ISO 18543:2017
(Main)Glass in building — Electrochromic glazings — Accelerated ageing test and requirements
Glass in building — Electrochromic glazings — Accelerated ageing test and requirements
ISO 18543:2017 specifies the accelerated ageing test and requirements for electrochromic (EC) glazings. The test method described in ISO 18543:2017 is only applicable to chromogenic glazings that can be switched using an electrical stimulus from high to low transmission states and vice versa. This test method is not applicable to other chromogenic glazings such as photochromic and thermochromic glazings, which do not respond to electrical stimulus. This test method is applicable to any electrochromic glazing fabricated for vision glass (e.g. insulating glass unit, laminated glass) for use in buildings such as doors, windows, skylights and exterior wall systems and glazing exposed to solar radiation. The layers used for constructing the EC glazing and for electrochromically changing the optical properties can be inorganic or organic materials.
Verre dans la construction — Vitrages électrochromes — Essai de vieillissement accéléré et exigences
L'ISO 18543 :2017 traite de l'essai de vieillissement accéléré et des exigences relatives aux vitrages électrochromes (EC). Cette méthode d'essai est uniquement applicable aux vitrages chromogéniques qui peuvent être commutés de l'état de transmission lumineuse élevée à l'état de transmission lumineuse basse et vice versa par le biais d'un stimulus électrique. Elle ne s'applique pas aux autres vitrages chromogéniques, tels que les vitrages photochromiques et thermochromiques qui ne répondent pas à un stimulus électrique. Cette méthode d'essai est applicable à tout vitrage électrochrome fabriqué pour du vitrage transparent (par exemple, vitrage isolant, vitrage feuilleté) destiné à être utilisé dans les bâtiments (par exemple sur des portes, des fenêtres, des claires-voies et des systèmes de murs extérieurs) et à être exposé au rayonnement solaire. Les couches utilisées pour la fabrication du vitrage électrochrome et pour la modification électrochromique de ses propriétés optiques peuvent être constituées de matériaux inorganiques ou organiques.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18543
First edition
2017-10
Glass in building — Electrochromic
glazings — Accelerated ageing test and
requirements
Verre dans la construction — Vitrages électrochromes — Essai de
vieillissement accéléré et exigences
Reference number
ISO 18543:2017(E)
©
ISO 2017
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ISO 18543:2017(E)
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ISO 18543:2017(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms . 2
5 Test equipment. 3
6 Test specimen . 6
7 Test method . 7
7.1 Overview . 7
7.2 Sample preparation . 7
7.3 Procedure . 7
7.3.1 General. 7
7.3.2 Initial optical characterization of the EC glazings at room temperature . 8
7.3.3 Optical transmittance measurement as a function of time at the
test temperature. 9
7.3.4 Setting up the test chamber .10
7.3.5 Mounting of the EC glazings in the test chamber .10
7.3.6 Cycling the EC glazings in the test chamber at elevated temperature and
under simulated solar exposure .10
7.3.7 Interim visual and optical characterizations .10
7.3.8 Final characterization .11
8 Performance requirements .11
8.1 Visible light transmittance .11
8.2 Other requirements .12
9 Observations .12
10 Report .12
Bibliography .14
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ISO 18543:2017(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see the following
URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 160, Glass in building, Subcommittee SC 1,
Product considerations.
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ISO 18543:2017(E)
Introduction
Electrochromic (EC) glazings perform several important functions in a building envelope, including
— minimizing the solar energy heat gain,
— providing for passive solar energy gain,
— controlling a variable visual connection with the outside world,
— enhancing thermal comfort (controlling heat gain), energy efficiency performance, illumination,
and glare control, and
— providing for architectural expression.
Therefore, it is important to understand the relative serviceability of these glazings.
This document is intended to provide a means for evaluating the durability of electrochromic glazings.
The test procedures covered in this document includes:
a) rapid but realistic cycling between high and low light transmission states;
b) environmental parameters that are typically used in weatherability tests such as simulated solar
exposure and high temperature, which are realistic for the intended use of electrochromic glazings.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 18543:2017(E)
Glass in building — Electrochromic glazings — Accelerated
ageing test and requirements
1 Scope
This document specifies the accelerated ageing test and requirements for electrochromic (EC) glazings.
