ISO 18543:2021
(Main)Glass in building — Electrochromic glazings — Accelerated ageing test and requirements
Glass in building — Electrochromic glazings — Accelerated ageing test and requirements
This document specifies the accelerated ageing test and requirements for electrochromic glazings intended to either control direct or indirect solar transmission, or both. The electrochromic glazings can be assembled as insulating glass unit, laminated glass or combination of both. The test method described in this document is only applicable to chromogenic glazings that can be switched between different transmission states using an electrical stimulus. 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 use in buildings such as in doors, windows, skylights, exterior wall systems and glazing exposed to solar radiation. The materials used for constructing the electrochromic glazing and for electrochromically changing its optical properties can be inorganic or organic materials.
Verre dans la construction — Vitrages électrochromes — Essai de vieillissement accéléré et exigences
Le présent document spécifie l’essai de vieillissement accéléré et les exigences relatifs aux vitrages électrochromes destinés à contrôler la transmission d’énergie solaire directe ou indirecte, ou les deux. Les vitrages électrochromes peuvent être assemblés sous forme de vitrage isolant, de vitrage feuilleté ou d’une combinaison des deux. La méthode d’essai décrite dans le présent document est uniquement applicable aux vitrages chromogéniques qui peuvent être commutés entre différents états de transmission 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 une utilisation dans les bâtiments (par exemple, sur des portes, des fenêtres, des claires-voies, des systèmes de murs extérieurs) et aux vitrages destinés à être exposés au rayonnement solaire. Les matériaux utilisés pour la fabrication du vitrage électrochrome et pour la modification électrochromique de ses propriétés optiques peuvent être des matériaux inorganiques ou organiques.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18543
Second edition
2021-10
Glass in building — Electrochromic
glazings — Accelerated ageing test and
requirements
Verre dans la construction — Vitrages électrochromes — Essai de
vieillissement accéléré et exigences
Reference number
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CH-1214 Vernier, Geneva
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Published in Switzerland
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ISO 18543:2021(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 2
5 Principle of the test . 2
6 Description of the test equipment .3
6.1 Oven (for steps 1 and 3). 3
6.2 Spectrometer (for steps 1 and 3). 4
6.3 Switching control system (for steps 1 and 3) . 4
6.4 Test chamber (for step 2) . 4
6.5 Electrochromic cycling unit (for step 2) . 7
6.6 Image capturing equipment (optional) . 7
7 Test specimen . 7
7.1 Description of the test specimen . 7
7.2 Preparation of the test specimen . 7
8 Initial optical characterization of the test sample (step 1) . 8
8.1 General . 8
8.2 Initial optical characterization of the electrochromic glazings at room temperature . 8
8.3 Light transmittance measurement as a function of time at the selected test
temperature . 9
9 Cycling and radiation exposure of the test sample (step 2) .10
9.1 Mounting of the electrochromic glazings in the test chamber . 10
9.2 Setting up the test chamber . 10
9.3 Cycling the electrochromic glazings in the test chamber at elevated temperature
and under simulated solar exposure . 10
9.4 Interim visual and optical characterizations (optional) . 11
10 Final optical characterization of the test sample (step 3) .11
11 Performance requirements . .11
11.1 Visible light transmittance . 11
11.2 Switching time difference . . 11
11.3 Other requirements . 11
12 Observations .12
13 Test report .12
Bibliography .13
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ISO 18543:2021(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 of 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
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 160, Glass in building, Subcommittee SC 1,
Product considerations.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 18543:2017), which has been technically
revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— the document has been restructured;
— the acceptance criteria for the two classes has been revised;
— fast switching products have been taken into account;
— the concept of photopic transmittance ratio has been abandoned in favour of the one of 85 % of the
dynamic range;
— other types of lamps have been allowed provided that they simulate correctly the solar irradiation.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
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ISO 18543:2021(E)
Introduction
Electrochromic 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.
v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 18543:2021(E)
Glass in building — Electrochromic glazings — Accelerated
ageing test and requirements
1 Scope
This document specifies the accelerated ageing test and requirements for electrochromic glazings
intended to either control direct or indirect solar transmission, or both. The electrochromic glazings
can be assembled as insulating glass unit, laminated glass or combination of both.
The test method described in this document is only applicable to chromogenic glazings that can be
switched between different transmission states using an electrical stimulus. 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 use in buildings such as in
doors, windows, skylights, exterior wall systems and glazing exposed to solar radiation. The materials
used for constructing the electrochromic glazing and for electrochromically changing its 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, 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 https:// www .iso .org/ obp
3.1
chromogenic glazing
glazing that has the ability to reversibly change either its visible or solar transmission, or both, in
response to an external stimulus such as electrical voltage or current, solar radiation or temperature
Note 1 to entry: Active components can be films, coatings, glasses or a combination of them.
3.2
electrochromic glazing
chromogenic glazing (3.1) in which an applied voltage or current is used to reversibly modify either
visible or solar transmission characteristics, or both
Note 1 to entry: Active components are usually films, coatings or a combination of them.
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ISO 18543:2021(E)
3.3
highest transmission state
highest visible light transmittance achieved by the electrochromic glazing (3.2)
3.4
lowest transmission state
lowest visible light transmittance achieved by the electrochromic glazing (3.2)
3.5
switching time
time taken for electrochromic glazing (3.2) to transition to or from the highest and lowest transmission
states (3.4)
Note 1 to entry: The time to go from the lowest transmission state (3.4) to the highest transmission state (3.3) can
be different from the time needed for the reverse transition.
3.6
switching cycle
transition in light transmittance between two defined light transmittance values starting and ending
back at the same point
3.7
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 (3.2)
4 Symbols
V(λ) spectral luminous efficiency for photopic vision defining the standard observer for
[1]
photometry (see ISO 23539:2005 )
τ visible light transmittance
τ visible light transmittance in the highest transmission state
H
τ visible light transmittance in the lowest transmission state
L
t switching time to reduce the transmittance of the glazing
L
t switching time to increase the transmittance of the glazing
H
t total cycle time
cycle
Subscripts:
i initial stage, prior to accelerated ageing
f final stage, after accelerated ageing
85 related to 85 % of the difference between the highest transmission state and the lowest
transmission state
5 Principle of the test
This test method compares light transmittance before and after artificial ageing.
