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Problèmes de pérennité posés par la pose de double vitrage isolant Argon plus 1 film basse émissivité. Je souhaite vous transmettre un mémo concernant les problèmes de pérennité posés par la double vitrage isolant Argon + 1 film basse émissivité .
AR - Réflexions concernant le double vitrage Argon, basse émissivité, le 19/10/2024.
1) Point de départ de mes réflexions.
- Nos fenêtres double vitrage 4/16/4, AIR, sans couche basse émissivité (UW = 2,7 environ), fabrication SAINT GOBAIN GLASS, type CLIMALIT D 2001, avec intercalaires (Spacer) en alu, sur fenêtres PVC à profilés KOMMERLING, ont été installées en 2000 ou 2001.
- Pour gagner en performances thermiques, en 2008 , j'ai fait remplacer ce double vitrage initial , par du double vitrage 4/16/4 , Argon, avec une couche basse émissivité sur un des verres (UW = 1,1 environ) , avec des intercalaires (Spacer) alu, en gardant les fenêtres PVC à profilés KOMMERLING ; cette opération a fait baisser les déperditions de la maison ( pour - 15 °C extérieur) d'environ 33 m2 x (2,7 W - 1,1 W) x (20° + 15°) = 1848 W , soit 1,8 KW par rapport à 11 KW total nécessaires en 2008 par - 15°C .
Cette opération a été très bénéfique pour les besoins de chauffage de la maison et le fonctionnement de la pompe à chaleur.
- Mais, depuis deux ou trois ans des traces blanches apparaissent sur la face interne des verres du double vitrage. Elles sont synonymes de dépôts de dessiccant provenant du Spacer, entraîné par des condensations de vapeur d'eau entre les vitres. Cela est synonyme de microfissures dans les collages des Spacer sur les vitres qui permettent les échanges gazeux de part et d'autre du Spacer entre l'air extérieur humide et l'inter-vitre rempli d’argon, avec pour conséquence des fuites d’argon, remplacé par de l'air humide. Cela signifie condensation de vapeur d'eau entre les deux vitres et un peu de perte de performance thermique du double vitrage.
Nota c'est malgré tout la couche à basse émissivité qui assure le maintien des performances car :
* double vitrage 4/16/ 4, AIR, sans couche basse émissivité : UW = 2,7 environ
* double vitrage 4/16/4, AIR, avec 1 film basse émissivité : UW = 1,4 environ
* double vitrage 4/16/4, ARGON, avec 1 film basse émissivité : UW = 1,1 environ
- Donc actuellement, si on considère que le film basse émissivité a gardé totalement ses propriétés, le UW de nos vitrages (après fuite partielle de l'argon) est encore d'environ 1,3, soit 16 ans après l'installation de ces doubles vitrages en 2008. Cet UW actuel estimé à 1,3 (au pire 1,4) est totalement acceptable. C'est donc surtout les traces blanches sur les faces internes des vitres qui sont gênantes.
- A noter qu'en France la durée de garantie du double vitrage est de 10 ans. Passé ce délai, le constructeur et ou le poseur ne sont plus responsables des dégradations éventuelles du double vitrage comme fuite d’argon, condensations de vapeur d'eau entre les vitres, traces blanches entre les vitres, dégradation des films basse émissivité, pertes de performances des Spacer, pertes des performances d'isolation thermique etc.
- Dans le cadre de mes analyses, j'ai regardé ce qui s'est passé sur les maisons voisines à fenêtres identiques (en type de vitrage, en profilés et en dimensions), notamment la maison des XXX (fenêtres strictement identiques, sur maison strictement identique, à double vitrage 4/16/4 Air, sans couche basse émissivité, avec intercalaires (Spacer) en Alu, sur fenêtres PVC à profilés KOMMERLING installées en 1998. En 2024, soit 26 ans après leur installation, elles ne comportent aucune trace blanche entre les vitres et aucune condensation visible en hiver entre les vitres.
- Cette différence notable entre d'une part, les doubles vitrages de notre maison (Argon, film basse émissivité) dégradées au bout de 16 ans et d'autre part, les doubles vitrages de la maison XXX (Air, pas de film basse émissivité) impeccables au bout de 26 ans, m'a fortement intriguée.
Les performances thermiques sont un aspect positif, mais si cela doit se traduire par un remplacement de vitrage tous les 15 ans, ça n'en vaut pas la peine.
