Les intercalaires à rupture de pont thermique (warm edge) sont importants pour éviter à la fenêtre une perte d’énergie vers l’extérieur.
Les entreprises qui les inventent veulent séduire les fabricants de vitrages isolants avec des produits de plus en plus simples à insérer. Coup d’œil.
‘‘ Les espaceurs, forts en atouts majeurs ’’
Considérée parfois comme un simple "trou" à boucher dans l’enveloppe du bâtiment, une fenêtre est plus complexe à fabriquer et à mettre en œuvre qu’il n’y paraît. Car son rôle est à la fois de transmettre la lumière naturelle dans le logement, tout en l’isolant du froid et de la chaleur de l’extérieur. Longtemps imparfaite, la fenêtre laissait s’échapper dans la nature de précieuses calories. Pour l’éviter, les fabricants de vitrages isolants (VI) ont amélioré successivement les profilés – bois, aluminium ou PVC (coefficient Uf) – avant de s’attaquer aux déperditions du verre lui-même (coefficient Ug).
Plus récemment, ils se sont intéressés au Ψg (lire “psi” g) : le coefficient de déperdition de chaleur produit par l’intercalaire qui sépare les feuilles de verre dans un vitrage isolant. D’abord réalisé en acier ou en inox, l’intercalaire placé en bord de vitrage conduisait la chaleur du logement vers l’extérieur. À partir de 2007, l’invention des intercalaires en matériaux composites à rupture de pont thermique a amélioré la situation.
© Cekal
Nommés "warm edge" parce qu’ils procurent un effet de bords chauds, ils progressent, comme le confirme Nelly Philipponnat, présidente du CEKAL, l’organisme de certification volontaire accrédité par le Cofrac qui atteste de façon impartiale que les vitrages mis en vente par les fabricants sont conformes aux exigences de son référentiel : « nous constatons une progression du taux de warm edge dans les vitrages isolants certifiés. Nous avons même adapté certaines de nos règles pour pouvoir prendre en compte cette augmentation. Nous l’avons également prise en considération dans notre référentiel. Dans le suivi de qualité que nous menons sur les vitrages isolants, il est traité comme étant un élément extrêmement important ».
Les réglementations RT, puis RE ont déjà entraîné de nombreuses innovations. « Chez CEKAL, on voit surtout que l’optimisation de la performance des vitrages isolants est due à deux phénomènes : l’introduction du warm edge, pour une part. Et les taux de remplissage de gaz que les fabricants mettent entre les lames de verre. La majorité des vitrages isolants que nous certifions aujourd’hui ont un taux de gaz argon de 90 % », souligne Nelly Philipponnat.
Les différentes perceptions de l’espaceur warm edge
Avant d’être inséré dans une fenêtre, l’espaceur warm edge doit présenter plusieurs caractéristiques qualifiantes en tant que produit, telles que l’esthétique, la durabilité, l’étanchéité, la résistance au vent et aux variations de température. Et, bien entendu, il doit prouver son efficacité en faveur de l’isolation thermique. Mais il doit aussi être pratique à manipuler et à mettre en œuvre pour accompagner la productivité des industriels de la menuiserie.
© Swisspacer - Swisspacer a décliné une gamme de 17 couleurs pour accorder ses espaceurs aux menuiseries et en soigner l’esthétique
« Le fabricant de vitrages isolants a ses propres préoccupations. Toute la journée, il surveille la vitesse et la qualité de production, les livraisons, etc. En général, il a peu de temps pour fabriquer ses vitrages : en trois jours, il faut que ce soit livré. Cela va très, très vite. Il a aussi une relation particulière avec son gammiste, surtout s’il utilise le PVC parce que c’est toujours un petit peu compliqué. Plus les machines sont complexes, plus la relation entre les deux acteurs est forte… Alors que le fabricant de vitrage pourrait éventuellement changer plus facilement de fournisseur. Il n’aura pas de mal à trouver un 4-16-4 chez untel ou untel », explique Björn Kluth, directeur des ventes et marketing France de Swisspacer, filiale de Saint-Gobain.
