Ce qu'est réellement un profilé de fenêtre à rupture de pont thermique

Un profilé de fenêtre à rupture de pont thermique est constitué de deux pièces d'aluminium filées reliées uniquement par une bande polyamide : les faces intérieure et extérieure ne sont donc pas une seule pièce de métal.

Une section de fenêtre creuse standard est un seul profilé filé. La chaleur passe de la face chaude à la face froide à travers le métal lui-même, et l'aluminium est très bon conducteur. Le résultat est un châssis qui se comporte comme un radiateur entre l'intérieur et l'extérieur, quelle que soit l'épaisseur du vitrage.

Dans une section à rupture de pont thermique, le profilé n'est plus d'une seule pièce. La partie extérieure porte la face exposée aux intempéries, la gorge de vitrage et le cheminement de drainage. La partie intérieure porte la face intérieure et la quincaillerie. Entre les deux se trouve une bande de polyamide renforcé fibre de verre, PA66-GF25, et cette bande est la seule liaison structurelle entre les deux moitiés.

Le métal étant interrompu, la chaleur qui traverse le châssis doit passer par le polyamide. Le polyamide conduit la chaleur environ 600 fois plus lentement que l'aluminium — de l'ordre de 0,3 W/(m·K) contre environ 200 W/(m·K) pour l'alliage. Le châssis cesse de court-circuiter le vitrage.

Ce que la barrière polyamide doit reprendre — et sa largeur

La bande est structurelle, pas un joint : elle reprend le cisaillement de la charge de vent et maintient l'alignement des deux moitiés, et c'est sa largeur qui définit la largeur du pont.

C'est le point que la plupart des plans traitent mal. Le pont n'est pas un isolant enfoncé dans une rainure après coup. C'est l'assemblage lui-même. Chaque charge de vent sur le châssis arrive en cisaillement dans cette bande, et la bande doit maintenir les deux moitiés d'aluminium en alignement pendant toute la durée de service de la fenêtre.

Un polyamide simple fluerait sous cette charge et l'assemblage s'ouvrirait. Le PA66 chargé à 25 % de fibre de verre garde l'assemblage rigide, maintient les deux moitiés en alignement et reste stable dimensionnellement sur la plage de température qu'une façade connaît réellement.

Presque tous les profilés de fenêtre à rupture de pont thermique sont réalisés par sertissage de la bande : le polyamide est verrouillé entre les deux profilés filés en aluminium, de sorte que la section finie est faite de deux pièces d'aluminium reliées uniquement par la bande. L'ancienne voie de coulée en place, où le polyamide est coulé dans un canal puis l'âme métallique fraisée, est rare aujourd'hui. Quelle que soit la voie retenue, le plan doit aboutir à un chemin non métallique continu sur toute la section. Si une âme métallique subsiste quelque part le long de ce chemin, ce point conduit.

La largeur du pont n'est pas un chiffre de conception libre. C'est la largeur de la bande que vous spécifiez, et les bandes polyamide sont filées dans une plage de largeurs fixe plutôt que fabriquées à n'importe quelle dimension. 14,8 mm est la largeur la plus utilisée en menuiserie de fenêtres et de portes, et cette largeur est accordée à la profondeur de la série de châssis plutôt que choisie pour l'effet. Plus large n'est pas automatiquement meilleur : au-delà d'un certain point, le gain sur le coefficient U du châssis plafonne, tandis que la section devient plus lourde, moins rigide et plus chère. Indiquez-nous la série sur laquelle vous travaillez et nous chiffrerons la largeur de bande avec la section.

Ce que la bande ne fait pas, c'est rattraper un vitrage médiocre. Un châssis à rupture de pont thermique correctement conçu, avec un simple vitrage et un intercalaire en aluminium, condense encore, parce que le châssis n'est qu'un des trois chemins entre l'intérieur et l'extérieur. Châssis, vitrage et intercalaire doivent être traités ensemble.

Où se situe la rupture, et pourquoi la forme de la section compte

La rupture doit être continue sur tout le pourtour du châssis : tout point où le métal la traverse annule l'isolation à cet endroit, quoi que fasse le reste de la section.

La position compte autant que la présence. La rupture doit se situer à la frontière entre la face exposée et la face intérieure, pour que le plan de condensation reste du côté chaud de la barrière. Placée trop à l'extérieur, la moitié intérieure en aluminium devient une surface froide qui collecte l'eau par matin d'hiver.

La conception à chambres travaille avec la rupture, pas à sa place. Une section à chambres multiples divise la cavité en cellules plus petites, de sorte que l'air qu'elle contient ne peut plus circuler librement et transporter la chaleur à travers le châssis. Cela se voit sur nos sections : les cellules creuses derrière la rupture servent à bloquer la convection interne, non à ajouter de la rigidité.

