Le mur-rideau doit être muni de joints de dilatation, afin d’absorber les mouvements provenant de la structure du bâtiment, des charges sismiques, des poussées du vent ou de la dilatation-contraction thermique des matériaux. Ainsi, le mur-rideau ne devrait pas produire de bruits, sifflements ou cliquetis.

Rigidité des panneaux de parement en métal : La flèche maximale des panneaux de métal dans un plan perpendiculaire doit être inférieure à L/120 ou 20 mm maximum. L’emploi de raidisseurs peut contribuer à satisfaire à cette exigence.

Performance structurale du verre : Le calcul de verre doit être conforme à la norme CAN/CGSB-12.20-M89 Règles de calcul du verre à vitre pour le bâtiment*. La flèche maximale des panneaux de verre assujettis aux charges de vent de service dans un plan perpendiculaire est au choix du prescripteur. En général, pour un panneau supporté sur 4 côtés, la flèche doit être inférieure à 20 mm maximum pour assurer le confort physique et psychologique de l’occupant ou inférieure au ratio L/100 (L étant la dimension la plus petite du panneau) pour préserver l’intégrité de l’étanchéité des unités scellées .

Pour des raisons économiques, si l’on désire demeurer dans les limites d’un système préfabriqué donné, il faut tenir compte des prescriptions du manufacturier du système pour déterminer les dimensions de vitrage à calculer.

* Cette norme n’est plus mise à jour et est appelée à être remplacée par la norme ASTM E1300. Détails à venir pour rendre compatible son utilisation avec le CCQ.

Performance structurale des pannes métalliques : Les pare-vapeur métalliques ne doivent pas subir de déformations entraînant une perte d’étanchéité périphérique, un bris des attaches de l’isolant ou un contact avec les revêtements de finition ou les éléments voisins.  La flèche maximale des pannes métalliques dans un plan perpendiculaire doit être inférieure à 6 mm maximum et ne pas induire de charge sur d’autres composants du bâtiment.

Rigidité des membrures : La flèche maximale des membrures sous des charges uniformes ou concentrées (ou la combinaison la plus défavorable des deux) est limitée par deux critères, une fraction de la portée entre deux appuis et une valeur maximale à ne pas dépasser, en prenant le plus contraignant des deux.

• • Pour les portées de moins de 4100 mm, la membrure supportant du verre doit avoir une déflexion maximale de L/175 ou 19 mm maximum ;
  • Pour les portées de plus de 4100 mm, une déflexion maximale de L/240 + 6 mm ;
  • Pour une membrure en porte-à-faux L/88 ou 10 mm maximum ;
  • Les pierres naturelles et en particulier le granite travaillent très bien en compression, mais ont une résistance en tension très faible. Il est donc recommandé que la membrure supportant de façon continue des panneaux de granite mince ait une déflexion maximale de L/1000 ou 3 mm maximum. Le panneau de granite ne devant pas subir de contrainte due à la flexion des membrures. Il est également recommandé de valider les résistances des différentes pierres avec le fournisseur et le cas échéant faire évaluer celles-ci selon les normes : ASTM C47 (densité), ASTM C170 (résistance à la compression) et ASTM C99 (module de rupture).

La flèche maximale d’une membrure, dans un plan parallèle au mur-rideau, doit être de L/360 ou 3 mm maximum, ce qui concerne en particulier la déflexion des meneaux horizontaux sous le poids propre du vitrage ainsi que la déflexion latérale des meneaux verticaux sous les efforts ponctuels des nacelles de lavage.

La déflexion ne doit en aucun cas diminuer l’engagement du panneau dans la feuillure de moins de 75% ni le rapprocher à plus de 3 mm du fond de la feuillure.

Après installation, les membrures et panneaux d’un mur-rideau doivent respecter les écarts suivants par rapport aux dimensions, alignements, niveaux ou un aplomb est de :

• 3 mm pour une longueur de 3 m ;
• 20 mm pour une longueur de 90 m.

Le décalage maximal admissible dans l’alignement de deux éléments aboutés dans le même plan est de 0,8 mm.

Les meneaux et pannes métalliques du mur-rideau doivent être dans un environnement à la température contrôlée. Aucune partie d’un meneau exposé à l’air intérieur ne doit être exposée directement à l’air extérieur. L’aluminium intérieur doit être séparé du métal extérieur par une coupure thermique.