The test method described in this document is only applicable to chromogenic glazings that can be
switched using an electrical stimulus from high to low transmission states and vice versa. This test
method is not applicable to other chromogenic glazings such as photochromic and thermochromic
glazings, which do not respond to electrical stimulus.
This test method is applicable to any electrochromic glazing fabricated for vision glass (e.g. insulating
glass unit, laminated glass) for use in buildings such as doors, windows, skylights and exterior wall
systems and glazing exposed to solar radiation. The layers used for constructing the EC glazing and for
electrochromically changing the optical properties can be inorganic or organic materials.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 9050:2003, Glass in building — Determination of light transmittance, solar direct transmittance, total
solar energy transmittance, ultraviolet transmittance and related glazing factors
ISO 12543 (all parts), Glass in building — Laminated glass and laminated safety glass
ISO 20492 (all parts), Glass in buildings — Insulating glass
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
3.1
chromogenic glazing
glazing that has the ability to change its visible and/or solar transmittance in response to an external
stimulus such as electrical voltage or current, sunlight or temperature
3.2
electrochromic
EC
combination of materials through which visible and/or solar transmittance characteristics can be
altered in response to an applied voltage or current
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ISO 18543:2017(E)
3.3
electrochromic glazing
EC glazing
glazing comprised of one or more panes of glass containing materials with electrochromic (3.2)
properties
3.4
highest transmittance state
electrochromic glazing (3.3) when it is in the transmission state with the highest visible light
transmittance
Note 1 to entry: This is also referred to as the clear state or bleached state.
3.5
lowest transmittance state
electrochromic glazing (3.3) when it is in the transmission state with the lowest visible light
transmittance
Note 1 to entry: This is also referred to as the tinted state, dark state or coloured state.
3.6
lateral uniformity
degree of variation in the amount of irradiance in the x and y directions in the test plane used for
exposing electrochromic glazing (3.3)
3.7
switching time
time it takes for electrochromic glazing (3.3) to transition from one transmittance state to another
Note 1 to entry: The time to go from a lower transmittance state to a higher transmittance state can be different
from the time needed for the reverse transition.
3.8
switching cycle
transition in light transmittance through the whole or part of the electrochromic glazing’s (3.3) visible
light transmittance range starting at one end of the range (at τ or τ ) and ending back at the same point
H L
4 Symbols and abbreviated terms
EC electrochromic
IGU insulating glass unit(s)
NIR near infrared (radiation)
PTR photopic transmittance ratio
T transmission
a
τ visible light transmittance in the highest transmission state prior to accelerated ageing
H,i
a
τ visible light transmittance in the lowest transmission state prior to accelerated ageing
L,i
a
τ visible light transmittance in the highest transmission state after accelerated ageing
H,f
a
τ visible light transmittance in the lowest transmission state after to accelerated ageing
L,f
t time during which the transmittance of the glazing is reducing
L
t time during which the transmittance of the glazing is increasing
H
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ISO 18543:2017(E)
t total cycle time; the sum of t and t
cycle L H.
UV ultraviolet (radiation)
a
See ISO 9050.
5 Test equipment
5.1 Test chamber, temperature-controlled and contains xenon arc lamps that have been filtered
appropriately in order to simulate the spectral power distribution of solar radiation over the ultraviolet
(UV), visible and near infrared (NIR) wavelength regions. Figure 1 shows the spectral irradiance of an
appropriately filtered xenon arc source compared to the global AM 1,5 spectrum.
Key
X wavelength of the radiation in nm
2
Y irradiance in W/m /nm
1 spectral power distribution of AM 1,5 solar irradiation
2 irradiance of an appropriately filtered xenon arc lamp which is used to simulate the spectral power distribution
of solar radiation
Figure 1 — Irradiance of an appropriately filtered xenon arc lamp compared to the spectral
power distribution of AM 1,5 solar irradiation
NOTE 1 At longer wavelengths, the xenon arc emission is at variance with the air mass 1,5 solar spectrum
because the intensities relative to those in the UV/visible region are higher than in solar radiation. However, this
part of the spectrum does not cause photolytic-induced degradation.
