ISO 19916-1:2018
(Main)Glass in building — Vacuum insulating glass — Part 1: Basic specification of products and evaluation methods for thermal and sound insulating performance
Glass in building — Vacuum insulating glass — Part 1: Basic specification of products and evaluation methods for thermal and sound insulating performance
This document specifies product specification for vacuum insulating glass. It also specifies evaluation methods for thermal and sound insulating performance and evaluation methods for thermal insulation durability.
Verre dans la construction — Vitrage isolant à lame de vide — Partie 1: Spécification de base des produits et méthodes d'évaluation des performances d'isolation thermique et acoustique
Le présent document donne des spécifications de produits norme pour le vitrage isolant à lame de vide. Il définit également des méthodes d'évaluation des performances d'isolation thermique et acoustique ainsi que des méthodes d'évaluation de la durabilité de l'isolation thermique.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19916-1
First edition
2018-10
Glass in building — Vacuum
insulating glass —
Part 1:
Basic specification of products and
evaluation methods for thermal and
sound insulating performance
Verre dans la construction — Vitrage isolant à lame de vide —
Partie 1: Spécification de base des produits et méthodes d'évaluation
des performances d'isolation thermique et acoustique
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
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ii © ISO 2018 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Description of components . 3
4.1 Glass types and characteristics . 3
4.2 Pillars . 4
4.3 Edge seal . 4
4.4 Evacuation port . 4
4.5 Getter . 4
5 Optical and thermal properties . 4
5.1 Optical properties . 4
5.2 U-value (thermal transmittance) . 4
5.2.1 Determination of the U-value . 4
5.2.2 Test report . 6
5.2.3 Calculation method for U-value of vacuum insulating glass with different
glass thickness . 7
5.3 Total solar energy transmittance (g-value) . 8
6 Dimensional requirements . 8
6.1 Thickness . 8
6.1.1 Nominal thickness . 8
6.1.2 Limit deviation on thickness . 9
6.1.3 Measurement of thickness. 9
6.2 Width B and length H . 9
6.2.1 General. 9
6.2.2 Limit deviations on width B and length H . 9
6.2.3 Limit deviations on squareness .10
6.2.4 Displacement .10
7 Durability .11
7.1 Requirements .11
7.2 Test specimens .13
7.3 Test method .13
8 Measurement of sound insulation .14
Annex A (normative) Determination of steady-state U-value (thermal transmittance) —
Heat flow meter method and guarded hot plate method .15
Annex B (normative) Test method for durability .20
Annex C (informative) Calculation method for thermal transmittance (U-value) .22
Annex D (informative) Contribution from the edges to the measurement of the thermal
transmittance (U-value) of vacuum insulating glass .24
Annex E (informative) Maximum deviation in the measured thermal transmittance
(U-value) of a vacuum insulating glass due to non-uniformities in the heat flow
through the pillar array.29
Bibliography .33
Foreword
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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.
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Product considerations.
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complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
iv © ISO 2018 – All rights reserved
Introduction
This document consists of basic information about the product specification and evaluation methods
for thermal and sound insulating performance of vacuum insulating glass. Test methods of vacuum
insulating glass for the evaluation of performance under temperature differences are to be the subject
1)
of ISO 19916-3 .
1) Under preparation.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 19916-1:2018(E)
Glass in building — Vacuum insulating glass —
Part 1:
Basic specification of products and evaluation methods for
thermal and sound insulating performance
1 Scope
This document specifies product specification for vacuum insulating glass. It also specifies evaluation
methods for thermal and sound insulating performance and evaluation methods for thermal insulation
durability.
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 717-1, Acoustics — Rating of sound insulation in buildings and of building elements — Part 1: Airborne
sound insulation
ISO 8301, Thermal insulation — Determination of steady-state thermal resistance and related properties —
Heat flow meter apparatus
ISO 8302, Thermal insulation — Determination of steady-state thermal resistance and related properties —
Guarded hot plate apparatus
ISO 9050:2003, Glass in building — Determination of light transmittance, solar direct transmittance, total
solar energy transmittance, ultraviolet transmittance and related glazing factors
ISO 10140-2:2010, Acoustics — Laboratory measurement of sound insulation of building elements — Part
2: Measurement of airborne sound insulation
ISO 10292, Glass in building — Calculation of steady-state U values (thermal transmittance) of multiple
glazing
ISO 12543-4:2011, Glass in building — Laminated glass and laminated safety glass — Part 4: Test methods
for durability
ISO 20492-1:2008, Glass in buildings — Insulating glass — Part 1: Durability of edge seals by climate tests
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:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at https: //www .electropedia .org/
3.1
vacuum insulating glass
assembly consisting of at least two panes of glass, separated by an array of pillars, hermetically and
durably sealed along the periphery, whereby the gaps between the glass panes are under vacuum
Note 1 to entry: The absolute pressure inside the vacuum insulating glass should be 1 Pa or lower.
Note 2 to entry: Examples of vacuum insulating glass are given in Figure 1 a) and b). The difference between the
two examples lies in the structure of edge seal and evacuation port.
a) Example 1
b) Example 2
Key
1 evacuation port
2 periphery sealing
3 glass pane
4 low-E coating
5 pillar
Figure 1 — Examples of vacuum insulating glass
2 © ISO 2018 – All rights reserved
3.2
pillar
small spacer aligned across the whole area of glass sheet such that it maintains a gap between two
glass sheets
3.3
edge seal
hermetic sealing at the periphery of two glass sheets to maintain vacuum between them
Note 1 to entry: The terms “weld” and “welding” can be used instead of “seal” and “sealing” respectively,
dependent upon the processing method.
3.4
evacuation port
structure through which the gas between the glass sheets is evacuated during the production process
Note 1 to entry: This is typically a small glass tube that is sealed following evacuation of air from the gap between
the glass sheets.
Note 2 to entry: The evacuation port may be located on the glass sheet or at the glass edge.
3.5
getter
material which has the ability to absorb outgas in the gap between the glass sheets
3.6
displacement
misalignment at any one edge of the constituent glass panes making up the vacuum insulating glass
4 Description of components
4.1 Glass types and characteristics
The dimensions of each pane of glass can be the same or can be different.
The type of glass used for vacuum insulating glass may be:
— float glass, in accordance with ISO 16293-2;
— polished wired glass, in accordance with ISO 16293-3;
— thermally tempered glass, in accordance with ISO 12540;
— heat strengthened glass;
— heat soaked tempered glass, in accordance with ISO 20657;
— chemically strengthened glass;
— laminated glass, in accordance with ISO 12543-3;
— laminated safety glass, in accordance with ISO 12543-2;
— patterned glass, in accordance with ISO 16293-5;
— coated glass, in accordance with ISO 11479-1.
The glass may also be:
— clear or tinted;
— transparent, translucent or opaque;
— surface treated by sandblasting or acid etching.
4.2 Pillars
Pillars may be manufactured from glass, solder glass, ceramics, metal or plastics.
4.3 Edge seal
Edge seal shall consist of an appropriate hermetic sealing material (including glass sheet fusion bonding
structure).
Edge seal material may be manufactured from glass, solder glass, ceramics, metal or plastics.
4.4 Evacuation port
A hermetically-sealed evacuation port may be utilized.
Hermetically-sealed evacuation port material may be manufactured from glass, solder glass, ceramics,
metal or plastics.
4.5 Getter
A getter material may be present in the vacuum layer.
Getter material may be selected depending on manufacturing process of vacuum insulating glass and
characteristics of outgassing absorption required.
5 Optical and thermal properties
5.1 Optical properties
Optical properties of vacuum insulating glass shall be evaluated according to ISO 9050. The properties
are as follows:
— the spectral transmittance, the spectral external reflectance and the spectral internal reflectance;
— the light transmittance, the external light reflectance and the internal light reflectance;
— the solar direct transmittance and the solar direct reflectance;
— the UV-transmittance, the CIE damage factor and the skin damage factor;
— the general colour rendering index.
NOTE It is assumed that the effect of the pillars on these optical properties is negligible, because the effect
does not appear in the rounded values of these properties when the ratio of pillar area to the pillar array interval
area is less than 1 %.
5.2 U-value (thermal transmittance)
5.2.1 Determination of the U-value
An outline of the determination procedure is shown in Figure 2.
4 © ISO 2018 – All rights reserved
Figure 2 — Flowchart of the measurement procedure
The determination of the U-value of three vacuum insulating glass specimens shall be carried out in
accordance with Annex A.
The test specimen dimensions shall meet the requirements of A.4.
The measurements shall be conducted after storage of specimens at room temperature for no less than
24 h after production.
