Contrôles et Essais : respect des normes et innovations au cœur des labos

Jacques LE CORRE

23/02/2023 0

Article mis à jour le 10/02/2023

Contrôles et Essais : respect des normes et innovations au cœur des labos

Pour tester leurs produits et s’accorder aux normes européennes et françaises, les gammistes et les fabricants de menuiseries s’adressent à des laboratoires équipés "d’engins de torture".

Pour autant, les tests servent aussi à proposer des nouveautés. Tour d’horizon.

Des produits au centre de toutes les attentions

Pour les fabricants de menuiseries, le marché hexagonal recèle deux particularités : en premier lieu, les normes françaises sont réputées plus contraignantes que leurs homologues européennes. Et c’est le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) – l’organisme certificateur référent – qui délivre les Documents techniques d’application (DTA), également appelés "Avis Techniques". Sans ces précieux sésames, lancer un produit en France est impossible.

Créé en 1947 pour accompagner la reconstruction du pays après-guerre, le CSTB emploie aujourd’hui plus de 1 000 collaborateurs, dont environ 700 à son siège de Champs-sur-Marne (77). Pilotée par Hubert Lagier, la Direction Baies et Vitrages anime deux implantations : l’une à Champs-sur-Marne et la seconde à Saint-Martin-d’Hères (38).

« Les fabricants s’attachent à proposer de nouveaux produits au marché. Avec ses plateformes d’essais, le CSTB les évalue : s’ils sont recevables et durables, ils sont certifiés. Nous sommes les seuls notamment en Europe, à disposer de bancs de grandes dimensions. Nos clients y accèdent pour tester les fenêtres, mais aussi les portes de garage, les portes industrielles, les stores et les protections solaires », expose Hubert Lagier.

Mais avant de confier leurs produits aux laboratoires du CSTB, gammistes et fabricants se doivent notamment de vérifier l’étanchéité de leurs menuiseries à l’eau, à l’air et au vent brusque (sécurité) grâce à des bancs d’essais AEV. Ils mènent aussi des essais de cycles (résistance à l’usure), des tests acoustiques et d’exposition au chaud et au froid grâce à des chambres climatiques…

Résister à l’eau, à l’air et au vent

Acteur mondial de la fabrication d’aluminium, le groupe Hydro dispose de deux centres techniques en France : l’un à Toulouse (31) et l’autre à Courmelles, près de Soissons (02).

© Wicona - Depuis que ses installations ont été reconnues par les organismes certifiés, Hydro n’a plus à déplacer des maquettes de parfois plusieurs mètres de hauteur. Le bureau de contrôle vient sur place vérifier que les mesures obtenues sont bien conformes à la réglementation

« Chez Hydro, le banc le plus petit reçoit des fenêtres de 3 m sur 3 m, alors que le plus grand permet d’établir des éléments de façade de 8 m de hauteur sur 6 m de large, voire davantage. Des maquettes d’essais de grandeur réelle peuvent également être testées », précise Éric Fromentin, directeur Développement Produit Hydro Building Systems France.

De son côté, Installux ne dispose pas moins d’un laboratoire de 1 000 m², grâce auquel il met au point ses tests AEV (30 essais par an), mène ses essais de cycles et mesure les performances acoustiques de ses produits.

© Euradif - Euradif labo banc ensoleillement porte d’entrée Carpe Diem : menés par Euradif sur ses portes d’entrée, les essais de perméabilité à l’air, de l’étanchéité à l’eau et de la résistance au vent (AEV) permettent d’améliorer les performances des produits face aux agressions extérieures

Dans le laboratoire d’Euradif, spécialiste de la porte d’entrée localisé dans les Hauts de France, les essais AEV permettent d’améliorer les performances de ses produits face aux agressions extérieures. Les résultats des tests guident les actions correctives menées lors de la conception ou dans le process de montage des portes d’entrée. « Nous réalisons également des essais AEV dans le cadre d’adaptations de notre ouvrant monobloc Passage sur les dormants du marché pour nous assurer de leur efficience dans des conditions normales et extrêmes », précise Charles Creton, directeur marketing et digital d’Euradif.