Le drainage doit être organisé pour que l'eau quitte la section côté extérieur et ne traverse jamais la barrière. Une lumière de drainage percée à travers la rupture est un court-circuit de métal et d'eau, et cela se repère difficilement sur un plan.

Enfin, les rainures en T et les rainures à crochet qui courent le long de la gorge de vitrage sont destinées aux joints EPDM et aux joints de vitrage. Leurs dimensions sont calculées pour que le joint se comprime contre le vitrage et l'ouvrant sans être écrasé, ce qui tient la pluie poussée par le vent hors de la cavité.

Les pièges qui annulent silencieusement une rupture de pont thermique

Les fixations, les assemblages d'angle, les seuils et la quincaillerie court-circuitent une rupture plus souvent que le profilé ne faillit : vérifiez les assemblages avant de discuter le prix.

Une section à rupture de pont thermique correctement conçue peut malgré tout se comporter comme une section massive, et les raisons se trouvent presque toujours aux assemblages plutôt que dans le profilé :

• Les vis et les perçages de fixation qui traversent la rupture de part en part. Une vis qui traverse les deux moitiés d'aluminium est un chemin métallique direct. Lorsque la quincaillerie doit se fixer de part en part, le perçage doit être disposé pour que la vis ne débouche que dans une moitié.
• Les assemblages d'angle sans rupture de pont thermique. Les angles sertis ou à éclisses relient les deux moitiés du châssis. Un angle mécaniquement continu de la face intérieure à la face extérieure annule la rupture au point le plus exposé de la fenêtre.
• Les seuils et les appuis sans rupture. Les seuils de porte sont les victimes habituelles, parce qu'on leur demande d'encaisser le passage et que la rupture est sacrifiée à la rigidité.
• L'intercalaire de vitrage. Un intercalaire en aluminium entre les vitres conduit la chaleur sur le pourtour du vitrage et peut dominer la fenêtre entière, surtout dans un châssis de petite dimension où la surface de rive est grande par rapport au centre.
• Les platines métalliques de charnières et de poignées. Une quincaillerie fixée sur les deux moitiés du châssis est un pont, et c'est aussi la pièce que l'acheteur ne pense jamais à vérifier.

Rien de tout cela ne plaide contre les sections à rupture de pont thermique. Cela plaide pour la vérification de l'ensemble, car l'apport du châssis ne vaut que ce que les assemblages permettent.

Alliage, état métallurgique, épaisseur de paroi et finition que nous tenons

Nous filons ces sections en 6063-T5 avec une paroi minimale de 0,8 mm, et tenons le poids de filage à ±10 % du poids théorique.

Le 6063-T5 est le choix standard pour les sections architecturales : il reçoit l'anodisation et le revêtement de façon régulière, se file en parois minces comme l'exige une section de fenêtre, et conserve sa résistance après vieillissement artificiel. Lorsqu'un projet demande plus de résistance que le 6063 n'en donne dans la section disponible, indiquez-nous l'exigence dès la demande et nous dirons clairement si un autre alliage sert mieux votre plan.

L'épaisseur de paroi annoncée est la valeur minimale portée sur le plan, pas une moyenne, et les sections que nous filons pour les fenêtres et les portes sont tenues à 0,8 mm et plus. La tolérance de ±10 % par rapport au poids théorique est celle que porte le certificat de coulée, et c'est le chiffre qui vous dit si la filière travaille comme elle le devrait.

La finition est ce qui distingue la plupart des projets de fenêtres et de portes. Le brut de filage convient aux sections qui seront revêtues ou emballées en aval. L'anodisation est notre finition architecturale principale, en épaisseurs de film AA10 et AA15 pour l'usage extérieur et en films plus minces pour les habillages intérieurs ; elle est détaillée sur notre page profilés anodisés pour châssis de fenêtres et de portes. Le thermolaquage en teinte RAL offre la gamme de couleurs la plus large et est décrit sur notre page profilés de fenêtres et de portes thermolaqués. Le revêtement PVDF pour les fortes expositions aux UV est disponible sur demande.

Un point sur la commande des finitions : les deux moitiés d'aluminium d'une section à rupture de pont thermique sont filées et finies séparément, puis assemblées. Le programme de finition fait donc partie de la définition de la section et non d'un poste à part, et il vaut mieux le valider avant la réalisation des filières.