Measurement A described in A.5 of Annex A shall be conducted twice with the first test specimen in a
group having the same specification. The percentage difference of the two results shall be no more than
3,0 % as in Formula (1).
100|U – U |/((U + U )/2) ≤ 3,0 % (1)
1,1 1,2 1,1 1,2
where
U is the first measured U-value of the first test specimen;
1,1
U is the second measured U-value of the first test specimen.
1,2
If the percentage difference in the two results of U-value with the first specimen is more than 3,0 %, the
measurement method and condition should be improved. After the improvements, the measurement
should be repeated.
The U-value of the first test specimen shall be determined as mean value of the two results.
The U-value of the remaining specimens in the group having the same specification shall be measured
once respectively.
The average of the measured U-value on three specimens, U , shall be calculated using Formula (2).
av
U = (U + U + U)/3 (2)
av 1 2 3
where
U is the average of U-value of all specimens [W/(m · K)];
av
U is the measured U-value of the specimen (n = 1 to 3) [W/(m · K)].
n
U shall be stated to two decimal places. If U is measured to more than 3 decimal places, then the
av n
value shall be truncated to 3 decimal places.
The percentage deviation between U and U-value of each specimen shall be calculated using
av
Formula (3).
U = 100 (| U − U |/U) (3)
dev,n av n av
If U (n = 1 to 3) does not exceed 10,0 % for all specimens, the U-value of the vacuum insulating glass
dev,n
can be determined as U , which shall be stated to two decimal places.
av
If U (n = 1 to 3) exceeds 10,0 % for one or more specimens, the U-value of the vacuum insulating
dev,n
glass cannot be determined, because the quality of the relevant set of test specimens is regarded as
unstable.
NOTE It is possible to determine the U-value of vacuum insulating glass by calculation only. This method is
provided in Annex C for information.
5.2.2 Test report
The test report shall contain the following elements:
a) identification of the specimens:
— specimen description (e.g. manufacturer’s name, product name or other reference, etc.),
— length (mm),
— width (mm),
— nominal thickness (mm);
b) for each buffer plate:
— material,
— nominal thickness (mm);
c) measurement and calculation results:
— mean surface temperature of the heating and cooling plates (°C),
— thermal resistance of the two buffer plates [(m · K)/W],
6 © ISO 2018 – All rights reserved
— internal heat transfer coefficient, h , and external heat transfer coefficient, h [W/(m · K)], if
i e
non-standardized values have been used,
— thermal resistance of the vacuum insulating glass [(m · K)/W], rounded to two decimal places,
— U-value of the vacuum insulating glass [W/(m · K)], rounded to two decimal places;
d) any deviations from this document which can have affected the result;
e) description of the test equipment, including:
— manufacturer’s name and model, if using a commercially-available equipment,
— dimensions of metering area (mm),
— dimensions of hot and cold plates (mm).
5.2.3 Calculation method for U-value of vacuum insulating glass with different glass thickness
There may be cases where only the nominal thickness of one or more panes of glass in the vacuum
insulating glass are different from that for which the U-value was previously determined. In such cases,
the U-value should be calculated following the procedure below, using the measured thermal resistance
in accordance with Annex A.
The thermal resistance of the vacuum insulating glass comprising glass of different thickness, R’, can be
calculated using Formula (4).
R’ = R + r × (Σd – Σd) (4)
g 2 1
where
R’ is the thermal resistance of the vacuum insulating glass with glass of different thickness
[(m · K)/W];
R is the measured thermal resistance of the vacuum insulating glass [(m · K)/W];
r is the thermal resistivity of glass (m · K/W): r = 1 (m · K/W);
g g
Σd is the total nominal thickness of glass sheets in the vacuum insulating glass with glass of
different nominal thickness (m);
Σd is the total nominal thickness of glass sheets in the vacuum insulating glass measured (m).
The U-value of the vacuum insulating glass with glass of different thickness, U’, can be calculated using
Formula (5).
1/U’ = R’ + 1/h + 1/h (5)
e i
where
U’ is the U-value of the vacuum insulating glass with different thickness of panes of glass
[W/(m · K)]
h and h are as defined in Annex A.
e i
NOTE Formula (4) is derived from Formula (6) and Formula (7) as follows.
The thermal resistance of the vacuum layer, R , can be calculated using Formula (6).
v
R = R – r × Σd (6)
v g 1
where R is the thermal resistance of the vacuum layer [(m · K)/W].
v
The thermal resistance of the vacuum insulating glass with glass of different thickness, R’, can be obtained as the
sum of the thermal resistance of vacuum layer, R , and thermal resistance of glass sheets in the vacuum insulating
v
glass as shown in Formula (7).
R’ = R + r × Σd (7)
v g 2
5.3 Total solar energy transmittance (g-value)
The thermal conductance of the vacuum insulating glass, Λ, shall be calculated using Formula (8) or
Formula (9).
−1
Λ = R (8)
where
Λ is the thermal conductance of the vacuum insulating glass [W/(m · K)];
R is the thermal resistance of the vacuum insulating glass determined with the method defined
in Annex A [(m · K)/W].
−1
Λ = R’ (9)
where R’ is the thermal resistance of the vacuum insulating glass obtained with the method defined in
5.2.3 [(m · K)/W].
The total solar energy transmittance (g-value) of the vacuum insulating glass with one vacuum layer
shall be calculated using ISO 9050:2003, Formula (10) and Formula (16).
NOTE 1 Although the term “double glazing” is used in ISO 9050, the same approach can be adopted for
“vacuum insulating glass”.
The total solar energy transmittance (g-value) of vacuum insulating glass with two or more vacuum
layers cannot be determined by the aforementioned method, as the thermal resistance of each vacuum
layer cannot be obtained separately from the measurement methods defined in 5.2.
NOTE 2 Total solar energy transmittance (g-value) is also known as solar factor.
6 Dimensional requirements
6.1 Thickness
6.1.1 Nominal thickness
The nominal thickness of vacuum insulating glass shall be the sum of the nominal thickness of the
constituent panes of glass and the nominal thickness of the vacuum layer.
8 © ISO 2018 – All rights reserved
6.1.2 Limit deviation on thickness
The limit deviation on the thickness of vacuum insulating glass shall not exceed the sum of the limit
deviations of the constituent glass panes listed in the basic products standards in 4.1 and limit deviation
of vacuum layer thickness of ±0,1 mm.
EXAMPLE A vacuum insulating glass made from two sheets of float glass of 3 mm nominal thickness and a
vacuum layer of 0,2 mm nominal thickness. The limit deviation of 3 mm float glass is given as ±0,3 mm and the
limit deviation of the vacuum layer thickness is ±0,1 mm. Therefore, the nominal thickness is 6,2 mm and the
limit deviation is ±0,7 mm.
6.1.3 Measurement of thickness
The thickness of the pane shall be calculated as the mean of measurements taken at the centre of the
four sides. The measurements shall be taken to an accuracy of 0,01 mm with the mean rounded to the
nearest 0,1 mm.
The individual measurements when rounded to the nearest 0,1 mm shall also be within the limit
deviations.
6.2 Width B and length H
6.2.1 General
When vacuum insulating glass sizes are quoted for rectangular panes, the first dimension shall be the
width B and the second dimension the length H, as shown in Figure 3.
Figure 3 — Width and length relative to pane shape
The maximum width and length of vacuum insulating glass are dependent on the constituent glass used
in its composition and on the manufacturing plant of each individual manufacturer. Each manufacturer
should indicate the maximum size they can produce.
Dimensions shall be given in millimetres. Each dimension shall be within the specified limit deviations.
6.2.2 Limit deviations on width B and length H
Limit deviations on width B and length H are given in Table 1. Any displacement shall be included in
these limit deviations.
NOTE Displacement is covered in 6.2.4.
Table 1 — Limit deviations on width B and length H
Dimensions in millimetres
Nominal thickness >8 mm
Each glass pane At least one glass pane
Nominal dimension Nominal thickness
≥10 mm
<10 mm
B or H ≤8 mm
nominal thickness
nominal thickness
≤2 000 +3,0 +3,5 +5,0
−2,0 −2,0 −3,5
≤3 000 +4,5 +5,0 +6,0
−2,5 −3,0 −4,0
>3 000 +5,0 +6,0 +7,0
−3,0 −4,0 −5,0
6.2.3 Limit deviations on squareness
The squareness of rectangular glass panes is expressed by the difference between their diagonals. The
difference between the two diagonals shall not be larger than the deviation limit as specified in Table 2.