Lorsqu’un meneau continu communique avec un soffite, un parapet ou une autre cavité, sa température de surface ne doit pas créer de condensation durant la période hivernale. Le nez des meneaux doit être protégé du froid par une coupure thermique continue. La valeur RSI de la coupure thermique doit être adaptée en fonction de l’indice de résistance à la condensation. La conception de la coupure thermique peut être validée par des simulations thermiques THERM de façon à évaluer la performance de celui-ci en fonction des températures de surface intérieure du système de mur-rideau. À l’exception du nez, les faces du meneau d’aluminium doivent être protégées du froid extérieur par un des éléments suivants :

• • un matériau isolant continu ayant une résistance thermique d’au moins RSI-0,87 (R5) par exemple une cale anti-rotation de polystyrène extrudé haute densité ;
  • une unité scellée ;
  • un panneau tympan isolé.

Lorsqu’un matériau isolant thermique est comprimé par les plaques à pression, il doit satisfaire aux exigences minimales suivantes :

• • résistance à la compression de 210 kPa conforme à la norme ASTM D 1621 ;
  • absorption d’eau (% par volume) maximum de 0,7% conforme à la norme ASTM D 2842 ;
  • protection contre l’ultraviolet par une tôle d’aluminium ou autre.

Tous les isolants et membrures doivent être situés à l’abri des rayons ultraviolets. À chaque joint de dilatation ou à chaque extrémité, l’intérieur des meneaux verticaux doit être obstrué complètement par un bouchon isolant afin de cloisonner les volumes et enrayer l’effet de cheminée.

L’isolant thermique des pannes doit être bien jointif, hydrofuge, drainant et inflammable, et être fixé mécaniquement à la tôle par des aiguilles empalant l’isolant, espacées de 300 mm de centre à centre. Cet isolant doit être conforme à la norme CGSB-51-GP-10M, par exemple, la fibre de roche de densité de 48 kg/m³ ayant une résistance thermique de RSI = 0,73 (R4) pour 25 mm d’épaisseur.

Tous les composants du mur-rideau doivent être de dimension et chimiquement stables dans le temps afin de maintenir les niveaux de performances requis dans des conditions d’usage normales.

Les garnitures d’étanchéité intérieures et extérieures et autres éléments ne doivent pas subir de retrait dimensionnel ou perte de compressibilité pouvant entraîner une diminution des performances d’étanchéité des assemblages.

Les revêtements de finition doivent résister à l’action physique ou chimique des agents atmosphériques et aux rayons solaires ultraviolets

Des dessins d’atelier ou des notes de calcul approuvés par un ingénieur sont requis et doivent attester la conformité de la résistance structurale du mur-rideau sous les charges de calcul spécifiées. L’ingénieur pourra aussi prévoir les conditions exceptionnelles qui peuvent être applicables à certains des projets. Sans s’y restreindre, la validation structurale du mur-rideau doit inclure les éléments suivants : les meneaux, les ancrages, le vitrage, la silicone structurale.

Le fournisseur du mur-rideau doit produire des dessins d’atelier indiquant les vues générales du mur-rideau ainsi que les détails et assemblages. Les détails doivent être au moins à une échelle demi-grandeur et représenter tous les matériaux fournis ainsi que leurs assemblages et jonctions avec les éléments hors contrat. Les matériaux doivent être identifiés sur les dessins et être accompagnés des fiches techniques appropriées. Le fournisseur doit aussi produire un document écrit certifiant la conformité du produit avec les normes indiquées et les performances exigées.  Enfin, tous les dessins d’atelier doivent être révisés et scellés par un ingénieur qualifié apte à réaliser les calculs structuraux des différents composants.

Le plan incliné est un plan dont l’angle vertical est égal ou supérieur à 15 %.

Ils ne sont pas des murs-rideaux : ils sont conçus d’extrusions et d’un principe de canalisation d’eau par chevauchement qui diffèrent de la technique des murs-rideaux conventionnels.

Notez que ce présent guide ne traite spécifiquement que des murs-rideaux. Toutefois, à titre informatif :

Le verre inférieur de l’unité scellée ou le verre simple, est obligatoirement constitué de verre feuilleté conforme à la norme CAN/CSA-12.1-M90: verre de sécurité trempé ou feuilleté et dimensionné en fonction des charges à résister.

Le verre supérieur de l’unité scellée ou le verre simple doit être renforcé à la chaleur ou trempé si l’une des conditions suivantes est présente :

• • s’il est susceptible d’être exposé à la chute d’objets, de neige ou de glace provenant de niveaux supérieurs ;
  • elle est susceptible de subir des contraintes thermiques qui entraîneraient le bris d’un verre non renforcé (verre teinté, etc.) ;
  • les charges de neige et de vent le requièrent selon le CCQ.

