Verrières et façades vitrées
Selon les règles et normes de la Fédération Française du Bâtiment et les métalliers, voici un descriptif des exigences que doivent respecter les produits verriers tels que verrières, façades vitrées, vérandas et oriels.
1. Verrières; voire directive 89 / 106 de la CEE - directive des produits de construction.
Une verrière est généralement définie comme un grand vitrail ou une grande baie vitrée , avec une inclinaison verticale de plus de 15 °, avec ou sans sa propre structure et située sur le toit ou sur la façade.
Habituellement, il s'agit d'une combinaison de profilés métalliques, formant une structure conçue pour accueillir des éléments en verre considérée comme gros ouvrage conformément au CHC R.111-26.
Verrière type zénithale;
Le principal intérêt d’une verrière zénithale est de fournir un éclairage naturel dans la zone centrale, loin de la façade.
Traditionnellement, ils sont placés au-dessus des escaliers ou sur le toit ou ils constituent une ouverture plus ou moins importante formée au niveau du toit d’une la surface supérieure à 1 m².
Ils peuvent également être trouvés dans une autre configuration, qui est formée par une voûte ou un dôme translucide, utilisé pour couvrir de grands espaces internes à caractère public ou semi-public tell que; rues internes, atriums, etc…..
Pour la conception et réalisation de verrières le DTU 39 est le document de référence, Il est composée de 5 parties.
Le DTU 39 P1-1 (CCT) et DTU 39 P1-2 (CGM) définissent les spécifications pour la mise en œuvre, l’ingénierie et l'installation de produits verriers des nouvelles installations, les rénovations, les réparations et maintenance dans tous les types immeubles.
Il s’applique aux vitrages avec inclinaison de 5° ou 8,7 % qui assurant le clos et le couvert ainsi que les vitrages intérieurs et vitrages isolants sans limite de l’inclinaison.
Pour tous les type d’immeubles, les règles de calculs, le dimensionnement et la mise en œuvre sont définit par le DTU 39 P4
Le DTU 39 P5 détermine les vitrages quand des exigences de sécurité liées aux chutes sont applicables à l’édifice.
En accord avec la norme produit NF EN 13830 de 01/2004 la marque CE des verrières de façades rideaux en kits est indispensable.
2. Façades;
Les façades rideaux et semi-rideaux, suivant la norme NF EN 13830 est une façade a parois légères, composé d'une ou plusieurs sections qui constitue un seul élément après leur assemblage sur site.
La norme définis deux type de façades :
a) les façades intégrales; avec parois non interrompue par poteaux ou refends
b) les façades verticales; avec parois interrompue par poteaux ou refends
Les façades panneaux sont des façades légères avec une ou plusieurs parois insérées entre des planchers;
a) les façades à panneaux insérées, dont les cloisons extérieures sont interrompues par poteaux ou refends
b) les façades à panneaux à l’horizontale, dont les cloisons extérieures ne sont pas interrompues par poteaux ou refends
Les façades légères sont constituées de cloisons, dont au moins les parois externes se caractérisent par leurs faibles masses, généralement inférieure à 100 kg par m² ou de parois préfabriquées finis – Kits de façades, voire Décret 92-647
Les kits de façades rideaux, sont composées par des ossatures, des joints et remplissages de vitrés ou plaques opaques qui constituent une cloison externe sans assurer une stabilité structurelle de l’immeuble.
Concernant les façades-rideaux les référence sont la norme produit NF EN 13830 et le DTU 33.1 P1-1 Suivant la norme NF EN 13830 et l’arrêté du 8/08/2005 le marquage CE est obligatoire.
Ne sont pas assujetties à cette obligation les entreprises qui réalisent la fabrication et la pose d’une façade rideau sur site
3. Les vérandas;
Sont des espaces couverts par une construction légère sans fondations, rapportée le long et au-devant d’une façade qui peuvent être fermées pour servir de serres ou jardins d’hiver.
Une véranda désigne une pièce ou un espace dont les parois extérieures verticales et la toiture sont généralement vitrées.
Les vérandas ne sont pas habitables mais peuvent être considérées comme des annexes d’une habitation.
Quand la superficie d’une véranda n’est pas plus grande que 20 m2 il n’y a pas d’obligation de déposer une demande de permis de construire.
Cependant une déclaration de travaux doit être faite auprès de la mairie du au faite qu’elle modifie l’extérieur du bâtiment et doit être ajoutée au cadastre.