Table 2 — Limit deviations on the difference between diagonals
Dimensions in millimetres
Nominal thickness >8 mm
Each glass pane At least one glass pane
Nominal dimension Nominal thickness
≥10 mm
B or H ≤8 mm <10 mm
nominal thickness
nominal thickness
≤2 000 6 7 9
≤3 000 8 9 11
>3 000 10 11 13
6.2.4 Displacement
Figure 4 — Displacement
Displacement at the edges is shown in Figure 4.
The maximum displacement d and d shall be as specified in Table 3. Width B and length H shall be
1 2
considered separately.
10 © ISO 2018 – All rights reserved
Table 3 — Maximum displacement d , d
1 2
Dimensions in millimetres
Nominal dimension B or H Maximum permissible displacement d , d
1 2
B, H ≤ 1 000 2,0
1 000 < B, H ≤ 2 000 3,0
2 000< B, H ≤ 4 000 4,0
B, H> 4 000 6,0
In the case where offset is made deliberately, the manufacturer should be consulted.
7 Durability
7.1 Requirements
The U-value of the specimens defined in 7.2 shall be measured in accordance with Annex A before the
climate test defined in 7.3.
The measurements shall be conducted after storage of specimens at room temperature for no less than
24 h after production.
The average of the measured U-value in six specimens U shall be calculated as in Formula (10).
av,before
U = (U + U + U + U + U + U)/6 (10)
av,before 1,before 2,before 3,before 4,before 5,before 6,before
where
U is the average of U-value of all specimens before the test. [W/(m · K)];
av,before
U is the measured U-value of the specimen (n = 1 to 6) before the test [W/(m · K)].
n,before
U shall be stated to two decimal places and U shall be truncated to three decimal places.
av,before n,before
The deviation between U and the U-value of each specimen shall be no more than 10,0 % as in
av,before
Formula (11).
100 (| U − U |/U ) ≤ 10,0 % (11)
av,before n,before av,before
If the deviation is more than 10,0 %, the durability evaluation cannot be conducted because the quality
of the relevant set of test specimens is regarded as unstable.
The specimens shall be exposed to a climate test defined in 7.3.
The U-value of the specimens after the climate test shall be measured in accordance with Annex A.
The measurements shall be conducted after storage of specimens at room temperature for no less than
24 h after the test.
The absolute change in U-value ΔU W/(m · K) and percentage change in U-value ΔU % for each
r
specimen shall be calculated using Formula (12) and Formula (13) respectively.
ΔU = U − U (12)
n n,after n,before
ΔU = [(U − U )/U ] × 100 (13)
r,n n,after n,before n,before
where U is the measured U-value of the specimen (n = 1 ~ 6) after the test [W/(m · K)], truncated
n,after
to three decimal places.
ΔU shall be stated to one decimal place.
r,n
For all the tested specimens, ΔU shall be no more than 0,10 W/(m · K) or ΔU shall be no more
n r,n
than 10,0 %.
EXAMPLE 1 The durability evaluation cannot be conducted because the deviation of U is more than
5, before
10,0 %.
U Deviation %
n, before
n
W/(m · K) Formula (11)
1 0,733 1,8
2 0,655 9,0
3 0,735 2,1
4 0,692 3,9
5 0,811 12,6
6 0,682 5,3
av. 0,72
EXAMPLE 2 The durability evaluation can be conducted because the deviations of all U are no more
n, before
than 10,0 %. The specimens pass the test because all of ΔU are no more than 0,10 W/(m · K) even though ΔU
n r,2
and ΔU are more than 10,0 %.
r,4
ΔU ΔU
n r, n
U Deviation % U
n, before n, after
N W/(m · K) %
2 2
W/(m · K) Formula (11) W/(m · K)
Formula (12) Formula (13)
1 0,729 1,3 0,777 0,048 6,6
2 0,701 2,6 0,781 0,080 11,4
3 0,709 1,5 0,755 0,046 6,5
4 0,713 1,0 0,806 0,093 13,0
5 0,731 1,5 0,784 0,053 7,3
6 0,722 0,3 0,778 0,056 7,8
av. 0,72
EXAMPLE 3 The durability evaluation can be conducted because the deviations of all U are no more
n, before
than 10,0 %. The specimens fail the test because ΔU is more than 0,10 W/(m · K) and ΔU is more than 10,0 %.
4 r,4
ΔU ΔU
n r, n
U Deviation % U
n, before n, after
n W/(m · K) %
2 2
W/(m · K) Formula (11) W/(m · K)
Formula (12) Formula (13)
1 0,729 1,3 0,777 0,048 6,6
2 0,701 2,6 0,781 0,080 11,4
3 0,709 1,5 0,755 0,046 6,5
4 0,713 1,0 0,822 0,109 15,3
5 0,731 1,5 0,784 0,053 7,3
6 0,722 0,3 0,778 0,056 7,8
av. 0,72
EXAMPLE 4 The durability evaluation can be conducted because the deviations of all U are no more
n, before
than 10,0 %. The specimens pass the test because all of ΔU are no more than 10,0 % even though ΔU is more
r,n 3
than 0,10 W/(m · K).
12 © ISO 2018 – All rights reserved
ΔU ΔU
n r, n
U Deviation % U
n, before n, after
n W/(m · K) %
2 2
W/(m · K) Formula (11) W/(m · K)
Formula (12) Formula (13)
1 1,433 0,9 1,498 0,065 4,5
2 1,391 2,0 1,444 0,053 3,8
3 1,428 0,6 1,551 0,123 8,6
4 1,445 1,8 1,480 0,035 2,4
5 1,438 1,3 1,476 0,038 2,6
6 1,411 0,6 1,454 0,043 3,0
av. 1,42
7.2 Test specimens
Six vacuum insulating glass test specimens shall be submitted for testing. The test specimen dimensions
shall meet the requirements of A.4.
It is recommended to submit (an) additional test specimen(s) in case of breakage.
If one or more test specimen(s) is (are) broken during the test, the relevant set of test specimens shall
be considered having failed the test. This excludes breakage due to laboratory handling.
A product with the smallest glass thickness facing the UV light can represent a group of products with
thicker glass and identical coating.
NOTE More UV light is transmitted through the glass surface facing the vacuum with a thinner glass
compared with a thicker glass.
7.3 Test method
The test specimens shall be exposed to one of the three climate tests below:
a) Test method 1: in accordance with ISO 20492-1:2008, 6.1.3.2 to 6.1.3.3 and 6.1.4.6 to 6.1.4.14.
b) Test method 2: the climate test shall include two parts, with the first part consisting of
56 temperature cycles of 12 h from –18 °C to +53 °C with rates of temperature change of 14 °C/h,
followed by a second part consisting of ISO 12543-4:2011, 7.3.1. The exact specifications of the
temperature and time and tolerance of temperature cycles for the first part of the test shall be in
accordance with Figure 5. Temperature cycles start with cooling segment.
Key
t time (h)
θ temperature (°C)
θ high temperature, for the centrally located test specimen during the cycle, equal to (53,0 ± 1,0) °C
h
θ low temperature, for the centrally located test specimen during the cycle, equal to (−18,0 ± 1,0) °C
l
θ temperature, for the centrally located test specimen during the cycle during a temperature change of
s
(−14 ± 2) °C/h
Time intervals: t = 5 h ± 1 min; t = 1 h ± 1 min; t = 5 h ± 1 min; t = 1 h ± 1 min; t = 12 h ± 1 min (total cycle time.)
1 2 3 4 5
Figure 5 — Temperature/time relations in cycling test
NOTE 1 This cycling test is referred to in ISO 20492-1:2008, 6.2.2.1.
c) Test method 3: in accordance with Annex B.
NOTE 2 Annex B refers to a part of Reference [8].
NOTE 3 Constant high temperature and high humidity tests are not critical for the durability of the vacuum
insulating glass, since some test results show that effect of the high temperature and high humidity tests to
[9][10]
vacuum degradation is much smaller than that of the UV irradiation tests .
NOTE 4 Test method 1 includes a test in which one pane of the specimen faces the exterior and the other pane
faces the interior of the environmental chamber. This subjects the specimen to thermal loads which results in
additional mechanical stresses at the edge. This could potentially lead to a cause of failure of the specimen other
than vacuum degradation.
8 Measurement of sound insulation
If a sound insulation performance is claimed for vacuum insulating glass, it shall be obtained under the
conditions specified in ISO 10140-2 and ISO 717-1.
For best reproducibility it is recommended that the test opening for glass panes, as described in
ISO 10140-2, be adopted.
