour fenêtres et façades - Ingrid Meyer-Quel
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Fiche technique BF 004 / 2008 – indice de modification 4 – mars 2017 Guide « warm edge » pour fenêtres et façades
Guide « warm edge »
Sommaire 1.0 Introduction Expliquant les notions fondamentales
concernant les bords chauds et présen-
tant les résultats obtenus par le groupe
1.0 Introduction������������������������������������ 2 Ce guide « warm edge » est le résultat de travail, le guide a également pour but
2.0 Que signifie « bords chauds » ?����� 2 des travaux menés par le groupe de de servir de notice pour l'emploi correct
3.0 Notions fondamentales pour les travail BF « warm edge ». Il parut pour la des fiches BF « Coefficients Psi des fe-
fiches BF ����������������������������������������� 6 première fois en 2008, accompagné de nêtres » et « Coefficients Psi des profilés
3.1 La conductibilité thermique la première édition des fiches BF conte- de façade ».
équivalente λeq,2B ��������������������������� 6 nant des coefficients Psi représentatifs
3.2 Délivrance et validité������������������������ 8 pour les fenêtres.
3.3 Domaine d'application autorisé�������� 8 Depuis la dernière révision du guide en 2.0 Que signifie
4.0 Fiches BF février 2015, deux autres projets de « bords chauds » ?
« Coefficients Psi des fenêtres »����� 9 recherche ont été menés. Leurs résultats
4.1 Conception��������������������������������������� 9 ont été intégrés à la présente édition du Le vitrage isolant est constitué d'une ou
4.2 Coefficients Uw des fenêtres����������� 10 guide : deux vitres. La distance entre les vitres
4.3 Application des coefficients n Coefficients Psi des façades : est déterminée par un profilé intercalaire
Psi représentatifs des fenêtres�������� 11 À l’instigation du secteur des fenêtres sur tout le pourtour du bord du verre.
5.0 Fiches BF « Coefficients et façades, le groupe de travail C'est ainsi que se crée un espace inter-
Psi des profilés de façade »���������� 12 « warm edge » en coopération avec médiaire sur lequel repose le principe
5.1 Conception������������������������������������� 12 l’ift Rosenheim et l’université de d'isolation du vitrage isolant.
5.2 Coefficients Ucw pour les Rosenheim s’est penché sur le calcul Associé à un joint primaire en butyle et à
façades montants-traverses������������ 13 des coefficients Psi représentatifs un joint secondaire à base de polysulfure,
5.3 Application des coefficients pour les vitrages fixes dans les façades de polyuréthane, de silicone ou de colle
Psi représentatifs des profilés de montants-traverses. Les résultats ont thermofusible, l'intercalaire rempli de
façade�������������������������������������������� 14 été publiés au printemps 2016 dans dessicant a fait ses preuves depuis de
6.0 Le groupe de travail les premières fiches BF contenant des nombreuses années et constitue le joint
« warm edge »������������������������������� 15 coefficients Psi représentatifs pour périphérique à deux phases du vitrage
6.1 Les membres du groupe����������������� 15 les profilés de façade. isolant (fig. 1 et 2).
6.2 Résultats des travaux menés n Coefficients Psi des croisillons :
jusqu'ici������������������������������������������ 16 Mandaté par le groupe du BF (Bundes- Dès l'introduction, en 1959, du joint pé-
6.3 Perspectives����������������������������������� 16 verband Fachglas – Fédération des riphérique organique devenu aujourd'hui
7.0 Traitement thermique fabricants de verre plat) dédié aux un standard pour le vitrage isolant, on
des fenêtres à croisillons ������������� 17 croisillons, l’ift Rosenheim a élaboré utilisa des profilés creux en acier, puis
7.1 Majorations forfaitaires pour les une solution simple, praticable mais plus tard, en aluminium pour réaliser
croisillons selon EN 14351-1 ��������� 17 aussi plus précise pour le traitement l'intercalaire. Ces matériaux ont malheu-
7.2 Le projet de recherche du groupe du thermique des fenêtres munies de reusement pour inconvénient de posséder
BF dédié aux croisillons ����������������� 18 croisillons dans l’espace intermédiaire. une forte conductibilité thermique. Monté
7.3 Tableaux avec coefficients Jusqu’à ce jour, ce type de fenêtres dans un joint périphérique de vitrage
Psi forfaitaires pour les croisillons �� 19 était désavantagé par les majorations isolant, le profilé en aluminium constitue
8.0 Bibliographie �������������������������������� 20 forfaitaires appliquées aux coeffi- une excellente liaison thermoconductrice
cients de transmission thermique des entre la vitre intérieure et la vitre exté-
fenêtres. Étant donné que cette pro- rieure. Cette caractéristique favorise l'ap-
blématique ainsi que les coefficients parition d'importants ponts thermiques
Psi des intercalaires ont une incidence linéaires dans les fenêtres et les façades.
sur le calcul des coefficients Uw des
fenêtres, elle sera traitée dans le pré-
sent guide « warm edge ».
2Fiche technique BF 004 / 2008 – indice de modification 4 – mars 2017
Bundesverband Flachglas
Großhandel
Isolierglasherstellung
Veredlung e.V.
Butyle
Dessicant
Joint secondaire
Intercalaire
Fig. 1 : structure schématique d'un double vitrage isolant
Butyle
Dessicant
002/2007
Joint secondaire
Intercalaire
Fig. 2 : structure schématique d'un triple vitrage isolant
Merkblatt
3Guide « warm edge »
Les intercalaires conventionnels
en aluminium ou en acier des vitrages
isolants favorisent la formation de
ponts thermiques indésirables dans les
fenêtres et les façades.
Dans les bâtiments chauffés, les ponts
thermiques entraînent une perte de l'éner-
gie de chauffage si précieuse. En raison
du flux thermique s'écoulant vers l'exté-
rieur par le biais du pont thermique, la
température de surface côté pièce baisse,
accentuant ainsi le risque de formation
de condensation et de moisissures
(fig. 3 et 4). À l'inverse, dans les bâtiments
Fig. 3 : de légères traces d'eau de condensation peuvent se former au bord de la
climatisés, les intercalaires convention- vitre en raison de l'intercalaire en aluminium à l'intérieur du vitrage isolant.
nels des vitrages isolants conduisent à
une plus grande consommation d'énergie
pour refroidir le bâtiment.
