Les tamis moléculaires de la taille d'une-graine de sésame-détiennent le secret de la durabilité du verre isolant utilisé dans les rénovations domiciliaires.
Verre isolant et tamis moléculaires
Le verre isolant (configuration standard) se compose de vitres en verre brut, d'espaceurs en aluminium, de tamis moléculaires, d'un scellant primaire en butyle et d'un scellant secondaire. Pour garantir un produit conforme capable d'atteindre une durée de vie raisonnable (15 ans), des matières premières de haute-qualité sont essentielles, suivies de pratiques de production appropriées (couvrant l'environnement, les machines, les processus et les normes opérationnelles).
Cette construction confère au verre isolant ses propriétés-d'économie d'énergie :
Le verre est un bon conducteur de chaleur, avec une conductivité thermique de 0,90 W/(m·K) et une faible résistance thermique ; l'air est un mauvais conducteur de chaleur, avec une conductivité thermique de 0,024 W/(m·K) et une résistance thermique élevée. Une seule vitre de 6 mm d'épaisseur a un coefficient de transfert thermique (valeur K-) d'environ 5,8 W/(m·K), tandis qu'un vitrage isolant avec une configuration de 5 mm + 12 A + 5 mm (deux vitres de 5 mm avec un entrefer de 12 mm) a une valeur K-d'environ 2,72 W/(m·K). La valeur K- est un paramètre principal pour mesurer l'efficacité énergétique du verre, reflétant ses performances de transfert de chaleur sous des différences de température ; une valeur K- inférieure indique de meilleures performances.
Un vitrage isolant avec une configuration de 6 mm + 12 A + 6 mm a une valeur K-d'environ 2,70 W/(m·K), tandis qu'un vitrage isolant de 10 mm + 12 A + 10 mm a une valeur K-d'environ 2,65 W/(m·K). Les valeurs K-diffèrent très peu malgré les variations d'épaisseur du verre, démontrant que la capacité d'économie d'énergie-du verre isolant n'est pas déterminée par l'augmentation de l'épaisseur du verre lui-même, mais plutôt par la présence de l'entrefer isolant, qui abaisse considérablement la valeur K-.
La clé des performances d'économie d'énergie du verre isolant consiste à garantir que le gaz à l'intérieur de l'espace isolant reste scellé et sec.
Selon des études pertinentes, l'humidité relative de l'air à l'intérieur de l'interstice d'un vitrage isolant en « utilisation normale » est d'environ 0,5 % HR. C'est bien inférieur aux niveaux d'humidité relative que nous connaissons généralement dans la vie quotidienne-allant de 45 % d'humidité relative à 75 % d'humidité relative (60 % à 70 % étant la plage la plus confortable pour la perception humaine). De toute évidence, même si les mastics primaires et secondaires d’un vitrage isolant (IGU) jouent un rôle crucial dans l’étanchéité à l’air et à l’humidité, le mastic lui-même ne peut pas réduire directement l’humidité de l’air à l’intérieur de la cavité.
Même si l'IGU est fabriqué dans un atelier extrêmement sec, le mastic n'assure pas une étanchéité « parfaite » ou absolue ; l'air-transportant de l'humidité-possède un certain degré de perméabilité. Au fil du temps, le scellant permet efficacement les échanges gazeux, provoquant une augmentation du niveau d’humidité à l’intérieur de la cavité.
La production de vitrage isolant nécessite donc un « ingrédient clé » : des tamis moléculaires.
Les tamis moléculaires sont un type de déshydratant ; leur fonction est d'absorber rapidement l'humidité de l'air à l'intérieur de la cavité après l'assemblage de l'IGU, abaissant rapidement l'humidité relative à environ 0,5 % d'humidité relative.
De plus, tout au long de la longue durée de vie de l'unité-s'étendant sur une décennie ou plus-ils adsorbent l'humidité qui s'infiltre inévitablement à travers le mastic, retardant ainsi l'apparition de la condensation et empêchant la défaillance de l'IGU.
Sans tamis moléculaires pour absorber l’humidité de l’air à l’intérieur de la cavité, deux problèmes principaux se posent.
Tout d'abord, concernant les performances : une humidité élevée ou une condensation (survenant lorsque le point de rosée est atteint) à l'intérieur de la cavité augmente le coefficient de transfert thermique de l'air (le coefficient pour l'air sec est de 0,021 kcal/(m²·h· degré ), tandis que pour l'eau, il est de 0,5 kcal/(m²·h· degré )). Une augmentation du coefficient de transfert thermique de l'air réduit la résistance thermique, diminuant ainsi les performances d'isolation thermique de l'unité.
La présence de condensation à l'intérieur de la cavité indique également que l'IGU a atteint la fin de sa durée de vie effective et n'assure plus l'isolation thermique prévue.
Deuxièmement, une exposition prolongée à l'humidité ou à la condensation peut entraîner des problèmes tels que la croissance de moisissures, le lessivage des alcalis, des taches blanches et la corrosion de la barre d'espacement sur les surfaces intérieures du verre, voire même un bris de verre.