Ce qui est intrigant, c'est qu'en Europe le double vitrage à remplissage Argon + 1 couche basse émissivité est devenu habituel (presque la norme dans les nouvelles constructions et les remplacements des vitrages sur maisons existantes), alors qu'à mon avis tous les aspects techniques correspondants ne sont pas dominés.
2 - Aspects que j'ai mis en cause, durant mes réflexions, concernant les défaillances de notre double vitrage 4/16/4 argon, basse émissivité .
- aspect 1 : problème général de fabrication
- aspect 2 : tenue (vieillissement) du produit noir collant utilisé entre vitres et "Spacer" (= profilé métallique entre les deux vitres)
- aspect 3 : problème lié à la charge de dessiccant logé (intégré) dans le Spacer
- aspect 4 : effet thermique local dû au Spacer ; dans mon cas il s'agit de Spacer Alu (très bon conducteur de chaleur). Par grands froids, de la buée se forme parfois sur la vitre interne au droit du Spacer. (Nota : il existe aussi des Spacer dits "warm Edge" nettement moins conducteur que l'alu)
- aspect 5 : Calage global éventuellement défectueux du châssis dans le cadre PVC de la fenêtre, lors du remplacement des vitrages en 2008
- aspect 6 : Châssis vitrés (4/16/4) pour lesquels le supportage vertical (celui du bas) ne se fait que sur une seule des deux vitres ; dans ce cas l'autre vitre n'est pas supportée spécifiquement par les cales inférieures. En cas de fortes chaleurs et fort ensoleillement, la température atteinte au niveau des "colles" d'assemblage de chaque vitre sur le Spacer provoque un ramollissement de ces "colles" et dans ce cas la vitre non supportée (= non appuyée directement sur le calage), glisse légèrement sous l'effet de son poids provoquant ainsi un léger cisaillement de l'assemblage collé et par conséquent un échange gazeux entre l'intertitre (16 mm) et l’atmosphère. Ce phénomène induit une fuite partielle de l'argon et son remplacement par de l'air humide.
Pour vérifier les aspects 5 et 6, j'ai démonté les parcloses des fenêtres les plus atteintes (traces blanches). Il n'y a pas de défaut de montage, les doubles vitrages ont été montés en 2008 conformément aux recommandations du DTU 39 français.
Concernant la qualité de la fabrication, il convient de préciser (après vérification) que l'atelier dans lequel les doubles vitrages isolant de 2008 ont été fabriqués ne bénéficie pas de toutes les qualifications françaises CEKAL.
Mais est-ce qu'un double vitrage identique avec Spacer Alu, fabriqué dans un atelier bénéficiant de tous les labels CEKAL aurait eu une durée de vie plus longue. Probablement pas, les constructeurs avec label CEKAL interrogés pour de nouveaux vitrages (avec Spacer Alu ou autres) précisent que je devrais déjà être content avec du double vitrage isolant qui aura tenu plus de 15 ans !!!
C'est trop fort : autrement dit il n'y a rien à redire vis à vis de double vitrage isolant qu'il serait normal de changer tous les 15 ans.
Et les communications trouvées ne disent pas autre chose.
IDEM : les constructeurs de double vitrage sous vide, déjà mis sur le marché, ne disent pas autre chose à propos du double vitrage isolant argon, pour vendre leurs nouveaux produits (= double vitrages sous vide)
Par rapport à toutes ces hypothèses (voir aspects 1 à 6 ci-dessus) je n'ai pas trouvé de "littérature" bien probante sur le sujet.
Mais par rapport à mes hypothèses, la cause généralement évoquée pour expliquer les dégradations est la suivante :
Le système (gaz emprisonné entre les deux vitres) est soumis à des phénomènes cycliques de montée en pression (par effet du rayonnement solaire intense en été sur la vitre), suivi d'une baisse de pression (par effet de refroidissement durant la nuit). Ce phénomène cyclique provoque une sollicitation cyclique des "collages" des deux vitres sur le Spacer, qui se dégradent de manière accélérée, par microfissurations, laissant place ensuite aux échanges gazeux entre l'inter vitrage (argon ou krypton) et l’atmosphère.