L’attention portée à la technicité des espaceurs diffère aussi en fonction de la taille des fabricants de menuiserie. « Les plus petits ont souvent pour préoccupation principale d’obtenir un vitrage pour fermer leur fenêtre, puis la vendre. Les artisans et leurs clients veulent en effet disposer d’une menuiserie finie. La plupart d’entre eux ne recherchent pas forcément la performance. Ils commandent un warm edge générique. Ils auront du Swisspacer si jamais quelqu’un leur en livre : il n’y a pas une grosse distinction entre Swisspacer et un autre warm edge. Si un produit est plus répandu que ses concurrents, c’est celui-là qui est livré », renseigne Björn Kluth.
En revanche, les bureaux d’études des gros faiseurs savent très précisément quelles sont les performances des espaceurs : ils recherchent le produit qui correspond à leurs attentes. Tant que les gammes sont existantes, il n’y a pas forcément besoin de les redéfinir. Mais si elles changent ou évoluent, il devient nécessaire d’en redéterminer les performances.
« Et c’est là que l’on commence à intégrer Swisspacer. Mais la difficulté est que, souvent, les fabricants de menuiseries ont plusieurs fournisseurs. Avant de faire une modification de conception, les bureaux d’études doivent s’assurer que le nouveau produit est bien disponible chez tous les fournisseurs. Dans la région Grand Ouest, cela fonctionne bien », constate Björn Kluth.
© Groupe Devglass - L’unité TAV du Groupe Devglass ; ci-dessus, pose intercalaire kodispace
Côté transformateur, pour le groupe Devglass, « les vitrages isolants sont devenus des ensembles de haute technicité constitués de composants eux-mêmes très complexes. Le verre n’est plus nécessairement une simple feuille de silice, il peut subir différents traitements pour modifier ses caractéristiques et améliorer ses performances : isolation thermique, isolation acoustique, protection solaire, protection des biens et des personnes, occultation, décoration, luminosité, et d’autres fonctions comme l’autonettoyant, l’antireflet, etc… », exprime la porte-parole. « Suivant la destination du vitrage, nous pouvons associer plusieurs de ces fonctionnalités ensemble pour garantir une utilisation optimale. On peut ainsi considérablement diminuer la consommation d’énergie des logements, améliorer le confort en toutes saisons, contribuer au bien-être ».
« Mais pourquoi sélectionner des vitrages performants, sans tenir compte des intercalaires ? ». Là est la question pertinente du transformateur vendéen, qui note : « tandis que l’espaceur traditionnel en aluminium est le point faible d’une ouverture sur le plan thermique, la solution warm edge intègre une technologie qui optimise la performance thermique (Uw) de la fenêtre faisant office de rupture du pont thermique au niveau de la liaison châssis/intercalaire. Il représente plusieurs avantages : il apporte une solution économique pour améliorer l’efficacité énergétique d’une fenêtre ; idéal pour les doubles et triples vitrages ; finition Mat antireflets et disponible en trois couleurs Noir, Gris, Blanc ; étanche à 100 % au gaz et à l’humidité ; repousse l’apparition de la condensation sur la zone de bord du vitrage et de la menuiserie ».
Et de conclure : « il était donc indispensable de proposer à notre offre plusieurs solutions warm edge comme le tgi/thermix, TPS, ou encore le Swisspacer Ultimate ».
Quatre tendances fortes attendues par les industriels du vitrage isolant
Directeur de la gestion de produits chez le fabricant finlandais Glaston, Uwe Risle distingue quatre grandes tendances attendues par les fabricants de vitrages isolants : durabilité, automatisation, flexibilité et qualité.