Some variations in panel size, etc., as compared to those in ISO 10140-2, can be necessary for vacuum
insulating glass. In such cases, the pane size shall be clearly stated in the test report.
14 © ISO 2018 – All rights reserved
Annex A
(normative)
Determination of steady-state U-value (thermal transmittance) —
Heat flow meter method and guarded hot plate method
A.1 General
The thermal resistance of the vacuum insulating glass shall be determined by either the heat flow meter
method in accordance with ISO 8301 or the guarded hot plate method in accordance with ISO 8302.
Within this context, further requirements are necessary. The sizes of the test specimens and the
performance of the measurements to meet special requirements for measuring vacuum insulating
glass are stated in A.3 to A.5.
A.2 Basic formula
The U-value at the central part of vacuum insulating glass depends on the thermal resistance of the
glass and the external and internal surface heat transfer coefficients according to Formula (A.1):
1/U = R + 1/h + 1/h (A.1)
e i
where
R is the thermal resistance of the vacuum insulating glass [(m · K)/W)];
h is the external surface heat transfer coefficient [W/(m · K)];
e
h is the internal surface heat transfer coefficient [W/(m · K)].
i
The U-value shall be determined in accordance with Formula (A.1).
A.3 Test apparatus
A.3.1 Buffer plates
Buffer plates are used in the measurement as detailed in A.3.2 and A.3.3.
Requirements for the buffer plates and their setup are as follows:
— The buffer plate shall make uniform and continuous contact with the entire glass surface.
— In the case of a protruding evacuation port, the buffer plates shall be thicker than the height of the
evacuation port of the vacuum insulating glass.
— In the case of a protruding evacuation port, the area of the buffer plate contacting the evacuation port
shall be removed so as to make the buffer plate contact the glass surface around the evacuation port.
— The two buffer plates shall be made from the same material and have the same nominal thickness.
— The size of the buffer plates shall be the same as or larger than that of the specimen.
— To ensure constancy of thermal properties, the thickness of the buffer plate shall not change due to
pressure during the measurement. The thermal conductivity of the buffer plate material shall not
be influenced by absorbed water.
— The thermal resistance of each buffer plate shall be between 0,03 and 0,1 (m · K)/W to minimize
potential measurement error.
— The thickness of each buffer plate shall be between 5 mm and 20 mm.
NOTE Estimation of the measurement error is discussed in Annex D and Annex E.
A.3.2 Heat flow meter method
The apparatus of the heat flow meter method is shown in Figure A.1.
One buffer plate shall be positioned between the heating plate and the specimen, and another buffer
plate between the cooling plate and the specimen in Measurement A.
Two buffer plates are positioned between the heating plate and the cooling plate in Measurement B.
The measurement procedure is described in A.5.
a) Configuration of test apparatus (Measurement A)
b) Configuration of test apparatus (Measurement B)
Key
1 heating and cooling plate
2 heat flow meter (metering section)
3 protective material
4 buffer plate
5 specimen
Figure A.1 — A setup for measurement with heat flow meter method
A.3.3 Guarded hot plate method
The apparatus of the guarded hot plate method is shown in Figure A.2.
16 © ISO 2018 – All rights reserved
One buffer plate shall be positioned between the heating plate and the specimen, and another buffer
plate between the cooling plate and the specimen in Measurement A.
Two buffer plates are positioned between the heating plate and the cooling plate in Measurement B.
The measurement procedure is described in A.5.
a) Configuration of test apparatus b) Configuration of test apparatus
(Measurement A) (Measurement B)
Key
1 metering section heater
2 guarded section heater
3 cooling unit
4 buffer plate
5 specimen
6 guard plate insulation
7 guard plate
Figure A.2 — Guarded hot plate measurement setup
A.4 Dimensions of specimen and metering area
A.4.1 Distance from edge seal
The size of specimens shall be determined so that the distance from the edge seal (see Figure A.3) is at
least 90 mm from the metering area.
a)
b)
Key
D distance from edge seal
1 metering area
2 buffer plate
3 glass
4 vacuum layer
5 edge seal
Figure A.3 — Distance from edge seal
NOTE If the distance from the edge seal is less than 90 mm, the measured U-value might be larger due to
effect of heat flow through the edge seal. Investigation of the edge effect is described in Annex D.
A.4.2 Dimensions of metering area
The linear dimension of the metering area shall be at least 100 mm.
NOTE If the linear dimension of the metering area is less than 100 mm, errors in the measured U-value might
be larger. Investigation of the edge effect is described in Annex D and Annex E.
A.5 Measurements
Two measurements shall be performed using the method in accordance with A.3.2 or A.3.3.
Measurement A: the thermal resistance R is measured with the test specimen sandwiched between
A
two buffer plates as shown in Figure A.2 a) or Figure A.3 a).
Measurement B: the thermal resistance R is measured with two buffer plates used in the
B
measurement A as shown in Figure A.2 b) or Figure A.3 b). The buffer plates shall be positioned at the
same place in the apparatus as with measurement A. This measurement shall be conducted at least
once during the measurements with a group of the specimens having the same specification.
The test condition for Measurement A and Measurement B shall be set as follows.
The mean surface temperature of the heating plate shall be 17,5 °C ± 0,5 °C and the mean temperature
of the cooling plate shall be 2,5 °C ± 0,5°C.
18 © ISO 2018 – All rights reserved
If necessary, the temperature difference between the hot and cold plates may be reduced in
Measurement B so that the heat flow through the buffer plates does not exceed the limitations of the
measuring apparatus. If this is done, the temperature of the hot plate should not exceed 17,5 °C and the
temperature of the cold plate should not be below 2,5 °C.
The thermal resistance of the specimen is calculated from Formula (A.2):
R = R − R (A.2)
A B
where
R is the thermal resistance of the specimen [(m · K)/W];
R is the thermal resistance determined in Measurement A [(m · K)/W];
A
R is the thermal resistance determined in Measurement B [(m · K)/W].
B
R, R and R shall be truncated to 3 decimal places.
A B
NOTE The thermal resistance of each buffer plate is nominally R /2.
B
The U-value is calculated from Formula (A.1). For vacuum insulating glass, the external and internal
heat transfer coefficients as given in ISO 10292 shall be used.
Annex B
(normative)
Test method for durability
B.1 Durability test
B.1.1 General
The test procedure shall be as follows:
a) Conduct the test specified in B.1.2 for 7 days, then conduct the test specified in B.1.3 for 12 cycles.
b) In the sequence to test procedure in a), conduct the test specified in B.1.2 for 7 days, then conduct
the test specified in B.1.3 for 12 cycles.
c) In the sequence to test procedure in b), conduct the test specified in B.1.2 for 28 days, then conduct
the test specified in B.1.3 for 48 cycles.
B.1.2 Moisture and light res
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 19916-1
Première édition
2018-10
Verre dans la construction — Vitrage
isolant à lame de vide —
Partie 1:
Spécification de base des produits
et méthodes d'évaluation des
performances d'isolation thermique
et acoustique
Glass in building — Vacuum insulating glass —
Part 1: Basic specification of products and evaluation methods for
thermal and sound insulating performance
Numéro de référence
©
ISO 2018
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E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Description des composantes . 3
4.1 Types de verre et leurs caractéristiques . 3
4.2 Entretoises . 4
4.3 Scellement périphérique . 4
4.4 Orifice d’évacuation . 4
4.5 Piège à gaz . 4
5 Propriétés optiques et thermiques . 4
5.1 Propriétés optiques. 4
5.2 Coefficient U (transmission thermique) . 5
5.2.1 Détermination du coefficient U . 5
5.2.2 Rapport d’essai . 6
5.2.3 Méthode de calcul du coefficient U d’un vitrage isolant à lame de vide avec
différentes épaisseurs de verre . 7
5.3 Transmission de l’énergie solaire totale (coefficient g) . 8
6 Exigences dimensionnelles . 8
6.1 Épaisseur . 8
6.1.1 Épaisseur nominale . 8
6.1.2 Écarts limites sur l’épaisseur . 9
6.1.3 Mesurage de l’épaisseur . 9
6.2 Largeur B et longueur H .9
6.2.1 Généralités . 9
6.2.2 Écarts limites sur la largeur B et la longueur H .9
6.2.3 Écarts limites sur la largeur B et la longueur H . 10
6.2.4 Décalage .10
7 Durabilité .11
7.1 Exigences .11
7.2 Éprouvettes d’essai .13
7.3 Méthode d’essai .13
8 Mesurage de l’isolement acoustique .14
Annexe A (normative) Détermination du coefficient de transmission thermique U en
régime stationnaire — Méthode du fluxmètre et méthode de la plaque chaude gardée .15
Annexe B (normative) Méthode d’essai de durabilité .20
Annexe C (informative) Méthode de calcul du coefficient de transmission thermique U .22
Annexe D (informative) Contribution des joints au mesurage du coefficient de transmission
thermique du vitrage isolant à lame de vide .24
Annexe E (informative) Variations maximales du coefficient de transmission thermique
U mesuré (coefficient U) d’un vitrage isolant à lame de vide dues à des non-
uniformités du flux thermique passant par la matrice d’entretoises .29
Bibliographie .34
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 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/foreword .html.
Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l'ISO/TC 160, Verre dans la construction,
Sous-comité SC 1, Produits.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 19916 peut être consultée sur le site de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés
Introduction
Le présent document fournit des informations de base sur la spécification des produits et les méthodes
d’évaluation des performances d’isolation thermique et acoustique des vitrages isolants à lame de vide.
Les méthodes d’essai des vitrages isolants à lame de vide pour l’évaluation des performances dans le
1)
cadre de différences de température feront l’objet de l’ISO 19916-3 .
1) En préparation.
NORME INTERNATIONALE ISO 19916-1:2018(F)
Verre dans la construction — Vitrage isolant à lame de
vide —
Partie 1:
Spécification de base des produits et méthodes
d'évaluation des performances d'isolation thermique et
acoustique
1 Domaine d’application
Le présent document donne des spécifications de produits norme pour le vitrage isolant à lame de vide.
Il définit également des méthodes d’évaluation des performances d’isolation thermique et acoustique
ainsi que des méthodes d’évaluation de la durabilité de l’isolation thermique.
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 717-1, Acoustique — Évaluation de l'isolement acoustique des immeubles et des éléments de
construction — Partie 1: Isolement aux bruits aériens
ISO 8301, Isolation thermique — Détermination de la résistance thermique et des propriétés connexes en
régime stationnaire — Méthode fluxmétrique
ISO 8302, Isolation thermique — Détermination de la résistance thermique et des propriétés connexes en
régime stationnaire — Méthode de la plaque chaude gardée
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 10140-2:2010, Acoustique — Mesurage en laboratoire de l'isolation acoustique des éléments de
construction — Partie 2: Mesurage de l'isolation au bruit aérien
ISO 10292, Verre dans la construction — Calcul du coefficient de transmission thermique U, en régime
stationnaire des vitrages multiples
ISO 12543-4:2011, Verre dans la construction — Verre feuilleté et verre feuilleté de sécurité — Partie 4:
Méthodes d'essai concernant la durabilité
ISO 20492-1:2008, Verre dans la construction — Verre isolant — Partie 1: Résistance des fermetures de
côté par essais climatiques
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:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
vitrage isolant à lame de vide
assemblage composé d’au moins deux feuilles de verre séparées par une matrice d’entretoises, fermé de
manière hermétique et résistante sur sa périphérie de sorte que les espaces entre les feuilles de verre
soient sous vide
Note 1 à l'article: à l’article : Il convient que la pression absolue à l’intérieur du vitrage isolant à lame de vide soit
inférieure ou égale à 1 Pa.
Note 2 à l'article: Des exemples de vitrage isolant à lame de vide sont donnés dans les Figure 1 a) et b). La différence
entre les deux exemples réside dans la structure du scellement périphérique et de l’orifice d'évacuation.
a) Exemple 1
2 © ISO 2018 – Tous droits réservés
b) Exemple 2
Légende
1 orifice d’évacuation
2 joint périphérique
3 feuille de verre
4 revêtement à faible émissivité
5 entretoise
Figure 1 — Exemples de vitrage isolant à lame de vide
3.2
entretoise
petits espaceurs alignés sur l’ensemble de la surface de la feuille de verre de manière à maintenir un
espace entre les deux feuilles
3.3
scellement périphérique
joint hermétique à la périphérie de deux feuilles de verre et qui maintient le vide entre elles
Note 1 à l'article: à l’article : Les termes de «soudure» et de «soudage» peuvent être employés pour «joint» et
«scellement» respectivement, en fonction de la méthode de fabrication.
3.4
orifice d’évacuation
structure par laquelle le gaz présent entre les feuilles de verre est évacué pendant le processus de
production et qui peut être situé sur la feuille de verre ou sur le bord du verre
Note 1 à l'article: Il s’agit le plus souvent d’un petit tube de verre qui est rebouché après évacuation de l’air de
la cavité.
Note 2 à l'article: L’orifice d’évacuation peut être situé sur la feuille de verre ou sur le bord du vitrage.
3.5
piège à gaz
matériau qui possède la capacité d’absorber le gaz qui se dégage dans la cavité
3.6
décalage
mauvais alignement d’un quelconque des bords des feuilles de verre qui constitue le vitrage isolant à
lame de vide
4 Description des composantes
4.1 Types de verre et leurs caractéristiques
Les dimensions des feuilles individuelles peuvent être identiques ou différentes.
Le type de verre utilisé pour le vitrage isolant à lame de vide peut être:
— du verre flotté conformément à l’ISO 16293-2;
— du verre armé poli conformément à l’ISO 16293-3;
— du verre trempé thermiquement conformément à l’ISO 12540;
— du verre durci thermiquement;
— du verre trempé et testé heat-soak conformément à l’ISO 20657;
— du verre durci chimiquement;
— du verre feuilleté conformément à l’ISO 12543-3;
— du verre feuilleté de sécurité conformément à l’ISO 12543-2;
— du verre imprimé conformément à l’ISO 16293-5;
— du verre à couche conformément à l’ISO 11479-1.
Le verre peut également être:
— clair ou teinté;
— transparent, translucide ou opaque;
— traité en surface par sablage ou à l’acide.
4.2 Entretoises
Les entretoises peuvent être fabriquées en verre, en verre de soudure, en céramique, en métal ou en
plastique.
4.3 Scellement périphérique
Le scellement périphérique doit être en matériau approprié pour réaliser un scellement hermétique
(y compris la structure de liaison par fusion des feuilles de verre).
Le matériau du scellement périphérique peut être du verre, du verre de soudure, de la céramique, du
métal ou du plastique.
4.4 Orifice d’évacuation
Il est permis d’utiliser un orifice d’évacuation hermétiquement scellé.
Le matériau de l’orifice d’évacuation hermétiquement scellé peut être du verre, du verre de soudure, de
la céramique, du métal ou du plastique.
4.5 Piège à gaz
Un matériau pour piéger le gaz peut être présent dans la couche de vide.
Le matériau du piège à gaz peut être choisi en fonction du procédé de fabrication du vitrage isolant à
lame de vide et des caractéristiques exigées pour l’absorption des dégagements gazeux.
5 Propriétés optiques et thermiques
5.1 Propriétés optiques
Les propriétés optiques du vitrage isolant à lame de vide doivent être évaluées conformément à
l’ISO 9050. Ces propriétés sont les suivantes:
— la transmission spectrale, la réflexion spectrale externe et la réflexion spectrale interne;
— la transmission de lumière, la réflexion de lumière externe et la réflexion de lumière interne;
— la transmission solaire directe et la réflexion solaire directe;
— la transmission des UV, le facteur de dommage CIE et le facteur de dommage cutané;
4 © ISO 2018 – Tous droits réservés
— l’indice général de rendu des couleurs.
NOTE L’effet des espaceurs sur ces propriétés optiques est supposé négligeable car il n’apparaît pas dans les
valeurs arrondies de ces propriétés lorsque le rapport de l’aire de l’espaceur sur l’aire de l’intervalle de la matrice
d’espaceurs est inférieur à 1 %.
5.2 Coefficient U (transmission thermique)
5.2.1 Détermination du coefficient U
Le schéma de la procédure de détermination est représenté sur la Figure 2.
Figure 2 — Organigramme du mode opératoire de mesurage
La détermination du coefficient U des trois éprouvettes de vitrage isolant à lame de vide doit être
déterminée par mesurage conformément à l’Annexe A.
Les dimensions des éprouvettes doivent répondre aux exigences du paragraphe A.4.
Les mesurages doivent être effectués après maintien des éprouvettes à température ambiante pendant
au moins 24 heures après production.
Le mesurage A décrit en A.5 de l’Annexe A doit être conduit deux fois sur la première éprouvette d’essais
dans un groupe présentant la même spécification. La différence de pourcentage entre les deux résultats
ne doit pas être inférieur à 3,0 %, comme donné dans la Formule (1).