Figure 2 shows an example top-view of the essential features of the test chamber, including the layout of
the EC glazings on a test plane, the location of the xenon arc lamps above the test plane and the necessary
connecting cables from the EC glazings to the computer-controlled cycling and data acquisition system.
Chamber dimension shall be large enough to accommodate all specimens.
The intensity of the irradiance at the specimens shall be adjustable to obtain the desired light intensity
and lateral uniformity within the guidelines of this document.
NOTE 2 This can be achieved by adjusting the distance between the specimens and the lamps.
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ISO 18543:2017(E)
Key
1 EC glazings 4 lamp sources
2 electrical leads and thermocouples 5 chamber enclosure
3 EC cycling unit and data acquisition system 6 forced-air heating/cooling system
Figure 2 — Example top-view of the essential features of the environmental test chamber
Temperature control within the test chamber shall be provided. Conditions inside the closed space shall
be controlled for air temperatures from 20 °C to 95 °C. The relative humidity within the test chamber
shall not exceed 60 %.
Simulated solar irradiance shall be provided by the appropriate number of spectrally filtered and water-
cooled 6 500 W, long-arc xenon arc lamps housed within a reflector system in the ceiling of the test
chamber. The lamps shall be suitably filtered to provide a match of an air mass 1,5 solar spectrum from
300 nm to 900 nm (see Figure 1). The water-cooled lamps shall be surrounded by an NIR-absorbing
filter, which reduces the heat load. The chamber shall be designed to achieve a radiation intensity
2
over the spectral range of 300 nm to 3 000 nm of (1 000 ± 40) W/m at the specimens. The lateral
uniformity of irradiance across the test plane shall be no more than ±8 %. The EC glazing specimens
shall be located on the test plane beneath the xenon arc lamps. The test chamber shall have a means for
allowing electrical connections to pass from inside to outside the unit to allow temperature monitoring
and electrical control of the EC glazings.
NOTE 3 A suitable lamp source and filter combination is a 3 500 W/6 500 W xenon burner (part number 20-
6500-00) with an inner quartz filter (part number 20650600 and an outer filter of CIRA/Sodalime (Part Number
1)
2065200) from Atlas® .
1) CIRA and Sodalime are trade names of a product supplied by Atlas. This information is given for the convenience
of users of this document and does not constitute an endorsement by ISO of the product named. Equivalent products
may be used if they can be shown to lead to the same results.
4 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 18543:2017(E)
Thermocouples shall be used to measure specimen and chamber temperatures in the test chamber and
the oven.
5.2 Electrochromic (EC) cycling unit, imposes voltage and/or current cycles to alternately and
repeatedly change the transmittance of the EC glazings while in the test chamber.
NOTE The EC cycling unit can be provided by the EC glazing manufacturer.
5.3 Spectrometer, used for obtaining and storing data from the optical characterization in the range
380 nm to 780 nm of the specimens in the highest and lowest transmission states.
5.3.1 Spectrometer lamp source, tungsten lamp or other lamp source that provides illumination
from 380 nm to 780 nm.
5.3.2 Spectrometer fibre optic cables, routed from the lamp source into the EC glazing specimen
holder and from the EC glazing specimen holder to the spectrometer. One optical fibre guides the incident
light from the lamp source to one side of the specimen; another optical fibre guides the transmitted light
to the spectrometer attached to a computer. The fibres shall be optically coupled by properly aligned
collimating lens assemblies attached to both the illuminating and the collection fibres.
5.4 Switching control system, switching to and from highest and lowest transmission states during
spectrophotometer transmittance measurements can be done by means of a computer controlled
multichannel potentiostat or by manufacturer supplied control system.
5.5 Oven, capable of heating the test specimens to the selected test temperature (see Figure 3). The
oven will be used to carry out optical measurements of the EC glazings at the selected test temperature.
It shall be large enough for the largest EC glazing to be tested and shall be able to reach the EC glazing
testing temperature. The oven shall also be designed to permit using the equipment in 5.2 and 5.3 for
optical measurements while the EC glazing shall be maintained at the temperature chosen for testing in
the test chamber (described in 5.1).
