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Matériau Le verre se plie à toutes les formes
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Matériau Le verre se plie à toutes les formes

ISABELLE DUFFAURE-GALLAIS |  le 01/02/2007  |  RéalisationsGros œuvreVerreProduits et matérielsConjoncture

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Quasiment toutes les applications du verre en façade plane sont transposables aux surfaces courbes moyennant des délais d’étude et de réalisation allongés, et des coûts alourdis. En l’absence de méthodes normalisées, chaque opération nécessite une étude approfondie.

Recherche de transparence et goût pour les formes courbes et ondulantes sont deux des tendances actuelles de l’architecture (voir « Le Moniteur » du 13 octobre 2006, p. 65). Pour répondre à ces attentes, les techniques verrières progressent.

Le procédé le plus classique pour bomber le verre consiste à faire chauffer dans un four de courbage une feuille plane jusqu’à son ramollissement, en lui donnant la forme désirée au moyen d’un moule. Le verre revient ensuite à la température ambiante selon une courbe de refroidissement très précise pour éviter des tensions internes. Peu de miroitiers disposent des moyens matériels et des compétences pour ces opérations. Les façadiers français font le plus souvent appel au transformateur italien Sunglass et à l’espagnol Cricursa.

Verres « bombables ». La technique de bombage peut s’appliquer à tous types de verres et le produit, une fois bombé, se prête à l’assemblage en verre feuilleté. Jusque récemment, les couches tendres à hautes performances, assurant à la fois contrôle solaire et basse émissivité, résistaient mal au bombage. Il fallait recourir à des couches dures pyrolytiques n’apportant que l’une des fonctions et les combiner sur les différentes faces des vitrages isolants (faces 2 et 3). Mais les verriers proposent désormais des verres à couches « bombables » et à hautes performances, comme le Sun-Guard HP Neutral 61 de Guardian. « Outre l’opération de bombage, le soin apporté au transport et à la manipulation des verres après façonnage, puis à l’ajustement sur les profilés de menuiserie, alourdit les coûts et allonge les délais », analysent unanimement les entreprises de façade. Mais leur plus grande difficulté reste la réalisation des doubles vitrages. La certification Cekal des vitrages isolants ne s’applique qu’aux verres plans. En plus des performances thermiques et acoustiques, elle vise la résistance à la pénétration de l’humidité des joints d’assemblage périphériques. Or, pour les vitrages courbes, cette donnée dépend de nombreux paramètres tels que la dimension, l’épaisseur des verres et de la lame d’air, le rayon de courbure… et il n’existe pas d’essais normalisés. Pour chaque cas une simulation s’impose, réalisée au moyen du seul modèle de calcul disponible, développé par le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB). Les verres bombés étant plus rigides que les verres plans, ils n’absorbent pas les augmentations de volume de la lame d’air en cas d’échauffement ou de dépression de la façade due au vent. C’est alors le joint de scellement qui est mis à l’épreuve de la pression de la lame d’air.

Influence de l’altitude. Ces sollicitations peuvent mener à la rupture du joint et à l’entrée de l’humidité dans le vitrage isolant, entraînant un dépôt de buée irréversible. Les façades revêtues de verre courbe font souvent l’objet d’une appréciation technique d’expérimentation (Atex) et les efforts de traction sur les joints des vitrages sont soigneusement calculés, notamment pour les parties de façades les plus exposées aux sollicitations extérieures. La différence d’altitude entre le lieu de fabrication du double vitrage et le chantier a aussi une influence sur la pression de la lame d’air. La valeur admissible des efforts de traction dans les joints est de 0,65 N/mm. Elle pourrait être revue à la hausse au terme d’une campagne d’essais menée par la société d’expertise CEBTP Solen et d’un programme de recherche lancé par le CSTB pour mieux connaître le comportement des matériaux.

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6 000 m2 de vitrage bombé à froid (Strasbourg)

L’entreprise allemande Seele commence en février la pose du vitrage de la verrière de la gare de Strasbourg. Originalité de cette opération : le vitrage est cintré à froid et feuilleté par l’entreprise elle-même, dans ses ateliers bavarois de Gersthofen. Cette technique, plus économique que le formage à chaud, consiste à placer la plaque de verre dans un cadre métallique horizontal puis à lui appliquer une charge, avant de la passer en étuve pour réaliser le feuilletage. Les 6 000 m2 de vitrage offriront le maximum de résistance aux charges mécaniques et une grande transparence pour préserver la vue sur l’ancien bâtiment classé monument historique.