Dotés de revêtements fonctionnels et d'un
espace intermédiaire rempli de gaz noble,
les vitrages thermo-isolants préfabriqués
scellés modernes atteignent désormais
une conductibilité thermique qui permet
de construire des bâtiments transparents
inondés de lumière et caractérisés par un
grand rendement énergétique. Dans un
souci de protection de l'environnement et
de rentabilité, les ponts thermiques sont
des zones gênantes à éviter absolument
dans ce type de bâtiments.
« Bords chauds » ou « warm edge » est
l'abréviation désignant un joint périphé-
rique de vitrage isolant, aux caractéris- Fig. 4 : cela risque de favoriser à long terme la formation de moisissures, ce qui est
inacceptable et pas seulement d'un point de vue sanitaire.
tiques thermiques améliorées
Dès les années quatre-vingt-dix, on voit
apparaître sur le marché les premiers sys-
tèmes intercalaires aux caractéristiques
thermiques améliorées. Grâce à l'emploi
de matériaux présentant une plus faible
conductibilité thermique tels que l'alumi-
nium, les déperditions thermiques ont pu
être réduites de moitié au niveau des
bords d'un verre isolant. Cette améliora-
4Fiche technique BF 004 / 2008 – indice de modification 4 – mars 2017
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tion permet d'économiser une énergie de Matériau Conductibilité Matériau Conductibilité
chauffage précieuse, de minimiser le thermique λ thermique λ
en W/(mK) en W/(mK)
risque de condensation et d'optimiser les
coefficients U des fenêtres et des fa- Aluminium 160 Polysulfure 0,4
çades. Ces caractéristiques thermiques
Acier 50 Tamis moléculaire 0,1
améliorées du joint périphérique d'un vi-
trage isolant sont appelées « bords Acier inoxydable 17 Polycarbonate 0,2
chauds ». Verre au calcaire 1 PVC rigide 0,17
et à la soude
L'acier inoxydable possède une conduc-
tibilité thermique dix fois plus faible que Tableau 1 : exemples de conductibilité thermique des matériaux selon EN ISO
10077-2 [2]. Étant donné que l'emploi que l'on fait de ces matériaux
l'aluminium. Étant donné que les interca- est déterminant, il est impossible de tirer des conclusions sur les
laires en acier inoxydable se contentent caractéristiques thermiques d'un composant en se basant uniquement
sur ces valeurs caractéristiques du matériau.
d'épaisseurs de cloisons beaucoup plus
minces, ils constituent des systèmes aux
caractéristiques thermiques bien supé-
rieures à celles des profilés en aluminium
ou en acier. Si, par ailleurs, les zones de
profilés sont remplacées par du plastique,
ou si l'acier inoxydable dans une version
ultra-mince ne sert plus que de simple
blocage de diffusion, les coefficients
d1· 1 1
peuvent alors être encore optimisés.
D'autres systèmes suivent, d'un point de
vue technique, d'autres voies et renoncent d1
entièrement au métal.
d2· 2
002/2007
Le marché compte désormais une grande
variété de systèmes à bords chauds (d· ) = 2 (d1 · 1) + d2 · 2 (d· ) = d1 · 1
éprouvés pendant de longues années sur
le terrain.
Fig. 5 : un intercalaire présente des caractéristiques thermiques améliorées s'il
remplit le critère Σ(d·λ) ≤0,007. La figure présente deux façons de calculer
Les « bords chauds » riment avec un cette caractéristique sur les intercalaires [1, 3].
Merkblatt
plus grand rendement énergétique pour
les fenêtres et les façades
Aucun pont thermique ne se laisse aussi Il existe dans les normes applicables
facilement éliminer que celui qui est géné- (fig. 5) une définition aussi simple que
ré par l'intercalaire en aluminium dans la limpide permettant de distinguer les
zone de transition entre le verre et le bords chauds des intercalaires conven-
cadre. À d'autres endroits (par ex. au ni- tionnels : pour les fenêtres dans l'annexe
veau du profilé de la fenêtre ou de la fa- E de la norme EN ISO 10077-1 [1] et
çade), une amélioration semblable du pour les façades-rideaux dans l'annexe B
coefficient Uw d'une fenêtre ou du coeffi- de la norme EN ISO 12631 [3].
cient Ucw d'une façade montants-tra-
verses requiert des mesures bien plus
complexes.
5Guide « warm edge »
3.0 Notions fondamentales
pour les fiches BF Verre Butyle
3.1 La conductibilité thermique dv
équivalente λeq,2B
Le groupe de travail « warm edge » a
mené à terme fin 2012 un autre projet desp. int. dtot
de recherche subventionné par l’Institut
allemand de la technique de la construc-
tion (Deutsches Institut für Bautechnik dv
– DIBT) [9, 10]. La difficulté voire l'impos-
sibilité de calculer correctement, sur
les constructions d'intercalaires toujours
Fig. 6 : structure de l'échantillon servant à mesurer la conductibilité thermique
plus complexes, les caractéristiques équivalente d'un intercalaire conformément à la directive ift WA 17/1 [5]
thermiques des différents composants a
été l'élément déclencheur à l'initiative
de ce projet. Les données initiales pour
le calcul détaillé étaient en effet trop
imprécises. Les recherches menées à l'ift
Rosenheim ont permis de mettre au point
une nouvelle méthode de mesure pour les
fiches BF :
Modèle détaillé Modèle Two Box
Au
n lieu de calculer les coefficients
Psi représentatifs à partir des valeurs
de conductibilité thermique des
différents matériaux, on commence
désormais par mesurer la conducti-
λeq,2B
bilité thermique équivalente λeq,2B
d'un intercalaire. Pour y parvenir, des
profilés intercalaires remplis de
dessicant et placés hermétiquement h2 Box 2
entre deux vitres dans le système
de plaques sont mesurés. Lors de h1 Box 1
cette mesure, les composants
conducteurs des profilés d'interca-
Flux thermique Modèle détaillé = Flux thermique 2B
laires doivent être reliés thermique-
ment au verre par du butyle
(cf. fig. 6).
n Grâce à la conductibilité thermique
Fig. 7 : représentation schématique du modèle Two Box
équivalente mesurée λeq,2B, il est
ensuite possible, sur le modèle Two
Box, de calculer les coefficients Psi
représentatifs pour les fiches BF.