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ISO 18543:2017(E)
Key
1 convectio
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 18543
Première édition
2017-10
Verre dans la construction —
Vitrages électrochromes — Essai de
vieillissement accéléré et exigences
Glass in building — Electrochromic glazings — Accelerated ageing
test and requirements
Numéro de référence
ISO 18543:2017(F)
©
ISO 2017
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ISO 18543:2017(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2017, Publié en Suisse
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 18543:2017(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et termes abrégés . 2
5 Matériel d’essai . 3
5.1 Enceinte d’essai . 3
5.2 Unité de cyclage électrochrome (EC) . 5
5.3 Spectromètre . 5
5.3.1 Source lumineuse du spectromètre . 5
5.3.2 Câbles à fibre optique du spectromètre . 5
5.4 Système de commande de la commutation . 5
5.5 Étuve . 5
5.6 Équipement de capture d’image . 6
6 Éprouvettes pour essai . 6
7 Méthode d’essai . 7
7.1 Présentation générale . 7
7.2 Préparation des échantillons . 7
7.3 Mode opératoire . 8
7.3.1 Généralités . 8
7.3.2 Caractérisation optique initiale des vitrages EC à la température ambiante . 8
7.3.3 Mesurage de la transmission optique en fonction du temps à la
température d’essai . 9
7.3.4 Configuration de l’enceinte d’essai .10
7.3.5 Montage des vitrages EC dans l’enceinte d’essai .10
7.3.6 Cyclage des vitrages EC dans l’enceinte d’essai à température élevée et
avec exposition solaire simulée .11
7.3.7 Caractérisations visuelles et optiques intermédiaires .11
7.3.8 Caractérisation finale .12
8 Exigences de performance .12
8.1 Transmission de la lumière visible .12
8.2 Autres exigences .12
9 Observations .12
10 Rapport d’essai .13
Bibliographie .14
© ISO 2017 – Tous droits réservés iii
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ISO 18543:2017(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir http://
www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 160, Verre dans la construction, sous-
comité SC 1, Produits.
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 18543:2017(F)
Introduction
Les vitrages électrochromes remplissent plusieurs fonctions importantes dans l’enveloppe d’un
bâtiment, notamment:
— ils réduisent au minimum les apports de transmission énergétique solaire;
— ils offrent un gain d’énergie solaire passive;
— ils permettent de contrôler la connexion visuelle, variable, avec l’extérieur;
— ils améliorent le confort thermique (maîtrise du gain de chaleur), les performances en matière
d’efficacité énergétique, l’éclairement lumineux et la maîtrise de l’éblouissement; et
— ils sont une composante de l’expression architecturale.
Il est donc important de comprendre l’aptitude au service associée à ces vitrages.
Le présent document est destiné à proposer des moyens d'évaluation de la durabilité des verres
électrochromes.
Les procédures d'essais couvertes par le présent document comprennent:
a) un cyclage rapide mais réaliste entre les états de transmission lumineuse maximale et minimale;
b) des paramètres environnementaux typiquement utilisés dans les essais de résistance aux
intempéries tels que l'exposition solaire simulée et la haute température, qui sont réalistes pour
l'usage prévu des vitrages électrochromes.
© ISO 2017 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 18543:2017(F)
Verre dans la construction — Vitrages électrochromes —
Essai de vieillissement accéléré et exigences
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale traite de l’essai de vieillissement accéléré et des exigences relatives
aux vitrages électrochromes (EC).
Cette méthode d’essai est uniquement applicable aux vitrages chromogéniques qui peuvent être
commutés de l’état de transmission lumineuse élevée à l’état de transmission lumineuse basse et vice
versa par le biais d’un stimulus électrique. Elle ne s’applique pas aux autres vitrages chromogéniques,
tels que les vitrages photochromiques et thermochromiques qui ne répondent pas à un stimulus
électrique.
