OUI, c`est dU PVc

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OUI
c’est du PVC
Un choix durable pour
le secteur de la construction
TABLE DES MATIÈRES
Oui, c’est du PVC !
Un choix durable pour le secteur de la construction
1. LE PVC – CINQ BONNES RAISONS POUR L’UTILISER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2. APPLICATIONS DANS LE BÂTIMENT.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1.
LES PROFILÉS.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1.1. Vive les nuances !.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1.2. Isolation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1.3. Résistance à l’effraction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1.4. Recyclage.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1.5. Produits normalisés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2.
SYSTÈMES DE CONDUITES.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.1. La Normalisation : la qualité garantie !. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.2. Classes de rigidité : qu’en est-il ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.3. Les conduites sont enterrées. Que se passe-t-il après ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.4. Séparer, retenir et infiltrer les eaux pluviales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.2.5. Recyclage et réutilisation.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2.6. Exemple de prescriptions de cahier des charges pour des tuyaux en PVC et accessoires. . . . . . . 31
2.3.
FEUILLES ET MEMBRANES.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.4.
INSTALLATIONS ÉLECTRIQUES.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3. APPLICATIONS DANS D’AUTRES SECTEURS.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.1.
SOINS DE SANTÉ.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.2.
EMBALLAGE.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.3.
SECTEUR AUTOMOBILE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.4.
AUTRES APPLICATIONS.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4. QU’EST-CE QUE LE PVC ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.1.
LE PVC CONFIRME SA PLACE DANS L’ÉCOLOGIE INDUSTRIELLE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.2.
CARACTÉRISTIQUES DU PVC.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.3.
PRODUCTION ET TRANSFORMATION DE PVC.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.4.
ADDITIFS.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5. ETUDES CONFIRMANT LA DURABILITÉ DU PVC.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
6. LIENS UTILES.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Avant Propos
Cher lecteur,
Cette brochure a pour but de vous informer des différentes applications du PVC, surtout dans le secteur du
bâtiment. Le PVC fait partie de notre existence et de votre métier, et il mérite quelques instants d’attention.
Il est couramment utilisé depuis déjà plus d’un demi siècle dans des applications diverses telles les tuyaux
d’écoulement, les feuilles et membranes, les profilés, les câbles, etc.
Plus de 50 ans, c’est l’époque de la conquête spatiale, des Spoutniks, des premiers téléviseurs qui
émerveillaient les passants devant les vitrines des magasins. Toutes ces technologies et ces produits ont
connus des développements significatifs depuis lors, et ceci vaut également pour le PVC.
Dépassés les lourds châssis de fenêtres blancs ! Dépassé le temps où « plastique » et « PVC » étaient
synonymes ! Il est vrai qu’à la fin de la seconde guerre mondiale le PVC était utilisé à grande échelle pour de
vastes projets de construction. La première préoccupation des architectes et promoteurs immobiliers n’était
pas l’esthétique du bâtiment, et ceci est compréhensible.
Beaucoup d’entre nous ont connu les réalisations de cette époque, car bien qu’elles ne soient pas des prix de
beauté, elles n’en sont pas moins durables ! Mais il est tout aussi vrai qu’il est difficile de se défaire d’une
première impression !
Nous vous informerons également sur le comportement du PVC vis-à-vis de l’environnement. De l’information
scientifique et vérifiée, mais sans que cela prenne des allures de syllabus ou d’encyclopédie !
Pas de déclarations à l’emporte-pièce non plus ! De l’information, pas d’intox.
Nous espérons que vous aurez ainsi une image plus complète et correcte quant à l’usage du PVC dans notre
vie quotidienne, et plus particulièrement dans le secteur du bâtiment. Nous vous souhaitons une agréable
lecture, mais prenez surtout du plaisir à regarder !
Merci
PVC-INFO Belgique est à l’origine de ce document. Plusieurs informations, photos, ou idées nous ont été
transmises par des collègues du secteur du PVC, ou par des sociétés, des organisations ou des personnes
privées qui, à l’instar de PVC-INFO, souhaitent également que l’information sur le PVC soit correcte et
objective. A tous un grand merci pour votre temps et votre dévouement !
