Vitrage sous vide : un banc d’essai précise l’impact des charges thermiques

Le vitrage isolant sous vide (VIG) intéresse particulièrement la rénovation énergétique des bâtiments anciens, car il peut associer une faible épaisseur à des performances thermiques élevées. Selon l’article technique publié par glassOnWeb en anglais, des valeurs de coefficient de transmission thermique Ug comprises entre 0,3 et 0,7 W/(m²K) sont rapportées pour cette technologie. Cette compacité facilite son intégration dans des fenêtres existantes, notamment lorsque l’épaisseur disponible limite le recours à un triple vitrage classique.

Les auteurs Franz Paschke, Matthias Seel, Miriam Schuster et Michael Kraus, du Glass Competence Center de l’université technique de Darmstadt, se sont concentrés sur un cas de charge encore insuffisamment encadré : l’écart de température entre les deux faces du vitrage. Les deux feuilles de verre étant reliées par un scellement périphérique rigide, leur dilatation différentielle provoque une flexion de l’unité vers la face la plus chaude. Des écarts de température entre le centre et les bords peuvent également créer des contraintes susceptibles de favoriser une rupture thermique.

Pour étudier ce phénomène, l’équipe a adapté une enceinte thermique Nabertherm N 50 afin d’y installer des éprouvettes verticales de 350 × 350 mm composées de deux feuilles de verre de 4 mm. Dix capteurs thermiques ont mesuré l’air et les surfaces vitrées, tandis que deux capteurs laser ont suivi la flèche au centre et sur le bord. Les essais ont comporté sept paliers, de 30 à 90 °C, maintenus chacun pendant 30 minutes. L’absence initiale de ventilation a toutefois créé un gradient d’air de 55,3 °C entre le haut et le bas de l’enceinte lorsque la consigne atteignait 90 °C.

Ce résultat montre que la température de l’air ne peut pas être utilisée directement comme charge thermique sans risque de fausser le calcul. Dans l’étude, l’emploi de la température mesurée au centre du vitrage surestimait la contrainte d’environ 29 %, tandis que l’écart entre les températures d’air conduisait à une surestimation de 56 % par rapport à la charge réelle définie par la température moyenne de chaque feuille. Les auteurs prévoient donc d’ajouter une ventilation, un écran coupe-vent et, à terme, des mesures simultanées de température, de déformation et de contrainte. Ces travaux alimentent la mise au point de critères de dimensionnement plus fiables pour le VIG, alors que le produit reste encore dépourvu d’un cadre européen pleinement harmonisé.