6Fiche technique BF 004 / 2008 – indice de modification 4 – mars 2017
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Pour ce calcul, le modèle d'intercalaire et butyle. Il est ici primordial que les quant à elle, dans la directive ift WA 17/1
détaillé avec sa géométrie individuelle et hauteurs de construction des rectangles [5]. La méthodologie du modèle Two Box
ses différents matériaux est remplacé par correspondent aux hauteurs de construc- est décrite en détail dans les directives ift
un rectangle (appelé Box) de la largeur tion réelles du matériau d'étanchéité et WA-08/3 et WA-22/1 [4, 6].
de l'espace intermédiaire (esp. int.) et de de l'intercalaire. L'influence de la largeur
même hauteur que le modèle d'interca- de l'espace intermédiaire sur la conduc- Un compte rendu abrégé du projet de
laire détaillé (h2). En prenant le modèle tibilité thermique équivalente λeq,2B d'un recherche peut être téléchargé
Two Box, le calcul avec la conductibilité système d'intercalaire est si faible qu'elle gratuitement sur le site internet de
thermique équivalente mesurée λeq,2B est négligeable. l'ift Rosenheim (www.ift-rosenheim.de
!
aboutit au même flux thermique que > Geschäftskunden > Forschung
le calcul avec un modèle d'intercalaire La modélisation simplifiée selon > aktuelle Forschungsprojekte) [9].
détaillé (fig. 7). le modèle Two Box facilite énor- La version complète du compte rendu
mément les calculs individuels peut être achetée dans la boutique en
Mais grâce à ce procédé, il n'est plus selon la norme EN ISO 10077-2. ligne de l'ift Rosenheim [10].
nécessaire de déterminer les valeurs de
conductibilité thermique individuelles
À NOTER : étant donné que les
des profilés d'intercalaires composés de Les fiches BF portent désormais le
systèmes d'intercalaires possèdent
plusieurs matériaux. sous-titre « basé sur la mesure de la
différentes hauteurs de construc-
conductibilité thermique équivalente des
tion h2, la conductibilité thermique
Pour les calculs des caractéristiques intercalaires » en référence à la nouvelle
équivalente λeq,2B ne suffit PAS
thermiques individuelles selon EN ISO méthode de mesure. Les fiches BF
pour réaliser une comparaison juste
10077-2 [2], il fallait en effet jusqu'alors dépourvues de ce sous-titre ne sont plus
de l'efficacité des systèmes à bords
connaître la section géométrique exacte applicables.
chauds ! Seuls les coefficients
d'un intercalaire en plus des différentes
Psi représentatifs (ou la valeur
conductibilités thermiques. L'utilisation Les valeurs caractéristiques du modèle
λeq,2B ∙ h2) peuvent être comparés
du modèle permet de s'affranchir des Two Box, à savoir la conductibilité ther-
directement entre eux.
contraintes d'une modélisation du joint mique équivalente λeq,2B et la hauteur
002/2007
périphérique du vitrage isolant. Une fois de construction h2 du système à bords
que la conductibilité thermique équiva- chauds concerné, figurent en bas de
lente λeq,2B a été déterminée, il suffit page sur les fiches BF.
tout simplement de considérer deux
rectangles : le rectangle 1 représente le Une explication détaillée du procédé de
joint secondaire et le rectangle 2 sym- mesure élaboré dans le cadre du projet
Merkblatt
bolise l'intercalaire, y compris dessicant de recherche à l'ift Rosenheim figure,
7Guide « warm edge »
3.2 Délivrance et validité Pour des raisons techniques dépendant Adresse pour le téléchargement des
Les fiches BF contenant les valeurs Psi du système, certains intercalaires ne sont fiches BF « Coefficients Psi des fe-
représentatives pour les intercalaires aux utilisés qu'avec de la colle thermofusible nêtres » et « Coefficients Psi des pro-
caractéristiques thermiques améliorées comme joint secondaire. Dans ce cas uni- filés de façade » en vigueur : http://
sont publiées par la Fédération des fabri- quement, une fiche BF séparée, caractéri- www.bundesverband-flachglas.de/down-
cants de verre plat (BF Bundesverband sée par la mention « valable uniquement loads/datenblaetter/
Flachglas). La délivrance d'une fiche BF pour un scellement périphérique en colle
est précédée d'une procédure d'appro- thermofusible » leur est dédiée. Toutefois, CONSEIL : ne travaillez pas avec des
bation dont le règlement est fixé par le le joint périphérique en colle thermofu- copies locales des fiches BF, enre-
groupe de travail « warm edge ». Outre sible n'est disponible que dans certaines gistrez plutôt le lien de la page de
la documentation de la détermination régions géographiques. C'est pourquoi il téléchargement parmi les favoris de
des valeurs, un fabricant doit également est mentionné explicitement qu'il n'existe votre navigateur web. Vous pouvez
apporter la preuve de l'aptitude à l'emploi pas de producteurs de ce type de joint ainsi accéder toujours rapidement
de son système d'intercalaire. Seules les périphérique en dehors de ces marchés aux fiches BF actuellement en vi-
fiches publiées par le BF garantissent particuliers, et qu'il serait insensé de gueur et être sûr de travailler avec
que cette procédure a été respectée. demander ce type de joint périphérique à les versions autorisées.
colle thermofusible.