Longueurs, conteneurs et quantité minimale de commande

Pas de longueur standard — nous coupons selon votre liste. Un conteneur de 20 pieds prend jusqu'à 5,85 m, un conteneur de 40 pieds jusqu'à 6,0 m. La quantité minimale de commande est de 500 kg par section.

Il n'existe pas de longueur standard pour les profilés architecturaux. Les fenêtres sont coupées à partir d'une liste de débit, la liste détermine la longueur de barre, et la longueur de barre détermine le conteneur. Envoyez la liste de débit et nous partirons de là.

Ces limites valent la peine d'être connues avant de planifier un projet. Un conteneur de 20 pieds accepte une longueur maximale d'environ 5,85 m. Un conteneur de 40 pieds prend environ 6,0 m, ce qui laisse passer deux longueurs par travée dans l'arrimage standard. Un conteneur de 45 pieds peut aller jusqu'à environ 6,4 m, mais ces conteneurs sont moins courants sur certaines lignes maritimes et il ne faut pas fonder la planification dessus.

Les longueurs inférieures à 5 m entraînent des frais de sciage, car couper des barres courtes dans le stock standard coûte en manutention la même chose qu'une barre longue. Si votre liste de débit est dominée par des longueurs courtes, il est généralement moins cher de prendre une barre plus longue et de la couper vous-même.

La quantité minimale de commande est de 500 kg par section, et elle s'applique aussi bien aux nouvelles filières qu'aux sections que nous produisons déjà. Nous ne publions pas de tarif de filière sous forme de liste ; le coût dépend de la section, il est donc chiffré avec la section.

Les normes selon lesquelles nous produisons

Nous produisons selon GB/T 5237, EN 755 et ASTM B221, et fournissons les documents d'inspection que votre projet nomme — indiquez-les-nous dès la demande.

GB/T 5237 est la norme chinoise des profilés filés en alliage d'aluminium corroyé pour l'architecture, et c'est la spécification de base sur laquelle tournent notre production nationale et une grande partie de nos exportations. EN 755 couvre les barres, tubes et profilés filés en aluminium pour le marché européen, et ASTM B221 couvre les barres, tiges, profilés et tubes en alliage d'aluminium filé destinés aux projets nord-américains.

Ces trois normes diffèrent dans leur façon d'exprimer les tolérances, dans les désignations d'état métallurgique et dans les documents d'inspection fournis ; nommer la norme dès la demande est donc ce qui rend un devis comparable d'un fournisseur à l'autre. Si votre projet exige un schéma de certification que nous ne détenons pas, nous le dirons dès la demande et non à l'expédition.

Parallèlement à la norme, chaque expédition est accompagnée du certificat de coulée du lot concerné. Lorsqu'un projet demande un document d'inspection que nous ne délivrons pas habituellement, c'est au moment de la demande qu'il faut le signaler, car cela change ce qui doit se faire à la presse plutôt qu'à l'expédition.

Ce qu'il faut nous envoyer pour un devis comparable

Envoyez le plan de section, l'alliage et l'état métallurgique, la finition, la liste de débit et la quantité, et nous chiffrerons FOB Shenzhen ou Guangzhou sur ces cinq éléments.

Les devis de profilés de fenêtres et de portes divergent surtout parce que les demandes divergeaient. Cinq éléments règlent la question :

• Le plan de section, idéalement une coupe transversale cotée avec les épaisseurs de paroi indiquées. Si le plan comporte une rupture de pont thermique, marquez la ligne de rupture et la largeur de la bande.
• L'alliage et l'état métallurgique tels que le projet les spécifie, ou la performance recherchée et nous dirons quelle section et quel alliage la procurent.
• La finition — brut de filage, anodisé avec l'épaisseur de film voulue, ou thermolaqué avec la référence de teinte.
• La liste de débit, avec les quantités par longueur.
• La quantité totale par section, pour que nous confirmions qu'elle dépasse le minimum de 500 kg.

Envoyez ces éléments et vous recevrez un devis qui précise la section, la longueur, la finition, la quantité et l'Incoterm, plutôt qu'un prix au kilogramme qui vous laisse deviner ce qu'il couvre. Si une section est nouvelle pour nous, nous vous dirons ce qui se passe à l'étape de la filière et combien de temps cela prend avant que vous vous engagiez.

Les profilés de fenêtres et de portes à rupture de pont thermique ne sont qu'une partie de ce que nous filons. La même usine produit des profilés en aluminium architectural pour les fenêtres, les portes, les façades, les mains courantes et les sections industrielles, sur 26 presses d'extrusion et environ 100 000 tonnes par an, entièrement en interne. Si vous voulez discuter d'une section ou envoyer un plan, contactez-nous et nous répondrons par des éléments précis plutôt qu'avec une brochure.