Fenêtres en acrylique et fenêtres en verre
Le verre acrylique est souvent choisi comme alternative au verre feuilleté. L'acrylique et le verre feuilleté sont tous deux des matériaux de construction transparents qui résistent à de fortes pressions et peuvent être utilisés pour des applications telles que les aquariums dans les musées et les fenêtres de yachts.
L'acrylique est un matériau monolithique composé de substances organiques, d'où son surnom de "verre organique". Le plexiglas est une marque populaire d'acrylique. Une autre marque est Perspex©.
Le verre feuilleté est constitué de plusieurs couches de verre minéral (également appelé verre plat, verre borosilicaté ou "Echtglas" - verre véritable, en allemand). Ces feuilles de verre sont séparées par des feuilles transparentes qui sont fusionnées. Cela les rend particulièrement résistantes et évite les inclusions. Les matériaux utilisés pour le revêtement sont le PVB et le SGP. De nos jours, le SGP est choisi pour la plupart des applications, en raison de ses propriétés hydrophobes.
En examinant différents aspects physiques, nous souhaitons comparer les performances des deux matériaux.
Hydrosight Underwater Window in a control room for a ROV. The water is just above 0°C, still there is no condensation on the screen.
Conductivité thermique
La conductivité thermique de l'acrylique est inférieure à celle du verre feuilleté. En d'autres termes, l'isolation thermique de l'acrylique est meilleure que celle du verre feuilleté.
| Matériau | Isolation |
|---|---|
| Air | 0,03 W/mK |
| Acrylique | 0,19 W/mK |
| Eau | 0,57 W/mK |
| Verre feuilleté | 0,79 W/mK |
Implications sur les fenêtres de piscine immergées :
- Pas de condensation
- Moins de perte de chaleur de l'eau de la piscine
- Meilleure isolation des bâtiments chauffés
Transmission optique
Lorsque l'on compare différentes options de vitrage structurel optimisé et épais :
- Le verre flotté feuilleté composé de quatre couches de 12 mm de verre à faible teneur en fer et de trois intercalaires SGP aura un VLT compris entre environ 75 % et 85 %. Il s'agit d'un résultat très transparent pour un vitrage de sécurité multicouche aussi robuste.
- L'acrylique coulé épais (PMMA), même avec des épaisseurs structurelles importantes, conserve généralement un VLT supérieur à 88-90 %.
Par conséquent, pour maximiser la transmission de la lumière visible dans un vitrage structurel très épais, l'acrylique coulé (PMMA) offre généralement un VLT plus élevé qu'un assemblage de verre feuilleté SGP multicouche à faible teneur en fer de capacité structurelle comparable. (voir le texte complet de la comparaison)
Le verre doit être très épais et feuilleté afin de supporter la pression de l'eau. Il présente une teinte verdâtre. L'acrylique est optiquement supérieur et ne présente aucune teinte visible.
Éclats et fissures
L'acrylique a une résistance aux chocs plus élevée que le verre et ne se brise pas lorsqu'il est exposé à de fortes contraintes.
Le verre feuilleté sécurit est plus sensible aux chocs. Cette contrainte rend très délicate, la phase de manutention et de grutage des grandes feuilles de verre: le moindre accrochage de la feuille risque de la fragiliser. Ainsi, l'acrylique est plus tolérant aux chocs et fléchit plutôt qu'il ne se casse.
La grande résistance aux chocs, la durabilité et l'applicabilité de l'acrylique en font le matériau idéal, même lorsque des vies humaines sont en jeu. C'est pourquoi l'acrylique est utilisé en haute mer.
L'acrylique polycarbonate est également un excellent matériau incassable.
Impact test for an acrylic spheric window, with impact mass of 560kg. Courtesy of J.Stachiw.
Poids
Le verre acrylique a une densité plus faible, qui peut aller de 1150 à 1190 kg/m³. Cela représente moins de la moitié de la densité du verre, qui varie entre 2400 et 2800 kg/m³.
Le transport et l'assemblage des matériaux de construction acryliques sont donc plus faciles et moins coûteux.
Installation of a Hydrosight Control Window for a Glacier Water Tank in Iceland.
Resistance aux UV
L'utilisation de l'acrylique à l'extérieur expose le matériau à des quantités potentiellement élevées de rayons ultraviolets (UV). On pense souvent à tort que les rayons UV entraînent le jaunissement des vitrages acryliques. C'est peut-être vrai pour l'acrylique de mauvaise qualité. Le plexiglas et d'autres marques bien connues sont immunisés même contre les rayons UV élevés. Ils sont garantis jusqu'à 30 ans par le fabricant.
Le verre de sécurité se compose de plusieurs couches de vitrage minéral, séparées par un plastique stratifié. Les plastiques ordinaires ne résistent pas aux UV et sont particulièrement sensibles à l'humidité.
Acrylic Pool Windows don't Mind UV - this one has been installed by Hydrosight in Italy.
Résistance aux rayures
La surface de l'acrylique est plus douce et se raye plus facilement que celle du verre minéral. Il est conseillé de vérifier les précautions de nettoyage de l'acrylique afin d'éviter les dommages dus à l'abrasion ou aux produits chimiques. Il est facile de polir l'acrylique afin d'éliminer les taches. En revanche, le verre minéral éraflé doit être entièrement remplacé.
The Turkish new build "Dream On" with acrylic ship windows provided by Hydrosight.
Testing a robotic swimming pool cleaner on an Hydroview acrylic block. The tests showed no scratches on the acrylic.
Conclusion
- Le verre est moins transparent que l'acrylique.
- Le vitrage classique, le verre feuilleté et le verre trempé supportent moins bien les charges structurelles et risquent de se briser.
- Le vitrage de sécurité a tendance à se délaminer lorsqu'il est utilisé sous l'eau.
- Les UV peuvent être un problème pour les vitrages de sécurité.
Dans le contexte de fenêtres sous marines, dans dans la grande majorité des cas l'acrylique est la solution la plus pertinente, même si dans certains cas, le verre sécurité est une option envisageable !
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