© Glaston - Avec la technologie TPS®, Glaston répond aux exigences futures en matière de fabrication de vitrage isolant : une production allégée et davantage d'efficacité énergétique dans le monde entier
« Dans le domaine de la durabilité, les exigences en matière d’efficacité énergétique des vitrages isolants sont de plus en plus élevées et s’accompagnent d’une réduction des déchets. En ce qui concerne l’automatisation, les fabricants de VI accordent une grande attention à l’augmentation de la productivité grâce à un degré plus élevé d’automatisation et de numérisation, en raison d’un manque de personnel qualifié ». Et de poursuivre : « la flexibilité des processus de fabrication du vitrage isolant est également d’une grande importance, car différentes géométries de produits doivent être fabriquées sur la même ligne de fabrication du vitrage isolant, avec des temps de changement courts et des coûts d’entreposage réduits. Enfin, la qualité reste une préoccupation majeure, car les unités VI doivent avoir un effet d’isolation élevé combiné à une efficacité énergétique maximale et une longue durée de vie », résume-t-il.
Directeur commercial France et Balkans chez Edgetech, filiale de la société américaine Quanex, Fabrice Keller note lui aussi la tendance des industriels de la menuiserie à s’orienter de plus en plus vers l’automatisation de leur production. « Ce phénomène est lié au Covid-19 qui a engendré beaucoup de stress et de désorganisation dans les entreprises. Les personnes ont parfois eu du mal à s’adapter, perdant leur emploi. Ce qui a contraint les industriels à recourir à l’automatisation des tâches ».
© René Müller - Super Spacer® est un intercalaire flexible à base de silicone. Sa mousse structurelle ne nécessite aucune application à haute température. Il n'est donc plus nécessaire de préchauffer les machines et de les maintenir en marche pour appliquer le produit
L’automatisation recèle néanmoins plusieurs avantages pour les entreprises : elles ne sont plus dépendantes de la disponibilité de la main-d’œuvre ; elles réalisent des économies de masse salariale et elles améliorent l’efficacité de leur production. « Sur notre Super Spacer®, quelle que soit la taille du vitrage, nous parvenons à supprimer des opérations manuelles, ce qui permet de travailler en continu, sans interruption et, finalement, d’augmenter la productivité. Avec l’automatisation, nous réalisons des tâches plus précises avec une qualité améliorée car certaines opérations manuelles peuvent être entachées de défauts, notamment les traces d’empreintes de doigts ou de butyle sur les vitrages qui prennent du temps à être nettoyées. L’automatisation de Super Spacer® permet enfin de limiter les tâches répétitives et d’améliorer les conditions de travail des salariés », argumente Fabrice Keller.
© Technoform
Pour aider ses clients à faire rapidement leur choix entre ses différentes solutions d’espaceurs warm edge,Technoform a mis au point un calculateur thermique. Gratuit, il est disponible en ligne sur le site Internet de Technoform sans nécessité de créer un compte.
L’amélioration produit : une préoccupation constante
Pour correspondre aux attentes des industriels de la menuiserie, Glaston a imaginé la technologie Glaston TPS® (Thermo Plastic Spacer). Cette technologie permet d’alléger le processus de fabrication du vitrage isolant. « L’application directe de l’intercalaire thermoplastique sur la plaque de verre évite les autres étapes de production conventionnelles, comme par exemple la découpe de l’intercalaire, le remplissage du déshydratant, l’assemblage du cadre de l’intercalaire ou l’extrusion du butyle », énumère Uwe Risle.
Glaston est aussi l’inventeur du système de pompes à fûts doubles TPS® qui permet un processus de production sans interruption. « Il garantit un flux continu de matériaux, même en cas de changement de fût en cours de production. Il n’y a pas non plus d’interruption en cas de changement d’épaisseur de cadre. Le nouveau plateau suiveur, breveté et spécialement conçu par Glaston, garantit une capacité de chauffage plus élevée et un flux de matériau optimisé. Cela permet d’améliorer jusqu’à 35 % la production de matériau et la productivité », souligne le directeur de la gestion de produits chez Glaston.
Certains fabricants optent aussi pour de nouveaux matériaux, à l’image de Swisspacer qui lance actuellement son nouvel espaceur rigide Ultimate Pro en Europe. Présenté lors du Salon Glasstec de Düsseldorf, ce produit ne sera commercialisé en France que vers la fin 2024, car il est encore en attente de sa DTA.