The electrochromic glazings shall be exposed to simulated solar radiation during 5 000 h in a
temperature-controlled chamber at specimen temperatures as defined in Table 1. During this exposure,
the sample shall be switched to at least 85 % of its dynamic range, i.e. the difference between the
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highest transmission state and the lowest transmission state, with the shortest possible switching
cycle, see Formula (1).
τ τ 0,85×(τ τ) (1)
L,85 = H − H − L
In case the switching time is such that more than 50 000 cycles are performed in 5 000 h, an adapted
switching cycle may be used, see 8.3.
Table 1 — Test classification summary
Conditions of testing Class 1 Class 2
Specimen temperature (85 ± 7) °C (65 ± 7) °C
Number of switching cycles Maximum possible Maximum possible
with a maximum of with a maximum of
50 000 cycles 50 000 cycles
Number of hours of exposure 5 000 h 5 000 h
NOTE Class 2 is for electrochromic glass that are not able to switch when above 65 °C.
The procedure consists of the following steps:
— step 1: initial characterization of the test sample and determination of the cycling conditions:
— light transmittance at highest (τ ) and at lowest (τ ) transmission states, at room temperature;
H,i L,i
— switching time from highest to lowest transmission states (t ) and reverse (t ), at room
L,i H,i
temperature;
— switching time of 85 % of the dynamic range in both directions, at the selected test temperature;
— calculation of the total switching cycle to be used in step 2;
— step 2: cycling and radiation exposure of the test sample in a chamber maintained at the selected
test temperature;
— step 3: final characterization of the test sample:
— light transmittance at highest (τ ) and at lowest (τ ) transmission states, at room temperature;
H,f L,f
— switching time from highest to lowest transmission states (t ) and reverse (t ), at room
L,f H,f
temperature.
When compared to the initial characteristics, the final characteristics shall meet the requirements
given in Clause 9.
6 Description of the test equipment
6.1 Oven (for steps 1 and 3)
An oven shall be used to carry out optical measurements and to define the switching cycle of the
electrochromic glazings at the requested temperatures. It shall be large enough for the largest
electrochromic glazing to be tested and shall be able to reach the electrochromic glazing testing
temperature. The oven shall also be designed to permit using the equipment described in 6.2 and 6.3
for optical measurements while the electrochromic glazing shall be maintained at the temperature
chosen for step 2. Thermocouples shall be used to measure specimen temperature in the oven.
A schematic of an oven is given in Figure 1.
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ISO 18543:2021(E)
Key
1 convection oven 5 spectrometer
2 lens 6 spectrometer fibre optic cables
3 spectrometer lamp source 7 thermocouple and electrical leads
4 electrochromic switching control system 8 electrochromic sample
Figure 1 — Schematic of an oven used to determine the switching cycle for use in the test
chamber — Plan view
6.2 Spectrometer (for steps 1 and 3)
A spectrometer shall be 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.
The lamp source can be a tungsten lamp or other lamp source that provides illumination from 380 nm
to 780 nm.
Fibre optic cables extend from the lamp source into the electrochromic glazing specimen holder
and from the electrochromic 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 collecting fibres.
6.3 Switching control system (for steps 1 and 3)
The 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.
6.4 Test chamber (for step 2)
The test chamber shall be temperature-controlled and shall contain lamps that have been filtered
appropriately in order to simulate the spectral power distribution of solar radiation over the ultraviolet,
visible and near infrared wavelength regions. As an example, Figure 2 shows t
...
ISO/DIS 18543
2021-10-06
ISO/TC 160/SC 1
Secrétariat: BSI
Verre dans la construction — Vitrages électrochromes — Essai de vieillissement accéléré et
exigences
Glass in building — Electrochromic glazings — Accelerated ageing test and requirements
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Droits de reproductionTous droits réservés. Sauf indication contraireprescription différente ou nécessité dans le
contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque
forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l'affichageou la
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Publié en Suisse.
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ISO 18543:2021(F)
Sommaire
Avant-propos . 4
Introduction . 5
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles . 2
5 Principe de l’essai . 3
6 Description du matériel d’essai . 4
6.1 Étuve (pour les étapes 1 et 3) . 4
6.2 Spectromètre (pour les étapes 1 et 3) . 4
6.3 Système de commande de la commutation (pour les étapes 1 et 3) . 5
6.4 Enceinte d’essai (pour l’étape 2) . 5
6.5 Unité de cyclage électrochrome (pour l’étape 2) . 7
6.6 Équipement de capture d’image (facultatif) . 7
7 Éprouvettes . 7
7.1 Description des éprouvettes . 7
7.2 Préparation des éprouvettes . 8
8 Caractérisation optique initiale de l’échantillon pour essai (étape 1) . 9
8.1 Généralités . 9
8.2 Caractérisation optique initiale des vitrages électrochromes à la température ambiante . 9
8.3 Mesurage de la transmission optique en fonction du temps à la température d’essai choisie
11
9 Cyclage et exposition au rayonnement de l’échantillon pour essai (étape 2) . 12
9.1 Montage des vitrages électrochromes dans l’enceinte d’essai . 12
9.2 Configuration de l’enceinte d’essai . 12
9.3 Cyclage des vitrages électrochromes dans l’enceinte d’essai à température élevée et avec
exposition solaire simulée . 12
9.4 Caractérisations visuelles et optiques intermédiaires (facultatif) . 13
10 Caractérisation optique finale de l’échantillon pour essai (étape 3) . 13
11 Exigences de performance . 13
11.1 Transmission de la lumière visible . 13
11.2 Différence de temps de commutation . 13
11.3 Autres exigences . 14
12 Observations . 14
13 Rapport d’essai . 14
Bibliographie . 16
©ISO 2021 – Tous droits réservés3
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ISO 18543:2021(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 www.iso.org/directives).
L’attention est appelée 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/iso/fr/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 160, Verre dans la construction, sous-
comité SC 1, Produits.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 18543:2017), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— réorganisation du document;
— révision des critères d’acceptation pour les deux classes;
— prise en compte des produits à commutation rapide;
— abandon de la notion de taux de transmission photopique au profit de celle des 85 % de la plage
dynamique;
— autorisation d’utiliser d’autres types de lampes, à condition qu’elles simulent correctement
l’irradiance solaire.