1
Le PVC
Cinq bonnes raisons
pour l’utiliser
Un produit en PVC contient au moins 50 pourcent de résine
PVC ( plus d’infos sur la fabrication au chapitre : Qu’est-ce
que le PVC ?), et ceci est déterminant pour les qualités du
produit fini :
Durabilité
Le facteur déterminant en matière de durabilité est la résistance
à l’oxydation en atmosphère extérieure. Ceci veut dire que le
produit ne peut pas changer de couleur ou de forme au fil du
temps. Le PVC est très résistant aux réactions oxydantes et
ceci tout au long sa vie.
Diverses études mentionnent cette caractéristique. Ainsi une
étude Allemande qui parle de conduites en PVC déterrées, et
de plus de 50 ans d’âge, qui ont encore les mêmes résistances
mécaniques que des nouvelles conduites. D’autres études
et rapports viendront assurément encore confirmer cette
caractéristique de durabilité du PVC, qui est la maîtresse
raison de son usage dans le secteur de la construction.
Sécurité
La présence d’atomes de chlore fait que le PVC est retardateur
de flamme. La résine PVC a une température d’auto ignition
de 450 °C. Le PVC est donc un matériau présentant un faible
risque d’incendie, vu qu’il ne s’enflamme pas facilement.
En cas d’incendie, le dégagement de chaleur est également
moindre par rapport à d’autres matières plastiques.
Résistance aux agents chimiques et aux huiles
Le PVC est résistant à la plupart des produits chimiques, tels
les acides et les bases. Les conduites pour de tels produits
sont dès lors le plus souvent en PVC.
Créativité
Il est relativement facile de produire des articles de différentes
formes et couleurs. La créativité du concepteur ne sera jamais
limitée sur ce point !
Recyclage
Le PVC est recyclable. Divers systèmes de collecte et plusieurs
recycleurs sont à même de transformer le déchet PVC
disponible en recyclât valorisé.
Autres caractéristiques
Des caractéristiques comme la flexibilité, l’élasticité, la résistance
aux chocs ou à la rayure ou la tenue aux attaques bactériennes
sont obtenues par ajout d’additifs au PVC. Ce sont des
caractéristiques bien spécifiques aux produits finis qui
justifient le vocable « formulation haute cuisine ».
2
10
1
2
12
3
11
4
8
7
6
5
9
Applications
dans le bâtiment
Des matières plastiques, le PVC est le plus utilisé dans
le secteur du bâtiment.
Bien que le PVC soit utilisé dans quasiment tous les secteurs
et contribue ainsi à plus de confort et de sécurité en plus
de la durabilité et de l’écologie, c’est dans le secteur du
bâtiment qu’il se retrouvera principalement. Plus de 50 % de
la production du PVC est destinée à ces applications.
Le PVC permet ainsi au secteur de la construction de diminuer
son impact sur l’environnement, tout en garantissant des
produits de meilleure qualité, plus surs et plus rentables. La
durée de vie des produits en PVC est de 50 à 100 ans, et
probablement plus ! En fin de vie, le produit peut encore être
recyclé et réutilisé !
Un aperçu des principales utilisations dans le secteur
du bâtiment :
1
Bardage
2
Châssis de fenêtres
3
Revêtement de sol
4
Portes
5
Câblage
6
Telecom
7
Gainage et chemin de câble
8
Pare vapeur
9
Conduites et raccords
10
Gouttières
11
Papier peint
12
Vérandas
Les qualités suivantes du PVC sont à la base de son utilisation :
• Solidité. L’excellente résistance mécanique combiné
à un faible poids.
• La facilité de mise en œuvre.
Le PVC est très facilement découpé, scié, plié ou soudé
• Durabilité : le PVC est très résistant aux intempéries,
aux agents chimiques ou à la corrosion. Avec sa
résistance aux chocs et à l’usure le PVC devient donc le
maître choix pour diverses applications extérieures où la
durabilité doit être assurée.
• Economie : Le rapport prix / qualité sera toujours le plus
avantageux
• Impact sur l’environnement : plusieurs études indépendantes, y compris des études de cycles de vie, ont
démontré que le PVC n’a ni plus ni moins d’impact sur
l’environnement que des matériaux concurrents utilisés
dans le secteur.
• Résistance au feu : le PVC s’enflamme difficilement, et il
s’éteint dès que la source de chaleur disparaît.
• Isolation électrique : le PVC est un isolant électrique idéal,
et il se retrouve donc logiquement dans les matériaux de
câblage.