Cette méthode d’essai est applicable à tout vitrage électrochrome fabriqué pour du vitrage transparent
(par exemple, vitrage isolant, vitrage feuilleté) destiné à être utilisé dans les bâtiments (par exemple
sur des portes, des fenêtres, des claires-voies et des systèmes de murs extérieurs) et à être exposé
au rayonnement solaire. Les couches utilisées pour la fabrication du vitrage électrochrome et pour
la modification électrochromique de ses propriétés optiques peuvent être constituées de matériaux
inorganiques ou organiques.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 9050:2003, Verre dans la construction — Détermination de la transmission lumineuse, de la
transmission solaire directe, de la transmission énergétique solaire totale, de la transmission de l'ultraviolet
et des facteurs dérivés des vitrages
ISO 12543 (toutes les parties), Verre dans la construction — Verre feuilleté et verre feuilleté de sécurité
ISO 20492 (toutes les parties), Verre dans la construction — Verre isolant
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse http://www.iso.org/obp
3.1
vitrage chromogénique
vitrage pouvant modifier sa transmission de lumière visible et/ou d’énergie solaire en réponse à un
stimulus externe tel qu’une tension ou un courant électrique, la lumière du soleil ou la température
© ISO 2017 – Tous droits réservés 1
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ISO 18543:2017(F)
3.2
électrochrome
EC
propriété d’une combinaison de matériaux grâce à laquelle les caractéristiques de transmission de
lumière visible et/ou d’énergie solaire peuvent être modifiées en réponse à une tension ou un courant
appliqué(e)
3.3
vitrage électrochrome
vitrage EC
vitrage constitué d’une ou de plusieurs feuilles de verre contenant des matériaux dotés de propriétés
électrochromes (3.2)
3.4
état de transmission lumineuse maximale
vitrage électrochrome (3.3) lorsqu’il se trouve dans l’état de transmission lumineuse correspondant à
la transmission de lumière visible la plus élevée
Note 1 à l'article: Cet état est également appelé état clair ou état décoloré.
3.5
état de transmission lumineuse minimale
vitrage électrochrome (3.3) lorsqu’il se trouve dans l’état de transmission lumineuse correspondant à
la transmission de lumière visible la plus basse
Note 1 à l'article: Cet état est également appelé état teinté, état sombre ou état coloré.
3.6
uniformité latérale
degré de variation de la valeur d’irradiance dans les directions x et y dans le plan d’essai utilisé pour
exposer un vitrage électrochrome (3.3)
3.7
temps de commutation
temps nécessaire au vitrage électrochrome (3.3) pour passer d’un état de transmission lumineuse à
un autre
Note 1 à l'article: Le temps pour passer d’un état de transmission lumineuse basse à un état de transmission
lumineuse élevée peut être différent du temps nécessaire pour effectuer la transition inverse.
3.9
cycle de commutation
passage de la transmission lumineuse par tout ou partie de la plage de transmission lumineuse dans le
spectre visible du vitrage électrochrome (3.3), en commençant à une extrémité de la plage (à τ ou τ )
H L
et en terminant au même point
4 Symboles et termes abrégés
EC électrochrome
IGU vitrage(s) isolant(s)
NIR (rayonnement) proche infrarouge
PTR taux de transmission photopique
T transmission
2 © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 18543:2017(F)
a
transmission de la lumière visible dans l’état de transmission lumineuse maximale avant
τ
H,i
le vieillissement accéléré
a
transmission de la lumière visible dans l’état de transmission lumineuse minimale avant
τ
L,i
le vieillissement accéléré
a
transmission de la lumière visible dans l’état de transmission lumineuse maximale après
τ
H,f
le vieillissement accéléré
a
transmission de la lumière visible dans l’état de transmission lumineuse minimale après
τ
L,f
le vieillissement accéléré
t temps pendant lequel la transmission lumineuse du vitrage diminue
L
t temps pendant lequel la transmission lumineuse du vitrage augmente
H
t temps de cycle total. Somme de t et t
cycle L H.
UV (rayonnement) ultraviolet
a
Voir l’ISO 9050.
5 Matériel d’essai
5.1 Enceinte d’essai
L’enceinte d’essai est une enceinte à température contrôlée et comprend des lampes à arc au xénon qui
sont munies de filtres appropriés pour simuler la répartition de la puissance spectrale du rayonnement
solaire dans les domaines de longueurs d’ondes de l’ultraviolet (UV), du visible et du proche
infrarouge (NIR). La Figure 1 représente l’irradiance spectrale d’une source lumineuse à arc au xénon
munie d’un filtre approprié comparé au spectre AM 1,5 global.