Le calcul du verre doit être conforme à la norme CAN/CGSB-12.2-M89, Règles de calcul du verre pour le bâtiment.

Veuillez vous référer à la section Vitrages pour plus d’informations.

La pression de la pluie poussée par le vent (PPPV) est donnée dans le CCQ ainsi que dans la norme CSA A440S1 : Supplément canadien à l’AAMA/WDMA/CSA 101/I.S.2/A440 (NAFS). Ces données sont basées sur des bâtiments d’une hauteur de 10 mètres.  Pour un bâtiment de grande hauteur, un coefficient de hauteur est utilisé. Ces coefficients sont pris en compte dans le tableau 1 : PPPV spécifié (pr) pour les terrains à découvert et le tableau 2  : PPPV spécifié (pr) pour les terrains rugueux de la norme CSA A440S1 : Supplément canadien à l’AAMA/WDMA/CSA 101/I.S.2/A440 (NAFS).

Carte des PPPV pour une période de récurrence de 10 ans
Source : Supplément canadien à l’AAMA/WDMA/CSA 101/I.S.2/A440

Les données de pression dynamique de référence de vent se retrouvent dans le Code de construction du Québec (CCQ) et est basée sur une probabilité annuelle de dépassement de 1 : 50 pour tous les bâtiments.

La pression résultante du vent sur une partie ou la totalité d’une surface d’un bâtiment est égale à la somme algébrique des pressions ou succions extérieures et des pressions ou succions intérieures spécifiées dues au vent calculé à l’aide des formules contenue dans le CCQ.

Les pressions ou succions extérieures et intérieures sont calculées en fonction de la pression extérieure spécifiée, du coefficient de risque de la charge due au vent du bâtiment à l’étude, de sa localisation, de la topographie environnante, de la hauteur du bâtiment et de la hauteur de l’élément.

En plus des principales zones climatiques, il existe des effets climatiques locaux, qui sont dus à la géographie du site comme tel, par exemple par la présence de lac ou de montagnes. La végétation et les bâtiments environnants peuvent aussi influencer les conditions d’exposition au vent, à la pluie et au soleil, avec la caractéristique supplémentaire que certains végétaux changent selon les saisons, notamment en perdant leurs feuilles en hiver.

Les charges de vents doivent être prises en compte lors du choix ou lors de la conception d’un mur-rideau. En plus des valeurs applicables selon le CCQ, un concepteur avisé saura tenir compte des spécificités du site, par exemple en ordonnant des études de vents pour un projet spécifique. Les résultats de ce type d’étude servent ensuite à établir certaines des performances minimales que le système de mur-rideau devra respecter. Notez que le régime de pressions d’air d’un bâtiment ainsi que l’effet de tirages seront aussi pris en compte lors de la conception du système.

Images illustrant l’influence du vent et des caractéristiques locales
Source : CLEB

On considère la température minimale de janvier sur la base d’un temps d’exposition inférieur à 2,5% en janvier selon le CCQ. Cette valeur est exprimée en degrés Celsius. Cette valeur, en complément aux conditions de services et la température maximale en été, servira à établir la performance de résistance à la condensation ainsi que structurale (mouvement thermique) du mur-rideau. Dans le cas où la résistance à la condensation est un critère majeur, le concepteur pourrait décider d’utiliser la température minimale de janvier sur la base d’un temps d’exposition inférieur à 1% en janvier.