Tout commentaire ou question sur ce document doit être adressé à l'organisme national de normalisation
de l'utilisateur. Une liste complète de ces organismes est disponible sur www.iso.org/members.html.
4 ©ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 18543:2021(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;
— 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 vitrages
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.
Tout commentaire ou question sur ce document doit être adressé à l'organisme national de normalisation
de l'utilisateur. Une liste complète de ces organismes est disponible sur .
©ISO 2021 – Tous droits réservés5
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ISO 18543:2020(F)
Verre dans la construction — Vitrages électrochromes — Essai de
vieillissement accéléré et exigences
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie l’essai de vieillissement accéléré et les exigences relatifs aux vitrages
électrochromes destinés à contrôler la transmission d’énergie solaire directe ou indirecte, ou les deux.
Les vitrages électrochromes peuvent être assemblés sous forme de vitrage isolant, de vitrage feuilleté ou
d’une combinaison des deux.
La méthode d’essai décrite dans le présent document est uniquement applicable aux vitrages
chromogéniques qui peuvent être commutés entre différents états de transmission 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 une utilisation dans les
bâtiments (par exemple, sur des portes, des fenêtres, des claires-voies, des systèmes de murs extérieurs)
et aux vitrages destinés à être exposés au rayonnement solaire. Les matériaux utilisés pour la fabrication
du vitrage électrochrome et pour la modification électrochromique de ses propriétés optiques peuvent
être des matériaux inorganiques ou organiques.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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, 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 https://www.iso.org/obp
3.1
vitrage chromogénique
vitrage pouvant modifier, de façon réversible, sa transmission de lumière visible ou d’énergie solaire, ou
les deux, en réponse à un stimulus externe tel qu’une tension ou un courant électrique, le rayonnement
du soleil ou la température
Note 1 à l’article: Les composants actifs peuvent être des films, des revêtements, des verres ou une combinaison
de ces éléments.
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ISO 18543:2020(F)
3.2
vitrage électrochrome
vitrage chromogénique (3.1) dont les caractéristiques de transmission de lumière visible et/ou d’énergie
solaire peuvent être modifiées, de façon réversible, par l’application d’une tension ou d’un courant
Note 1 à l’article: Les composants actifs sont généralement des films, des revêtements ou une combinaison de ces
éléments.
3.3
état de transmission lumineuse maximale
transmission de lumière visible la plus élevée atteinte par le vitrage électrochrome (3.2)
3.4
état de transmission lumineuse minimale
transmission de lumière visible la plus basse atteinte par le vitrage électrochrome (3.2)
3.5
temps de commutation
temps nécessaire au vitrage électrochrome (3.2) pour passer de l’état de transmission lumineuse
maximale à l’état de transmission lumineuse minimale (3.4)
Note 1 à l’article: Le temps nécessaire pour passer de l’état de transmission lumineuse minimale (3.4) à l’état de
transmission lumineuse maximale (3.3) peut être différent du temps nécessaire pour effectuer la transition inverse.
3.6
cycle de commutation
évolution de la transmission lumineuse entre deux valeurs de transmission lumineuse données,
commençant et terminant au même point
3.7
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 (3.2)
4 Symboles
V(λ) efficacité lumineuse spectrale pour la vision photopique définissant l’observateur de
[1]
référence pour la photométrie, voir la CIE S 010/F:2007 (ISO 23539:2005)
τ transmission de la lumière visible
τ transmission de la lumière visible dans l’état de transmission lumineuse maximale
H
τ transmission de la lumière visible dans l’état de transmission lumineuse minimale
L
t temps de commutation nécessaire à la diminution de la transmission lumineuse du
L
vitrage
t temps de commutation nécessaire à l’augmentation de la transmission lumineuse du
H
vitrage
t temps de cycle total
cycle
Indices:
i étape initiale, avant le vieillissement accéléré
f étape finale, après le vieillissement accéléré
85 relatif aux 85 % de la différence entre l’état de transmission lumineuse maximale et l’état
de transmission lumineuse minimale
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5 Principe de l’essai
La présente méthode d’essai consiste à comparer la transmission lumineuse avant et après vieillissement
artificiel.
Les vitrages électrochromes doivent être exposés pendant 5 000 h à un rayonnement solaire simulé dans
une enceinte à température contrôlée, à des températures d’éprouvette telles que définies dans le
Tableau 1. Au cours de cette exposition, l’échantillon doit être commuté à au moins 85 % de sa plage
dynamique, c’est-à-dire la différence entre l’état de transmission lumineuse maximale et l’état de
transmission lumineuse minimale, avec le plus court cycle de commutation possible, voir la Formule 1.
τ = τ – 0,85*(τ - τ ) (1)
L,85 H H L
Si le temps de commutation est tel que plus de 50 000 cycles sont effectués en 5 000 h, il est admis
d’utiliser un cycle de commutation adapté, voir 8.3.
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 Le plus grand nombre Le plus grand nombre
possible possible
avec un maximum de avec un maximum de
50 000 cycles 50 000 cycles
Durée d’exposition, en heures 5 000 h 5 000 h
NOTE 1 La classe 2 concerne les vitrages électrochromes qui ne commutent pas au-delà de 65 °C.
NOTE La classe 2 concerne les vitrages électrochromes qui ne commutent pas au-delà
de 65 °C.
Le mode opératoire est composé des étapes suivantes:
— étape 1: caractérisation initiale de l’échantillon pour essai et détermination des conditions de cyclage:
— transmission lumineuse aux états de transmission maximale (τH,i) et minimale (τL,i), à la
température ambiante;
— temps de commutation de l’état de transmission lumineuse maximale à l’état de transmission
lumineuse minimale (tL,i) et inversement (tH,i), à la température ambiante;
— temps de commutation pour atteindre les 85 % de la plage dynamique dans les deux sens, à la
température d’essai choisie;
— calcul du cycle de commutation total à utiliser à l’étape 2;
— étape 2: cyclage et exposition au rayonnement de l’échantillon pour essai dans une enceinte maintenue à la
température d’essai choisie;
— étape 3: caractérisation finale de l’échantillon pour essai:
— transmission lumineuse aux états de transmission maximale (τ ) et minimale (τ ), à la température
H,f L,f
ambiante;
— temps de commutation de l’état de transmission lumineuse maximale à l’état de transmission lumineuse
minimale (tL,f) et inversement (tH,f), à la température ambiante.
