Impact de l'épaisseur de la lame de gaz sur le Ug

Pour un double ou triple vitrage l'épaisseur de la lame de gaz joue un rôle complémentaire de résistance thermique mais contrairement à l'idée reçue la résistance de la lame de gaz n'augmente pas systématiquement avec son épaisseur. Il y a même un optimum à rechercher.

Le document en lien ci-dessous présente une étude américaine passée par DesignBuilder USA pour plusieurs types de vitrages et gaz. Les courbes montrent l'évolution du Ug global selon l'épaisseur de la lame de gaz. A noter que cette étude a été réalisé avec Window5.2.

Etude sur l'épaisseur des lames d'air et Ug (anglais)

Quelques explications scientifiques

 A partir d'à peu près 12 mm (moins pour l'argon et le kripton), les effets de convection dépassent la diminution de la conduction du fait que l'espace de la lame augmente. De ce fait le Ug augmente.

Pour les spécialistes, les phénomènes de transfert de chaleur par convection s'expriment par le nombre de Raleigh qui contient un terme de largeur de la lame en puissance de 3 (L^3) alors que le terme de convection par turbulence dépend d'une puissance 1/3.

Pourquoi 12 ou 16mm de gaz ?

Les effets de convection interne sont fonction de la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur. Plus le delta T augmente plus la convection se fait sentir.
C'est pour cette raison que l'on a un optimum de 12 mm avec la norme NFRC 100-2001 utiliser dans DB et E+ qui a un delta T de 40K alors que l'optimum des documents constructeur est de 16mm avec la norme EN 673 (delta T = 20K)

Du coup on comprend pourquoi on utilise en France des vitrages à lame de gaz 16mm où le delta T le plus fréquent est de l'ordre de 20K.