100|U – U |/((U + U )/2) ≤ 3,0 % (1)
1,1 1,2 1,1 1,2
où
U est la première valeur mesurée du coefficient U de la première éprouvette;
1,1
U est la seconde valeur mesurée du coefficient U de la première éprouvette.
1,2
Si la différence en pourcentage entre les deux résultats du coefficient U de la première éprouvette est
supérieure à 3,0 %, il convient d’améliorer la méthode et les conditions de mesurage. Il convient de
recommencer le mesurage une fois les améliorations apportées.
Le coefficient U de la première éprouvette doit être pris comme la valeur moyenne des deux résultats.
Le coefficient U des autres éprouvettes du lot possédant les mêmes spécifications doit être mesuré une
fois respectivement.
La valeur moyenne du coefficient U mesurée sur trois échantillons, U , doit être calculée à l'aide de la
av
Formule (2).
U = (U + U + U)/3 (2)
av 1 2 3
où
U est la moyenne des coefficients U de toutes les éprouvettes [W/(m · K)];
av
U est le coefficient U mesuré de l’éprouvette (n = 1 à 3) [W/(m · K)];
n
U doit être arrondi à 2 décimales. Si U est mesuré à plus de 3 décimales, la valeur doit être ramenée à
av n
3 décimales par troncature.
Le pourcentage de déviation entre U et le coefficient U de chaque éprouvette doit être calculé avec la
av
Formule (3).
U = 100 (| U − U |/U) (3)
dev,n av n av
Si U (n = 1 à 3) ne dépasse pas 10,0 % pour toutes les éprouvettes, la valeur du coefficient U du
dev,n
vitrage isolant à lame de vide peut être prise égale à U qui doit être donné à deux décimales.
av
Si U (n = 1 à 3) dépasse 10,0 % pour une ou plusieurs éprouvettes, la valeur du coefficient U du
dev,n
vitrage isolant à lame de vide ne peut pas être déterminée en raison de l’irrégularité apparente de la
qualité du lot d’éprouvettes.
NOTE Il est possible de déterminer le coefficient U du vitrage isolant à lame de vide uniquement par calcul.
Cette méthode est fournie en Annexe C pour information.
5.2.2 Rapport d’essai
Le rapport d’essai doit consigner les éléments suivants:
a) identification des éprouvettes:
— description des éprouvettes (par exemple, nom du fabricant, nom du produit ou autre
référence, etc.);
— longueur (mm);
— largeur (mm);
— épaisseur nominale (mm);
b) pour chaque plaque tampon:
— matériau;
— épaisseur nominale (mm);
c) résultat du mesurage et des calculs:
— température de surface moyenne des plaques de chauffage et de refroidissement (°C);
6 © ISO 2018 – Tous droits réservés
— résistance thermique des deux plaques tampons [(m · K)/W];
— h et h [W/(m · K)], en cas d’utilisation de valeurs non normalisées;
i e
— résistance thermique du verre thermique [(m · K)/W] (arrondie à deux décimales);
— coefficient U du verre thermique [W/(m · K)] (arrondie à deux décimales);
d) tout écart par rapport à la présente norme susceptible d’avoir influé sur les résultats;
e) une description de l’équipement utilisé, notamment:
— le nom du fabricant et le modèle, en cas d’utilisation d’un équipement disponible dans le
commerce;
— les dimensions de la surface de mesure (mm);
— les dimensions des plaques chaude et froide (mm).
5.2.3 Méthode de calcul du coefficient U d’un vitrage isolant à lame de vide avec différentes
épaisseurs de verre
Dans certains cas, seule l’épaisseur nominale d’une ou de plusieurs feuilles de verre d’un vitrage isolant
à lame de vide est différente de celle pour laquelle le coefficient U avait été préalablement déterminé.
Il convient alors de calculer le coefficient U selon la méthode ci-dessous en utilisant la résistance
thermique mesurée conformément à l’Annexe A.
La résistance thermique R' du vitrage isolant à lame de vide comprenant des feuilles de verre
d’épaisseurs différentes se calcule avec la Formule (4).
R’ = R + r × (Σd – Σd) (4)
g 2 1
où
R’ est la résistance thermique du vitrage isolant à lame de vide comprenant des feuilles de verre
d’épaisseurs différentes [(m · K)/W];
R est la résistance thermique mesurée du vitrage isolant à lame de vide [(m · K)/W];
r est la résistivité thermique du verre [(m · K)/W]: r = 1 [(m · K)/W];
g g
Σd est la somme des épaisseurs nominales des feuilles de verre dans le vitrage isolant à lame de
vide comprenant des feuilles de verre d’épaisseurs différentes (m);
Σd est la somme des épaisseurs nominales des feuilles de verre dans le vitrage isolant à lame
de vide mesuré (m).
Le coefficient U du vitrage isolant à lame de vide comprenant des feuilles de verre d’épaisseurs
différentes, soit U’, se calcule avec la Formule (5).
1/U’ = R’ + 1/h + 1/h (5)
e i
où
U’ est le coefficient U du vitrage isolant à lame de vide comprenant des feuilles de verre
d’épaisseurs différentes [W/(m · K)];
h et h sont définis à l’Annexe A.
e i
NOTE La Formule (4) est dérivée des Formules (6) et (7) qui suivent.
La résistance thermique de la couche de vide R se calcule avec la Formule (6).
v
R = R – r × Σd (6)
v g 1
où R est la résistance thermique de la lame de vide [(m · K)/W].
v
La résistance thermique du vitrage isolant à lame de vide comprenant des feuilles de verre d’épaisseurs
différentes, soit R’, s’obtient comme la somme de la résistance thermique de la couche de vide R et de la
v
résistance thermique des feuilles de verre du vitrage isolant à lame de vide comme dans la Formule (7):
R’ = R + r × Σd (7)
v g 2
5.3 Transmission de l’énergie solaire totale (coefficient g)
La conductance thermique du vitrage isolant à lame de vide Λ doit être calculée à l’aide de la Formule (8)
ou de la Formule (9).
−1
Λ = R (8)
où
Λ est la conductance thermique du vitrage isolant à lame de vide [W/(m · K)];
R est la résistance thermique du vitrage isolant à lame de vide obtenue à partir de l’Annexe A
de la présente norme [(m · K)/W].
−1
Λ = R’ (9)
où R’ est la résistance thermique du vitrage isolant à lame de vide obtenue à partir méthode décrite en
5.2.3 [(m · K)/W].
La transmission de l’énergie solaire totale (coefficient g) du vitrage isolant à lame de vide à une seule
couche de vide doit être calculée à l’aide des Formules (10) et (16) de l’ISO 9050:2003.
NOTE 1 Bien que le terme de «double vitrage» (double glazing) soit utilisé dans l’ISO 9050, la même démarche
peut être adoptée pour le «vitrage isolant à lame de vide».
La transmission de l’énergie solaire totale (coefficient g) du vitrage isolant à lame de vide à deux ou
plusieurs couches de vide ne peut pas être déterminée par la méthode susmentionnée car la résistance
thermique de chaque couche de vide ne peut pas être obtenue séparément à l’aide des méthodes de
mesure définies en 5.2 de la présente norme.
NOTE 2 La transmission de l’énergie solaire totale (coefficient g) est également appelée «facteur solaire».
6 Exigences dimensionnelles
6.1 Épaisseur
6.1.1 Épaisseur nominale
L’épaisseur nominale du vitrage isolant à lame de vide doit être définie comme la somme des épaisseurs
nominales des constituants verriers et de l’épaisseur de la couche de vide.
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6.1.2 Écarts limites sur l’épaisseur
Les écarts limites sur l’épaisseur du vitrage isolant à lame de vide ne doit pas dépasser la somme des
écarts limites des constituants verriers spécifiés dans les normes de produits de base énumérées en 4.1
de la présente norme et l’écart limite de l’épaisseur de la couche de vide de ±0,1 mm.
EXEMPLE Vitrage isolant à lame de vide réalisé avec deux feuilles de verre flotté de 3 mm d’épaisseur
nominale avec une couche de vide de 0,2 mm d’épaisseur nominale. L’écart limite pour 3 mm de verre flotté est
donné égal à ± 0,3 mm et l’écart limite de l’épaisseur de la couche de vide est de ± 0,1 mm. Ainsi, l’épaisseur
nominale est de 6,2 mm pour un écart limite de ± 0,7 mm.
6.1.3 Mesurage de l’épaisseur
L’épaisseur de la feuille doit être calculée comme la moyenne des mesures relevées au milieu des
quatre côtés. Les mesures doivent être réalisées avec une exactitude de 0,01 mm en arrondissant à
0,1 mm le plus proche.