• Le PVC peut être formulé de multiples façons, ce qui
permet de réaliser des articles de formes et caractéristiques
très variées.
• Recyclage : des produits de construction tels des conduites,
des profilés ou du revêtement de sol peuvent être facilement
recyclés en fin de vie, et ils le sont effectivement.
Regardez autour de vous, et faites le compte des différents
éléments de construction qui sont, ou qui devraient, être
harmonisés. Portes et fenêtres, cela va de soi, mais aussi les
gouttières et conduites apparentes, les plinthes, les volets, les
balcons,… Pour tous ces éléments, il faut des coloris adaptés.
Et bien sûr, en cas de dégât, ils doivent pouvoir être réparés,
même après plusieurs années. La pièce et le coloris doivent
donc toujours être disponibles !
Et pour ce qui est de l’entretien ? Le lavage des vitres passe
encore, mais le ponçage, la peinture ? Peindre les gouttières
ou le balcon ? A toutes ces préoccupations, le PVC offre une
réponse évidente. Un choix d’articles et d’accessoires, dans
une gamme de couleur quasiment illimitée, et pour un strict
minimum en entretien pendant des dizaines d’années.
10
2.1. Les Profilés
A l’origine, une nécessité, à savoir une ouverture dans la toiture
pour permettre à la fumée ou à la chaleur de s’échapper, et
faisant pénétrer la lumière. Aujourd’hui, ces fonctions sont
reprises partiellement par les fenêtres, qui doivent en plus
répondre à des critères esthétiques. Elles sont en quelque
sorte le lien entre l’environnement extérieur et la créativité
humaine exprimée par l’ensemble de l’habitation.
D’abord exclusivement en bois, les fenêtres sont ensuite
passées à l’acier ou à l’aluminium. Après la seconde guerre
mondiale, la nécessité de reconstruction rapide et une certaine
pénurie de matières premières ont fait que les châssis de
fenêtres en PVC ont connu un essor important. Le monde
faisait la connaissance à grande échelle de cette nouvelle
matière synthétique thermoplastique.
Bien que répondant parfaitement aux besoins fonctionnels,
les premières générations de châssis étaient plutôt massives
et peu élégantes. Mais cela ne durerait pas !
La recherche et l’innovation font que les formulations de PVC
sont continuellement améliorées. Architectes et concepteurs
s’unissent pour créer des ensembles esthétiques. Parmi les
derniers développements, citons le PVC moussé ou le composé
PVC – bois. Ceci permet aux amateurs de bois d’allier la
couleur, la structure et le toucher du bois à la facilité d’entretien
du PVC. Clouer ou visser dans un profilé moussé est tout à fait
possible. Pas de soucis non plus quant aux formes ou couleurs
disponibles !
Reste à choisir un châssis en harmonie avec les autres
éléments de la façade, en respectant le mieux possible la valeur
architecturale du bâtiment et de son environnement immédiat.
Caractéristiques principales des profilés PVC
Tout comme pour les autres matériaux, le PVC offre des coloris
et des formes quasiment sans restrictions. Le PVC offre les
mêmes propriétés que les matériaux traditionnels, avec en plus
un matériau imputrescible, durable et à très faible entretien.
Remisés les brûleurs, le papier d’émeri ou les pinceaux ! Un
coup de chiffon avec un produit d’entretien classique suffit. La
corrosion ou détérioration par bactéries ou insectes n’est plus
à l’ordre du jour !
Beaucoup de profilés étaient colorés dans la masse, mais de
nouvelles techniques permettent de partir d’un profil blanc
par exemple, et d’apposer soit un film, soit une peinture en
surface. Ceci ne change rien à la qualité ! Les premières
générations de profilés ont eu des problèmes de décoloration,
mais la technologie à résolu ce problème. (Voir plus loin).
Que dire de la durée de vie d’un châssis de fenêtre en PVC ?
Difficile à estimer avec exactitude. Le peu de châssis qui
sont enlevés de nos jours le sont généralement parce que le
bâtiment est rénové ou transformé, et non parce que le châssis
en question n’est plus fonctionnel.
11
12
2.1.1. Vive les nuances !
« De coloribus non disputandum est ? »
(Les couleurs ne se discutent pas ?)