Légende
X longueur d’onde du rayonnement en nm
2
Y irradiance en W/m /nm
1 répartition de la puissance spectrale de l’irradiance solaire AM 1,5
2 irradiance d’une lampe à arc au xénon munie d’un filtre approprié et utilisée pour simuler la répartition de la
puissance spectrale du rayonnement solaire
Figure 1 — Irradiance d’une lampe à arc au xénon munie d’un filtre approprié et utilisée
pour simuler la répartition de la puissance spectrale du rayonnement solaire, comparé à la
répartition de la puissance spectrale de l’irradiance solaire AM 1,5
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NOTE 1 À des longueurs d’ondes élevées, l’émission de l’arc au xénon diffère du spectre solaire AM (masse
d’air) 1,5 car les intensités correspondant aux longueurs d’ondes dans le domaine de l’UV/du visible sont
supérieures à celles du rayonnement solaire. Toutefois, cette partie du spectre n’entraîne pas de dégradation par
photolyse.
La Figure 2 illustre un exemple de vue du dessus des caractéristiques essentielles de l’enceinte d’essai,
y compris la configuration des vitrages EC sur un plan d’essai, l’emplacement des lampes à arc au xénon
au-dessus du plan d’essai et les câbles de connexion nécessaires entre les vitrages EC et le système de
cyclage et d’acquisition de données commandé par ordinateur. Les dimensions de l’enceinte doivent
être suffisantes pour y loger toutes les éprouvettes.
L’intensité de l’irradiance au niveau des éprouvettes doit pouvoir être ajustée pour obtenir l’intensité
lumineuse et l’uniformité latérale souhaitées, conformément aux lignes directrices du présent
document.
NOTE 2 Cet ajustement peut être effectué en réglant la distance entre les éprouvettes et les lampes.
Légende
1 vitrages EC 4 sources lumineuses
2 câbles électriques et thermocouples 5 enveloppe de l’enceinte
3 unité de cyclage EC et système d’acquisition de données6 système de chauffage/rafraîchissement par air
forcé
Figure 2 — Exemple de vue du dessus des caractéristiques essentielles de l’enceinte d’essai
environnemental
La température au sein de l’enceinte d’essai doit pouvoir être contrôlée. Les conditions à l’intérieur de
l’espace fermé doivent être contrôlées de façon à obtenir des températures d’air comprises entre 20 °C
et 95 °C.
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L’irradiance solaire simulée doit être assurée par le nombre approprié de lampes au xénon à arc long
de 6 500 W refroidies par eau, à spectre filtré, logées au sein d’un système de réflecteurs situé au
plafond de l’enceinte d’essai. Les lampes doivent être munies de filtres appropriés pour correspondre
au spectre solaire AM (masse d’air) 1,5 entre 300 nm et 900 nm (voir la Figure 1). Les lampes refroidies
par eau doivent être entourées d’un filtre absorbant le proche infrarouge, ce qui réduit la charge de
2
chaleur. L’enceinte doit être conçue pour atteindre une intensité de rayonnement de (1 000 ± 40) W/m
au niveau des éprouvettes, sur la gamme spectrale de 300 nm à 3 000 nm. L’uniformité latérale de
l’irradiance sur tout le plan d’essai ne doit pas être supérieure à ± 8 %. Les éprouvettes de vitrage EC
doivent être placées sur le plan d’essai sous les lampes à arc au xénon. L’enceinte d’essai doit comporter
un moyen permettant le passage des connexions électriques de l’intérieur vers l’extérieur de l’enceinte,
afin de permettre la surveillance de la température et la commande électrique des vitrages EC.
NOTE 3 Une combinaison de sources lumineuses et de filtres appropriée est un brûleur au xénon
de 3 500/6 500 W de la société Atlas (référence 20-6500-00), équipé d’un filtre à quartz interne de la société
Atlas (référence 20650600) et d’un filtre CIRA/chaux sodée externe de la société Atlas (référence 2065200).
