Note FIV 06 « LES DIFFERENTS TYPES DE VERRE DE SECURITE

Les différents types de verre de sécurité et leurs applications dans le bâtiment
FEDERATION DE L'INDUSTRIE DU VERRE asbl
VERBOND VAN DE GLASINDUSTRIE vzw
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Note FIV 06
Les différents types de verre de sécurité et leurs applications dans le bâtiment
PLAN
1
OBJET
3
2
DEFINITIONS
4
2.1
Verre de sécurité
4
2.2
Verre durci
5
2.3
Verre armé
6
2.4
Verre trempé thermiquement
7
2.5
Verre feuilleté
8
3
UTILISATIONS
10
4
REFERENCES
13
« LES DIFFERENTS TYPES DE
VERRE DE SECURITE ET
LEURS APPLICATIONS DANS
LE BATIMENT»
JUILLET 2003
Version définitive
Ce texte a été élaboré par un groupe d'experts réunis au sein de la FIV
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Les différents types de verre de sécurité et leurs applications dans le bâtiment
Les différents types de verre de sécurité et leurs applications dans le bâtiment
1 OBJET
2 DEFINITIONS
Ce document traite du verre de sécurité et de ses applications dans le bâtiment.
2.1
Il s’adresse avant tout aux particuliers désirant recevoir un complément d’information
sur ce sujet.
La notion même de sécurité englobe plusieurs concepts :
Les professionnels se référeront à la norme NBN S 23-002 (ancienne STS 38),
actuellement en cours de révision.
Les recommandations reprises dans ce document sont données à titre indicatif et
doivent être comprises comme des recommandations minimales. En effet, seul
l’aspect « sécurité » a été traité dans cette note, sans tenir compte de contraintes
supplémentaires telles que
•
•
les exigences mécaniques résultant de la pression de vent, du poids
de la neige, des contraintes thermiques,...qui peuvent également
influencer le type et l’épaisseur du verre à mettre en oeuvre. Pour ce
faire, les épaisseurs réelles doivent être calculées selon la NBN S 23002 addendum 1 pour les vitrages en façade et NIT 176 pour les
vitrages en toiture ;
les réglementations thermiques et/ou acoustiques en vigueur.
Dans le cas de double vitrage, si un impératif de sécurité existe, il faudra veiller à
placer le verre de sécurité du côté où le choc risque de se produire, ou
éventuellement des deux côtés si le choc est susceptible de se produire de part et
d’autre du vitrage. En toiture cependant, le verre feuilleté doit se trouver du côté
intérieur (c’est-à-dire la feuille de verre le plus en dessous).
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Verre de sécurité
-
la sécurité des personnes contre les blessures provoquées par des
morceaux de verre
la sécurité des personnes contre les risques de chute
la protection contre le vandalisme
la protection contre les effractions
la résistance aux armes à feu et aux explosions
la réaction et la résistance à l’incendie
Un verre est dit de sécurité lorsqu’il possède des caractéristiques propres
susceptibles de réduire certains des risques cités.
Le verre armé (verre dans la masse duquel est incorporé un treillis métallique)
et les verres épais ne sont plus considérés comme verres de sécurité.
Il existe essentiellement deux types de vitrage sécurité : le verre trempé et le verre
feuilleté, décrits dans les chapitres suivants.
Remarque : Nous n’aborderons pas dans la suite de cette note la résistance aux
armes à feu et aux explosions ni la réaction et la résistance à l’incendie.
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Les différents types de verre de sécurité et leurs applications dans le bâtiment
2.2 Verre durci
Le verre durci est un verre qui a subi un traitement thermique visant à renforcer sa
résistance mécanique. Le mode d’obtention d’un tel verre est similaire à celui d’un
verre trempé (voir ci-dessous), mais le refroidissement est plus lent, et le niveau de
contraintes dans le verre est moins élevé. Du fait des faibles contraintes présentes
dans le verre durci, ce dernier se fragmente en grands morceaux coupants. Le verre
durci n’est donc pas un verre de sécurité.
La résistance à la flexion d’un verre durci est supérieure à celle d’un verre de base,
et la résistance aux chocs thermiques est également améliorée (un verre durci
résiste à un différentiel de température de l’ordre de 100°C alors qu’un verre de base
ne résiste qu’à un différentiel de l’ordre de 30°C). L’intérêt du verre durci par rapport
au verre trempé est qu’il ne nécessite pas de traitement spécial (heat soak) en vue
de limiter les risques de casse spontanée.
Les différents types de verre de sécurité et leurs applications dans le bâtiment
2.3
Verre armé
Le verre armé est un verre dans la masse duquel est incorporé un treillis métallique.