En règle générale, il existe, pour un sys-
tème à bords chauds donné, deux fiches Pour permettre la comparaison des dif- 3.3 Domaine d'application autorisé
BF répertoriées sous le numéro de fiche férents intercalaires, toutes les fiches BF Les coefficients Psi représentatifs des
qui lui a été attribué (selon le domaine standard sont calculées dans des condi- fiches BF ne peuvent pas être appliqués
d'application qu'a prévu le fabricant pour tions strictement identiques. Le recouvre- à toutes les fenêtres et constructions de
un système d'intercalaire donné, il est ment périphérique de l'intercalaire par le façades sans restriction. Le
possible qu'il n'existe qu'une fiche W ou joint secondaire est fixé à 3 mm pour les domaine d'application autorisé est régle-
CW pour ce système). fenêtres et à 6 mm pour les façades. On menté par les directives ift WA-08/3 pour
part généralement d'une prise en feuillure les fenêtres et WA-22/1 pour les profilés
Exemple : de 13 mm. Veuillez consulter la directive de façade.
N° W043 → Fiche BF contenant ift pour avoir de plus amples détails sur
des coefficients Psi représentatifs pour les conditions de la mesure. Les conditions à respecter dans chaque
les fenêtres (W = Window) cas sont expliquées dans les prochains
Les fiches BF indiquent une précision de chapitres.
!
N° CW043 → Fiche BF contenant ± 0,003 W/(mK) pour la procédure de
des coefficients Psi représentatifs pour détermination par le calcul des coeffi- Les tolérances indiquées sur
les façades (CW = Curtain Wall) cients Ψ. Cette tolérance montre qu'il ne les fiches BF « Coefficients Psi
faut pas accorder trop d'importance au des fenêtres » ne doivent être
troisième chiffre après la virgule pour les en aucun cas retranchées avant
coefficients Ψ. d'utiliser les coefficients Psi
représentatifs.
Les fiches BF actuelles peuvent être
téléchargées gratuitement sur le site in-
ternet du BF. Seules les fiches BF
téléchargeables sur le site internet du BF
sont actuellement applicables.
8Fiche technique BF 004 / 2008 – indice de modification 4 – mars 2017
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4.0 Fiches BF « Coefficients
Psi des fenêtres »
Month 20XX – No. WX – Revision index X-0X/20XX ‘WARM EDGE’ WoRkinG pARty
4.1 Conception
Bundesverband Flachglas
Une fiche BF est valable pour un système Data sheet Psi values for windows Großhandel
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d'intercalaire spécifique. Outre les infor- based on determination of the equivalent thermal conductivity of spacers by measurement Veredlung e.V.
mations relatives au fabricant, aux maté-
riaux et à la géométrie du système d'inter-
calaire, les coefficients Psi représentatifs
des fenêtres sont déclarés au centre de Product name Space height in mm Material Thickness d in mm
la fiche BF. Huit coefficients Psi sont ainsi Product
Cross-section
X Stainless steel X
indiqués dans quatre profilés de cadre de
fenêtre représentatifs (métal avec sépa-
Representative glass constructions Metal with thermal break Plastic Wood Wood/Metal
ration thermique, plastique, bois, bois/
Representative frame profile
aluminium) pour le double vitrage isolant
mais aussi pour le triple vitrage isolant.
Les valeurs du modèle Two Box mention-
nées précédemment figurent en bas de
Representative psi value double-
sheet thermally insulating glass
W/mK
4 16 4
page de la fiche BF (cf. fig. 8).
0.0XX 0.0XX 0.0XX 0.0XX
! 002/2007
Double-sheet insulating glass
Ug=1.1 W/m2K
Les fiches BF « Coefficients Psi
Representative psi value triple-
sheet thermally insulating glass
W/mK
des fenêtres » ne doivent PAS être 4 12 4 12 4
utilisées pour les vitrages fixes 0.0XX 0.0XX 0.0XX 0.0XX
Merkblatt
dans des façades montants-tra- Triple-sheet insulating glass
Ug=0.7 W/m2K
verses. Il faut, dans ce cas, se ré-
Two Box model
Characteristic values
leq,2B in W/mK
férer uniquement aux fiches BF Space between panes
Space between panes in mm
Box 1 · h1 = X mm Box 2 · h2 = X mm
002/2007
« Coefficients Psi des profilés de h2 2
Can be used for all 0.XX 0.XX
façade » (cf. chapitre 5). h1 1
spacer widths
Explanations
The equivalent thermal conductivity has been determined in accordance with the ift guideline WA-17engl/1 “Thermally im- Characteristic values determined by:
proved spacers – Determination of the equivalent thermal conductivity by measurement”. The representative linear
heat transfer coefficients calculated in this way (representative psi values) apply to typical frame profiles and glazing
for the determination of the heat transfer coefficient UW of windows. They have been determined under the boundary
conditions (frame profiles, glazing, glass mounting depth, back covering, primary and secondary sealant) defined in
the ift guideline WA-08engl/3 “Thermally improved spacers – Part 1: Determination of the representative Psi value for
window frame profiles”. This guideline also governs the area of validity and application of the representative psi values. In order to avoid rounding errors, the psi values in
the data sheet have been given at 0.001 W/mK. The method for the arithmetical determination of the psi values has an accuracy of ± 0.003 W/mK. Differences of less
Merkblatt
than 0.005 W/mK are not significant. For further information, refer to the Bulletin 004/2008 “Guide to Warm Edge” of Bundesverband Flachglas.
Fig. 8 : conception des fiches BF « Coefficients Psi des fenêtres »
9Guide « warm edge »
4.2 Coefficients Uw des fenêtres Indice Nom anglais Nom français
Selon EN ISO 10077-1, le coefficient w window fenêtre
de transmission thermique Uw d'une fe-
g glass verre
nêtre se calcule à partir des coefficients
surfaciques du vitrage Ug et du cadre Uf f frame cadre
ainsi que du coefficient de transmission Tableau 2 : indices pour les composants des fenêtres
thermique linéique Ψg pour la zone de
transition entre le cadre et le verre (fig.
9 et 10). Le coefficient de transmission
thermique Ug du verre se réfère au centre Unité Désignation Origine
sans entrave du verre tandis que le coef-
Ug W/(m2K) Coefficient de transmis- (1) calculé selon EN 673
ficient Uf du cadre se réfère au cadre
sion thermique du vitrage
sans vitrage [1].
