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Thermal stresses in double-glazed windows

Par Conseil national de recherches du Canada

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Affiliation
  1. Conseil national de recherches du Canada. Institut de recherche en construction du CNRC
FormatTexte, Article
Sujetthermal stresses; double glazings; breakage; finite element method; window breakage; thermal stresses; glass temperatures; shadows; double glazing; finite elements; Performance thermique; contrainte mécanique; vitrage double; rupture ( fracture); méthode des éléments finis
Résumé
A l'aide des éléments finis, les auteurs ont étudié les temperatures et les contraintes thermiques de vitrages doubles scellés de 1,41 m de largeur sur 2,12 m de longueur, avec vitre d'une épaisseur de 6 mm et lame d'air de 12 mm entre les vitrages. L'objectif était de découvrir les facô teurs qui influencent de façon significative sur les constraintes thermiques. Trois types de fenêtre d'usage commercial, soumis aux conditions hivernales (nuit et jour), ont été analysés : deux vitrages en verre clair; vitrage extérieur absorbant la chaleur et vitrage intérieur en verre clair; vitrage extérieur en verre clair avec film métallique sur la surface du côté intérieur, et vitrage intérieur en verre clair. Une analyse de sensibilité a porté sur les variations de la dimension des fenêtres, la rigidité de la garniture et du produit d'étanchéité, l'absorption du cadre, le flux de chaleur solaire, la conductance du film d'air extérieur et les températures de l'air extérieures (-5 deg. C et -25 deg. C). En outre, l'influence des ombres horizontales et verticales a été étudiée. En ce qui concerne le calcul des contraintes thermiques, les auteurs ont constaté que l'analyse des fenêtres pouvait être faite vitrage par vitrage, par opposition à l'analyse de structure tridimensionelle. Le rayonnement solaire et surtout les ombres ont eu une influence majeure sur la contrainte thermique, contrairement à la dimension des fenêtres. Une étude de cas a permis de constater une bonne correspondance entre les températures de calcul et celles mesurés par Sasaki en 1974; elle en a outre révélé qu'une analyse thermique en régime permanent plutôt qu'en état transitoire donnait une estimation plus juste de la différence de température entre le centre et le pourtour des vitrages, ceci dans le but de prévenir le bris thermique.
Date de publication
Dans
  • Canadian Journal of Civil Engineering 15, nº 5 (octobre 1988) : 807–814.
Langueanglais
Publications évaluées par des pairsOui
IdentificateurIRC-P-1577
Numéro du CNRCNRCC 29910
NRC-IRC-3553
Numéro NPARC20375536
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Identificateur de l’enregistremente0f5f36c-130e-409d-8672-e721dbcfe234
Enregistrement créé2012-07-23
Enregistrement modifié2020-06-06
Date de modification :