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ISO 18543:2020(F)
Lorsqu’elles sont comparées aux caractéristiques initiales, les caractéristiques finales doivent satisfaire
aux exigences énoncées à l’Article 9.
6 Description du matériel d’essai
6.1 Étuve (pour les étapes 1 et 3)
Une étuve doit être utilisée pour effectuer des mesurages optiques et définir le cycle de commutation des
vitrages électrochromes aux températures demandées. Elle doit être de dimensions suffisantes pour
loger le plus grand vitrage électrochrome à soumettre à essai et doit pouvoir atteindre la température
d’essai du vitrage électrochrome. L’étuve doit également être conçue pour permettre d’utiliser le matériel
décrit en 6.2 et 6.3 pour les mesurages optiques, le vitrage électrochrome devant être maintenu à la
température choisie pour l’étape 2. Des thermocouples doivent être utilisés pour mesurer la température
de l’éprouvette dans l’étuve.
Une représentation schématique d’étuve est illustrée à la Figure 1.
18543_ed2fig1.eps
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 8 échantillon électrochrome
électrochromique
Figure 1 — Représentation schématique d’étuve utilisée pour déterminer le cycle de
commutation, destinée à être utilisée dans l’enceinte d’essai (— Vue en plan)
6.2 Spectromètre (pour les étapes 1 et 3)
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.
La source lumineuse peut être une lampe au tungstène ou une autre source lumineuse fournissant un
éclairement de 380 nm à 780 nm.
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ISO 18543:2020(F)
Des câbles à fibre optique connectent la source lumineuse au porte-éprouvette de vitrage électrochrome
et le porte-éprouvette de vitrage électrochrome au 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.
6.3 Système de commande de la commutation (pour les étapes 1 et 3)
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.
6.4 Enceinte d’essai (pour l’étape 2)
L’enceinte d’essai doit être une enceinte à température contrôlée et doit comprendre des lampes 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, du visible et du proche infrarouge. À titre d’exemple,
la Figure 2 représente l’irradiance spectrale d’une source lumineuse à arc au xénon munie d’un filtre
approprié comparée au spectre de masse d’air 1,5 global.
18543_ed2fig2.eps
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 avec masse d’air 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 2 — Irradiance d’une lampe à arc au xénon munie d’un filtre approprié comparée à la
répartition de la puissance spectrale de l’irradiance solaire avec masse d’air 1,5
NOTE 1 À des longueurs d’ondes plus élevées, l’émission de l’arc au xénon diffère du spectre solaire avec masse
d’air 1,5 car les intensités correspondant aux longueurs d’ondes dans le domaine de l’ultraviolet/du visible sont
supérieures à celles du rayonnement solaire. Toutefois, cette partie du spectre n’entraîne pas de dégradation par
photolyse.
Pour prévenir les dégradations involontaires, il convient d’éviter les pics se produisant dans la gamme de
300 nm –à 780 nm.
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La Figure 3 illustre un exemple de vue du dessus des caractéristiques essentielles de l’enceinte d’essai, y
compris la configuration des vitrages électrochromes sur un plan d’essai, l’emplacement des lampes au-
dessus du plan d’essai et les câbles de connexion nécessaires entre les vitrages électrochromes 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
(voir 6.4).
NOTE 2 Cet ajustement peut être effectué en réglant la distance entre les éprouvettes et les lampes.
18543_ed2fig3.eps
Légende
1 vitrages électrochromes 4 sources lumineuses
2 câbles électriques et thermocouples 5 enveloppe de l’enceinte
3 unité de cyclage électrochrome et système d’acquisition de 6 système de chauffage/rafraîchissement par air
données forcé
Figure 3 — Exemple de vue en plan des caractéristiques essentielles de l’enceinte d’essai
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 la température maximale de l’essai +10 °C. L’humidité relative à l’intérieur de l’enceinte d’essai ne doit
pas dépasser 60 % afin d’éviter la condensation.
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ISO 18543:2020(F)
L’irradiance solaire simulée doit être assurée par le nombre approprié de lampes de 6 500 W à spectre
filtré et à refroidissement, 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 avec masse
d’air 1,5 entre 300 nm et 900 nm (voir Figure 2). Les lampes refroidies par eau doivent être entourées
d’un filtre absorbant le proche infrarouge, ce qui réduit la charge de chaleur.
2
L’enceinte doit être conçue pour atteindre une intensité de rayonnement de (1 000 ± 40) W/m au niveau
des éprouvettes, dans 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 %.
NOTE 3 Pour déterminer le niveau d’irradiance total, des pyranomètres conformes aux spécifications de
[12]
l’ISO 9060 et à la sensibilité à la gamme spectrale de 300 nm à 3 000 nm peuvent être utilisés.
Les éprouvettes de vitrage électrochrome doivent être placées sur le plan d’essai sous les lampes.
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 électrochromes.
NOTE 4 Une combinaison de sources lumineuses et de filtres appropriée est un brûleur au xénon
de 3 500 W/6 500 W de la société Atlas (référence 20-6500-00), équipé d’un filtre à quartz interne de la société
1
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.
6.5 Unité de cyclage électrochrome (pour l’étape 2)
L’unité de cyclage électrochrome doit imposer des cycles de tension et/ou de courant afin de modifier
alternativement et de façon répétitive la transmission lumineuse des vitrages électrochromes lorsqu’ils
se trouvent dans l’enceinte d’essai.
NOTE Les fonctions de l’unité de cyclage électrochrome et du système de commande de la commutation (6.3)
peuvent être remplies par le même équipement; il peut s’agir du système de commande fourni par le fabricant.
6.6 Équipement de capture d’image (facultatif)
Un appareil photo numérique et une caméra vidéo peuvent être utilisés pour obtenir des documents
visuels.
