Brevet FR2720062A1 — publié le 19951124

Structure de vitre pour un vitrage isolant pare-feu L'invention concerne une structure de vitre pour un vitrage iso- lant pare-feu, notamment pour un vitrage utilisable en toiture, dans des plafonds ou dans des plans inclinés. On connaît depuis longtemps déjà des toits en verre, par exemple pour des serres, des gares, des puits de lumière, des jardins d'hiver et ana- logues, qui protègent des intempéries l'espace situé en dessous et permet- tent son éclairage par la lumière du jour. Lorsque les conditions environnantes ne sont pas favorables, par exemple lorsque la distance vis-à-vis du voisin n'est pas suffisante, il peut être nécessaire de réaliser un tel vitrage sous forme de vitrage pare- feu conforme aux prescriptions en matière de protection contre l'incendie. Ces prescriptions prévoient qu'un vitrage pare-feu doit être conçu pour résister pendant une durée déterminée à un incendie, ceci afin d'empêcher la propagation du feu, par exemple à un bâtiment voisin. Conformément à l'état de la technique (par exemple DE 39 05 727), on utilise pour les vitrages pare-feu inclinés, des structures de vitres formées de deux feuilles de verre espacées l'une de l'autre et parmi les- quelles l'une, le plus souvent la feuille située côté extérieur du bâtiment, est constituée d'un verre spécial pour vitrages pare-feu, par exemple d'un verre de borosilicates, tandis que l'autre feuille est en général constituée d'un verre précontraint à base de soude et de chaux. De tels vitrages incli- nés existent pour les classes de résistance au feu G30 et G60 selon norme DIN 4102, 13ème partie. Un certain inconvénient de ces vitrages réside dans leur durée limitée de résistance au feu, laquelle est de 60 minutes maximum (Classe de résistance au feu G60) et ne peut être augmentée de manière sensible dans les systèmes de vitrage existants, même moyennant des dépenses constructives importantes. Pourtant, il est souhaitable dans de nombreu- ses applications d'obtenir une protection efficace contre le feu, c'està- dire de disposer d'un vitrage qui résiste au feu pendant 90 minutes mini- mum (Classe de résistance au feu G90, G120). L'objectif de la présente invention est de réaliser une structure de vitre pour un vitrage pare-feu incliné, qui permette de satisfaire au moins les exigences de la classe de résistance au feu G90 selon la norme DIN 4102, 13ème partie. Cet objectif est atteint au moyen d'une structure de vitre dans laquelle il est prévu entre deux feuilles de verre extérieures une feuille de vitro-céramique transparente. Il est connu que la vitro-céramique transparente, de par ses pro- priétés physiques, constitue un matériau parfaitement adapté pour une feuille de vitrage pare-feu. En effet le coefficient de dilatation de la vitro- céramique est faible avec 0,0 +0,3 * 10-6K-1, ce qui réduit le risque d'écla- tement résultant de contraintes thermiques entre le centre de la vitre qui se trouve à une température élevée et le bord plus froid; par ailleurs, de par son état cristallin, la vitro-céramique transparente possède un point de ramollissement très élevé (généralement supérieur à 1000 C) grâce à quoi la durée de résistance au feu est très élevée. Néanmoins, l'utilisation de feuilles de vitro-céramique dans les vitrages pare-feu ne s'est pas géné- ralisée car ces vitres n'étant pas précontraintes thermiquement (DIN 1249), leur résistance mécanique et leur résistance à la flexion sont fai- bles. Des blessures de la surface de la vitre, par exemple dues à un montage défectueux ou peu soigné ou à un nettoyage avec des produits mal adaptés abaissent encore la résistance des feuilles de vitro-céramique à un point tel que de faibles sollicitations mécaniques lors d'un incendie, comme elles peuvent apparaître à la suite d'une déformation du cadre, peuvent entraîner la rupture de la vitre. C'est pourquoi l'utilisation de feuilles de vitro-céramique comme vitrages pare-feu est restée limitée à quelques applications particulières. Conformément à la présente invention, la résistance de la vitro- céramique transparente est préservée, c'est-à-dire que la vitro- céramique est montée sans défaut, telle qu'elle est produite, dans le système de vitrage complexe et elle est protégée de toute attaque mécanique pouvant entraîner une diminution de sa résistance mécanique. Le montage entre deux feuilles de verre permet de réduire les contraintes mécaniques appa- raissaent lors d'un incendie (par exemple par suite de déformations du cadre). De la sorte, les risques de rupture de la feuille de vitrocéramique sont considérablement réduits. Le montage central de la feuille de vitro-céramique, d'une part permet de protéger la vitro-céramique vis-à-vis des blessures inévitables en utilisation pratique et d'autre part garantit une plus grande flexibilité du vitrage composite à trois feuilles qui entraîne une diminution des contraintes de flexion induites dans le cas d'un incendie. En ce qui concerne les deux feuilles extérieures, les caractéristiques de la feuille située côté pièce seront normalement choisies en fonction des exigences en matière de sécurité; par exemple cette feuille est habituellement pré- contrainte de manière à ce qu'elle éclate en morceaux lors d'un incendie et que tout risque de blessure