Bien au contraire ! Parlons-en ! Une porte ou une fenêtre, il y
a le côté fonctionnel, mais aussi le côté esthétique, et c’est
là que la couleur a toute son importance. Le choix de cette
couleur incombe au client, et il aura des tas de raisons pour
choisir telle ou telle teinte, et le fournisseur pourra dans la
plupart des cas répondre favorablement à sa demande. Que ce
soit par coloration dans la masse, par encollage d’une feuille
colorée ou par une technique de pistolage.
Si le client opte pour un châssis en bois, il sait qu’il va devoir
l’entretenir en ponçant, grattant et peignant régulièrement.
Mais en choisissant pour le PVC, il opte pour une solution
durable, et s’attend donc à ce que la teinte choisie perdure,
sans décoloration ou ternissement
Le PVC a un passif en matière de décoloration. Au début, les
châssis étaient en effet quasiment toujours blancs, et il s’est
avéré que la combinaison de certains stabilisants et certains
types de pigments avaient tendance à jaunir ou rosir le
châssis blanc, et ce dans certaines conditions climatiques. Les
formulations ont été modifiées au fil du temps, et ce problème
appartient maintenant au passé.
Bon à savoir : Stabilisants :
Exposées à des températures élevées, à des produits
chimiques oxydants ou aux rayons UV, les matières plastiques
risquent de s’abîmer et de se dégrader. Les stabilisants font
en sorte que les matières plastiques restent stables même
dans ces conditions Chimiquement parlant, c’est l’énergie
des rayons UV de la lumière qui provoque des doubles liaisons
dans la structure du PVC, et les stabilisants captent alors les
ions chlorures qui sont ainsi libérés.Les stabilisants les plus
fréquents sont des sels de calcium et de zinc, mais également
encore des sels de plomb. L’industrie Européenne du PVC
s’est engagée à arrêter l’usage des sels de plomb d’ici 2015.
Cet engagement cadre dans la volonté d’un développement
durable.Les stabilisants sont immobilisés dans le PVC et ne
peuvent nullement quitter cette structure.
Le PVC offre de multiples avantages, mais le plus important
est sans aucun doute le faible entretien qu’il requiert. Que l’on
soit en bonne santé ou au repos, jeune ou moins jeune, le PVC
n’est jamais une corvée. C’est pourquoi le PVC sera souvent
le maître achat pour - entre autres - des immeubles où les
résidents n’ont pas l’occasion ou la possibilité de passer
beaucoup de temps à l’entretien des châssis (maisons de
repos, résidence services, etc ) Que ce soit en gestion propre
ou en gestion par l’administration du CPAS, ce sera toujours
une situation gagnant-gagnant ! L’habitant a un matériau à très
faible entretien, et le gestionnaire a les garanties suffisantes
pour gérer son bien immobilier de façon économique.
2.1.2. Isolation
La Communauté Européenne s’est engagée à Kyoto pour une
réduction de 8% des émissions de gaz à effet de serre. Par
après, cet engagement global a été réparti sur les divers états
membres, et la Belgique a pour sa part un engagement de
réduction de 7.5 % au terme de 2008-2012 par rapport à 1990.
Un de ces gaz, le CO2 ,est un gaz qui est produit essentiellement
lors de la consommation d’énergie fossile, telle le mazout ou
le gaz naturel. Ceci explique le lien entre l’isolation efficace
d’un bâtiment, se traduisant en une moindre consommation
d’énergie, et le Protocole de Kyoto.
Les performances d’isolation d’un produit sont exprimées par
le coefficient de transmission thermique « U » ( ou « k » ) .
Le coefficient de transmission thermique d’une paroi est la
quantité de chaleur traversant la paroi en régime permanent.
Ce coefficient est calculé par unité de temps, par unité de
surface et par unité de température entre les ambiances de
part et d’autre de cette paroi, et est exprimé en Watt par mètre
carré et par degré Kelvin [W/m2.K].
Dans le cas d’une fenêtre, ce n’est pas la valeur U du vitrage
qu’il faut considérer, mais bien celle de l’ensemble constitué
du vitrage et du châssis. Au plus faible cette valeur U, au mieux
sera l’isolation.
