L'évolution du verre isolant
Le verre isolant actuel moderne connaît un long historique de développement : Après le dépôt d'un brevet américain sur le verre isolant en 1885, la fabrication industrielle commença seulement au milieu du 20e siècle. Au début, les deux plaques étaient soudées à l'aide d'une tige de plomb ou directement soudées au bord comme une seule entité de verre. Cependant, dès la fin des années soixante, le joint périphérique collé de manière organique s'imposa très largement. À l'origine, le tout était scellé au dos d'écarteurs. Avec les plaques remplies de gaz, on commença à appliquer une couche d'étanchéité supplémentaire principale (Butyle), sur les côtés des écarteurs. Ce procédé était nécessaire d'une part pour optimiser l'étanchéité et prolonger la durée de vie, d'autre part pour industrialiser le processus de fabrication au cours duquel le butyle est utilisé comme aide au montage. Aujourd'hui, le joint périphérique du vitrage isolant collé en deux couches constitue la norme généralement acceptée.
Le verre isolant utilisé aujourd'hui est le résultat d'un développement constant et de l'amélioration de la bonne « vieille fenêtre ». Grandes fenêtres, baies vitrées et façades vitrées offrent plus de clarté et une meilleure qualité de vie.
Un verre isolant moderne correspond à une unité de vitrage, fabriquée à partir de deux ou plusieurs plaques de verre, séparées l'une de l'autre au bord, par un intercalaire. L'espace intercalaire est hermétique aux gaz extérieurs par différents enduits et relie les plaques de verre durablement entre elles. Le double joint autour empêche la poussière et la condensation de pénétrer (joint périphérique).
Le principe de l'unité en verre isolant repose sur le fait que de l'air stagnant est un très mauvais conducteur thermique. Ainsi le coussin d'air emprisonné entre les plaques constitue une bonne couche d'isolation thermique.
Structure du verre isolant
Espace intercalaire (SZR)
L'espace intercalaire est rempli d'un gaz (argon ou krypton = gaz rare) ou d'air chaud et hermétique à l'environnement extérieur Pour éviter la formation d'eau de condensation dans l'espace entre les vitres, sur la vitre extérieure froide, le gaz ou l'air confiné doit être séché. Ceci grâce à un produit déshumidificateur hygroscopique, intégré à l'intercalaire et qui retire l'humidité de l'espace entre les vitres. Lors de l'assemblage du vitrage isolant, la pression d'air dans l'espace intercalaire est celle présente sur le lieu de fabrication.
Espace intercalaire
Selon l'écartement entre les plaques, différentes valeurs sont obtenues pour la résistance thermique de la couche de gaz ou d'air dans l'espace intercalaire. Pour l'air, la valeur maximale est atteinte avec un écartement d'environ 15 mm. Cette valeur permet d'obtenir un rapport optimal entre la transmission thermique, qui diminue lorsque l'espace intercalaire est plus important et la convection (= mouvement de l'air, flux d'énergie), qui augmente lorsque l'écartement est important et ainsi détériore l'isolation thermique. Avec l'argon, la valeur optimale est atteinte avec un écartement de 16 mm et pour le krypton avec un écartement d'environ 10 mm.
Assemblage périphérique
L'assemblage périphérique doit servir de liaison durable entre les plaques de verre et former une barrière étanche à la vapeur capable d'éviter toute rediffusion de la condensation pendant de nombreuses années. Il doit également équilibrer de manière élastique les modifications de volume naturelles de l'air dans l'espace intercalaire dues au froid et à la chaleur. Il doit aussi résister de manière durable aux agressions chimiques provenant de l'atmosphère ainsi qu'à la lumière (en particulier aux rayons UV). En l'absence de cadre de fenêtre, par exemple dans le cas de verre isolant poussé, un scellement au silicone est utilisé.
Revêtement
Du côté adjacent à l'espace intercalaire, les plaques de verre sont revêtues de couches réfléchissant la chaleur, perméables à la lumière. Elles se composent de plusieurs couches fines de métal et d'oxydes métalliques dans la plage nano (chapitre Processus de revêtement)
Battue du verre/Cadre de la fenêtre
Pour maintenir la durée de vie, la battue entre le verre isolant et le cadre de la fenêtre doit être toujours suffisamment ventilée afin que l'assemblage périphérique ne soit pas détruit par un contact prolongé à l’humidité.