Le verre et le vitrage à résistance au feu sont des éléments de sécurité indispensables dans le monde du bâtiment depuis des décennies. Ils sont utilisés dans les applications intérieures et extérieures pour aider à contenir la propagation du feu et peuvent être installés dans les portes, les murs, les fenêtres et même les planchers; on les retrouve souvent dans les couloirs, les cages d’escalier, les halls d’entrée, les cours et les cloisons murales.

Mais le verre à résistance au feu d’aujourd’hui n’est certainement pas le même treillis métallique d’apparence institutionnelle d’hier.

En effet, le verre moderne à résistance au feu a beaucoup évolué depuis le verre de sécurité incendie filaire traditionnel qui était relativement dangereux. De nouveaux types de produits de vitrage à résistance au feu – y compris les unités de verre scellée (IGUs), la céramique de verre, le verre intumescent et les systèmes d’encadrement en acier à résistance au feu – peuvent résister aux impacts, fournir une isolation acoustique et même contribuer à la certification LEED dans les domaines de l’énergie et de l’atmosphère ainsi que pour divers matériaux et ressources.

Mais ce qui est vraiment intéressant est que le vitrage moderne à résistance au feu peut maintenant apporter une contribution positive à l’esthétique intérieure et extérieure, permettant aux concepteurs de créer des espaces ouverts, lumineux et accueillants dans les zones qui ont également besoin d’une protection contre les incendies.

Il existe deux principaux types de vitrage à résistance au feu : le verre ignifuge et le verre résistant au feu:

• Le verre ignifuge est conçu pour retarder la propagation de la fumée et des flammes d’un compartiment de bâtiment à l’autre
• Le verre résistant au feu protège davantage en bloquant la chaleur conductrice et radiante et est soumis à des normes d’essai plus strictes (nous discuterons des normes d’essai de vitrage au feu un peu plus loin dans ce billet)

Le type de vitrage à résistance au feu utilisé dépend généralement des exigences du travail et des codes du bâtiment applicables, y compris le Code international du bâtiment (BAC) qui régit les applications de verre résistant au feu aux États-Unis.

Alors que le verre pour fenêtre standard se brise généralement à environ 250 degrés Fahrenheit, le verre moderne à résistance au feu peut résister à des températures dépassant 1600 degrés Fahrenheit. Les cotes d’incendie pour le verre reflètent généralement l’augmentation du temps auquel le produit peut résister à un incendie selon les essais; donc si le verre a une cote de résistance au feu de 20 minutes, cela signifie qu’il peut résister au feu durant 20 minutes.

Quels sont les types de verre à résistance au feu?

Le verre à résistance au feu a fait beaucoup de chemin depuis l’époque du verre avec treillis métallique. Auparavant une exigence du code du bâtiment, les révisions apportées au BAC en 2003 et 2006 ont éliminé le besoin de verre avec treillis métallique dans tous les types de construction de bâtiments. Cela a alors ouvert la porte aux architectes et aux spécificateurs de matériaux de construction pour commencer à incorporer de nouveaux types de systèmes de vitrage à résistance au feu dans leurs conceptions.
Parmi les types relativement nouveaux de systèmes de vitrage à résistance au feu actuellement utilisés dans la construction, mentionnons :

Unités de verre isolé

Les unités de verre isolé ant à résistance au feu comprennent des systèmes de protection contre le feu qui font beaucoup plus qu’arrêter ou ralentir la propagation du feu. Les unités de verre isolé modernes peuvent être construites sur mesure pour convenir à n’importe quelle application extérieure ou intérieure et aident à économiser l’énergie en réduisant le gain de chaleur solaire et améliorent le contrôle acoustique et la lumière naturelle dans un espace donné.

Lorsque les unités de verre isolé à résistance au feu sont équipées de louvres sans fil entre du verre hermétiquement scellé, elles offrent également une solution d’intimité et de visibilité entièrement réglable ne nécessitant aucun entretien. Les unités de verre isolé peuvent être équipées de verre moderne à résistance au feu, incluant des céramiques de verre ou des intumescents.

Céramique de verre

La céramique de verre peut résister à des changements de température soudains et répétés jusqu’à 1000 degrés Celsius, ce qui permet de l’utiliser dans les systèmes de vitrage avec des cotes d’incendie allant jusqu’à trois heures, dans certains cas. La céramique de verre est fabriquée en cristallisant une vitre normale grâce à un traitement de chaleur intense. Elle est relativement polyvalente, étant utilisée dans les fenêtres et les portes ainsi que les tables de cuisson en verre ou les cheminées.

Cependant, l’inconvénient de nombreux produits en céramique de verre est qu’ils ne bloquent pas la chaleur rayonnante et conductrice.

Verre intumescent

Il s’agit d’un verre laminé composé de plusieurs couches alternatives de verre et de feuilles intumescentes claires. Comme la céramique de verre, il peut également résister au feu jusqu’à trois heures. Le verre intumescent fonctionne en permettant à la couche de verre extérieure de se briser pendant un incendie, avec les couches intumescentes intérieures, puis en s’élargissant avec la chaleur pour fournir une barrière solide à la fumée, aux flammes et à la chaleur radiante/conductrice.