13
14
Importance des prestations isolantes du châssis sur la valeur U
U - Menuiserie
U - verre
1,6
1,8
2
2,2
2,4
2,6
2,8
3
3,2
3,4
3,6
2,3
2,3
2,3
2,4
2,4
2,5
2,5
2,6
2,6
2,7
2,8
2,8
2,2
2,2
2,2
2,3
2,4
2,4
2,,5
2,5
2,6
2,6
2,7
2,7
2,1
2,1
2,2
2,2
2,3
2,3
2,4
2,4
2,5
2,6
2,6
2,7
2
2,0
2,1
2,2
2,2
2,3
2,3
2,4
2,4
2,5
2,5
2,6
1,9
2,0
2,1
2,1
2,2
2,2
2,3
2,4
2,4
2,5
2,5
2,6
1,8
2,0
2,0
2,1
2,1
2,2
2,2
2,3
2,3
2,4
2,5
2,5
1,7
1,9
1,9
2,0
2,0
2,1
2,2
2,2
2,3
2,3
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2,4
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1,9
2,0
2,0
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2,3
2,4
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2,1
2,1
2,2
2,2
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2,1
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1,7
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1,8
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1,5
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1,6
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1,8
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1
1,4
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1,5
1,5
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1,8
1,8
1,9
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0,9
1,3
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1,4
1,5
1,5
1,6
1,6
1,7
1,7
1,8
1,9
0,8
1,2
1,3
1,3
1,4
1,5
1,5
1,6
1,6
1,7
1,7
1,8
Légende :
Valeur U de la fenêtre ( W/m2.K ) en fonction du coefficient de
transmission thermique du verre isolant choisi et du type de
menuiserie ( calcul selon la méthode simplifiée )
Source : http://193.190.148.16/ned/sites/economie/energiesparen/
documenten/brochure_fiscalemaatregelen.pdf)
Exemples de combinaisons de matériaux de menuiseries
avec du verre superisolant U = 1.1 W/m2.K ( double vitrage
faiblement émissif avec gaz isolant, et écarteur de 15 mm )
•Une fenêtre en bois dur, profil de 60 mm et coefficient
de transmission thermique U de la menuiserie = 2.2 W/
m2K, résulte en un facteur U=1.6 W/m2.K
•Une fenêtre en aluminium avec coupure thermique et
coefficient de transmission thermique de la menuiserie
= 2,6 W/m2.K, résulte en un facteur U=1,7 W/m2.K
•Une fenêtre en PVC multichambre avec un coefficient
de transmission thermique de la menuiserie = 1,8 W/
m2.K, résulte en un facteur U=1,5 W/m2.K
Comment détermine-t-on le coefficient de transmission
thermique ?
Chaque élément d’une fenêtre a un coefficient thermique
lambda ( watt par mètre et par degré Kelvin , W/m.K ) , mais ce
qui intéresse l’architecte et le client, c’est bien le coefficient
de transmission thermique U de l’ensemble de la construction,
dans ce cas de la fenêtre, en W/m2.K . Il y a des programmes
de calcul pour connaître cette valeur.
L’exemple ci-après explique la façon de procéder.
La transmission thermique au travers de châssis de fenêtres
peut être calculée selon la norme internationale NBN EN ISO
10077-2:2003 : Performance thermique des fenêtres, portes et
fermetures - Calcul du coefficient de transmission thermique
- Partie 2: Méthode numérique pour les profilés de menuiserie
(ISO 10077-2:2003)
Le programme de simulation BISCO de la société Physibel
détaille ainsi les différentes opérations successives.
15
16
Simulation de transmission thermique au travers d’un
profilé en PVC.
Figure 1: Coupe du profilé
La simulation commence par diviser la géométrie en plus
petits éléments. Pour cela, BISCO pratique la triangulation
automatique ( figure 4 ). Une deuxième étape consiste à
définir une équation thermique pour chaque nœud de ce
réseau. Ceci résulte en un système d’équations. La solution
de ce système fournit la température du nœud en question
( figure 5 ), d’où sont déduits les flux thermiques ( figure 6 ). La
bonne conductivité thermique dans l’aluminium et dans l’acier
explique la concentration de lignes de flux thermiques à ces
endroits. Les lignes isothermiques peuvent par exemple servir à
évaluer le phénomène de condensation superficielle. L’exemple
illustre que la température intérieure la plus basse se retrouve
au niveau du coin de vitrage. Les flux thermiques permettent
ainsi de calculer le coefficient de transmission thermique U du
profilé.