Lorsqu’il souhaite éprouver ses nouveautés, Franck Ravard, directeur technique de l’activité Portes du groupe CETIH, s’appuie sur le laboratoire de tests et d’essais que la société détient à Machecoul (44) : « nous concevons des portes en bois, en aluminium, en acier, en PVC ou mixtes (extérieur aluminium et intérieur bois) que nous soumettons aux tests AEV et dont nous déterminons les caractéristiques acoustiques, thermiques et d’étanchéité », résume-t-il.

À l’épreuve du feu et des chocs thermiques

Basée à Saint-Michel-sur-Meurthe (88), VD-Industry s’est spécialisée dans la fermeture vitrée résistant au feu. Elle fournit à ses clients des produits prêts-à-la pose : portes, fenêtres, cloisons, murs-rideaux… « Nous réalisons l’étude, la conception et tous les plans de fabrication en interne. Nous choisissons également les matériaux et partenaires (vitrages, profilés, équipements, accessoires…). Nos équipes – R&D, bureau d’études et poseurs – se rendent ensuite sur le lieu de test afin de réaliser l’essai de résistance au feu de nos menuiseries. Nous vérifions également la conformité de la pose et de tous les éléments souhaités dans le procès-verbal », détaille Margaux Parmentier, responsable communication de VD-Industry. La société vosgienne réalise principalement cinq types d’essais : mécaniques, résistance au feu, anti-effraction, pare-balles et acoustique.

© VD-Industry - Mise en place par VD-Industry d’un essai feu sur un mur-rideau EI60 en acier de 1,65 m de largeur et d’une hauteur de 3,95 m. Équipé de capteurs, il va être incendié dans un four à brûleurs et devra faire barrage aux très hautes températures

Lors de l’essai feu, la menuiserie est fixée sur un précadre béton. Pourvue de capteurs – appliqués sur plusieurs points tactiques du châssis du côté opposé au feu – elle est ensuite introduite dans un four à brûleurs et incendiée. La température atteint jusqu’à 1 000°C . « Lors des tests coupe-feu, nous mesurons l’étanchéité aux flammes, l’isolation et le rayonnement thermique de la menuiserie. L’objectif est de ne pas dépasser 140° C en moyenne, côté opposé au feu. Aucun des points unitaires de mesure ne doit dépasser 180° C, et ce, pendant toute la durée de l’essai (30, 60, 90 ou 120 minutes) », souligne Margaux Parmentier.

Fabricant référent de panneaux sandwich de façades et d’éléments de soubassement, Isosta confie ses essais réglementaires à des laboratoires accrédités, notamment lorsqu’il s’agit d’exposer ses produits au feu et au vent. Pour autant, l’entreprise dispose de ses propres équipements et de matériel pour mener des tests comparatifs internes. Un banc spécialisé permet notamment de simuler le vieillissement au choc thermique des panneaux sandwich.

« Nous reproduisons le rayonnement solaire sur le panneau que nous soumettons également à la pluie et nous observons les contraintes qui en découlent sur la structure interne », indique Fabian Perrier, directeur R&D du groupe Isosta. Deux techniciens réalisent les essais, préalablement définis par deux ingénieurs qui réfléchissent en amont au type de panneau sandwich à tester. « Tous les deux ans, Isosta renforce les équipes de son laboratoire : notre dernier recrutement date de 2022 », précise Fabian Perrier.