© Swisspacer - Le corps de l’intercalaire Swisspacer Ultimate Pro est constitué d’ABS. Plus souple que le SAN de son devancier Swisspacer Ultimate, il facilitera les opérations de “liquidage”, de remplissage ou même au pressage liées à la fabrication des grands cadres
« Alors que le corps de notre produit Ultimate, déjà commercialisé, est en SAN avec 35 % de fibre de verre, celui d’Ultimate Pro est constitué d’ABS. L’espaceur en lui-même reste rigide, mais la différence est surtout intéressante en production. Car l’ABS est plus souple que le SAN. Ce dernier, plus fragile, a tendance à casser quand on le manipule trop. L’ABS facilitera donc les opérations de "liquidage", de remplissage ou même au pressage liées à la fabrication des grands cadres, puisque les vitrages isolants affichent des dimensions de plus en plus grandes », projette Björn Kluth.
Pour l’instant, la largeur d’Ultimate Pro est de 15,45 mm, ce qui permet un tout petit peu plus de jeu, le feuillard remontant un peu plus sur le côté et les perforations étant plus petites, mais plus rapprochées. Quant à la hauteur, elle atteint 6,8 mm. « Quand nous aurons vraiment lancé le produit, nous réaliserons d’autres dimensions », annonce Björn Kluth.
© Edgetech - Avec un coefficient de transmission thermique Ψ allant jusqu'à 0,029 [W/mK], l’intercalaire Super Spacer® est certifié Maison Passive
Chez Glaston, ce sont l’élasticité élevée et la liaison chimique du matériau TPS® qui permettent d’améliorer les performances mécaniques du vitrage isolant en cas de changements environnementaux (chaleur ou froid). La nouvelle technologie TPS® produit aussi moins de déchets : « par rapport à la production traditionnelle de vitrage isolant, la cavité est produite directement à partir d’un tonneau à l’aide de l’application TPS® et les déchets sont donc négligeables. Et contrairement à d’autres solutions sur le marché, le joint en biseau de Glaston ne nécessite aucune retouche thermomécanique, ni aucun processus de finition. Quels que soient les rayons, les espaces d’air petits ou grands entre les unités de verre, notre joint en biseau garantit la plus grande étanchéité au gaz. Lorsqu’il est installé dans un cadre de fenêtre, il rend l’aspect esthétique final admirable », s’enthousiasme Uwe Risle.
En 2024, deux nouveaux intercalaires warm edge arriveront chez Technoform : le SP24 et le SP31. Le SP31 occupe le créneau warm edge standard tandis que le SP24 est un warm edge à haute performance thermique. « Par rapport à nos solutions leaders du marché, le SP14 et le SP18, l’aspect esthétique du SP24 et du SP31 reste le même. Mais ces deux nouveautés apportent une valeur ajoutée au moment de la transformation en vitrages chez les clients industriels de Technoform. Et le SP31 est également meilleur au niveau impact carbone par rapport à la génération actuelle SP14 et SP18 », explique Thibaud Durousset, directeur commercial & opérations France chez Technoform Glass Insulation.
La stabilité mécanique du SP31 a été optimisée pour maximiser la productivité des transformateurs de vitrages. Quant au Technoform SP24, il allie productivité et haute performance thermique. « Le SP24 est pliable à froid avec la meilleure valeur thermique du marché (lambda équivalent de 0,22 W/mK). Il offre des gains de productivité significatifs, comparativement aux solutions à haute performance thermique pliables à chaud. De plus, il garantit une productivité élevée sur toutes les machines standards utilisées sur le marché. Il n’y aucun investissement machine à prévoir de la part du producteur de vitrage isolant », souligne Thibaud Durousset.
© Technoform/Brenac & Gonzalez & Associés - Mis en œuvre par le transformateur de vitrages isolants Soveriso (Groupe Devglass), l’espaceur warm edge Technoform SP14 équipe depuis 2022 l’immeuble de bureaux Îlot 8 Vaise à Lyon, une réalisation des architectes Brenac & Gonzalez & Associés
Souple ou rigide ?