7 Éprouvettes
7.1 Description des éprouvettes
La conception et la construction des éprouvettes doivent être représentatives de la conception du
produit.
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 11 pour les exigences concernant le rapport.
1 CIRA et Sodalime sont les appellations commerciales d’un produit distribué par Atlas. Cette information est
donnée à l’intention des utilisateurs du présent document et ne signifie nullement que l’ISO approuve l’emploi du
produit ainsi désigné. Des produits équivalents peuvent être utilisés s’il est démontré qu’ils aboutissent aux
mêmes résultats.
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ISO 18543:2020(F)
Pour les échantillons prélevés dans un vitrage isolant, l’utilisation de valves pour équilibrer la pression
aux bords des vitrages isolants aux températures d’essai est admise.
Les joints en bordure des vitrages électrochromes isolants ou les bords/joints en bordure des vitrages
électrochromes feuilletés, le cas échéant, peuvent 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, à
condition que, dans l’application réelle, les bords ou les joints de scellement périphériques soient
également protégés du rayonnement.
7.2 Préparation des éprouvettes
Avant l’essai, les vitrages électrochromes doivent être inspectés visuellement. Des photographies de tout
défaut ou toute aberration évident(e) des éprouvettes électrochromes doivent être prises dans l’état de
transmission lumineuse maximale et minimale; toute observation doit être consignée.
Des thermocouples (de 0,13 mm de diamètre) doive
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 18543
Deuxième édition
2021-10
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 18543:2021(F)
© ISO 2021
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles . 2
5 Principe de l’essai . 3
6 Description du matériel d’essai .4
6.1 Étuve (pour les étapes 1 et 3) . . . 4
6.2 Spectromètre (pour les étapes 1 et 3) . 4
6.3 Système de commande de la commutation (pour les étapes 1 et 3) . 5
6.4 Enceinte d’essai (pour l’étape 2) . 5
6.5 Unité de cyclage électrochrome (pour l’étape 2) . 7
6.6 Équipement de capture d’image (facultatif) . 7
7 Éprouvettes. 7
7.1 Description des éprouvettes . 7
7.2 Préparation des éprouvettes . 7
8 Caractérisation optique initiale de l’échantillon pour essai (étape 1) .8
8.1 Généralités . 8
8.2 Caractérisation optique initiale des vitrages électrochromes à la température
ambiante. 8
8.3 Mesurage de la transmission lumineuse en fonction du temps à la température
d’essai choisie . 10
9 Cyclage et exposition au rayonnement de l’échantillon pour essai (étape 2) .11
9.1 Montage des vitrages électrochromes dans l’enceinte d’essai . 11
9.2 Configuration de l’enceinte d’essai . 11
9.3 Cyclage des vitrages électrochromes dans l’enceinte d’essai à température élevée
et avec exposition solaire simulée . 11
9.4 Caractérisations visuelles et optiques intermédiaires (facultatif) .12
10 Caractérisation optique finale de l’échantillon pour essai (étape 3) .12
11 Exigences de performance .12
11.1 Transmission de la lumière visible .12
11.2 Différence de temps de commutation .12
11.3 Autres exigences . 13
12 Observations .13
13 Rapport d’essai .13
Bibliographie .15
iii
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ISO 18543:2021(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 www.iso.org/directives).
L’attention est appelée 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/iso/fr/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 160, Verre dans la construction, sous-
comité SC 1, Produits.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 18543:2017), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— réorganisation du document;
— révision des critères d’acceptation pour les deux classes;
— prise en compte des produits à commutation rapide;
— abandon de la notion de taux de transmission photopique au profit de celle des 85 % de la plage
dynamique;
— autorisation d’utiliser d’autres types de lampes, à condition qu’elles simulent correctement
l’irradiance solaire.
Tout commentaire ou question sur ce document doit être adressé à l'organisme national de normalisation
de l'utilisateur. Une liste complète de ces organismes est disponible sur www.iso.org/members.html.
iv
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ISO 18543:2021(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;
— 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 vitrages
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.
v
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NORME INTERNATIONALE ISO 18543:2021(F)
Verre dans la construction — Vitrages électrochromes —
Essai de vieillissement accéléré et exigences
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie l’essai de vieillissement accéléré et les exigences relatifs aux vitrages
électrochromes destinés à contrôler la transmission d’énergie solaire directe ou indirecte, ou les deux.
Les vitrages électrochromes peuvent être assemblés sous forme de vitrage isolant, de vitrage feuilleté
ou d’une combinaison des deux.
La méthode d’essai décrite dans le présent document est uniquement applicable aux vitrages
chromogéniques qui peuvent être commutés entre différents états de transmission 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 une utilisation dans
les bâtiments (par exemple, sur des portes, des fenêtres, des claires-voies, des systèmes de murs
extérieurs) et aux vitrages destinés à être exposés au rayonnement solaire. Les matériaux utilisés pour
la fabrication du vitrage électrochrome et pour la modification électrochromique de ses propriétés
optiques peuvent être des matériaux inorganiques ou organiques.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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, 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 https:// www .iso .org/ obp
3.1
vitrage chromogénique
vitrage pouvant modifier, de façon réversible, sa transmission de lumière visible ou d’énergie solaire, ou
les deux, en réponse à un stimulus externe tel qu’une tension ou un courant électrique, le rayonnement
du soleil ou la température
Note 1 à l'article: Les composants actifs peuvent être des films, des revêtements, des verres ou une combinaison
de ces éléments.
1
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ISO 18543:2021(F)
3.2
vitrage électrochrome
vitrage chromogénique (3.1) dont les caractéristiques de transmission de lumière visible et/ou d’énergie
solaire peuvent être modifiées, de façon réversible, par l’application d’une tension ou d’un courant
Note 1 à l'article: Les composants actifs sont généralement des films, des revêtements ou une combinaison de ces
éléments.