Des thermocouples doivent être utilisés pour mesurer les températures des éprouvettes et de l’enceinte
dans l’enceinte d’essai et dans l’étuve.
5.2 Unité de cyclage électrochrome (EC)
L’unité de cyclage EC impose des cycles de tension et/ou de courant afin de modifier alternativement
et de façon répétitive la transmission lumineuse des vitrages EC lorsqu’ils se trouvent dans l’enceinte
d’essai.
NOTE L’unité de cyclage EC peut être fournie par le fabricant du vitrage EC.
5.3 Spectromètre
Un spectromètre doit être utilisé pour acquérir et enregistrer les données de la caractérisation
optique des éprouvettes dans la gamme de 380 nm à 780 nm, dans les états de transmission lumineuse
maximale et minimale.
5.3.1 Source lumineuse du spectromètre
La source lumineuse doit être une lampe au tungstène ou une autre source lumineuse fournissant un
éclairement de 380 nm à 780 nm.
5.3.2 Câbles à fibre optique du spectromètre
Les câbles à fibre optique doivent être posés entre la source lumineuse et le porte-éprouvette de
vitrage EC et entre le porte-éprouvette de vitrage EC et le spectromètre. Une fibre optique guide la
lumière incidente de la source lumineuse sur une face de l’éprouvette; une autre fibre optique guide
la lumière transmise vers le spectromètre connecté à un ordinateur. Les fibres doivent être couplées
optiquement par des ensembles de lentilles collimatrices correctement alignées, fixées à la fois aux
fibres d’éclairage et de collecte.
5.4 Système de commande de la commutation
La commutation vers et depuis les états de transmission lumineuse maximale et minimale pendant les
mesurages de transmission lumineuse du spectrophotomètre peut s’effectuer à l’aide d’un potentiostat
multicanaux commandé par ordinateur ou d’un système de commande fourni par le fabricant.
5.5 Étuve
L’étuve (illustrée à la Figure 3) doit pouvoir chauffer les éprouvettes à la température d’essai choisie.
L’étuve est utilisée pour effectuer des mesurages optiques des vitrages EC à la température d’essai
choisie. Elle doit être de dimensions suffisantes pour loger le plus grand vitrage EC à soumettre à essai
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et doit pouvoir atteindre la température d’essai du vitrage EC. L’étuve doit également être conçue pour
permettre d’utiliser le matériel décrit en 5.2 et 5.3 pour les mesurages optiques, le vitrage EC devant
être maintenu à la température choisie pour l’essai dans l’enceinte d’essai (l’enceinte d’essai est décrite
en 5.1).
Légende
1 étuve à convection 5 spectromètre
2 lentilles 6 câbles à fibre optique du spectromètre
3 source lumineuse du spectromètre 7 câbles électriques et du thermocouple
4 système de commande de la commutation EC 8 échantillon EC
Figure 3 — Exemple d’étuve utilisée pour déterminer le cycle de commutation, destinée à être
utilisée dans l’enceinte d’essai
5.6 Équipement de capture d’image
Un appareil photo numérique et une caméra vidéo doivent être utilisés pour obtenir des documents
visuels.
6 Éprouvettes pour essai
La conception et la construction des éprouvettes doivent être définies et spécifiées par le fabricant.
Les dimensions minimales des éprouvettes doivent être (250 ± 5) mm × (250 ± 5) mm.
Cinq échantillons doivent être fournis et quatre d’entre eux doivent être soumis à essai ensemble. Le
cinquième échantillon doit être conservé comme échantillon de référence non soumis à essai. Voir
l’Article 10 pour les exigences concernant le rapport.
NOTE 1 Pour les échantillons prélevés dans un vitrage isolant, il est recommandé d’utiliser des valves pour
équilibrer la pression aux bords des vitrages isolants aux températures d’essai.
NOTE 2 Les joints en bordure du vitrage isolant (jusqu’à 16 mm du bord du verre) peuvent être protégés de
l’exposition au rayonnement par un matériau approprié tel qu’un ruban ou une feuille d’aluminium.
