Le verre est l'un des matériaux de construction les plus populaires et les plus polyvalents utilisés aujourd'hui, en partie en raison de ses performances solaires et thermiques en constante amélioration. Une façon d'atteindre cette performance est l'utilisation de revêtements à faible émissivité passive et à contrôle solaire. Alors, qu'est-ce que le verre low-e? Dans cette section, nous vous fournissons un aperçu détaillé des revêtements.
Afin de comprendre les revêtements, il est important de comprendre le spectre de l'énergie solaire ou l'énergie du soleil. La lumière ultraviolette (UV), la lumière visible et la lumière infrarouge (IR) occupent toutes différentes parties du spectre solaire - les différences entre les trois sont déterminées par leurs longueurs d'onde.
• La lumière ultraviolette, qui est la cause de la décoloration des matériaux intérieurs tels que les tissus et les revêtements muraux, a des longueurs d'onde de 310 à 380 nanomètres lors de la présentation des performances du verre.
• La lumière visible occupe la partie du spectre entre les longueurs d'onde d'environ 380 à 780 nanomètres.
• La lumière infrarouge (ou énergie thermique) est transmise sous forme de chaleur dans un bâtiment et commence à des longueurs d'onde de 780 nanomètres. L'infrarouge solaire est communément appelé énergie infrarouge à ondes courtes, tandis que la chaleur émise par des objets chauds a des longueurs d'onde plus élevées que le soleil et est appelée infrarouge à ondes longues.
Les revêtements Low-E ont été développés pour minimiser la quantité de lumière ultraviolette et infrarouge qui peut traverser le verre sans compromettre la quantité de lumière visible transmise.
Lorsque la chaleur ou l'énergie lumineuse est absorbée par le verre, elle est soit déplacée par l'air en mouvement, soit réémise par la surface du verre. La capacité d'un matériau à rayonner de l'énergie est appelée émissivité. En général, les matériaux hautement réfléchissants ont une faible émissivité et les matériaux de couleur plus foncée terne ont une émissivité élevée. Tous les matériaux, y compris les fenêtres, émettent de la chaleur sous forme d'énergie infrarouge à ondes longues en fonction de l'émissivité et de la température de leurs surfaces. L'énergie radiante est l'un des principaux moyens de transfert de chaleur avec les fenêtres. La réduction de l'émissivité d'une ou plusieurs des surfaces vitrées améliore les propriétés isolantes d'une fenêtre. Par exemple, le verre non revêtu a une émissivité de 0,84, tandis que le contrôle solaire Vitro Architectural Glass (anciennement verre PPG) Solarban® Le verre 70XL a une émissivité de 0,02.
C'est là que les revêtements à faible émissivité (ou verre à faible émissivité) entrent en jeu. Le verre à faible émissivité a un revêtement transparent microscopiquement mince - il est beaucoup plus fin qu'un cheveu humain - qui réfléchit l'énergie infrarouge à ondes longues (ou la chaleur). Certains faibles e reflètent également des quantités importantes d'énergie infrarouge solaire à ondes courtes. Lorsque l'énergie thermique intérieure tente de s'échapper vers l'extérieur plus froid pendant l'hiver, le revêtement à faible émissivité réfléchit la chaleur vers l'intérieur, réduisant la perte de chaleur rayonnante à travers le verre. L'inverse se produit pendant l'été. Pour utiliser une analogie simple, le verre à faible émissivité fonctionne de la même manière qu'un thermos. Un thermos a une doublure argentée, qui reflète la température de la boisson qu'il contient. La température est maintenue en raison de la réflexion constante qui se produit, ainsi que des avantages isolants que l'espace d'air fournit entre les coques intérieure et extérieure du thermos, semblable à une unité de verre isolant. Étant donné que le verre à faible émissivité est composé de couches extrêmement minces d'argent ou d'autres matériaux à faible émissivité, la même théorie s'applique. Le revêtement argent low-e reflète les températures intérieures à l'intérieur, gardant la pièce chaude ou froide.