Les vérandas sont par principe des structures déménageables.
Les vérandas des piscines privées sont régies par la norme NF P 90-309.
4. Les oriels et auvents;
Les Oriels sont des éléments des structures vitrées avec toit ou terrasse et garde-corps en saillies d'une façade avec des planchers rapportés en extension de pièces vers la partie extérieure de l’immeuble.
Il n’y a pas de normes spécifiques à ce type de structures, de ce fait il est recommandée de se référer aux normes des façades-rideaux ou menuiseries.
Les Auvents ou Marquises sont des structure fixes ou mobiles en générale vitrées, installées sur les façades ou sur des poteaux, ils sont destinés à protéger les ouvrants des façades des éléments climatiques.
Les Atrium, ouverts ou couverts étaient très répandus dans les habitations romaines antiques.
Ce sont des structures qui couvre par un toit généralement vitre un volume central formé par les bâtiments environnants.
5. Les caractéristiques structurelles
La règlementation des charges principales suivant l’article R.111-11 du CCH impose les charges pour le calcul et le dimensionnement des verrières suivantes;
a) Le poids propre de charge se calcule en tenant compte du poids des structures métalliques, des verreries et ouvrants ainsi que les éléments occultant et leurs équipements
b) La charge climatique selon le d’implantation de l’immeuble représente les charges de neige et de vent auxquelles doit résister la structure métallique et le vitrage
c) La charge d’exploitation, non cumulable avec les charges climatiques d’une verrière est constitué des charges exercées pendant l’entretien
Il convient de noter que par principe dans la conception d’un toit de véranda, ce dernier n’est pas prévu de résister aux charges pendant l'entretien, sauf indication contraire.
Par conséquent, lors des calculs il n'est pas nécessaire de prendre en compte ces contraintes.
Voir norme NF EN 1990 Eurocode - 0 , le DTU 39 P1-1, le DTU 39 P4 et le DTU 33.1 P1-1.
Les risques sismiques et les mesures à prendre en compte sont définis par l’article R563-1 à R563-8 , le DTU 39 P5 ainsi que l’arrêté du 29/05/1997, selon le type d’immeuble et la zone d’implantation d’après l' Eurocode - 8
Pour toutes les structures métalliques les calculs doivent être faits suivant la norme NF EN 1993-1-1 partie 1-1 de l’Eurocode 3 et lannexe NF EN 1993-1-1/NA suivant les règles en application et les matériaux employés.
6. Les caractéristiques de sécurité
a. Les risques de chutes
En plus des exigences structurelles habituelles, les verrières doivent également être prévu pour empêcher le produit en verre de tomber sur la personne qu'il recouvre. Dans certains cas, le risque de chute d'une personne sur l’élément en verre doit également être intégré.
b. Les risques électriques
Une protection par une connexion équipotentielle est formée lorsque la connexion à la terre est effectuée en reliant à la terre tous les poteaux de la structure métallique,
Pour les façades-rideaux, la norme NF EN 13830 est obligatoire depuis le 30/11/2006.
Elle prévoit une connexion équipotentielle pour les façades rideaux tous les immeubles d'une hauteur de plus de 25 m.
Pour les vérandas la norme NF C 15 /100 stipule que les structures métalliques doivent être reliées à la terre.
c. Les protections au feux
Pour maîtriser le risque d'incendie, trois actions sont possibles :
1) Les préventions
2) Les protections actives
3) Les protections passives
La réaction du matériau au feu se caractérise par son aptitude à prendre le feu, par la combustion et la chaleur dégagée par cette dernière.
Les méthodes et testes à la réaction au feu, ainsi que les catégories de classification des produits de construction sont déterminées par l'arrêté du 21/11/2002
Voir aussi l’arrêté du 22/03/2004 qui définit le classement de résistance au feu des produits de construction selon leur performance et protection
Dans certain cas, les verrières sont équipées d’ouvertures d'évacuation de la chaleur et des fumées. Elles peuvent également être équipées de dispositifs pour l’occultation de la lumière.
Dans le cas des façades qui doivent justifier de leurs résistances au feu, ces dernières sont soumises à la certification.
Pour des vérandas sont utilisées comme des ERP, et si leur surface au sol est de plus de 300 m², il est possible de devoir les désenfumées en suivant les règles pour les verrières.