© Roto Frank - Commercialisées depuis janvier 2023, les nouvelles paumelles à rouleaux en deux ou trois parties de Roto Frank ont été testées chez Roto ITC Karlsdorf, en Autriche. Elles ont supporté 200 000 cycles d’ouverture

Pour sa part, le groupe allemand Roto Frank – spécialiste des systèmes de toiture et de technologies de ferrures pour les portes et les fenêtres – a localisé sa direction commerciale France (20 collaborateurs, 14 M€ de CA en 2022) à Saint-Avold (57). Mais la plupart des produits sont testés par une douzaine de personnes à environ 260 km de là, en Allemagne près de Stuttgart, chez Roto ITC : « Roto ITC réalise des essais internes à notre entreprise (étanchéité, endurance et résistance à l’effraction) pour améliorer nos produits. Et nous éprouvons également des solutions pour nos clients en leur apportant notre expertise », précise Fabrice Scherer, responsable Produits France Roto Frank. Pour les tests AEV, Roto ITC dispose de plusieurs bancs permettant de mesurer les performances des coulissants et celles des petites et des grandes menuiseries : jusqu’à 8 m de large et 4 m de haut. D’autres essais sont effectués chez Roto ITC Karlsdorf, en Autriche, ce site étant spécialisé dans les paumelles et les serrures de portes.

Directeur du bureau d’études de Profalux – fabricant de volets roulants, de protections solaires et de portes de garage enroulables – Jean-Marc Paccot dispose de deux laboratoires grâce auxquels il mène plusieurs centaines de tests par an avec son équipe. « Le premier est destiné au suivi de la marque NF. Il est équipé d’une soufflerie et de cycleurs d’endurance. Nous y menons également des tests électroniques. Le second est dédié à la conception de nos produits et à la mise au point de nos propres process. Nous éprouvons par exemple la solidité de nos emballages afin que nos volets roulants puissent voyager dans de bonnes conditions. Nous menons également des tests de portée radio pour commander nos moteurs. Ces derniers ont été étudiés pour résister favorablement en cas de choc, même s’ils tombent d’un établi », explique Jean-Marc Paccot.

Chez Technoform, Dorian Benamor-Bois, responsable Projets et Développements Produits, imagine avec ses collaborateurs des solutions thermiquement optimisées pour les warm edge. Une activité qui l’amène à surveiller en permanence l’évolution des standards normatifs et les tendances qui agitent le marché du vitrage isolant. « Depuis l’adoption de la nouvelle norme EN 1279, en 2018, il n’y a rien eu de significatif. En revanche, l’Allemagne et l’Italie ont récemment décidé d’augmenter les températures des tests d’embuage auxquelles sont soumis les vitrages isolants. Nous devons donc anticiper en proposant des produits adaptés », résume-t-il.

C’est ainsi que Technoform a imaginé son intercalaire warm edge SP16 qui a réussi tous les essais à 80° C en température continue du programme d’essais établi par le CSTB. Soit 21° C de plus que ce que teste la norme européenne EN 1279. « Nous sommes heureux de partager avec nos clients cette solution certifiée depuis l’été 2022 », relève Dorian Benamor-Bois. Pour mettre au point de telles solutions et les certifier, Technoform s’appuie sur son centre technique et d’essais en Allemagne. C’est lui qui a procédé aux tests mécaniques, d’adhésion, d’embuage, puis soumis le SP16 et le vitrage isolant au vieillissement dans une chambre climatique. La certification s’est poursuivie dans les laboratoires du CSTB, comme il sied.

RE 2020 : à la recherche de nouvelles solutions

Depuis la promulgation de la RE 2020, les tests menés en laboratoire sur la partie carbonée des matériaux ont augmenté de 10 %. Le groupe CETIH a anticipé cette tendance en recrutant un ingénieur d’écoconception dès septembre 2021 pour accompagner le surcroît d’activité généré par les études et les tests bas carbone. « Aux tests de performances thermiques de nos portes (Ud), nous adjoignons des calculs d’étanchéité (AEV). Et nous renforçons les contrôles menés sur les éléments en production », renseigne Franck Ravard. Concrètement, 50 portes sont contrôlées tous les ans afin de vérifier la conformité de la production par rapport au cahier des charges initial. Et face à l’accroissement des tests, un plan d’investissement à trois ans a été mis en œuvre pour développer le laboratoire afin de le doter de nouveaux équipements, d’outils de simulation novateurs et pour former les équipes sur le plan technique et méthodologique. « Ce plan d’investissement suppose une activité à l’export et nous devons notamment répondre à la réglementation en Allemagne afin d’intégrer ce nouveau marché », poursuit Franck Ravard.