Les caractéristiques de température et d’humidité de l’air de part et d’autre de l’enveloppe du bâtiment ont un effet direct sur le comportement et le rendement de cette dernière.  La performance de résistance à la condensation doit être établie en fonction des conditions de service anticipées. L’indice I représente la norme actuelle utilisée par le concepteur pour définir les besoins. Il faut toutefois être prudent dans l’établissement du critère de performance à partir de l’indice I. L’indice de température peut être utilisé pour comparer la performance attendue des systèmes de mur-rideau à l’égard de la résistance à la condensation. Plus l’indice de température du système de mur-rideau est élevé, plus le système est apte à résister à la condensation. Pour une application particulière : par exemple, pour un hiver donné température à l’extérieur de la conception et l’humidité relative à l’intérieur, l’indice de température peut également être utilisé comme un guide pour la sélection d’un système de mur-rideau approprié. Cependant, le prescripteur doit être conscient que l’indice de température a été déterminé dans des conditions très spécifiques et contrôlées en laboratoire. Quand un système de mur-rideau est installé dans un bâtiment, il y a de nombreux facteurs propres au site qui sont contrôlés et non contrôlées, qui peuvent affecter la résistance à la condensation du système de mur-rideau, y compris les détails d’installation, de la géométrie du site, la présence ou non de tympan et de fini intérieur derrière ceux-ci, la vitesse et la direction du vent, et des revêtements intérieurs du système de mur-rideau. En outre, la méthode de test nécessite que la température du vitrage soit mesurée à une distance de 50 mm du bord du cadre.  Au bord de la zone de vision, l’interaction entre les composants des meneaux, des vitrages isolants et des intercalaires peuvent entraîner des températures plus basses que celles mesurées selon la méthode d’essai. Par conséquent, tandis que l’indice de température peut être utilisé comme un guide pour le choix des systèmes de mur-rideau, il n’y a aucune garantie que le système choisi sera exempt de condensation dans la zone de 50mm de la partie vision à partir du bord du cadre. Le processus de sélection du bon produit en utilisant l’indice de température diminuera toutefois les chances que de la condensation se produise. C’est la norme CSA-A440.2 Fenestration Energy Performance qui est la norme de référence pour établir l’indice de température et on s’inspire de celle-ci lors d’essai de condensation adapté pour des prototypes de mur-rideau de grandeur réelle.

L’effet de tirage, communément appelé l’effet cheminée, est un phénomène causé par un différentiel de température entre deux masses d’air. On le remarque surtout en saison froide, alors qu’il fait froid dehors et que l’air intérieur est chauffé. En étant chauffé, l’air intérieur perd de sa densité et comme il devient plus léger que l’air extérieur qui est froid, il a tendance à se déplacer dans un mouvement ascendant. Ceci se traduit par une exfiltration de l’air intérieur en partie supérieure du bâtiment et au niveau de la toiture, par les trous, les ouvertures et les fissures qui existent. Cet air qui monte dans le bâtiment crée aussi un vide dans la partie inférieure du bâtiment où il y aura une infiltration d’air extérieur par les fissures et les ouvertures existantes aux étages inférieurs. Il y aura donc un différentiel de pression entre ces deux zones d’un même bâtiment, dû à l’effet de cheminée. Plus la différence de température entre l’extérieur et l’intérieur sera grande, plus cet écart sera accentué.

À la transition entre la portion du bâtiment en pression positive et celle en pression négative, il y a une zone où la différence de pression est très faible et où il n’y aura pas d’exfiltration ou d’infiltration notable. On appelle cette zone la « zone de dépression neutre ».

Illustration explicative de l’effet cheminée
Source : CLEB

Le mur-rideau doit être muni de joints de dilatation, afin d’absorber les mouvements provenant de la structure du bâtiment, des charges sismiques, des poussées du vent ou de la dilatation-contraction thermique des matériaux. Ainsi, le mur-rideau ne devrait pas produire de bruits, sifflements ou cliquetis.

« Un mur-rideau est considéré comme étant un revêtement mural continu (pouvant inclure un fenêtrage et des parties opaques) suspendu à distance de l’extrémité de la structure de plancher principale. Un mur-rideau ne supporte généralement pas de charge verticale autre que son propre poids. La fixation s’effectue habituellement par des ancrages à la structure de plancher. Un mur-rideau peut être construit sur le chantier, en assemblant chaque unité principale, ou constituer un système unifié, des unités principales préfabriquées étant installées et reliées sur le chantier. » Terminologie CNB 2015.

Les principaux types de murs-rideaux sont le système dit « conventionnel » ou mur-rideau à résille et le mur-rideau en panneau préfabriqué en usine.  Ces typologies font référence au mode d’assemblage en chantier, qui est déterminant lors de la conception du système de mur-rideau.

Les composantes d’un système de mur-rideau peuvent ainsi être assemblées au chantier, pour une livraison rapide, mais un temps d’installation plus lent (mur-rideau conventionnel), ou être préassemblées en sections à l’usine, résultant d’un délai de livraison plus grand, mais d’un temps d’érection rapide et d’une qualité d’assemblage mieux contrôlée (mur-rideau préfabriqué).

Le mode d’assemblage conventionnel permet une plus grande flexibilité et une adaptation lors de l’installation à la structure en place.  Par contre, le mur-rideau préfabriqué réduit les erreurs au chantier, les conditions d’assemblage en usine sont contrôlées, la main d’œuvre en fabrication est moins dispendieuse et la fabrication peut débuter avant que le site ne soit prêt à le recevoir. Le mode d’assemblage préfabriqué est généralement employé pour les bâtiments de grande hauteur.