7. Caractéristiques des performances
En plus des caractéristiques de performance liées aux exigences de sécurité structurelle ou personnelle, les caractéristiques de performance sont également liées à l'impact du bâtiment sur l'environnement et au confort intérieur. Le but est de s’assurer qu'il est conforme aux spécifications.
Les exigences principales à prendre en considération sont:
- Les Performances thermiques
- Les Performances acoustiques
- L’étanchéité à l'air
- L’étanchéité à l'eau
8. La mise en œuvre des verrières est couverte pat le DTU 39 P1 à P5
Pour les façades c’est le DTU 33.1 P1-1 et le DTU 44.1 P1
Pour les vérandas voire le règles du SNFA.
Pour les Vitrages Extérieurs Collés voire cahier CSTB 3488 et des Vitrages Extérieurs Attachés voire cahier CSTB 3574 et le avis C2P 31
9. Durabilité
Compte tenu de l'environnement et du niveau d'entretien prévu, la structure doit être planifiée de façon à ce que sa détérioration pendant sa durée de vie ne rende pas ses performances inférieures aux planifications.
Compte tenu des facteurs de dégradation, de l'utilisation et de l'entretien quotidiens, selon le type de bâtiment concerné, la structure doit conserver toutes ces qualités déterminées par les exigences fonctionnelles de sécurité et d'habitabilité pendant la durée de vie admise pour ce type d’immeubles.
La menuiserie et les façades nécessitent un entretien normal et leur utilisation doit être conforme à la destination. Les travaux d'entretien et de maintenance doivent être effectués conformément aux réglementations en vigueur et aux dernières spécifications techniques.
10. La Protection anticorrosion est essentielle pour la durabilité de tous les ouvrages en acier.
Dans le cas des façades-rideaux et la protection anticorrosion des menuiseries métalliques voir le DTU 33.1 P1-1 fait référence à la norme NF P 24-351
11. Verrières et façades vitrées pour Etablissements Recevant du Public
Sont classés en 5 catégorie qui sont les suivantes:
Cat. 1 : plus de 1500 personnes
Cat. 2 : de 701 à 1500 personnes
Cat. 3 : de 301 à 700 personnes
Cat. 4 : moins ou égal à 300 personnes (saufs les cas de la catégorie 5)
Cat. 5 : le nombre des personnes est moins que le minimum déterminé par le règlement de sécurité. Voir articles GN de l'arrêté du 25/06/1980
Les verrières, les vérandas et les façades vitrées des Etablissements Recevant du Public doivent répondre au minimum aux réglementations décrites dans les textes suivants.
1. Les exigences structurelles et de sécurité
a) Résistance structurelle, voir l’article CO11 de l’arrêté du 25/06/1980 suivant l'utilisation et le type des locaux d’après l’Eurocode-1
b) Risques de chutes
En tant qu'élément constructif, la façade -rideau joue essentielle à la protection des personnes contre les dangers de chutes. Elles doivent protéger de manière équivalente aux garde-corps. Il est également nécessaire d'empêcher en même temps les morceaux de verre cassés de tomber.
Le cahier des charges technique 249 relatif aux façades extérieurs stipule les conditions d'application requises par la réglementation dans les lieux ouverts au public et dans les bâtiments de grande hauteur.
c) Protection incendie
L'article CO13 du décret du 25/06/1980 exige uniquement que les principaux éléments du bâtiment présentent une stabilité au feu.
Cependant, tant que ces principaux éléments structurels remplissent simultanément un ensemble de conditions précises, cette exigence est abolie. C'est le cas des encadrements des verrières généralement exclus des exigences de résistance au feu.
En ce qui concerne la réaction au feu, le règlement de sécurité CO 18 autorise les équipements d'éclairage naturel sur les toits, les lucarnes, les puits de lumières, dômes de désenfumage ou ventilés, les barres lumineuses, etc. si leurs matériaux ne forment pas de gouttelettes enflammâtes sous l’action du feu.
Le règlement de sécurité exige également des mesures pour éviter la chute d'éléments en verre causés par le verre renforcé ou le verre feuilleté en cas d'incendie, de sorte que le verre ne puisse pas tomber sur les personnes à évacuer, en plaçant un filet métallique sous les parties en verre.
Voir NF B 32 - 500, DTU 39 P1-1 et DTU 39 P4
Pour les Atriums voire l’instruction 263, prescriptions de désenfumage dans les ERP.
Notamment les CO 16 à CO 18 du règlement de sécurité
