Technique du verre

Évaluation des risques du verre de sécurité trempé

Texte et graphiques : Mario Russi, membre de la commission technique Metaltec Suisse et Daniel Schuler, BBS Ingenieure AG / Photos : Rédaction

Pour les maîtres d’ouvrage, les concepteurs et les entrepreneurs, il est difficile d’évaluer le risque de bris spontané d’un vitrage. En raison de la surestimation du danger, les mesures envisagées sont rarement appropriées. La probabilité d’un bris spontané des verres de sécurité trempés est relativement bien connue. L’évaluation de la mise en danger des personnes exposées à la chute de morceaux de verre en cas de bris spontané est plus complexe.

Inclusions de sulfure de nickel

Contrairement au terme habituellement utilisé, le bris spontané d’un verre n’est pas spontané, mais il résulte d’une action. Le bris de verre dû à la présence d’inclusions de sulfure de nickel est bien connu. Lors de la fabrication du verre, des cristaux de sulfure de nickel se forment à partir du nickel et du soufre. La transformation des cristaux de la forme de cristallisation alpha à la forme bêta entraîne une augmentation de volume d’environ 4 % et, par conséquent, une perturbation de l’équilibre des contraintes. À température ambiante, ce processus est souvent très long, mais il peut être accéléré par un stockage à chaud, appelé « heat soak test ». La probabilité d’un bris spontané dû à la présence d’inclusions de sulfure de nickel est relativement bien connue. On peut prévoir un bris spontané pour 10 tonnes de verre. Grâce au stockage à chaud selon la norme SN EN 14179-1, cette probabilité peut être réduite à un bris spontané pour 400 tonnes de verre.

Autres causes du bris de verre

Les études menées sur des sinistres survenus au cours des 15 dernières années ont démontré que les bris spontanés des verres de sécurité trempés ne sont pas uniquement dus aux inclusions de sulfure de nickel. Les diverses causes comptent notamment les dommages préalables sur les bords du verre, les paliers / calages insuffisants, les contacts verre-métal, les contraintes lors du montage ou les tassements d’éléments de construction. À partir de ces études, l’évaluation des risques liés au verre de sécurité trempé avec « heat soak test » est partie du principe que seuls 10 % des bris sont dus aux inclusions de sulfure de nickel, la grande majorité des cas étant imputable aux autres causes. Cette hypothèse de base est toutefois conservatrice. Pour les verres de sécurité trempés sans «heat soak test», la probabilité de bris due aux inclusions de sulfure de nickel est nettement plus élevée, mais les autres causes restent tout aussi importantes dans l’absolu. Pour les verres de sécurité trempés sans «heat soak test», la probabilité de bris en raison d’inclusions de sulfure de nickel domine. La prise en compte des autres causes de bris permet également de couvrir tous les types de stockage possibles. Ainsi, l’évaluation des risques s’applique également aux vitrages à deux ou trois faces ou aux vitrages à fixation ponctuelle.

 

«Les études menées sur des sinistres survenus au cours des 15 dernières années ont démontré que les bris spontanés des verres de sécurité trempés ne sont pas uniquement dus aux inclusions de sulfure de nickel.»  

Zone de circulation

En cas de bris, le verre de sécurité trempé se fragmente généralement en petits morceaux (miettes). Les personnes qui se trouvent dans les zones de circulation sous les vitrages risquent d’être blessées en cas de bris de verre. La densité et la durée d’occupation des personnes dans la zone de circulation sont d’une importance capitale pour l’évaluation des risques. La densité d’occupation annuelle moyenne étant déterminante pour l’évaluation des risques, l’occupation des personnes est souvent surestimée de manière subjective et massive. Sur la base de modèles de calculs intégrant diverses occupations des personnes, quatre catégories typiques ont été définies pour les zones de circulation situées sous les vitrages verticaux. Les catégories décrivent des zones rarement ou occasionnellement occupées par des personnes (catégorie 0: p. ex. espaces verts sans aires de jeux, abords de bâtiments sans trottoirs fréquemment utilisés), jusqu’aux zones de circulation qui connaissent toute l’année une fréquentation exceptionnellement élevée de personnes (catégorie III: p. ex. accès aux grandes gares).

 

Taille du verre

Plus la surface d’un verre augmente, plus l’épaisseur du verre doit être importante. Ainsi, une augmentation non linéaire du poids du verre est liée à la taille du verre. Plus la masse de verre utilisée est importante, plus la probabilité d’inclusion de sulfure de nickel ou d’une autre cause de bris est élevée. Par ailleurs, plus la taille du verre est grande, plus la quantité de fragments produits lors d’un bris de verre et leur distance de dispersion augmentent. Outre l’occupation des personnes, la taille des vitres est le deuxième paramètre central de l’évaluation des risques.

 

Influence de la hauteur de montage

Le risque de blessure des personnes se trouvant sous les vitrages verticaux augmente également avec la hauteur du vitrage. Étant donné que la distance de dispersion des fragments de verre et leur vitesse de chute augmentent avec la hauteur, et que la probabilité de bris de verre grandit également pour les façades de grande hauteur comptant de nombreux vitrages, le risque de blessure dépend de manière exponentielle de la hauteur vitrée du bâtiment. Pour l’évaluation de vitrages verticaux avec des verres individuels de différentes tailles sur la hauteur de montage, le plus grand verre individuel situé au-dessus de la zone de circulation est toujours déterminant.

Représentation sous forme de tableaux

Le groupe de travail avait pour objectif d’élaborer une évaluation des risques pragmatique, universelle, claire et facilement applicable. C’est pourquoi les résultats de l’évaluation des risques sont présentés sous forme de tableaux. Les tableaux pour le verre de sécurité trempé sans stockage à chaud et pour le verre de sécurité trempé avec «heat soak test» permettent de déterminer les hauteurs maximales de montage recommandées pour les vitrages verticaux présentant un risque acceptablement faible pour les personnes situées en dessous des vitrages.

 

 

 

 

Obligation d’information

La fiche technique SIA 2057 fait référence à l’obligation d’informer le maître d’ouvrage. Comme il existe un risque de bris pour tout verre de sécurité trempé, le maître d’ouvrage doit être informé en conséquence. Cela peut par exemple se faire par le biais de la convention d’utilisation. En Allemagne, des sinistres ont fait l’objet d’une enquête juridique car l’obligation d’information n’avait pas été respectée. Elle avait pour objectif d’évaluer l’existence d’un défaut de construction. En Suisse, aucun cas de dommage corporel ayant entraîné des conséquences juridiques n’est connu à ce jour.  ■

 

Exemples d’application