Chez Installux, la RE 2020 a occasionné un renforcement des protocoles d’étanchéité à l’air. « Dans ce contexte, nous avons conçu un nouvel ouvrant à compression d’air qui offre les mêmes performances qu’un châssis de fenêtre infra », se réjouit Thomas Didry, responsable R&D. Nommé Galaxy 32 CPR+, ce nouveau coulissant préfigure la nouvelle gamme de fenêtres à hautes performances thermiques qu’élabore la marque. « La RE 2020 nous incite à réaliser les produits les plus performants : nous avons mis trois ans pour développer ce premier coulissant à compression, en aluminium et à deux vantaux, que nous avons commercialisé en janvier 2023. Le coulissant étant plus fragile qu’une fenêtre, nous avons mené plusieurs essais avec cinq prototypes différents afin d’obtenir une haute performance d’étanchéité à l’air. Nous avons réussi à la mi-2021. Et il nous a encore fallu un an et demi de travaux pour passer du stade du laboratoire à celui de la fabrication industrielle du produit », évoque Thomas Didry.

Depuis l’instauration de la RE 2020, le groupe Hydro teste de nouveaux matériaux afin de les intégrer à ses process de fabrication, et en délaisse d’autres… « Nous sortons de nos produits les matériaux qui sont bannis par le label Cradle to Cradle. Nous leur substituons des matériaux durables que nous testons en cycles accélérés de vieillissement en chambre climatique. Nous menons ces essais à Courmelles en tenant compte des cycles jour/nuit et de températures extrêmes : il s’agit de voir comment se comportent ces matériaux et de vérifier qu’ils conviennent bien à la destination de nos menuiseries », pointe Éric Fromentin.

Hydro propose aussi des services à ses clients – architectes, maîtres d’œuvre ou maîtres d’ouvrage – sous la forme d’essais chantier ou d’essais de qualification d’entreprise.

Les essais chantiers représentent entre 50 000 et 60 000 € de CA annuel. Une somme réinvestie : en 2022, Hydro a consacré 40 000 € à l’automatisation d’un banc d’essais.

Depuis 15 ans, le groupe CETIH accomplit des efforts d’écoconception pour choisir des matériaux biosourcés et bas carbone car il ambitionne de réduire de 50 % ses émissions de CO₂en 2030. Mais, au-delà des seuls matériaux, la façon de produire compte également. « Dès la phase de cadrage d’un projet, nous faisons travailler ensemble les équipes de conception et de design de nos produits. Cette réflexion transversale nous a par exemple permis de réduire de 20 % la masse des grilles que nous intégrons sur nos portes en aluminium sans altérer la qualité perçue du produit », se félicite le directeur technique de l’activité Portes.

En termes d’innovation, Isosta a récemment développé le Concept Omega : un panneau sandwich multicouches qui combine performances thermiques et acoustiques. En résumé, plus on empile les couches et plus un panneau est isolant. Mais pour éviter la torsion en banane du panneau lorsque le soleil chauffe l’une des parois et pas l’autre, l’une des couches interne d’Omega a préalablement été tranchée avec une forme en queue d’aronde. Lorsqu’il fait chaud, le panneau se dilate puis reprend sa forme initiale lorsque la température redescend. « Les couches d’isolant coulissent l’une sur l’autre, ce qui évite le décollement du panneau » révèle le directeur R&D du groupe Isosta.