3.3
état de transmission lumineuse maximale
transmission de lumière visible la plus élevée atteinte par le vitrage électrochrome (3.2)
3.4
état de transmission lumineuse minimale
transmission de lumière visible la plus basse atteinte par le vitrage électrochrome (3.2)
3.5
temps de commutation
temps nécessaire au vitrage électrochrome (3.2) pour passer de l’état de transmission lumineuse maximale
(3.3) à l’état de transmission lumineuse minimale (3.4) ou inversement
Note 1 à l'article: Le temps nécessaire pour passer de l’état de transmission lumineuse minimale à l’état de
transmission lumineuse maximale peut être différent du temps nécessaire pour effectuer la transition inverse.
3.6
cycle de commutation
évolution de la transmission lumineuse entre deux valeurs de transmission lumineuse données,
commençant et terminant au même point
3.7
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 (3.2)
4 Symboles
V(λ) efficacité lumineuse spectrale pour la vision photopique définissant l’observateur de
[1]
référence pour la photométrie, voir la ISO 23539:2005
τ transmission de la lumière visible
τ transmission de la lumière visible dans l’état de transmission lumineuse maximale
H
τ transmission de la lumière visible dans l’état de transmission lumineuse minimale
L
t temps de commutation nécessaire à la diminution de la transmission lumineuse du
L
vitrage
t temps de commutation nécessaire à l’augmentation de la transmission lumineuse du
H
vitrage
t temps de cycle total
cycle
Indices:
i étape initiale, avant le vieillissement accéléré
f étape finale, après le vieillissement accéléré
2
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ISO 18543:2021(F)
85 relatif aux 85 % de la différence entre l’état de transmission lumineuse maximale et l’état
de transmission lumineuse minimale
5 Principe de l’essai
La présente méthode d’essai consiste à comparer la transmission lumineuse avant et après vieillissement
artificiel.
Les vitrages électrochromes doivent être exposés pendant 5 000 h à un rayonnement solaire simulé
dans une enceinte à température contrôlée, à des températures d’éprouvette telles que définies dans
le Tableau 1. Au cours de cette exposition, l’échantillon doit être commuté à au moins 85 % de sa plage
dynamique, c’est-à-dire la différence entre l’état de transmission lumineuse maximale et l’état de
transmission lumineuse minimale, avec le plus court cycle de commutation possible, voir la Formule 1.
τ = τ – 0,85*(τ - τ) (1)
L,85 H H L
Si le temps de commutation est tel que plus de 50 000 cycles sont effectués en 5 000 h, il est admis
d’utiliser un cycle de commutation adapté, voir 8.3.
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 Le plus grand nombre Le plus grand nombre
possible possible
avec un maximum de avec un maximum de
50 000 cycles 50 000 cycles
Durée d’exposition, en heures 5 000 h 5 000 h
NOTE La classe 2 concerne les vitrages électrochromes qui ne commutent pas au-delà
de 65 °C.
Le mode opératoire est composé des étapes suivantes:
— étape 1: caractérisation initiale de l’échantillon pour essai et détermination des conditions de
cyclage:
— transmission lumineuse aux états de transmission maximale (τ ) et minimale (τ ), à la
H,i L,i
température ambiante;
— temps de commutation de l’état de transmission lumineuse maximale à l’état de transmission
lumineuse minimale (t ) et inversement (t ), à la température ambiante;
L,i H,i
— temps de commutation pour atteindre les 85 % de la plage dynamique dans les deux sens, à la
température d’essai choisie;
— calcul du cycle de commutation total à utiliser à l’étape 2;
— étape 2: cyclage et exposition au rayonnement de l’échantillon pour essai dans une enceinte
maintenue à la température d’essai choisie;
— étape 3: caractérisation finale de l’échantillon pour essai:
— transmission lumineuse aux états de transmission maximale (τ ) et minimale (τ ), à la
H,f L,f
température ambiante;
— temps de commutation de l’état de transmission lumineuse maximale à l’état de transmission
lumineuse minimale (t ) et inversement (t ), à la température ambiante.
L,f H,f
3
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ISO 18543:2021(F)
Lorsqu’elles sont comparées aux caractéristiques initiales, les caractéristiques finales doivent satisfaire
aux exigences énoncées à l’Article 9.
6 Description du matériel d’essai
6.1 Étuve (pour les étapes 1 et 3)
Une étuve doit être utilisée pour effectuer des mesurages optiques et définir le cycle de commutation
des vitrages électrochromes aux températures demandées. Elle doit être de dimensions suffisantes
pour loger le plus grand vitrage électrochrome à soumettre à essai et doit pouvoir atteindre la
température d’essai du vitrage électrochrome. L’étuve doit également être conçue pour permettre
d’utiliser le matériel décrit en 6.2 et 6.3 pour les mesurages optiques, le vitrage électrochrome devant
être maintenu à la température choisie pour l’étape 2. Des thermocouples doivent être utilisés pour
mesurer la température de l’éprouvette dans l’étuve.
Une représentation schématique d’étuve est illustrée à la Figure 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 8 échantillon électrochrome
électrochromique
Figure 1 — Représentation schématique d’étuve utilisée pour déterminer le cycle de
commutation, destinée à être utilisée dans l’enceinte d’essai — Vue en plan
6.2 Spectromètre (pour les étapes 1 et 3)
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.
La source lumineuse peut être une lampe au tungstène ou une autre source lumineuse fournissant un
éclairement de 380 nm à 780 nm.
Des câbles à fibre optique connectent la source lumineuse au porte-éprouvette de vitrage électrochrome
et le porte-éprouvette de vitrage électrochrome au 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
4
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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.
6.3 Système de commande de la commutation (pour les étapes 1 et 3)
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.
6.4 Enceinte d’essai (pour l’étape 2)
L’enceinte d’essai doit être une enceinte à température contrôlée et doit comprendre des lampes 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, du visible et du proche infrarouge. À titre d’exemple,
la Figure 2 représente l’irradiance spectrale d’une source lumineuse à arc au xénon munie d’un filtre
approprié comparée au spectre de masse d’air 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 avec masse d’air 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 2 — Irradiance d’une lampe à arc au xénon munie d’un filtre approprié comparée à la
répartition de la puissance spectrale de l’irradiance solaire avec masse d’air 1,5
NOTE 1 À des longueurs d’ondes plus élevées, l’émission de l’arc au xénon diffère du spectre solaire avec masse
d’air 1,5 car les intensités correspondant aux longueurs d’ondes dans le domaine de l’ultraviolet/du visible sont
supérieures à celles du rayonnement solaire. Toutefois, cette partie du spectre n’entraîne pas de dégradation par
photolyse.