Cette explication est pertinente, mais comment expliquer le constat suivant :
- fenêtres strictement identiques d'une maison voisine avec vitrage de 1998 (4/16/4, air, sans face low E) : aucun cas de condensation ou traces blanches constatés en 2024
- fenêtres de ma maison, avec double vitrage remplacé en 2008 (4/16/4, argon, avec une face Low E) : gros problèmes en 2024, mais constatés depuis 2 à 3 ans
3 - Mes conclusions actuelles sur les fuites d'argon (et entrées d'air humide et condensation et traces blanches)
Mes analyses actuelles m'amènent à ceci :
Le gaz rare argon est en cause comparativement à un remplissage d'air ; physiquement le phénomène d'échange par "différence de pressions partielles des gaz" au travers du Spacer, n'a pas lieu quand c'est de l'air qui est emprisonné entre les deux vitres : même gaz "air" entre les vitres et l'ambiance externe, donc même pression partielle de l'air des deux côtés du Spacer et donc pas (ou peu) d'échange par différence de pression partielle via le Spacer.
Par contre quand c'est un gaz rare argon qui est emprisonné entre les deux vitres, les pressions partielles d'air et d'argon de part et d'autre du Spacer sont totalement différentes favorisant l'échange de gaz au travers les étanchéités du Spacer, avec pour conséquences la fuite vers l'extérieur de l'argon et la pénétration de l'air (humide) vers l'espace entre les deux vitres.
Cette explication n'apparaît dans aucune communication technique ; évidemment les personnes qui se penchent sur la question ignorent tous les transferts de gaz par DIFFUSION qui ont lieu entre deux milieux séparés par une barrière (ici le Spacer) devenant poreux en vieillissant et laissant dans ce cas s'établir des transferts gazeux par "DIFFUSION" entre deux milieux gazeux dans lesquels les pressions partielles de gaz sont totalement différents :
- d'un côté : air humide (Azote, Oxygène, vapeur d'eau)
- de l'autre côté : argon et un peu d'air sec.
Il est inutile d'aller chercher des explications du côté des montées cycliques en pression de l'argon entre les deux vitres sous l'effet du soleil ; Le phénomène de diffusion est suffisant.
En fait les deux phénomènes ("Diffusion" et "montée cyclique en pression") se superposent pour créer la fuite d'argon (et l'entrée d'air humide dans l'inter-vitre) via un Spacer devenant poreux au bout de X années.
On peut aussi s'interroger sur la qualité et la pérennité du collage du spacer sur la vitre équipée d'un film basse émissivité.
Dans tous les cas, c'est le vieillissement du spacer ou de son collage sur les vitres qui est en cause.
4 - La bonne sélection du SPACER est donc essentielle pour assurer le plus longtemps possible la non fuite de l'argon
Au stade actuel j'élimine tous les Spacer contenant des métaux (Alu, acier, acier inox) car ces métaux présentent un coefficient de dilatation thermique nettement plus élevés que le verre sur lequel ils sont censé adhérer, de plus ils manquent de souplesse pour absorber les déformations des deux vitres, dues aux cycles thermiques subis par le verre.
Donc il ne reste comme SPACER aptes à assurer le plus longtemps possible la non fuite de l'argon les SPACER ne comportant aucune partie métallique.
Parmi ceux - ci figurent les Spacer à base de Composites, les Plastic Spacers et les Thermoplastic Spacer, susceptibles de coller de manière plus pérenne sur les vitrages et compenser par leur souplesse les déformations dues aux cycles thermiques.
Et donc notamment :
- toute la famille des SUPER SPACER du groupe texan QUANEX représenté en Europe par EDGETECH
- la famille des SWISSPACER sans métal (Nota : Swisspacer fait partie du groupe Saint Gobain ; par contre SAINT GOBAIN Glass n'utilise pas systématiquement les Swisspacer sur ses doubles vitrages argon, mais parfois des Spacer simplistes en Alu, ce qui est une aberration totale pour moi)
- Les TPS SPACER (Thermo Plastic Spacer).
Reste à savoir lequel de ces SPACER vieillit le mieux et adhère le plus longtemps au vitrage. Je n'ai trouvé aucune étude scientifique sur le sujet.
Et il reste de plus le problème du vieillissement du collage sur le film basse émissivité du double vitrage. Je n'ai trouvé aucune étude scientifique sur le sujet.
Réponse de notre expert:
Le mieux serait de poser la question à un bureau d'études bâtiment