Le laboratoire d’Euradif est également équipé d’un banc d’ensoleillement pour prémunir ses produits contre l’effet bilame, ce phénomène de déformation de l’ouvrant pouvant impacter l’ouverture et la fermeture de la porte. « La partie extérieure de la porte d’entrée est mise en chauffe à 75° C tandis que la face intérieure est maintenue à 20° C. La flèche la plus significative est mesurée sur le montant de l’ouvrant côté serrure. Notre conception d’ouvrant breveté et l’utilisation du couple serrure automatique-gâche filante, nous permet de constater un effet bilame quasi inexistant sur nos produits », commente le directeur marketing et digital d’Euradif.

Les produits conçus par le groupe CETIH sont également exposés aux climats chaud (+ 70° C) et froid (- 15° C) et au vieillissement accéléré. Plusieurs centaines de tests par an sont menés sur plus d’une trentaine de types de produits. « Pour être plus compétitifs, nous testons des sous- systèmes. Et nous opérons un rapprochement entre les simulations numériques (calculs acoustiques ou de structures) et la réalité de terrain pour mesurer la tenue et l’évolution de nos produits dans le temps », explique Franck Ravard, directeur technique de l’activité Portes du groupe CETIH.

Chez Profalux, l’adoption de la RE 2020 ne change pas vraiment les choses : toutes les données thermiques, phoniques et les coefficients Delta-R (isolation) sont déjà intégrés. Il suffit de les appliquer. En revanche, le bureau d’études s’intéresse de plus en plus aux tests des produits en conditions réelles sur les chantiers, car ils permettent de renforcer les connaissances obtenues en laboratoire. Les problématiques d’approvisionnement ont aussi contraint Profalux à changer les cartes qui équipent ses produits. « Nous avons qualifié tous les nouveaux composants électroniques que nous intégrons. Et lorsque nous redessinons les cartes, nous devons leur faire passer de nouvelles batteries de tests », précise Jean-Marc Paccot. L’investissement qui en découle est significatif : il faut compter entre 60 000 et 70 000 € pour s’équiper d’un banc testeur de cartes. Et Profalux en détient au moins deux pour chaque carte. « Toutes les cartes électroniques sont testées à 100 %. Tous nos produits sont également éprouvés à 100 % une fois montés : c’est ce qui garantit leur qualité et c’est dans notre nature », argumente Jean-Marc Paccot.

Face à la RE 2020, Technoform a mené un gros travail d’analyse : « nous anticipions déjà les solutions bas carbone dès 2017. Aujourd’hui, les mentalités évoluent. En France, nous avons la chance que le gouvernement donne de la visibilité au secteur de la construction sur ces attentes. Les seuils normatifs vont pousser le marché à évoluer. L’optimisation thermique des warm edge pour vitrage isolant approche de sa limite théorique, les normes s’intéressent actuellement à d’autres facteurs comme l’impact carbone ou l’aspect phonique : il s’agit de proposer des produits permettant de minorer le bruit tout en intégrant les notions d’écoconception telles que la durabilité ou l’allègement des structures. La trajectoire que nous donne l’Europe est claire », conclut Dorian Benamor-Bois.

Plus que jamais, les concepteurs de produits vont devoir compter sur les contrôles et essais.

© Installux - Afin d’obtenir une haute performance d’étanchéité à l’air, cinq prototypes différents du coulissant à compression Galaxie CPR ont notamment été testés dans la zone laboratoire d’Installux

Source : verre-menuiserie.com

L'auteur de cet article

Titulaire d’un DUT Information - Communication spécialisation Journalisme obtenu auprès de l’IUT de Bordeaux III, Jacques Le Corre est journaliste professionnel depuis 36 ans. Passionné par les grands enjeux économiques, il a relaté plusieurs grands défis industriels dans des magazines, notamment la construction du paquebot “Queen Mary 2” et la mise en place des programmes A380 et A400 M d’Airbus. Homme de terrain (texte et photos), il collabore avec V&MA depuis près de 4 ans.