Les mesures individuelles, lorsqu’elles sont arrondies à 0,1 mm le plus proche, doivent également se
situer à l’intérieur des écarts limites.
6.2 Largeur B et longueur H
6.2.1 Généralités
Pour les verres à lame de vide de forme rectangulaire, la première dimension indiquée doit être la
largeur B, et la seconde la longueur H, comme indiqué à la Figure 3.
Figure 3 — Largeur et longueur correspondant à la forme du panneau
Les longueur et largeur maximum du vitrage isolant à lame de vide dépendent du constituant verrier
employé dans sa fabrication ainsi que de l’équipement du fabricant. Il convient que le fabricant indique
ses dimensions maximales de fabrication.
Les dimensions doivent être données en millimètres. Chaque dimension doit se situer à l’intérieur des
écarts limites spécifiés.
6.2.2 Écarts limites sur la largeur B et la longueur H
Les écarts limites sur la largeur B et la longueur H sont donnés dans le Tableau 1. Tout décalage doit être
compris dans ces écarts limites.
NOTE Le décalage est couvert dans le paragraphe 6.2.4.
Tableau 1 — Écarts limites sur la largeur B et la longueur H
Dimensions en millimètres
Épaisseur nominale > 8 mm
Chaque feuille de verre
Dimension nominale Épaisseur nominale
Au moins une feuille de
verre ≥ 10 mm
< 10 mm
B or H ≤8 mm
épaisseur nominale
épaisseur nominale
+3,0 +3,5 +5,0
≤2 000
−2,0 −2,0 −3,5
+4,5 +5,0 +6,0
≤3 000
−2,5 −3,0 −4,0
+5,0 +6,0 +7,0
>3 000
−3,0 −4,0 −5,0
6.2.3 Écarts limites sur la largeur B et la longueur H
La perpendicularité des feuilles de verre rectangulaires est exprimée par la différence entre ses
diagonales. La différence entre les deux diagonales du panneau de verre ne doit pas être supérieure à
l’écart spécifié au Tableau 2.
Tableau 2 — Écarts limites sur la différence entre les diagonales
Dimensions en millimètres
Nominal thickness >8 mm
Each glass pane
Nominal dimension Nominal thickness
At least one glass pane
≥10 mm
<10 mm
B or H ≤8 mm
nominal thickness
nominal thickness
≤2 000 6 7 9
≤3 000 8 9 11
>3 000 10 11 13
6.2.4 Décalage
Figure 4 — Décalage
Le décalage des bords est représenté dans la Figure 4.
Le décalage maximal déterminé par d et d doit être comme spécifié dans le Tableau 3. La largeur B et
1 2
la longueur H doivent être prises en compte séparément.
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Tableau 3 — Décalage maximal d , d
1 2
Dimensions en millimètres
Dimension nominale B ou H Décalage maximal admissible d , d
1 2
B, H ≤ 1 000 2,0
1 000 < B, H ≤ 2 000 3,0
2 000 < B, H ≤ 4 000 4,0
B, H > 4 000 6,0
Dans le cas où le décalage est fait délibérément, le fabricant doit être consulté.
7 Durabilité
7.1 Exigences
Le coefficient U des éprouvettes défini en 7.2 doit être mesuré conformément à l’Annexe A avant
d’effectuer l’essai défini en 7.3.
Les mesurages doivent être effectués après maintien des éprouvettes à température ambiante pendant
au moins 24 heures après production.
La moyenne du coefficient U mesuré pour six éprouvettes, soit U , doit être calculée à l’aide de la
av,avant
Formule (10):
U = (U + U + U + U + U + U)/6 (10)
av,avant 1,avant 2,avant 3,avant 4,avant 5,avant 6,avant
où
U est la moyenne des coefficients U de toutes les éprouvettes avant l’essai [W/(m · K)];
av,avant
U est le coefficient U mesuré de l’éprouvette (n = 1 à 6) avant l’essai [W/(m · K)];
n,avant
U doit être donné à deux décimales et U doit être tronqué à trois décimales.
av,avant av,avant
L’écart entre U et la valeur du coefficient U de chaque éprouvette ne doit pas dépasser 10,0 %
av,avant
comme indiqué par la Formule (11).
100 (| U − U |/U ) ≤ 10,0 % (11)
av,avant n,avant av,avant
Si l’écart est supérieur à 10,0 %, l’évaluation de la durabilité ne peut pas être réalisée en raison de
l’irrégularité apparente de la qualité du lot d’éprouvettes.
Les éprouvettes doivent être exposées à l’essai climatique défini en 7.3.
Le coefficient U des éprouvettes après l’essai climatique doit être mesuré conformément à l’Annexe A.
Les mesurages doivent être effectués après maintien des éprouvettes à température ambiante pendant
au moins 24 heures après l’essai.
Pour chaque éprouvette, la variation absolue du coefficient U, soit ΔU [W/(m · K)] et la variation
en pourcentage du coefficient U ΔU [%] doivent être calculées à l’aide des Formules (12) et (13)
r
respectivement.
ΔU = U − U (12)
n n,après n,avant
ΔU = [(U − U )/U ] × 100 (13)
r,n n,après n,avant n,avant
où
U est le coefficient U mesuré de l’éprouvette (n = 1 à 6) après l’essai [W/(m · K)], tronqué
n,après
e
à la 3 décimale;
ΔU doit être donné à une décimale.
r,n
Pour toutes les éprouvettes soumises à l’essai, ΔU ne doit pas être supérieur à 0,10 W/(m · K) ou ΔU
n r,n
ne doit pas être supérieur à 10,0 %.
EXEMPLE 1 L'évaluation de la durabilité ne peut pas être réalisée car l'écart de U , est supérieur à 10,0 %.
5, avant
U Ecart %
n, avant
n
W/(m · K) Formule (11)
1 0,733 1,8
2 0,655 9,0
3 0,735 2,1
4 0,692 3,9
5 0,811 12,6
6 0,682 5,3
av. 0,72
EXEMPLE 2 L'évaluation de la durabilité peut être réalisée car les écarts de tous les U ne sont pas supérieurs
n
à 10,0%. Les éprouvettes passent l’essai car tous les ΔU ne sont pas supérieurs à 0,10 W/(m. K) même si ΔU et
n r,2
ΔU sont supérieurs à 10,0%.
r,4
ΔU ΔU
n r, n
U Ecart % U
n, avant n, après
N W/(m · K) %
2 2
W/(m · K) Formule (11) W/(m · K)
Formule (12) Formule (13)
1 0,729 1,3 0,777 0,048 6,6
2 0,701 2,6 0,781 0,080 11,4
3 0,709 1,5 0,755 0,046 6,5
4 0,713 1,0 0,806 0,093 13,0
5 0,731 1,5 0,784 0,053 7,3
6 0,722 0,3 0,778 0,056 7,8
av. 0,72
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EXEMPLE 3 L'évaluation de la durabilité peut être réalisée car les écarts de tous les U ne sont pas supérieurs
n
à 10,0 %. Les éprouvettes échouent au test parce que ΔU est supérieur à 0,10 W/(m · K) et ΔU est supérieur
4 r,4
à 10,0 %.
ΔU ΔU
n r, n
U Ecart % U
n, avant n, après
n W/(m · K) %
2 2
W/(m · K) Formule (11) W/(m · K)
Formule (12) Formule (13)
1 0,729 1,3 0,777 0,048 6,6
2 0,701 2,6 0,781 0,080 11,4
3 0,709 1,5 0,755 0,046 6,5
4 0,713 1,0 0,822 0,109 15,3
5 0,731 1,5 0,784 0,053 7,3
6 0,722 0,3 0,778 0,056 7,8
av. 0,72
EXEMPLE 4 L'évaluation de la durabilité peut être réalisée car les écarts de tous les U ne sont pas supérieurs
n
à 10,0 %. Les éprouvettes passent le test car tous les ΔU ne sont pas supérieurs à 10,0 % même si ΔU est
r,n 3
supérieur à 0,10 W/(m · K).
ΔU ΔU
n r, n
U Ecart % U
n, avant n, après
n W/(m · K) %
2 2
W/(m · K) Formule (11) W/(m · K)
Formule (12) Formule (13)
1 1,433 0,9 1,498 0,065 4,5
2 1,391 2,0 1,444 0,053 3,8
3 1,428 0,6 1,551 0,123 8,6
4 1,445 1,8 1,480 0,035 2,4
5 1,438 1,3 1,476 0,038 2,6
6 1,411 0,6 1,454 0,043 3,0
av. 1,42
7.2 Éprouvettes d’essai
Six éprouvettes de vitrage isolant à lame de vide doivent être soumises à l’essai. Les dimensions des
éprouvettes doivent répondre aux exigences du paragraphe A.4.