Chacune de ces deux stratégies comporte ses avantages et ses inconvénients.  Le choix de la stratégie d’assemblage dépend du projet et de son contexte. À l’étape de préconception, les représentants techniques des fabricants sont bien outillés pour orienter les professionnels impliqués dans les décisions de conception.

Bien entendu, des variations ou combinaisons de ces deux types d’assemblages sont possibles.

Principe du mode d’assemblage conventionnel
Source : Murs rideaux en verre et en métal (SCHL)

Exemple de mode d’assemblage conventionnel
Source : CLEB

Principe du système de préfabrication

Exemple de mode d’assemblage par panneaux préfabriqués
Source : CLEB

Un mur-fenêtre est un revêtement mural (pouvant inclure un fenêtrage et des parties opaques) inséré entre le sommet d’une structure de plancher principale et le dessous de la structure de plancher principale immédiatement supérieure. Un mur-fenêtre ne supporte généralement pas de charge verticale autre que son propre poids. L’ancrage principal s’effectue à des points du linteau et de l’appui à la structure de plancher correspondante. Un mur-fenêtre peut comporter des revêtements de bordure de plancher intégrés ou distincts. » Terminologie CNB 2015

Le mur-fenêtre est donc généralement composé de panneaux légers, posés depuis l’intérieur.

Il est important de ne pas confondre le mur-rideau et le mur-fenêtre puisqu’ils ne possèdent pas les mêmes plans d’étanchéité.  Effectivement, ce sont des profilés de fenêtres qui sont utilisés dans la composition des panneaux de murs-fenêtres. Les scellants et cavités de drainage ne se retrouvent donc pas aux mêmes endroits que ceux des murs-rideaux.

Le mur-fenêtre est parfois préféré au mur-rideau pour des raisons de coûts, de mode d’installation ainsi que pour des raisons de meilleur contrôle de l’acoustique puisqu’installé du plancher au plafond.

Exemple du principe du mur-fenêtre
Source : Groupe Lessard

Détail du chant de la dalle d’un mur-fenêtre
Source : Groupe Lessard

Exemple de projet en mur-fenêtre
Source : Kawneer

« Une façade de magasin est un ensemble (pouvant inclure un fenêtrage et des parties opaques) non résidentiel constitué d’un ou de plusieurs éléments pouvant comprendre des portes, des fenêtres et un cadre de mur-rideau. Une façade de magasin ne supporte généralement pas de charge verticale autre que son propre poids. Un profil classique de façade de magasin comporte des éléments d’ossature étroits et rectilignes, utilisant une combinaison de vitrage installé d’affleurement et de parcloses pour bien fixer le vitrage dans l’élément d’ossature. Les éléments d’ossature verticaux ont habituellement une hauteur de 1 étage, ou peuvent être fixés à l’intérieur d’une ouverture pratiquée dans la structure. 

Une façade de magasin est conçue et choisie en fonction des conditions prévues d’utilisation et d’exposition, qui peuvent différer de celles d’autres parties du bâtiment. » Terminologie CNB 2015

Exemple de projet en façade de magasin
Source : Internet

« Une structure architecturale vitrée est un fenêtrage fixé de façon non traditionnelle, par exemple avec attaches de coin, attaches par points, support linéaire ou attaches de bordure. Les systèmes de support structural peuvent notamment comprendre des câbles de tension, des tiges de tension et des éléments d’acier et de verre. Une structure architecturale vitrée ne supporte généralement pas de charge verticale autre que son propre poids. Ces ensembles sont conçus et choisis en tenant compte des conditions prévues d’utilisation et d’exposition, qui peuvent différer de celles d’autres parties du bâtiment.

Les lanterneaux qui ne sont pas visés par la norme AAMA/WDMA/CSA 101/I.S.2/A440, « Norme nord-américaine sur les fenêtres (NAFS)/Spécification relative aux fenêtres, aux portes et aux lanterneaux », sont considérés comme des structures architecturales vitrées. » Terminologie CNB 2015

C’est dans une famille à part qu’existe la structure architecturale vitrée, communément appelée « spider wall », dû à l’expression architecturale particulière des attaches et à son principe d’étanchéité dit « de surface » et non « à écran pare-pluie » tel que le système de mur-rideau.  Dans ce type de construction, les meneaux d’aluminium sont substitués par un système de support structural désolidarisé de la paroi de verre et auxquels seront fixées les attaches (spider).

Exemple de structure architecturale vitrée
Source : Nupress