Deux écoles d’intercalaires warm edge existent : souple et rigide. Swisspacer a opté pour l’espaceur rigide, une sorte de profilé à l’intérieur d’un vitrage. « Comparativement à l’espaceur souple, le rigide apporte beaucoup à la menuiserie : les angles bénéficient d’une belle finition avec une performance optimale et des vitrages plus fins… », argumente Björn Kluth. En France, les clients de Swisspacer recherchent la performance ou l’esthétique, et parfois les deux réunis. « Quelques années en arrière, Swisspacer Advanced était préféré à Ultimate. Aujourd’hui, ce dernier se vend de plus en plus. L’emploi de profilés aluminium de plus en plus affinés est une tendance, que ce soit sur des ouvrants cachés ou des ouvrants minimalistes. Par exemple, Millet utilise Swisspacer sur ses menuiseries aluminium extrêmement fines. Et l’espaceur est la première chose que l’on voit quand on regarde la menuiserie. Plus il est visible, et plus il doit être beau, d’autant plus que notre teinte noire mate un peu granulée se marie très bien avec toutes les couleurs tendances des menuiseries aluminium, comme le gris et le noir. Dans l’univers du PVC, la feuillure est toujours un petit peu plus basse. Dans le monde de l’aluminium, elle est affleurante. L’esthétique doit donc être parfaite », plaide Björn Kluth. Mais Fabrice Keller, ardent défenseur de l’espaceur warm edge souple affûte ses arguments. Le premier touche à la productivité : « lorsque vous travaillez avec un robot et avec un intercalaire flexible qui est débité en rouleau, un seul Super Spacer® suffit pour faire le tour de très grands vitrages. Mais lorsque vous mettez en œuvre des espaceurs rigides de 6 m de long, vous allez devoir les assembler. La mise en place sera plus difficile ».
Le deuxième concerne l’esthétique : « poser l’espaceur en une seule fois évite les raccords : le résultat est absolument impeccable. En outre, nous n’avons pas de perforations comme on peut en voir sur les produits de certains confrères et les architectes apprécient particulièrement cette surface lisse et douce ».
Le troisième argument de Fabrice Keller est technique : « l’un de nos clients, désireux d’augmenter la qualité de son vitrage, nous a demandé de développer une gamme afin de mettre davantage de butyle au mètre linéaire. C’est ainsi qu’est né le T-Spacer SG. Ce produit adopte une forme en T (d’où son nom) et permet de poser 3,43 m de butyle sur le côté, tout en évitant les disgracieuses remontées de ce produit d’étanchéité. Avec cette gamme, nous répondons aussi au "pumping effect", cet effet de pompage dû au vent et à la pression atmosphérique qui aspire le vitrage une fois qu’il est installé. Notre espaceur étant lui-même flexible, il a tendance à mieux absorber ce "pumping effect". C’est la raison pour laquelle on le trouve aussi sur de très grandes réalisations architecturales et au niveau des façades. Avec un intercalaire rigide, vous pouvez mettre le butyle sur les côtés. Mais si le "pumping effect" est relativement important, le butyle finit par déborder sur l’espaceur puis sur le vitrage. Esthétiquement, les architectes n’aiment pas cela ».
Swisspacer a néanmoins trouvé la parade au "pumping effect" en mettant au point une valve de dépressurisation nommée Swisspacer Air. Grâce à sa membrane interne, elle permet de compenser la pression en faisant entrer ou en évacuant lentement l’air entre les vitrages. « La commercialisation de Swisspacer Air a commencé en 2018, une fois délivré un agrément de l’Institut allemand de la technologie de construction (DIBt). L’été dernier, Swisspacer Air a obtenu une ETA, ce qui lui offre la possibilité d’avoir le marquage CE. Un atout pour vendre qui a nécessité de longs mois de tests et d’essais en lien avec le DIBt », conclut Björn Kluth.
En recherche permanente de nouvelles solutions, les concepteurs des espaceurs warm edge n’ont pas fini de nous surprendre. C’est là toute leur force.
Photo ouverture © Michael Young - Conçu par l’agence d’architectes Kohn Pedersen Fox Associates, le gratte-ciel new-yorkais One Vanderbilt est équipé des intercalaires Super Spacer® d’Edgetech, épousant les contraintes architecturales tout en souplesse et fiabilité
Source : verre-menuiserie.com