Systèmes d’encadrement à résistance au feu

Le verre moderne résistant au feu fait habituellement partie d’un système ou d’un assemblage, tel que le cadre d’une fenêtre ou d’une porte qui comporte déjà la même résistance au feu. Il s’agit d’une autre grande amélioration par rapport au verre traditionnel à résistance au feu qui était généralement accompagné d’un encadrement en métal creux encombrant avec attaches exposées. Le nouveau cadre en acier à résistance au feu comprend des profilés à meneaux étroits, des capuchons couverts, des finis de surface pour correspondre à leur environnement, ainsi que « des coins bien définis et des rebords très droits pour assurer une intégration visuelle en douceur avec des assemblages non évalués ».

Les systèmes de vitrage à résistance au feu peuvent maintenant être combinés avec un vitrage résistant aux chocs pour un produit beaucoup plus sûr que le verre câblé traditionnel (qui est sujet à la rupture et peut être très dangereux une fois brisé en raison des fils, créant ainsi une surface plus dentelée).

Comment un système de vitrage reçoit-il une cote de résistance au feu?

Comme nous l’avons déjà mentionné, les cotes d’incendie sont généralement représentées par le nombre de minutes durant lesquelles le système de vitrage a été certifié pour bloquer la fumée et les flammes (et la chaleur radiante, dans certains cas). Le verre homologué incendie est généralement certifié par des sociétés de certification de sécurité telles que Underwriters Laboratories (UL LLC).

Mais comment ces ensembles reçoivent-ils une cote d’incendie en premier lieu?

Les cotes d’incendie sont déterminées en exécutant un essai (parfois en deux parties), la première phase impliquant un four pour simuler la chaleur intense d’un bâtiment en feu. Pour réussir ce test, le verre doit rester ensemble dans son cadre (une certaine fissuration est permise, tant que le verre reste intact et continue de bloquer le feu) pendant autant de minutes que la certification l’exige.

La deuxième partie d’un essai de résistance au feu, pour tout verre aux États-Unis à la recherche d’une certification de plus de 45 minutes, est le test de jet d’eau par tuyau. Cet essai applique un puissant jet d’eau au verre déjà chaud – à partir de 20 pieds de distance et avec une force de 57,7 lbf à 30 lb/po2 et de 86,6 lbf à 45 lb/po2 – pour s’assurer qu’il peut résister à une telle pression sans se briser.

Les normes relatives aux fenêtres à résistance au feu aux États-Unis sont régies par la National Fire Protection Association, incluant des normes telles que la NFPA 257 (fenêtres) et la NFPA 252 (portes).

Comment les ensembles de verre modernes à résistance au feu contribuent-ils à une meilleure conception des bâtiments?

Nous avons déjà mentionné plusieurs façons dont les ensembles de vitrage modernes à résistance au feu ont été améliorés par rapport à leurs prédécesseurs en treillis métallique d’un point de vue conceptuel:

• Le verre clair et lustré à résistance au feu offre plus de flexibilité pour ouvrir et égayer les espaces intérieurs sans avoir à utiliser de verre câblé d’apparence institutionnelle
• Cela signifie que les architectes peuvent utiliser le verre comme barrières coupe-feu au lieu de matériaux moins désirables et plus opaques tels que l’acier ou le béton
• Les systèmes d’encadrement à résistance au feu, avec des profils inférieurs et autres considérations de conception, ont considérablement amélioré leur esthétique globale, permettant une plus grande flexibilité de conception

D’autres changements apportés au code du bâtiment au fil des ans ont amélioré les caractéristiques de conception des systèmes de vitrage à résistance au feu, y compris la possibilité d’installer des vitres de plus grande taille. Alors que les codes du bâtiment limitaient auparavant la taille du verre câblé de 45 minutes à neuf pieds carrés, les concepteurs peuvent aujourd’hui travailler avec du verre à résistance au feu de 40 pieds carrés ou plus. C’est en grande partie attribuable à l’émergence de ces matériaux plus performants dont nous avons parlé plus tôt.

Un exemple de verre à résistance au feu utilisé avec brio, du point de vue de la conception extérieure, comprend la tour Sapphire de 32 étages à San Diego, sur laquelle un vitrage résistant au feu durant 45 minutes était requis sur son côté sud. Cela n’aurait tout simplement pas été possible en utilisant du verre métallique traditionnel.

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Unicel Architectural offre plusieurs systèmes de vitrage homologués UL à 20, 45, 60 et 90 minutes pour les portes, fenêtres, traverses et vitrage latéral, incluant sa plus récente certification de 45 minutes (avec le test de jet d’eau par tuyau) pour les applications de portes. Nos ensembles de garnitures en acier fabriqués sur mesure se combinent avec le vitrage Pilkington Pyrostop^MD, qui peut aussi être combiné avec n’importe lequel de nos produits Vision Control^MD, Vision Control^MD Mini et ViuLite^MD.

Pilkington Pyrostop^MD est un verre de sécurité incendie transparent et laminé qui devient opaque lors d’un incendie, offrant ainsi une barrière solide aux flammes, aux gaz chauds et à la chaleur rayonnante/conductrice.

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