Hautes performances d'isolation thermique et lumière du jour abondante : ces exigences contradictoires sont satisfaites grâce à des entretoises décalées entre les vitres à l'intérieur de la brique de verre, (Photo : EMPA)

Brique de verre avec aérogel translucide

Les briques de verre remplies d'aérogel translucide offrent une isolation thermique élevée en tant qu'élément de façade porteur pour les murs extérieurs. Des surfaces de grande taille peuvent ainsi contribuer à réduire le besoin d'éclairage artificiel.

Les éléments de construction vitrés sont une technique bien établie pour diriger la lumière vers les zones ombragées d'un bâtiment sans créer de lien transparent comme le font les fenêtres ou les miroirs.

En effet, les éléments vitrés permettent notamment de bien exploiter la lumière du jour, respectueuse de l'environnement, et de réduire le besoin en éclairage artificiel. Toutefois, pour maximiser cet avantage, il est nécessaire qu’ils recouvrent l’entièreté de la surface des murs. C’est pourquoi ils doivent présenter une isolation thermique efficace, et être capables de supporter au moins leur propre charge - une combinaison qui n'existe pas sur le marché.

Invention

Les briques de verre remplies d'aérogel de silice translucide constituent un nouvel élément de façade structurel porteur pour les murs périphériques, avec des performances d'isolation thermique élevées. Il est ainsi possible de créer des surfaces esthétiques et durables offrant

un éclairage naturel dans de grandes zones. Ces exigences contradictoires sont satisfaites grâce à des entretoises décalées entre les panneaux de verre qui garantissent la stabilité structurelle ainsi qu'une transmission thermique minimale.

La brique de verre présente une conductivité thermique mesurée de 53 mW/(m ·K) et une résistance à la compression de près de 45 MPa. Il s'agit de la plus haute performance d'isolation d'une brique translucide connue sur le marché.

Avantages

Les granulés d'aérogel de silicate utilisés en tant que matériau isolant offrent une combinaison unique de perméabilité à la vapeur d'eau, de répulsion élevée de l’eau, de très faible conductivité thermique et d'excellentes propriétés optiques. Leur inclusion dans les briques de verre ouvre de nouvelles possibilités de conception architecturale, tant pour la rénovation des bâtiments que pour les nouvelles constructions présentant de larges zones vitrées.

Applications

Les briques de verre translucides sont indiquées pour :

les espaces qui évitent toute connexion visuelle avec l'extérieur (pour des raisons d'intimité, de sécurité, de protection contre les nuisances, etc.) tout en apportant une lumière naturelle diffuse à l'intérieur. C’est le cas par exemple des bibliothèques, des galeries, des musées, des foyers, des bureaux, des cages d'escalier, des salles de gymnastique, des salles polyvalentes, des immeubles et des ateliers d'art.
les espaces où la lumière du jour est nécessaire à un rythme circadien sain, comme les bâtiments destinés aux personnes (maisons, hôpitaux, sanatoriums), aux animaux (zoos, écuries et fermes d'élevage) ou aux plantes (serres)
les lieux ayant besoin d’une utilisation optimale de la lumière du jour ainsi que d’une optimisation de l'espace, comme c’est le cas dans les villes denses (immeubles de grande hauteur, appartements urbains)
les bâtiments permettant de récupérer la chaleur de la lumière solaire par rayonnement infrarouge (murs Trombe, patios, atriums).

L'invention a fait l'objet d'une demande de brevet déposée par l'EMPA (Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche, Überlandstrasse 129, CH-8600 Dübendorf).