Son mode de fragmentation est illustré ci-dessous. Le verre armé n’est pas un
verre de sécurité.
Le verre durci n’est donc utilisé que contre la casse thermique (allèges1, verre avec
absorption thermique élevée, etc...) ou pour certaines applications spécifiques pour
lesquelles des feuilles de verre à résistance mécanique plus élevée sont
nécessaires.
Le verre armé et son mode de fragmentation. Le treillis métallique retient les morceaux
de verre (toutefois moins efficacement que le verre feuilleté), mais la présence de grands
morceaux coupants n’élimine pas les risques de blessures.
Le verre armé n’est pas un verre de sécurité.
Illustration du mode de fragmentation d’un vitrage
durci. La présence de grands morceaux coupants
fait que le verre durci n’est pas un verre de
sécurité.
1
Allège : partie de la façade située entre le niveau d’un plancher et l’appui d’une baie vitrée. Certaines allèges sont en
verre.
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Les différents types de verre de sécurité et leurs applications dans le bâtiment
2.4 Verre trempé thermiquement
Le verre trempé thermiquement2 est un verre qui a subi un traitement thermique,
plus « violent » que le verre durci, en vue d’augmenter sa résistance mécanique (un
verre trempé est de 3 à 5 fois plus résistant qu’un verre float ordinaire) et de modifier
son mode de fragmentation. Pour ce faire, le verre est amené aux environs de 650
°C avant d’être refroidi brutalement par des jets d’air. Par ce refroidissement brutal,
des contraintes mécaniques apparaissent au sein du verre étant donné que la
surface atteint l’équilibre thermique avec l’environnement, alors que la masse interne,
encore chaude, continue de se refroidir (et donc de se contracter).
Le verre trempé ne peut plus se découper ou se façonner. Lorsque pour une raison
quelconque, le verre se brise, il se fragmente en de multiples petits morceaux, peu
coupants. Les principales applications de ce verre dans les bâtiments3 concernent
les portes, les allèges, les cabines-douches, les parois, etc...
Le mode de fragmentation du verre trempé prévient les risques de blessures
mais n’empêche pas les chutes de personnes.
Les différents types de verre de sécurité et leurs applications dans le bâtiment
2.5 Verre feuilleté
Le verre feuilleté est obtenu par assemblage de deux ou plusieurs panneaux de
verre collés sur toute leur surface par un ou plusieurs film(s) en matière synthétique.
Le film est
généralement
constitué de butyral
de polyvinyle,
communément
appelé « PVB »,
mais d’autres
matériaux
synthétiques, résines
Intercalaire
ou gels peuvent être
synthétique
utilisés.
Le verre feuilleté est
un matériau
Feuilles de
composite combinant
verre
les propriétés du
verre aux propriétés
de l’intercalaire
utilisé (adhésion au
verre, élasticité,
résistance à
l’impact).
Le verre feuilleté avec intercalaire en PVB est fabriqué par laminage suivi d’un
traitement en autoclave dans lequel les pressions et températures élevées assurent
une bonne adhésion du verre à l’intercalaire et rendent le produit transparent en
éliminant l’air emprisonné entre l’intercalaire synthétique et le verre. Lorsque le verre
se brise, les morceaux de verre restent collés à la feuille plastique.
Illustration du mode de fragmentation d’un vitrage trempé. Les contraintes
thermiques introduites par le procédé de trempe font que le verre se casse en
petits morceaux peu coupants.
Le verre trempé est un verre de sécurité.
Le verre feuilleté est principalement utilisé comme vitrage de sécurité, et
partout où le risque de chute est important ou que des morceaux de verre
peuvent tomber sur des personnes, comme par exemple en toitures4.
2
Il est également possible d’obtenir du verre trempé chimiquement (pas d’application en bâtiments). Les contraintes dans
le verre ne proviennent pas d’un traitement thermique mais d’un traitement chimique visant à remplacer les ions Na+
présents dans le verre par des ions K+ dont la taille est supérieure. Le verre trempé chimiquement n’est pas considéré
comme un verre de sécurité parce que son mode de fragmentation est similaire à celui d’un verre de base.
3
Remarquons que le verre trempé thermiquement a également des applications dans le secteur de l’automobile (glaces
latérales, lunettes arrières, pare-brises de véhicules de chantier, etc....).
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4
Le verre feuilleté est également utilisé dans l’industrie de l’automobile pour la fabrication des pare-brises.