Uf W/(m2K) Coefficient de transmis- (1) calculé selon EN ISO 10077-2 ou
sion thermique du cadre (2) provenant de l'annexe D de la norme
Là où verre et cadre se côtoient, se crée
EN ISO 10077-1 ou
un pont thermique dû à la géométrie et
(3) mesuré selon EN 12412-2
au matériau. Le coefficient Ψg décrit les
déperditions thermiques supplémentaires Ψg W/(m2K) Coefficient linéique de (1) calculé selon EN ISO 10077-2 ou
dans cette zone. Celles-ci sont principa- transmission thermique (2) provenant des tableaux de l'annexe
lement causées par la conduction ther- de la zone de transition E de la norme EN ISO 10077-1 ou
mique via le joint périphérique du vitrage cadre verre (3) Coefficients Ψ représentatifs
des intercalaires aux caractéristiques
isolant.
thermiques améliorées calculés confor-
mément à la directive ift WA-08/3 [4]
Ag · Ug + Af · Uf + lg · Ψg fiches « Coefficients Psi des fenêtres »
Uw =
Aw
Tableau 3 : méthodes pour déterminer les données ini-
tiales pour le coefficient Uw des fenêtres
Fig. 9 : formule pour le calcul du coeffi-
cient de transmission thermique
Uw des fenêtres [1]
Les coefficients Psi représentatifs faci-
litent la détermination du coefficient Uw
des fenêtres. Vitrage isolant
préfabriqué scellé Ug
Cadre Uf
Pont thermique
Transition verre-cadre Ψg
Fig. 10 : le coefficient Uw d'une fenêtre est constitué de deux coefficients de transmission thermique
U surfaciques du vitrage et d'un coefficient de transmission thermique linéique Ψ.
10Fiche technique BF 004 / 2008 – indice de modification 4 – mars 2017
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Il existe
plusieurs méthodes pour obtenir parvenir est décrite dans les directives Si l'épaisseur
n des vitres est supérieure
les données initiales servant à calculer ift WA-08/3 et WA-17/1 [4, 5]. La direc- à 4 mm, les coefficients représenta-
le coefficient Uw (tableau 3). Dans la tive WA-08/3 réglemente, par ailleurs, tifs Ψ sont majorés des valeurs sui-
limite de leur champ d'application, les l'utilisation des coefficients Ψ représen- vantes :
fiches « Coefficients Psi des fenêtres » tatifs lors de la détermination des coeffi- n de 0,001 W/(m2K) par mm d'épais-
offrent une solution relativement simple cients Uw. seur en plus pour la vitre extérieure ;
et pragmatique pour connaître les coef- n de 0,002 W/(m2K) par mm d'épais-
ficients Ψg. Elles sont plus précises et, seur en plus pour la vitre intérieure ;
en tous les cas, plus avantageuses que 4.3 Application des coefficients L'épaisseur du verre médian sur les
les valeurs forfaitaires provenant de l'an- Psi représentatifs des fenêtres triples vitrages n'a pas d'incidence.
nexe E de la norme EN ISO 10077-1. En Lors de la déclaration du coefficient Uw
effet, les valeurs des tableaux de cette de leurs fenêtres, les constructeurs de Les
n profilés de cadre réellement uti-
norme ne font pas la distinction entre les fenêtres doivent, conformément à la lisés doivent être comparables aux
systèmes à bords chauds de différente directive ift WA-08/3, respecter les profilés de cadre représentatifs. Les
efficacité et donnent donc des résultats consignes suivantes pour utiliser les coefficients Uf et les prises en feuillure
médiocres [1]. fiches « Coefficients Psi des fenêtres » des profilés de cadre réels doivent sa-
[4] : tisfaire les exigences du tableau 4.
Une autre possibilité consiste à mesurer n L es coefficients représentatifs
l'ensemble de la fenêtre avec la méthode Ψ calculés peuvent être utilisés pour Pour les fenêtres qui ne respectent
de l'étuve conformément à la norme EN les coefficients Ug suivants : pas les consignes mentionnées ci-des-
ISO 12567-1. Double vitrage isolant : Ug ≥ 1,0 W/(m2K) sus, le coefficient individuel Ψ de
avec argon ou rempli d'air chaque combinaison verre-cadre doit
La norme EN ISO 10077-2 autorise ex- Triple vitrage isolant : Ug ≥ 0,5 W/(m2K) être calculé de manière détaillée confor-
plicitement dans son annexe C que des avec argon ou rempli d'air. mément à la norme EN ISO 10077-2 [2].
coefficients Ψ représentatifs d'interca- n L a prise en feuillure réelle doit mesurer Une autre possibilité consiste à utiliser
laires aux caractéristiques thermiques au moins 13 mm. les coefficients désavantageux des ta-
améliorées puissent être déterminés sur n Les coefficients représentatifs Ψ ne bleaux provenant de la norme EN ISO
002/2007
la base de sections de profilés représen- doivent pas être utilisés pour les bords 10077-1 [1].
tatives et d'unités en verre représenta- de verre nus côté extérieur.
tives [2]. La méthode employée pour y
Merkblatt
Matériau du cadre Uf en W/(m2K) Prise en feuillure en mm
Bois ≥ 1,0 ≥ 13
≥ 0,80 ≥ 18
Bois-aluminium ≥ 1,0 ≥ 13
≥ 0,80 ≥ 18
Plastique ≥ 1,0 ≥ 13
≥ 0,80 ≥ 18
Métal ≥ 1,3 ≥ 13
≥ 1,0 ≥ 18
Tableau 4 : valeurs de consigne relatives au cadre pour l'utilisation des coefficients
représentatifs Ψ des fenêtres.
11Guide « warm edge »
5.0 Fiches BF « Coefficients
Psi des profilés de façade »
Month 20XX – No. CWX – Revision index X-0X/20XX ‘WARM EDGE’ WoRkinG pARty
5.1 Conception Bundesverband Flachglas
La présentation des fiches BF pour les Data sheet Psi values for facade profiles Großhandel
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based on determination of the equivalent thermal conductivity of spacers by measurement Veredlung e.V.
profilés de façade est semblable à celle
des fiches BF « Coefficients Psi des
fenêtres ». Au centre sont indiqués six
coefficients Psi représentatifs pour les
trois profilés de façade représentatifs Product name Spacer height in mm Material Thickness d in mm
(bois-métal, métal avec séparation ther-
Cross-section
X X X
mique pour deux profondeurs de profilés)
répartis entre double et triple vitrage Representative glass constructions Wood/metal Metal with thermal break Metal with thermal break
(di = 100 mm) (di = 200 mm)
isolant. Il s'agit des coefficients Psi pour
Representative facade profiles
le pont thermique au bord des vitrages
fixes dans les profilés de montants et de
traverses Ψmg et Ψtg (cf. chapitre 5.2).