Maître d’ouvrage : Communauté urbaine de Strasbourg, SNCF, Compagnie des transports strasbourgeois, Réseau ferré de France.

Maître d’œuvre : Arep.

Entreprise : Seele.

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Voûtains en verre cintré feuilleté chauffant (Paris-La Défense)

Dans le cadre de la restructuration de la tour Ariane de Paris-La Défense (Hauts-de-Seine), un hall d’accueil est ajouté au rez-de-chaussée. Il est couvert d’une verrière constituée de voûtains en verre en forme de U renversé reposant sur des chéneaux métalliques. Les 80 éléments de 1,40 x 1,40 m en plan étaient initialement prévus en double vitrage mais la forte courbure les rendait si rigides que la moindre dilatation de la lame d’air risquait d’entraîner la rupture des joints de scellement ou des verres. Ils sont finalement réalisés en vitrage simple feuilleté de composition 10.6.4 : 10 mm de vitrage clair recuit, 4 feuilles de PVB et 6 mm de verre clair trempé recuit comportant, à l’interface avec le PVB, une couche métallique basse émissivité. Pour éviter la condensation sur le vitrage, cette couche métallique est mise en résistance électrique et devient ainsi chauffante, selon le même principe que les pare-brise de voiture.

Maître d’ouvrage : Espace Expansion.

Maître d’œuvre/architectes : Silvio Petraccone & Michel Vodar. E

Bureau de contrôle : Socotec.

Entreprise : Laubeuf.

Fournisseur produits verriers : Sunglass.

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Proue en VEC courbe de 185 m de haut (Paris-La Défense)

Décrite par ses concepteurs comme « une grande feuille de verre pliée verticalement au sud », la tour T1 de Paris-La Défense culmine à 185 m du sol. Sa proue orientée au sud est revêtue de 2 345 m2 de mur rideau courbe prolongeant une façade à facettes puis plane. Le double vitrage est constitué d’une vitre sérigraphiée de 10 mm d’épaisseur côté extérieur, d’une lame d’air de 16 mm et d’une vitre intérieure de 12 mm. Contrôle solaire et faible émissivité, indispensables au confort thermique d’hiver et d’été, sont assurés par une couche métallique invisible sur la face interne de la vitre extérieure. Trop tendre pour supporter l’opération de bombage, elle a dû être appliquée après la mise en forme des verres, avant l’assemblage des doubles vitrages. Et pour s’assurer que les actions du vent ou l’échauffement de la lame d’air dans le double vitrage ne provoquent pas d’efforts de traction excessifs sur les joints de scellement des doubles vitrages posés en VEC, des calculs ont été confiés au CSTB par l’entreprise de façade Permasteelisa.

Maître d’ouvrage : SNC Avenir Danton Défense.

Maître d’œuvre/architectes : Valode & Pistre.

Bureau de contrôle : Socotec.

Entreprise : Permasteelisa.

Cintrage et traitement thermique des verres : Sunglass.

Application couche métallique et assemblage double vitrage bombé : Flachglas Wernberg.

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Nervures à double courbure (Paris)

La façade de verre de son atrium est l’un des multiples défis techniques du nouveau siège social de Bouygues (voir « Le Moniteur » du 1er décembre 2006, p. 82). En particulier les six nervures horizontales qui rythment cette peau transparente bombée. Des essais ont d’abord été réalisés pour s’assurer que le faible rayon de courbure (15 cm) des éléments n’altérait pas la transparence du verre. Chaque pièce de 2 m de long devait ensuite être cintrée selon un rayon de 12 m perpendiculairement à ce pliage, qui la rendait très rigide. Cette étape franchie, il restait à assembler les verres pour constituer un double vitrage isolant. Côté extérieur, un feuilleté 66.2 faiblement émissif. A l’intérieur, une vitre de 6 mm imposait trop de contraintes aux joints de scellement et une vitre de 4 mm, moins rigide mais plus fragile risquait la casse. Après moult essais et notes de calcul, le double vitrage a été abandonné pour ne garder que le verre feuilleté. La ventilation devrait être suffisante pour éviter la condensation sur ces vitres.

Maître d’ouvrage : SNC Les Bernaches.

Maître d’œuvre : Kevin Roche.

Bureau d’études : RFR.

Entreprise : Verre & Métal Entreprise.

Verre bombé : Sunglass.

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