Pour prévenir les dégradations involontaires, il convient d’éviter les pics se produisant dans la gamme de
300 nm à 780 nm.
La Figure 3 illustre un exemple de vue du dessus des caractéristiques essentielles de l’enceinte d’essai,
y compris la configuration des vitrages électrochromes sur un plan d’essai, l’emplacement des lampes
au-dessus du plan d’essai et les câbles de connexion nécessaires entre les vitrages électrochromes 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.
5
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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
(voir 6.4).
NOTE 2 Cet ajustement peut être effectué en réglant la distance entre les éprouvettes et les lampes.
Légende
1 vitrages électrochromes 4 sources lumineuses
2 câbles électriques et thermocouples 5 enveloppe de l’enceinte
3 unité de cyclage électrochrome et système d’acquisition 6 système de chauffage/rafraîchissement par
de données air forcé
Figure 3 — Exemple de vue en plan des caractéristiques essentielles de l’enceinte d’essai
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 la température maximale de l’essai +10 °C. L’humidité relative à l’intérieur de l’enceinte d’essai ne doit
pas dépasser 60 % afin d’éviter la condensation.
L’irradiance solaire simulée doit être assurée par le nombre approprié de lampes de 6 500 W à spectre
filtré et à refroidissement, 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 avec
masse d’air 1,5 entre 300 nm et 900 nm (voir Figure 2). Les lampes refroidies par eau doivent être
entourées d’un filtre absorbant le proche infrarouge, ce qui réduit la charge de chaleur.
2
L’enceinte doit être conçue pour atteindre une intensité de rayonnement de (1 000 ± 40) W/m au niveau
des éprouvettes, dans 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 %.
NOTE 3 Pour déterminer le niveau d’irradiance total, des pyranomètres conformes aux spécifications de
[2]
l’ISO 9060 et à la sensibilité à la gamme spectrale de 300 nm à 3 000 nm peuvent être utilisés.
Les éprouvettes de vitrage électrochrome doivent être placées sur le plan d’essai sous les lampes.
L’enceinte d’essai doit comporter un moyen permettant le passage des connexions électriques de
6
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l’intérieur vers l’extérieur de l’enceinte, afin de permettre la surveillance de la température et la
commande électrique des vitrages électrochromes.
NOTE 4 Une combinaison de sources lumineuses et de filtres appropriée est un brûleur au xénon
de 3 500 W/6 500 W de la société Atlas (référence 20-6500-00), équipé d’un filtre à quartz interne de la société
1)
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.
6.5 Unité de cyclage électrochrome (pour l’étape 2)
L’unité de cyclage électrochrome doit imposer des cycles de tension et/ou de courant afin de modifier
alternativement et de façon répétitive la transmission lumineuse des vitrages électrochromes lorsqu’ils
se trouvent dans l’enceinte d’essai.
NOTE Les fonctions de l’unité de cyclage électrochrome et du système de commande de la commutation (6.3)
peuvent être remplies par le même équipement; il peut s’agir du système de commande fourni par le fabricant.
6.6 Équipement de capture d’image (facultatif)
Un appareil photo numérique et une caméra vidéo peuvent être utilisés pour obtenir des documents
visuels.
7 Éprouvettes
7.1 Description des éprouvettes
La conception et la construction des éprouvettes doivent être représentatives de la conception du
produit.
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 11 pour les exigences concernant le rapport.
Pour les échantillons prélevés dans un vitrage isolant, l’utilisation de valves pour équilibrer la pression
aux bords des vitrages isolants aux températures d’essai est admise.
Les joints en bordure des vitrages électrochromes isolants ou les bords/joints en bordure des vitrages
électrochromes feuilletés, le cas échéant, peuvent 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,
à condition que, dans l’application réelle, les bords ou les joints de scellement périphériques soient
également protégés du rayonnement.
7.2 Préparation des éprouvettes
Avant l’essai, les vitrages électrochro
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18543
Second edition
Glass in building — Electrochromic
glazings — Accelerated ageing test and
requirements
Verre dans la construction — Vitrages électrochromes — Essai de
vieillissement accéléré et exigences
PROOF/ÉPREUVE
Reference number
ISO 18543:2021(E)
©
ISO 2021
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ISO 18543:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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CH-1214 Vernier, Geneva
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Published in Switzerland
ii PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 18543:2021(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 2
5 Principle of the test . 2
6 Description of the test equipment . 3
6.1 Oven (for steps 1 and 3) . 3
6.2 Spectrometer (for steps 1 and 3) . 4
6.3 Switching control system (for steps 1 and 3) . 4
6.4 Test chamber (for step 2). 4
6.5 Electrochromic cycling unit (for step 2) . 7
6.6 Image capturing equipment (optional) . 7
7 Test specimen . 7
7.1 Description of the test specimen . 7
7.2 Preparation of the test specimen . 7
8 Initial optical characterization of the test sample (step 1) . 8
8.1 General . 8
8.2 Initial optical characterization of the electrochromic glazings at room temperature . 8
8.3 Light transmittance measurement as a function of time at the selected test temperature . 9
9 Cycling and radiation exposure of the test sample (step 2).10
9.1 Mounting of the electrochromic glazings in the test chamber .10
9.2 Setting up the test chamber .10
9.3 Cycling the electrochromic glazings in the test chamber at elevated temperature
and under simulated solar exposure .10
9.4 Interim visual and optical characterizations (optional) .11
10 Final optical characterization of the test sample (step 3) .11
11 Performance requirements .11
11.1 Visible light transmittance .11
11.2 Switching time difference .11
11.3 Other requirements .11
12 Observations .12
13 Test report .12
Bibliography .13
© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE iii
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ISO 18543:2021(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 of 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 www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 160, Glass in building, Subcommittee SC 1,
Product considerations.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 18543:2017), which has been technically
revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— the document has been restructured;
— the acceptance criteria for the two classes has been revised;
— fast switching products have been taken into account;
— the concept of photopic transmittance ratio has been abandoned in favour of the one of 85 % of the
dynamic range;
— other types of lamps have been allowed provided that they simulate correctly the solar irradiation.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 18543:2021(E)
Introduction
Electrochromic 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.
© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 18543:2021(E)
Glass in building — Electrochromic glazings — Accelerated
ageing test and requirements
1 Scope
This document specifies the accelerated ageing test and requirements for electrochromic glazings
intended to either control direct or indirect solar transmission, or both. The electrochromic glazings
can be assembled as insulating glass unit, laminated glass or combination of both.
The test method described in this document is only applicable to chromogenic glazings that can be
switched between different transmission states using an electrical stimulus. 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 use in buildings such as in
doors, windows, skylights, exterior wall systems and glazing exposed to solar radiation. The materials
used for constructing the electrochromic glazing and for electrochromically changing its 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, 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 https:// www .iso .org/ obp
3.1
chromogenic glazing
glazing that has the ability to reversibly change either its visible or solar transmission, or both, in
response to an external stimulus such as electrical voltage or current, solar radiation or temperature
Note 1 to entry: active components can be films, coatings, glasses or a combination of them.
3.2
electrochromic glazing
chromogenic glazing (3.1) in which an applied voltage or current is used to reversibly modify either
visible or solar transmission characteristics, or both
Note 1 to entry: active components are usually films, coatings or a combination of them.
© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE 1
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ISO 18543:2021(E)
3.3
highest transmission state
highest visible light transmittance achieved by the electrochromic glazing (3.2)
3.4
lowest transmission state
lowest visible light transmittance achieved by the electrochromic glazing (3.2)
3.5
switching time
time taken for electrochromic glazing (3.2) to transition to or from the highest and lowest transmission
states (3.4)
Note 1 to entry: The time to go from the lowest transmission state (3.4) to the highest transmission state (3.3) can
be different from the time needed for the reverse transition.
3.6
switching cycle
transition in light transmittance between two defined light transmittance values starting and ending
back at the same point
3.7
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 (3.2)
4 Symbols
V(λ) spectral luminous efficiency for photopic vision defining the standard observer for
photometry, see CIE S 010/E:2004 (ISO 23539:2005)
τ visible light transmittance
τ visible light transmittance in the highest transmission state
H
τ visible light transmittance in the lowest transmission state
L
t switching time to reduce the transmittance of the glazing
L
t switching time to increase the transmittance of the glazing
H
t total cycle time
cycle
Subscripts:
i initial stage, prior to accelerated ageing
f final stage, after accelerated ageing
85 related to 85 % of the difference between the highest transmission state and the lowest
transmission state
5 Principle of the test
This test method compares light transmittance before and after artificial ageing.
The electrochromic glazings shall be exposed to simulated solar radiation during 5 000 h in a
temperature-controlled chamber at specimen temperatures as defined in Table 1. During this exposure,
the sample shall be switched to at least 85 % of its dynamic range, i.e. the difference between the
2 PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 18543:2021(E)
highest transmission state and the lowest transmission state, with the shortest possible switching
cycle, see Formula (1).
τ τ 0,85×(τ τ) (1)
L,85 = H − H − L
In case the switching time is such that more than 50 000 cycles are performed in 5 000 h, an adapted
switching cycle may be used, see 8.3.
Table 1 — Test classification summary
Conditions of testing Class 1 Class 2
Specimen temperature (85 ± 7) °C (65 ± 7) °C
Number of switching cycles Maximum possible Maximum possible
with a maximum of with a maximum of
50 000 cycles 50 000 cycles
Number of hours of exposure 5 000 h 5 000 h
NOTE Class 2 is for electrochromic glass that are not able to switch when above 65 °C.
The procedure consists of the following steps:
— Step 1: initial characterization of the test sample and determination of the cycling conditions:
— light transmittance at highest (τ ) and at lowest (τ )transmission states, at room temperature;
H,i L,i
— switching time from highest to lowest transmission states (t ) and reverse (t ), at room
L,i H,i
temperature;
— switching time of 85 % of the dynamic range in both directions, at the selected test temperature;
— calculation of the total switching cycle to be used in step 2.
— Step 2: cycling and radiation exposure of the test sample in a chamber maintained at the selected
test temperature;
— Step 3: final characterization of the test sample:
— light transmittance at highest (τ ) and at lowest (τ ) transmission states, at room temperature;
H,f L,f
— switching time from highest to lowest transmission states (t ) and reverse (t ), at room
L,f H,f
temperature.
When compared to the initial characteristics, the final characteristics shall meet the requirements
given in Clause 9.
6 Description of the test equipment
6.1 Oven (for steps 1 and 3)
An oven shall be used to carry out optical measurements and to define the switching cycle of the
electrochromic glazings at the requested temperatures. It shall be large enough for the largest
electrochromic glazing to be tested and shall be able to reach the electrochromic glazing testing
temperature. The oven shall also be designed to permit using the equipment described in 6.2 and 6.3
for optical measurements while the electrochromic glazing shall be maintained at the temperature
chosen for step 2. Thermocouples shall be used to measure specimen temperature in the oven.
A schematic of an oven is given in Figure 1.
© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE 3
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ISO 18543:2021(E)
Key
1 convection oven 5 spectrometer
2 lens 6 spectrometer fibre optic cables
3 spectrometer lamp source 7 thermocouple and electrical leads
4 electrochromic switching control system 8 electrochromic sample
Figure 1 — Schematic of an oven used to determine the switching cycle for use in the test
chamber — Plan view
6.2 Spectrometer (for steps 1 and 3)
A spectrometer shall be 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.
The lamp source can be a tungsten lamp or other lamp source that provides illumination from 380 nm
to 780 nm.
Fibre optic cables extend from the lamp source into the electrochromic glazing specimen holder
and from the electrochromic 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 collecting fibres.
6.3 Switching control system (for steps 1 and 3)
The 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.
6.4 Test chamber (for step 2)
The test chamber shall be temperature-controlled and shall contain lamps that have been filtered
appropriately in order to simulate the spectral power distribution of solar radiation over the ultraviolet,
visible and near infrared wavelength regions. As an example, Figure 2 shows the spectral irradiance of
an appropriately filtered
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.