Representative psi value double-
sheet thermally insulating glass
W/mK
6 16 6
0.0XX 0.0XX 0.0XX
002/2007
Double-sheet insulating glass
Ug=1.1 W/m2K
Representative psi value triple-
sheet thermally insulating glass
W/mK
6 12 4 12 6
0.0XX 0.0XX 0.0XX
Merkblatt
Triple-sheet insulating glass
Ug=0.7 W/m2K
!
Two Box model
Characteristic values
leq,2B in W/mK
Space between panes
Space between panes in mm
Box 1 · h1 = X mm Box 2 · h2 = X mm
Les fiches BF « Coefficients Psi h2 2
des profilés de façade » peuvent h1 1
Can be used for all 0.XX 0.XX
spacer widths
être utilisées, dans les limites
Explanations
The equivalent thermal conductivity has been determined in accordance with ift guideline WA-17engl/1 “Thermal-
du domaine d'application autori- ly improved spacers – Determination of the equivalent thermal conductivity by measurement”. The representative
Characteristic values determined by:
linear heat transfer coefficients (representative psi values) determined thereby apply to typical facade profiles and
sé selon la directive ift WA-22/1, glazing for determination of the coefficients of thermal conductivity UCW of curtain walls. They have been deter-
mined under the framework conditions (frame profiles, glazing, glass mounting depth, back covering, primary and
pour les vitrages fixes dans secondary sealant) defined in ift guideline WA-22engl/1 “Thermally improved spacers – Part 3: Determination of
the representative psi value for facade profiles”. This guideline also governs the area of validity and application of the representative psi values. In order to avoid round-
les façades montants-traverses ing errors, the psi values in the data sheet have been specified to the nearest 0.001 W/mK. The calculation method for determining the psi values has an accuracy of
± 0.003 W/mK. Differences of less than 0.005 W/mK are not significant. Further information can be found in the bulletin 004/2008 “Guide to Warm Edge” pub-
lished by Bundesverband Flachglas.
mais PAS pour les systèmes en
verre structurel (SSG – Structural
Sealant Glazing). Fig. 11 : conception des fiches BF « Coefficients Psi des profilés de façade »
12Fiche technique BF 004 / 2008 – indice de modification 4 – mars 2017
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5.2 Coefficients UCW pour les façades
montants-traverses Coefficients de transmission Coefficients de transmission thermique
Le coefficient de transmission thermique thermique surfacique U linéique Ψ
Ucw des façades-rideaux est déterminé
conformément à la norme EN ISO 12631
[3]. Il est possible de monter des vitrages ∑AgUg + ∑ ApUp + ∑ AfUf + ∑ AmUm + ∑ AtUt + ∑ ɭ f,g Ψf,g + ∑ ɭ m,g Ψm,g + ∑ ɭ t,g Ψt,g + ∑ ɭ p Ψp + ∑ ɭ m,f Ψm,f + ∑ ɭ t,f Ψt,f
Ucw =
fixes, des fenêtres ou des panneaux dans Acw
les façades montants-traverses (fig. 13).
Dans la zone de transition entre les sur- Fig. 12 : formule servant à calculer le coefficient de transmission thermique Ucw des façades selon
faces pleines des façades et les surfaces la méthode de calcul prenant en compte les différents composants. Le coefficient Ucw se
compose de cinq coefficients de transmission thermique surfacique U et de six coefficients
constituées par les montants et traverses de transmission thermique linéique Ψ [3]
se forment des ponts thermiques très
différents qui doivent être pris en compte
lors du calcul du coefficient Ucw.
Indice Nom anglais Nom français
Comme pour la fenêtre, il existe aussi cw curtain walling façade
pour les façades différentes méthodes m mullion montant
pour obtenir les données initiales. Nous
t transom traverse
ne nous appesantirons pas ici sur ces
méthodes en raison de la multitude de f frame cadre
composants existants. Pour le montage p panel panneau
de vitrages dans des façades mon- g glass verre
tants-traverses, les fiches « Coefficients
Tableau 5 : indices pour les composants d'un élément de façade
Psi des façades » proposent, dans les
limites de leur champ d'application, une
solution relativement simple et pragma-
tique pour déterminer les coefficients Psi
002/2007
Ψmg et Ψtg. Elles sont plus précises et
généralement plus avantageuses que les
Ψmf
Ψfg
Vitrage isolant
préfabriqué scellé Ug
valeurs forfaitaires provenant de l'annexe
B de la norme EN ISO 12631 [3].
Ψtf Cadre Uf
D'autres possibilités consistent à calcu-
Ψp
Up
Merkblatt
ler de manière détaillée selon EN ISO
Panneau
10077-2 tous les ponts thermiques, c'est
ce qu'on appelle la « Méthode de calcul
prenant en compte les différents compo- Ψmg Montant Um
sants », ou à appliquer la « Méthode de
calcul simplifiée » selon EN ISO 12631.
Ψtg Traverse Ut
Fig. 13 : échantillon d'élément de façade selon EN ISO 12631 [3]
13Guide « warm edge »
5.3 Application des coefficients Psi Matériau DΨ en W/(mK) par mm d'épaisseur de la
représentatifs des profilés de façade vitre extérieure vitre intérieure
Selon la directive ift WA-22/1 [6], les
Bois-métal 0,001 0,001
constructeurs de façades doivent respec-
Métal avec 0,001 0,000
ter les consignes suivantes pour pouvoir
séparation thermique
utiliser les fiches BF « Coefficients Psi des
profilés de façade » lors de la déclaration Tableau 6 : valeurs de correction prenant en compte l'incidence de
du fabricant sur le coefficient Ucw : l'épaisseur de verre pour les façades
n L es coefficients Ψ représentatifs
calculés peuvent être utilisés pour les
coefficients Ug suivants : Matériau Um ou Ut en W/(m2K)
Double vitrage isolant : Ug ≥ 1,0 W/(m2K)
Bois-métal pour double vitrage isolant : ≥ 1,3
avec argon ou rempli d'air
pour triple vitrage isolant : ≥ 0,9
Triple vitrage isolant : Ug ≥ 0,5 W/(m2K)
avec argon ou rempli d'air Métal avec pour double vitrage isolant : ≥ 1,3
n L a prise en feuillure réelle doit mesurer séparation thermique pour triple vitrage isolant : ≥ 0,9
au moins 13 mm.