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Les différents types de verre de sécurité et leurs applications dans le bâtiment
La convention de nomenclature des verres feuilletés est la suivante : les premiers
chiffres indiquent le nombre et l’épaisseur des feuilles de verre utilisées. Le chiffre
après le point indique le nombre (mais pas l’épaisseur) des feuilles de PVB. Ainsi un
vitrage 66.2 consiste en deux feuilles de verre de 6 mm séparées par deux films de
PVB (il existe des films de 0.38, 0.76, 1.14 ou 1.52 mais on mentionne toujours dans
la nomenclature xx.y la valeur y en multiple de 0.38).
Les différents types de verre de sécurité et leurs applications dans le bâtiment
3 UTILISATIONS
Le tableau des pages suivantes donne le type et les épaisseurs minimales, telles
que détaillées dans la norme NBN S 23-002, des verres de sécurité à utiliser en
fonction des différents usages dans la construction.
IMPORTANT
Mode de fragmentation d’un vitrage feuilleté. Les morceaux de verre adhèrent
à la feuille de plastique (généralement du PVB) qui se trouve entre les
panneaux de verre, empêchant les morceaux de tomber et prévenant
également le passage d’un corps au travers du vitrage.
Le verre feuilleté est un verre de sécurité.
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Les épaisseurs renseignées se rapportent uniquement à l’aspect sécurité, sans
tenir compte des sollicitations mécaniques autres, telles que pression du vent,
poids de la neige, différentiels de température,...Il est entendu que ces aspects
devront également être considérés lors de la détermination finale de
l’épaisseur.
Ainsi, le verre feuilleté est disponible commercialement en plusieurs
épaisseurs: 33.x; 44.x; 55.x ; 66.x, et plus. Lorsque le tableau mentionne une
épaisseur 33.x par exemple, ceci n’a trait qu’à l’aspect sécurité. Il se pourrait
très bien qu’une épaisseur 66.x soit indispensable à cause d’une forte pression
de vent ou de charges de neige considérable. Un calcul d’épaisseur de verre
par votre fournisseur est donc nécessaire.
Pour l'instant, la norme NBN S 23-002 (1989) définit les essais (T1 à T9) servant à
classer les verres ainsi que les exigences d'utilisation en fonction des applications.
La classe T3 concerne la résistance à l'effraction. Les classes T8 et T9
correspondent à la résistance aux armes à feu. Les autres classes concernent la
sécurité contre les chutes et les blessures.
Le lecteur intéressé se rapportera au texte de la norme NBN S 23-002 pour un
complément d’information sur les essais et les classes décrites ci-dessus.
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Les différents types de verre de sécurité et leurs applications dans le bâtiment
Types d'applications
ABRIS (arrêt bus, …)
ALLÈGES:
1. Transparentes ou translucides: voir fenêtres
2. Opaques, accessibles par l'intérieur
2.1 avec protection complémentaire contre le risque de chute
2.2 sans protection complémentaire contre le risque de chute
Balcons: voir gardes-corps
CABINES-DOUCHES
CABINES TÉLÉPHONIQUES
Cages d'ascenseur: voir parois
Cloisons: voir parois
Coupe-vent: voir parois
Escalier: voir rampes ou parois selon les cas
FENÊTRES:
1. Risques normaux
1.1 fenêtres descendant jusqu'à moins de 90 cm du niveau du sol
1.1.1 dont le seuil surplombe de plus de 1,5 m le niveau du sol et avec risque de
chute des personnes
1.1.2 surplombant une zone à forte concentration (terrasses de café, entrées de
cinéma, …) sans risque de chute de personnes
1.2 fenêtres ne descendant pas à moins de 90 cm du sol: ouvrants autres que coulissants,
sans système de retenue et surplombant des zones à forte concentration humaine
2. Risques exceptionnels (additionnels)
2.1 présentant un risque de vol par effraction (banques, magasins d'articles de luxe, …)
2.2 présentant un risque d'agression
2.2.1 par jet de pierres ou autres objets (émeutes)
2.2.2 par armes à feu légères
2.3 présentant des risques particuliers
2.3.1 cours d'écoles, salles de sport
2.3.2 cliniques psychiatriques et établissement assimilés
Galeries couvertes: voir toitures ou parois selon le cas
GARDES-CORPS de balcons, terrasses, coursives, loggias:
1. sans risque de chute de personnes
2. avec risque de chute de personnes