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NOTE 3 Les bords ou les joints en bordure des vitrages EC feuilletés peuvent également être protégés de
l’exposition au rayonnement par un matériau approprié tel qu’un ruban ou une feuille d’aluminium (jusqu’à
16 mm du bord du verre) pendant l’essai, à condition que dans l’application réelle, les joints en bordure soient
également protégés.
7 Méthode d’essai
7.1 Présentation générale
Les vitrages EC doivent être exposés à un rayonnement solaire simulé dans une enceinte à température
contrôlée, à des températures d’éprouvette spécifiques et pendant un nombre défini de cycles de
commutation, conformément au Tableau 1 ci-dessous.
Tableau 1 — Récapitulatif de la classification de l’essai
Conditions de l’essai: Classe 1 Classe 2
Température de l’éprouvette (85 ± 7) °C (65 ± 7) °C
Nombre de cycles de commutation 50 000 30 000
Durée d’exposition, en heures ≥ 5 000 heures ≥ 5 000 heures
La température d’essai doit être la température de la feuille contenant la couche EC dans l’état de
transmission lumineuse minimale. Les vitrages EC sont soumis à des cycles de commutation entre les
états de transmission lumineuse basse et élevée, avec la possibilité de marquer une pause pendant les
cycles de service, en fonction de la stratégie de commande spécifiée par le fabricant. Les éprouvettes
de vitrage EC doivent d’abord faire l’objet d’une caractérisation optique à la température ambiante,
afin de déterminer leurs performances initiales. Elles doivent ensuite faire l’objet d’une caractérisation
optique dans une étuve à la température d’essai choisie, afin de déterminer le temps pendant lequel les
éprouvettes se trouveront dans ou seront en train de commuter vers l’état de transmission lumineuse
minimale et le temps pendant lequel les éprouvettes se trouveront dans ou seront en train de commuter
vers l’état de transmission lumineuse maximale.
NOTE 1 Certains produits EC ont des temps de commutation qui dépendent de la température.
Le même matériel doit être utilisé à la fois pour les mesurages de caractérisation optique à température
ambiante et à température élevée. Après l’exposition dans l’enceinte d’essai, les éprouvettes doivent de
nouveau faire l’objet d’une caractérisation optique à la température ambiante, effectuée de la même
manière que la caractérisation initiale, afin de fournir des données de performances du vitrage EC
après vieillissement.
[2]
NOTE 2 Le mode opératoire est basé en partie sur celui de Czanderna (1997) .
Étant donné que la disposition des vitrages isolants et l’orientation de la feuille contenant la couche EC
par rapport à la source lumineuse (c’est-à-dire côté pièce par rapport à l’extérieur) peuvent affecter
les résultats, l’orientation du produit par rapport à la source lumineuse, la température d’essai et la
disposition soumise à essai déterminent pour quelles applications installées et quelles configurations
de produit cet essai s’applique.
7.2 Préparation des échantillons
Des thermocouples (de 0,13 mm de diamètre) doivent être fixés sur la surface centrale de la
feuille contenant la couche EC des éprouvettes à l’aide de morceaux de ruban d’aluminium
mesurant 8 mm × 8 mm. Si le thermocouple se trouve sur la feuille la plus éloignée de la source de
rayonnement, des précautions particulières doivent être prises pour garantir qu’il est protégé de
manière appropriée de la source lumineuse.
NOTE Les câbles du thermocouple peuvent également être fixés loin du centre de l’éprouvette en utilisant
jusqu’à deux morceaux supplémentaires de ruban d’aluminium mesurant 8 mm × 8 mm, afin de relâcher les
contraintes et d’empêcher ainsi que le thermocouple soit arraché de la surface du verre.
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7.3 Mode opératoire
7.3.1 Généralités
À leur réception, les vitrages EC doivent être inspectés visuellement, des photographies de tout défaut
ou toute aberration évident(e) des éprouvettes EC doivent être prises dans l’état de transmission
lumineuse maximale ou minimale (selon l’état qui correspond à l’état hors tension/sans courant) et des
observations doivent être consignées.
7.3.2 Caractérisation optique initiale des vitrages EC à la température ambiante
La température de l’étuve à convection illustrée à la Figure 3 doit pou
...
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