Tableau 7 : valeurs de consigne relatives au profilé de façade pour l'utilisation
n L es coefficients Psi représentatifs ne des coefficients représentatifs Ψ des profilés de façade
doivent pas être utilisés pour les bords
de verre nus côté extérieur et pour
les systèmes en verre structurel
(SSG – Structural Sealant Glazing).
n S i l'épaisseur des vitres est supérieure
à 6 mm, les coefficients représentatifs
Ψ sont majorés des valeurs indiquées
au tableau 6. L'épaisseur du verre
médian sur les triples vitrages n'a pas
d'incidence. Si les épaisseurs de verre
sont inférieures à 6 mm, le construc-
teur est alors autorisé à retrancher
des coefficients Psi représentatifs les
valeurs de correction présentées dans
le tableau 6.
n Les profilés de façade réellement
utilisés doivent être comparables
aux profilés représentatifs des fiches
BF « Coefficients Psi des profilés de
façade ». Les coefficients Um et Ut
des profilés de façade réels doivent
(incidence des vis incl.) satisfaire aux
exigences du tableau 7.
14Fiche technique BF 004 / 2008 – indice de modification 4 – mars 2017
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6.0 Le groupe de travail Tous les constructeurs de pointe des systèmes de vitrage isolant à bords chauds et
« warm edge » l'industrie du verre sont représentés dans le groupe de travail.
6.1 Les membres du groupe Allmetal GmbH Intercalaires pour vitrage isolant, Wiedemar, D
Le groupe de travail « warm edge » est
une sous-division de la commission tech- BAUWERK – Bureau d'études pour la physique du bâtiment et les
nique de la Fédération des fabricants de techniques de fenêtres, Rosenheim, D
verre plat (Bundesverband Flachglas). Les
personnes participant à ce groupe de tra- Ensinger GmbH succursale Ravensburg, Ravensburg, D
vail sont membres et membres bienfai-
teurs du BF. L'encadrement scientifique
FENZI S.p.A., Tribiano, I
du groupe de travail est assuré par le
Prof. Dr. Franz Feldmeier de l'université de
GED Integrated Solutions, Chichester, GB
Rosenheim et par Norbert Sack de l'ift
Rosenheim.
Glas Trösch Holding AG, Bützberg, CH
HELIMA GmbH, Wuppertal, D
IGK Isolierglasklebstoffe GmbH, Hasselroth, D
Ingrid Meyer-Quel
Bureau de conseils pour les bords chauds et le verre, D
Isolar Glas-Beratung GmbH, Kirchberg/Hunsrück, D
002/2007
Kömmerling Chemische Fabrik GmbH, Pirmasens, D
Nedex Chemie Deutschland GmbH, Moers, D
Quanex Building Products Inc. Edgetech Europe GmbH, Heinsberg, D
Merkblatt
Rolltech A/S, Hjorring, DK
Alu-Pro S.r.l., Noale, IT
SANCO Beratung Glas Trösch GmbH, Nördlingen, D
Technoform Glass Insulation GmbH, Lohfelden, D
Thermoseal Group Limited, Birmingham, GB
Liste des membres datant de : mai 2016 Vetrotech Saint Gobain (International) AG Swisspacer Kreuzlingen, CH
15Guide « warm edge »
6.2 Résultats des travaux menés Cette définition a été reprise tout d'abord Fin 2013, le groupe de travail « warm
jusqu'ici dans la norme DIN V 4108-4:2004-07, an- edge » décida de participer au finance-
Le groupe de travail « warm edge » existe nexe C, avant d'être rapidement accueillie ment d'un projet visant à élargir le champ
depuis 1998. Il compte à son actif une dans les normes européennes (cf. EN ISO d'application des coefficients Psi des fe-
multitude de résultats remarquables. 10077-1, annexe E et EN ISO 12631, an- nêtres à des coefficients Uf plus faibles.
nexe B [1, 3]). Ce cinquième projet du groupe de travail
En juillet 1999 a été présenté le rapport fut suivi par la révision de la directive ift
final de l'ift Rosenheim venant conclure le Les modèles de cadre des premiers pro- WA-08 qui autorise depuis la version 3
premier projet de recherche Warm Edge jets de recherche paraissant désuets, l'utilisation des coefficients Psi représen-
[7]. Des systèmes intercalaires y sont tout quatre nouveaux modèles de cadre ont tatifs avec une prise en feuillure plus
d'abord comparés à des calculs dans tout d'abord été élaborés de 2007 à haute même pour les cadres de fenêtre ul-
des conditions identiques. Les résultats 2008 au cours d'un troisième projet de tra-isolants (cf. chapitre 4.3, tableau 4).
servent de base aux tableaux de coeffi- recherche. Ces modèles représentatifs
cients Psi personnalisés des constructeurs de leur catégorie possédaient des coeffi- Les fiches BF « Coefficients Psi des profi-
de systèmes. cients Uf à la pointe de la technique. lés de façade » reposent sur le sixième
Puis, les coefficients représentatifs Ψ projet de recherche que le groupe de tra-
Au cours du deuxième projet de recherche des différents systèmes à bords chauds vail a lancé en janvier 2014.