GUICHETS:
1. sans manipulation de valeurs
2. avec manipulation de valeur
Impostes: voir fenêtres, portes ou cloisons selon le cas
Lanterneaux: voir toitures
Paliers: voir rampes ou parois selon le cas
PARE-DOUCHE
PAROIS INTÉRIEURES:
1. Risques normaux
1.1 descendant jusqu'à moins de 90 cm du niveau du revêtement du sol et sans surplomb
1.2 descendant sur une face jusqu'à moins de 90 cm du revêtement du sol et l'autre face
surplombante
1.2.1 sans risque de chute des personnes, mais situées au-dessus d'une zone à forte
concentration humaine
1.2.2 avec risque de chute de personnes
2. Risques exceptionnels
2.1 présentant un risque de vol par effraction (banques, magasins d'articles de luxe, …)
2.2 présentant un risque d'agression
2.2.1 par jet de pierres ou d'autres objets
2.2.2 par armes à feu légères
2.3 présentant des risques particuliers
2.3.1 salles de sport
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Les différents types de verre de sécurité et leurs applications dans le bâtiment
Verre
trempé
6 mm
Verre
feuilleté
33.1
4 mm
-
44.2
6 mm
6 mm
33.2
33.1
-
44.2
4 mm
33.1
4 mm
33.1
-
*
-
33.2
**
4 mm
-
33.1
44.4
4 mm
-
33.1
44.2
4 mm
-
33.1
**
2.3.1.1 au-dessus de 2 m
2.3.1.2 en-dessous de 2 m
2.3.2 cliniques psychiatriques et établissement assimilés
2.3.3 en des lieux publics en-dessous de 2 m
Passages couverts: voir toitures
PORTES:
1. Risques normaux
1.1 tout en verre
1.2 comportant une partie vitrée en-dessous de 1,4 m par rapport au niveau du
revêtement du sol
2. Risques exceptionnels
2.1 présentant un risque de vol par effraction, magasins d'articles de luxe, …
2.2 présentant un risque d'agression
2.2.1 par jet de pierres ou d'autres objets
2.2.2 par armes à feu légères
2.3 présentant des risques particuliers
2.3.1 cours d'école, salles de sport
2.3.2 cliniques psychiatriques et établissement assimilés
Portes-fenêtres: voir porte
RAMPES:
1. avec protection complémentaire contre le risque de chute de personnes et
surplombant une zone à forte concentration humaine
2. sans protection résiduelle contre le risque de chute de personnes
SÉPARATIONS DE BALCONS descendant à moins de 90 cm du niveau du
revêtement du sol
Sous-plafond: voir toitures
TOITURES: surplombant une zone à forte concentration humaine (ne concerne pas les
serres de culture)
Trumeaux: Voir parois
Vérandas: voir toitures et parois
VITRINES:
1. Risques normaux: descendant jusqu'à moins de 90 cm du niveau de revêtement du
sol (du côté de la plus grande accessibilité)
2. Risques exceptionnels
2.1 présentant un risque de vol par effraction: banques, , magasins de luxe, …
2.2 présentant un risque d'agression
2.2.1 par jet de pierres ou d'autres objets
2.2.2 par armes à feu légères
4 mm
-
33.1
44.4
44.4
44.4
8 mm
6 mm
33.2
-
*
-
33.2
**
-
44.4
44.4
6 mm
33.1
6 mm
44.2
(33.1)
-
33.1
8 mm
66.2
-
*
-
66.2
**
-: ne peut être utilisé
* concerne la résistance à l'effraction
** concerne la résistance aux armes à feu
4 mm
33.2
4 mm
33.1
4 mm
33.1
-
44.2
-
*
-
33.2
**
Remarques sur le tableau:
1. Les épaisseurs mentionnées constituent un minimum par rapport à l'essai
réalisé. En pratique, ces épaisseurs doivent être adaptées aux dimensions du
verre, aux sollicitations correspondant à l'application et au mode de fixation.
2. La classification d’un produit doit être certifiée par un laboratoire
indépendant.
3. Dans le cadre de la normalisation européenne, de nouvelles méthodes d'essais
ont été développées. Ces méthodes d'essais ainsi que les normes d'application
qui sont pour l'instant en cours d'adaptation, remplaceront à l'avenir les exigences
indiquées ci-dessus.
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Les différents types de verre de sécurité et leurs applications dans le bâtiment
4 REFERENCES
1) Institut belge de normalisation. NBN S 23-002 Vitrerie (STS 38). Bruxelles, IBN, 1989.
2) Centre scientifique et technique de la construction. Le verre et les produits verriers Fonction des vitrages. Bruxelles, CSTC, Note d'information technique, n°214, décembre
1999.
3) Institut belge de normalisation. NBN EN 12543-6; Verre dans la construction - Verre
feuilleté et verre feuilleté de sécurité - Partie 6: Aspect; 11/98.
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