Il est recommandé de soumettre une ou plusieurs autres éprouvettes en cas de bris.
Si une ou plusieurs éprouvettes viennent à se briser pendant l’essai, le lot d’éprouvettes correspondant
doit être déclaré non conforme. Cela ne concerne pas les éprouvettes brisées pendant la manutention en
laboratoire.
Un produit dont l’épaisseur de verre la plus faible fait face à la lumière ultraviolette peut représenter un
groupe de produits dont les épaisseurs de verre sont supérieures avec un revêtement identique.
NOTE La surface de verre qui fait face à la couche de vide transmet d’autant plus la lumière ultraviolette que
son épaisseur est faible.
7.3 Méthode d’essai
Les éprouvettes doivent être exposées à l’un des trois essais climatiques suivants:
a) Méthode d’essai 1: conformément aux sections 6.1.3.2 à 6.1.3.3 et 6.1.4.6 à 6.1.4.14 de
l’ISO 20492-1:2008.
b) Méthode d’essai 2: l’essai climatique doit comprendre deux parties, la première consistant en
56 cycles de température de 12 heures de –18 °C à +53 °C avec des taux de variation de température
de 14 °C/h, suivie d’une seconde partie décrite en 7.3.1 de l’ISO 12543-4:2011. Les spécifications
exactes de température, de durée et de tolérance de cycles de températures de la première partie de
l’essai doivent être conformes à la Figure 5. Les cycles de température commencent par un segment
de refroidissement.
Légende
t durée en heures
θ température (°C)
θ température haute de l’éprouvette en position centrale pendant le cycle, égale à (53,0 ± 1,0) °C
h
θ température basse de l’éprouvette en position centrale pendant le cycle, égale à (–18,0 ± 1,0) °C
l
θ température de l’éprouvette en position centrale pendant le cycle, pour une variation de température de
s
(–14 ± 2) °C/h
Intervalles de temps: t = 5 h ± 1 min; t = 1 h ± 1 min; t = 5 h ± 1 min; t = 1 h ± 1 min; t = 12 h ± 1 min (durée
1 2 3 4 5
totale du cycle).
Figure 5 — Variations de température en fonction du temps dans l’essai de cyclage
NOTE 1 Cet essai de cyclage est référencé dans une partie de 6.2.2.1 de l’ISO 20492-1:2008.
c) Essai 3: voir l’Annexe B de la présente norme.
NOTE 2 L’Annexe B fait référence à une partie la Référence [8]
NOTE 3 Les essais à température et humidité élevées constantes ne sont pas déterminants pour la durabilité
du vitrage isolant à lame de vide car certains résultats d’essai montrent que l’effet de tels essais sur la dégradation
[9][10]
du vide est bien plus limité que celui des essais de rayonnement UV .
NOTE 4 La méthode de l’Essai 1 comprend un essai dans lequel une feuille de l’éprouvette fait face à l’extérieur
tandis que l’autre feuille fait face à l’intérieur du caisson environnemental. Cette disposition soumet l’éprouvette
à des charges thermiques qui augmentent les contraintes mécaniques sur les côtés et risquent de provoquer une
défaillance de l’éprouvette autre que la dégradation du vide.
8 Mesurage de l’isolement acoustique
Si un vitrage isolant à lame de vide revendique des performances d’isolement acoustique, elles doivent
être établies dans les conditions spécifiées par l’ISO 10140-2 et l’ISO 717-1.
Pour une meilleure reproductibilité, il est recommandé d’adopter les ouvertures d’essais des feuilles de
verres décrites dans l’ISO 10140-2.
Pour le vitrage isolant à lame de vide, il peut être nécessaire de tolérer des variations dans les dimensions
des feuilles, etc., par rapport à l’ISO 10140-2. Dans ce cas, les dimensions des feuilles utilisées doivent
être consignées dans le rapport d’essai.
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Annexe A
(normative)
Détermination du coefficient de transmission thermique U en
régime stationnaire — Méthode du fluxmètre et méthode de la
plaque chaude gardée
A.1 Généralités
La résistance thermique du vitrage isolant à lame de vide doit être déterminée soit par la méthode du
fluxmètre conformément à l’ISO 8301, soit par la méthode de la plaque chaude gardée conformément à
l’ISO 8302.
Dans le présent contexte, des exigences supplémentaires sont nécessaires. Les dimensions des éprouvettes
ainsi que les performances des mesurages nécessaires pour satisfaire aux exigences particulières de
mesure pour le vitrage isolant à lame de vide sont données dans les paragraphes A.3 à A.5.
A.2 Formule de base
Le coefficient U de la partie centrale du vitrage isolant à lame de vide s’exprime en fonction de de la
résistance thermique du verre ainsi que des coefficients de transfert thermique des surfaces extérieures
et intérieures selon la Formule (A.1):
1/U = R + 1/h + 1/h (A.1)
e i
où
R est la résistance thermique du vitrage isolant à lame de vide [(m · K)/W];
h est le coefficient de transfert thermique de la surface externe [W/(m · K)];
e
h est le coefficient de transfert thermique de la surface interne [W/(m · K)].
i
Le coefficient U doit être déterminé avec la Formule (A.1).
A.3 Appareillage d’essai
A.3.1 Plaques tampons
L’utilisation de plaques tampons pour les mesurages est décrite en A.3.2 et A.3.3.
Les exigences relatives aux plaques tampons et à leur placement sont récapitulées ci-dessous:
— la plaque tampon doit être en contact uniforme et continu avec l’intégralité de la surface du verre;
— si l’orifice d’évacuation est saillant, les plaques tampons doivent être plus épaisses que la hauteur de
l’orifice d’évacuation du vitrage isolant à lame de vide;
— si l’orifice d’évacuation est saillant, la partie de la plaque tampon au contact de l’orifice d’évacuation
doit être éliminée de manière que la plaque soit au contact de la surface du verre tout autour de
l’orifice d’évacuation;
— les deux plaques tampons doivent être réalisées dans le même matériau et avoir la même épaisseur
nominale;
— les dimensions des plaques tampons doivent être égales ou supérieures à celles de l’éprouvette;
— afin de garantir la constance des propriétés thermiques, l’épaisseur de la plaque tampon ne doit pas
varier sous l’effet de la pression pendant les mesures. La conductivité thermique du matériau des
plaques tampons ne doit pas être influencée par l’eau absorbée;
2 2
— la résistance thermique de chaque plaque tampon doit être comprise entre 0,03 (m · K)/W et 0,1 (m
· K)/W afin de minimiser l’erreur de mesure potentielle;
— L’épaisseur de chaque plaque tampon doit être comprise entre 5 mm et 20 mm.
NOTE L’estimation de l’erreur de mesure est étudiée dans l’Annexe D et dans l’Annexe E de la présente norme.
A.3.2 Méthode du fluxmètre
L’appareillage de la méthode du fluxmètre est décrit dans la Figure A.1.
Pour le Mesurage A, l’une des plaques tampons doit être placée entre la plaque de chauffage et
l’éprouvette et l’autre entre la plaque de refroidissement et l’éprouvette.
Pour le Mesurage B, les plaques tampons doivent être placées entre la plaque de chauffage et la plaque
de refroidissement.
Le mode opératoire de mesurage est décrit en A.5.
a) Configuration de l’appareillage d’essai (Mesurage A)
b) Configuration de l’appareillage d’essai (Mesurage B)
Légende
1 plaque de chauffage ou de refroidissement
2 fluxmètre thermique (section de mesure)
3 matériau de protection
4 plaque tampon
5 éprouvette
Figure A.1 — Exemple de configuration de mesurage pour la méthode du fluxmètre
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A.3.3 Méthode de la plaque chaude gardée
L’appareillage de la méthode de la plaque chaude gardée est décrit dans la Figure A.2.
Pour le Mesurage A, l’une des plaques tampons doit être placée entre la plaque de chauffage et
l’éprouvette et l’autre entre la plaque de refroidissement et l’éprouvette.
Pour le Mesurage B, les plaques tampons doivent être placées entre la plaque de chauffage et la plaque
de refroidissement.
Le mode opératoire de mesurage est décrit en A.5.
a) Configuration de l’appareillage d’essai b) Configuration de l’appareillage d’essai
(Mesurage A) (Mesurage B)
Légende
1 élément chauffant de la section de mesure
2 élément chauffant de la section gardée
3 élément froid
4 plaque t
...










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