de 2002 à 2003 pour l’Institut allemand de ces modèles de cadre avec double
de la technique de la construction et triple vitrage isolant ont été calculés et 6.3 Perspectives
(Deutsches Institut für Bautechnik – DIBT), publiés sous la forme des fiches BF Le groupe de travail continue à se consa-
les principales influences sur les coeffi- « Coefficients Psi des fenêtres ». Ce projet crer à l'élaboration de méthodes appli-
cients Psi dans différents modèles de a été présenté à l'ensemble du secteur à cables pour l'analyse et la prise en
cadre selon EN ISO 10077-2 furent l'occasion du colloque BF « warm edge » compte du potentiel d'amélioration ther-
calculées et comparées aux résultats le 23/04/2008 à Hanau. mique qu'offrent les bords chauds.
expérimentaux. En tout, 6 instituts de Grâce aux critères de qualité créés pour
contrôle et centres de calcul ainsi que Au printemps 2013, un autre projet de les coefficients Psi représentatifs,
8 partenaires industriels participèrent recherche du groupe de travail « warm il compte promouvoir le sujet « warm edge »
à ce projet [8]. edge », soutenu par l’Institut allemand de et lui conférer une image de sérieux
la technique de la construction (Deutsches et de fiabilité sur le marché. Ces efforts
Pour protéger le secteur et les consom- Institut für Bautechnik - DIBT), a été mené sont soutenus par une campagne
mateurs contre les produits qui ne font à l'ift Rosenheim et à l'université de de communication et des actions de
que simuler une amélioration thermique Rosenheim. Les résultats du quatrième marketing.
du joint périphérique du vitrage isolant, projet aboutirent à la nouvelle méthode
a été élaborée au sein du groupe de travail de calcul décrite au chapitre 3 et utilisée
une définition du joint périphérique aux pour les fiches BF « Coefficients Psi des
caractéristiques thermiques améliorées. fenêtres » [9, 10].
16Fiche technique BF 004 / 2008 – indice de modification 4 – mars 2017
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7.0 Traitement thermique
des fenêtres à croisillons
7.1 Majorations forfaitaires pour les
croisillons selon EN 14351-1
Outre l'intercalaire dans l'espace intermé- Croisillon appliqué/fixé sur la vitre Majoration de Uw
diaire, d'autres constructions intégrées à = + 0 W/m2K
l'espace intermédiaire des doubles ou
triples vitrages isolants peuvent conduire
à l'apparition de ponts thermiques. Les
croisillons constituent ainsi des zones de
perturbation thermique qui doivent être
prises en compte lors du calcul du coeffi-
cient Uw des fenêtres. Des majorations
pour les fenêtres à croisillons (fig. 14)
sont prescrites dans l'annexe J de la
norme de produit pour les fenêtres Majoration de Uw
(EN 14351-1). Croisillon simple = + 0,1 W/m2K
Qu'il s'agisse de croisillons fictifs qui sont
recouverts à l'extérieur par une baguette
de finition ou de croisillons décoratifs in-
tégrés à l'espace intermédiaire qui
restent visibles en vue de dessus, aucune
distinction n'est faite entre les types de
croisillons. On ne différencie pas non
plus les croisillons conventionnels en alu-
002/2007
minium des croisillons en plastique aux
Croisillon double Majoration de Uw
caractéristiques thermiques améliorées.
= + 0,2 W/m2K
Le fait que des croisillons se trouvent
dans les deux espaces intermédiaires
d'un triple vitrage isolant ou dans un seul
n'est pas non plus pris en compte pour le
Merkblatt
calcul des majorations.
Ces majorations du coefficient Uw sont
certes simples à utiliser, mais souvent
incorrectes dans de nombreux cas de fe-
nêtres à croisillons.
Croisillon séparant le verre/croisillon Majoration de Uw
horizontal = + 0,4 W/m2K
Fig. 14 : majorations du coefficient Uw pour
les croisillons selon EN 14351-1
17Guide « warm edge »
7.2 Le projet de recherche du groupe du
Construction 1 : Construction 2.1 : Construction 2.2 :
BF dédié aux croisillons triple vitrage
double vitrage triple vitrage
Un calcul détaillé selon EN ISO 10077-2 et à deux croisillons
à un croisillon à un croisillon
la détermination des coefficients de
transmission thermique linéique des croi-
sillons (coefficients Psi des croisillons)
permettent dans la plupart des cas d'ob- a
tenir des coefficients Uw plus avantageux
qu'en utilisant les majorations forfaitaires. b
Toutefois, cette procédure demande un
travail considérable étant donné qu'il
existe beaucoup plus de variantes de croi-
sillons que de variantes de systèmes inter-
calaires.
C'est pourquoi le groupe du BF dédié aux
Fig. 15 : représentation schématique des constructions
croisillons a lancé et financé un projet pour le calcul des coefficients Ψgb des croisil-
de recherche à l'ift Rosenheim afin d'étu- lons dans des doubles et triples vitrages [11]
dier les caractéristiques techniques des
croisillons. L'objectif était de déterminer
Valeur influente Importance
des coefficients Psi forfaitaires valables
pour différents types de croisillons en cal- Revêtement (émissivité) Le revêtement influence les coefficients Ψgb
culant des coefficients de transmission des vitres
thermique linéique Ψgb et de présenter Conductibilité thermique du matériau Intérêt de classer en deux groupes de maté-
les résultats sous forme de tableaux à in- du croisillon riaux (aluminium ou plastique)
tégrer à la norme EN ISO 10077.
Écart a des deux côtés, entre les Plus a est élevé, plus le coefficient Ψgb est
croisillons et le verre faible
En septembre 2015 est paru le rapport
final « Élaboration de tableaux simplifiés Largeur b du croisillon Les coefficients Ψgb augmentent à mesure
pour prendre en compte l'incidence des que la largeur de croisillon croît
croisillons dans le cadre du calcul du
Pour le triple vitrage : Influence de taille
coefficient U des fenêtres ». Les grandeurs
croisillons dans un ou deux espaces
influant sur les coefficients Psi des croisil-
intermédiaires*)
lons ont été analysées à partir d'exemples
de calculs (fig. 15 et fig. 8). Épaisseur des croisillons Influence minime
Tableau 8 : valeurs influentes pour les coefficients Psi
des croisillons et leur importance
*)Remarque :
Le BF recommande, pour les triples vitrages, de ne monter les croisillons que dans un
des espaces intermédiaires. Cela est préférable aussi bien pour des raisons thermiques
qu'esthétiques.
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