Types de revêtements à faible émissivité et processus de fabrication
Il existe en fait deux types différents de revêtements à faible émissivité: les revêtements passifs à faible émissivité et les revêtements à contrôle solaire à faible émissivité. Les revêtements passifs à faible émissivité sont conçus pour maximiser le gain de chaleur solaire dans une maison ou un bâtiment afin de créer un effet de chauffage «passif» et de réduire la dépendance au chauffage artificiel. Les revêtements à contrôle solaire low-e sont conçus pour limiter la quantité de chaleur solaire qui passe dans une maison ou un bâtiment dans le but de garder les bâtiments plus frais et de réduire la consommation d'énergie liée à la climatisation.
Les deux types de verre à faible émissivité, le contrôle passif et solaire, sont produits par deux méthodes de production primaires - pyrolytique, ou «couche dure», et dépôt sous vide par pulvérisation magnétique (MSVD), ou «couche souple». Dans le processus de pyrolyse, qui est devenu courant au début des années 1970, le revêtement est appliqué sur le ruban de verre pendant qu'il est produit sur la ligne de flotteur. Le revêtement «fusionne» ensuite avec la surface du verre chaud, créant une liaison solide qui est très durable pour le traitement du verre pendant la fabrication. Enfin, le verre est découpé en feuilles de stock de différentes tailles pour être expédié aux fabricants. Dans le procédé MSVD, introduit dans les années 1980 et continuellement affiné au cours des dernières décennies, le revêtement est appliqué hors ligne sur du verre prédécoupé dans une chambre à vide à température ambiante.
En raison de l'évolution historique de ces technologies de revêtement, les revêtements passifs à faible émissivité sont parfois associés au processus pyrolytique et aux revêtements à contrôle solaire à faible émissivité avec MSVD, mais ce n'est plus tout à fait exact. En outre, les performances varient considérablement d'un produit à l'autre et d'un fabricant à l'autre (voir le tableau ci-dessous), mais des tableaux de données de performance sont facilement disponibles et plusieurs outils en ligne peuvent être utilisés pour comparer tous les revêtements à faible émissivité sur le marché.
Emplacement du revêtement
Dans un double panneau standard IG, il y a quatre surfaces potentielles sur lesquelles les revêtements peuvent être appliqués: la première (# 1) surface fait face à l'extérieur, les deuxième (# 2) et la troisième (# 3) surfaces se font face à l'intérieur du vitrage isolant et sont séparés par une entretoise périphérique qui crée un espace d'air isolant, tandis que la quatrième surface (# 4) fait face directement à l'intérieur. Les revêtements passifs à faible émissivité fonctionnent mieux lorsqu'ils se trouvent sur la troisième ou quatrième surface (la plus éloignée du soleil), tandis que les revêtements à contrôle solaire à faible émissivité fonctionnent mieux lorsqu'ils sont sur le verre le plus proche du soleil, généralement la deuxième surface.
Mesures de performance des revêtements à faible émissivité
Des revêtements à faible émissivité sont appliqués sur les différentes surfaces des vitrages isolants. Qu'un revêtement à faible émissivité soit considéré comme un contrôle passif ou solaire, ils offrent des améliorations des valeurs de performance. Les éléments suivants sont utilisés pour mesurer l'efficacité du verre avec des revêtements à faible émissivité:
• Valeur U est la cote attribuée à une fenêtre en fonction de la perte de chaleur qu'elle permet.
• Transmission de la lumière visible est une mesure de la quantité de lumière qui traverse une fenêtre.
• Coefficient de gain de chaleur solaire est la fraction du rayonnement solaire incident admis à travers une fenêtre, à la fois directement transmise et absorbée et ré-rayonnée vers l'intérieur. Plus le coefficient de gain de chaleur solaire d'une fenêtre est bas, moins elle transmet de chaleur solaire.
• Gain lumière-solaire est le rapport entre le coefficient de gain de chaleur solaire (SHGC) de la fenêtre et sa valeur de transmission de la lumière visible (VLT).
Voici comment les revêtements se mesurent en minimisant la quantité de lumière ultraviolette et infrarouge (énergie) qui peut traverser le verre sans compromettre la quantité de lumière visible transmise.
Lorsque l'on pense aux conceptions de fenêtres: la taille, la teinte et d'autres qualités esthétiques viennent à l'esprit. Cependant, les revêtements à faible émissivité jouent un rôle tout aussi important et affectent considérablement les performances globales d'une fenêtre et les coûts totaux de chauffage, d'éclairage et de refroidissement d'un bâtiment.
Heure du Message: 13 août 2020