et de coupure par les morceaux de verre soit exclu. Une autre possibilité de plus en plus répandue consiste à utiliser un verre de sécurité composite (selon norme DIN 1249) formé de deux feuilles de verre flotté et d'une feuille intermédiaire de PVB (polybutyral de vinyle). La feuille tournée vers l'extérieur est choisie de manière à répondre aux exigences de la construction sur le plan des caractéristiques statiques telles que par exemple poids de la neige et/ou pression du vent. Cette feuille peut elle aussi être précontrainte, toutefois souvent à un degré moindre afin que celle-ci n'éclate pas en morceaux en cas blessure de sa surface. Par ailleurs, ces feuilles peuvent avoir des épaisseurs importantes. Les deux feuilles extérieures sont généralement constituées de verre flotté à base de soude et de chaux. Les propriétés anti-feu de ce vitrage complexe peuvent être considérablement améliorées en réalisant l'une des feuilles au moins, le plus souvent la feuille extérieure côté feu, en verre de borosilicates à point de fusion élevé, par exemple en verre de borosilicates 3.3. Pour obtenir un coefficient de transmission thermique (coeffi- cient k) aussi faible que possible, il est avantageux de munir l'une des feuilles au moins d'une couche réfléchissant le rayonnement infrarouge. Cette couche réfléchissante peut être appliquée sur la feuilles de vitro- céramique; toutefois il est préférable d'appliquer ladite couche réfléchis- sante sur les deux feuilles extérieures, sur la face de celles-ci qui est tour- née vers l'espace intermédiaire. On peut utiliser comme comme couche réfléchissant le rayonnement infrarouge des films métalliques connus à base de chrome, d'aluminium, de nickel, de cuivre, d'argent, d'or ou des revêtements connus à base de titane, d'aluminium, de silicium, d'étain, de bismuth, d'indium, de cérium ou de zirconium. Pour améliorer le coefficient k de transmission thermique, le volume intérieur du vitrage peut être rempli d'un gaz rare (krypton, xénon ou argon) ou d'un gaz autre à poids moléculaire élevé (par exemple d'hexa- fluorure de soufre ou d'hydrocarbures halogénés). Afin de maintenir à un faible niveau la sollicitation des vitres résultant de l'augmentation de la pression en cas d'incendie, il est avanta- geux de prévoir une soupape fusible dans la région de l'intercalaire, comme cela est connu en soi (par exemple DE-PS 36 37 064). Des verres céramisés à base de silicates, lithium et aluminium, par exemple commercialisés par la société SCHO1T GLASWERKE sous la marque "ROBAX " sont particulièrement bien adaptés pour la feuille de vitro-céramique. Pour les vitres extérieures, du verre flotté courant à base de soude et de chaux convient, lequel verre est fréquemment utilisé en raison de son prix avantageux; des verres spéciaux à point de fusion élevé, tels que par exemple des verres de borosilicates ayant pour composition 70- 87 % SiO2, 7-15 % B203, 1-7 % A1203, reste ment. Exemple: On réalise un vitrage complexe formé de trois feuilles de verres. Les dimensions du vitrage sont 0,8 * 1,5 m. Les différentes feuilles sont maintenues à distance réciproque de 8 mm par un profilé formant interca- laire. Les feuilles sont collées entre elles au moyen d'une masse de collage et d'étanchéité à base de silicone. Les feuilles extérieures ont une épais- seur de 6 mm chacune et sont formées d'un verre flotté du commerce à base de soude et de chaux. Elles sont pourvues au niveau de leur surface inté- rieure de couches thermo-réfléchissantes à base d'indium et d'oxyde d'étain (ITO). La feuille de vitro-céramique disposée entre les feuilles extérieures a une épaisseur de 5 mm et est constituée d'une vitro- céramique à base de silicates, lithium et aluminium (ROBAX ). Les feuilles extérieures de verre flotté sont dotées d'une précontrainte de compression > 50 N/mm2 appliquée par voie thermique. Après montage dans un cadre adapté, le vitrage composite est soumis à un essai au feu selon la norme DIN 4102, Partie 13. Les feuilles en verre flotté éclatent au bout de 4 minutes; la feuille de vitro- céramique résiste au passage du feu pendant plus de 115 minutes. Les exigences de la classe de résistance au feu G90 sont ainsi parfaitement et brillamment satisfaites. REVENDICATIONS 1. Structure de vitre pour un vitrage isolant pare-feu composée d'au moins trois feuilles mutuellement espacées, caractérisée par le fait qu'une feuille de vitro-céramique transparente est disposée entre les deux feuilles extérieures. 2. Structure de vitre selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les deux feuilles extérieures sont formées de verre à base de chaux et de soude. 3. Structure de vitre selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'au moins une des deux feuilles extérieures est en verre à base de borosilicates. 4. Structure de vitre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'au moins une des deux feuilles extérieures est dotée d'une précontrainte superficielle de compression. 5. Structure de vitre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'au moins une des deux feuilles extérieures est pourvue d'un revêtement réfléchissant la chaleur. 6. Structure de vitre selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'une soupape fusible est insérée dans la région des intercalaires.