17
Figure 2 : Coupe du profilé mise en couleurs
La figure 1 représente la coupe du profilé en PVC. Deux profilés
métalliques renforcent le châssis. Ce dessin est mis en couleurs
( figure 2 ). Le programme BISCO associe chaque couleur à
un matériau bien défini, à un vide, ou à toute autre condition
particulière. Cette association de couleur est conforme à la base
de données de la norme EN ISO 100077-2.
Figure 4 : coupe triangulée
Figure 3 : Programme BISCO : association de couleurs aux
matériaux, vides ou conditions particulières
Figure 5 : lignes isothermiques ( différence de couleur par 1°C,
isothermes par 5 °C )
18
2.1.3. Résistance à l’effraction
L’aspect résistance active et passive à l’effraction doit
malheureusement toujours être considérée. Aucun immeuble
ne peut être protégé à 100%, et nul matériau ne retiendra à
coup sûr un visiteur indélicat. L’objectif est de réussir à rendre
une effraction la plus difficile possible, et ainsi à faire perdre
un temps précieux au cambrioleur en espérant que cela le
décourage.
Figure 6 : lignes de flux thermiques ( par incrémentation de 0.1 W/m. )
En pratiquant de la sorte
• la technologie de profilés multichambres a vu le jour
• l’usage de mousse dans les profilés a été optimalisé
• la mise au point des joints et accessoires d’isolation ou
de renforts a pu être faite, …
Bon à savoir : historique concernant 京都 ( Kyoto )
La Convention-cadre climatique a vu le jour lors de la
Conférence des Nations Unies sur l’Environnement et le
Développement (CNUED, Rio de Janeiro en 1992). Cette
convention climatique s’attaque au changement climatique
provoqué par les gaz à effet de serre. Le but de la convention
est de stabiliser la concentration dans l’atmosphère de ces
gaz à un niveau sans effet négatif sur le climat . L’émission
de ces gaz serait stabilisée ou diminuée. Au fil du temps il
devint clair que les obligations de la convention ne seraient
pas suffisantes pour contrer les effets négatifs du changement
climatique. Un accord fut conclu pour une nouvelle Convention,
appelée Protocole, qui imposerait des nouvelles obligations
pour au delà de l’année 2000: 158 pays ratifièrent le Protocole
de Kyoto le 11 décembre 1997, dont les pays de l’Union
Européenne (15). Tous les pays signataires s’engagent ainsi à
réduire l’ensemble de leurs émissions de gaz à effet de serre
de 5.2 % pour 2008-2012 par rapport aux émissions de 1990.
Ces réductions concernent entre autres le dioxyde de carbone
(CO2 ) , un des gaz à effet de serre le plus important ( avec le
méthane, les oxydes d’azote et certains gaz fluorés ).
Comment détermine-t-on la résistance à l’effraction ?
Une norme Européenne (ENV 1627 à 1630 ) décrit cette notion
en déterminant des classes de résistance de 1 à 6 ( 6 étant le
plus résistant ). Le test consiste pour un technicien à forcer un
passage pour un objet de 350 mm de diamètre, et ce dans un
laps de temps entre 3 et 20 minutes.
Ici aussi le PVC sort son épingle du jeu. Les profilés sont
généralement pourvus de renforts en acier ou en aluminium
dans une ou plusieurs chambres, ce qui réduit fortement la
flexibilité du châssis. La mise en place d’un levier comme par
exemple un pied de biche ou un tournevis ne fera que plier
très localement le châssis, sans pour autant le déformer de
façon permanente.
2.1.4. Recyclage
Il n’y a pas d’alternatives : tout type de matériau se doit d’être
recyclable de nos jours. La législation en matière de prévention
et de gestion de déchets est suffisamment claire à ce sujet. Il
n’y a aucune raison que le PVC ait ici un traitement de faveur.
Il faut faire la distinction entre le déchet avant consommation,
et le déchet après consommation.
Le déchet avant consommation, ou déchet industriel, est un
déchet qui est généré à la fabrication d’un produit, lors du
découpage, ou en cas d’erreur de fabrication. Ce type de déchet
est assimilé à du PVC vierge, et pourra sans difficulté être
recyclé dans la filière de production. Le recyclage mécanique
est la technique la plus couramment utilisée. Le produit est
éventuellement démonté pour enlever par exemple les parties
métalliques ou les joints en caoutchouc et le reste est broyé
et moulu pour obtenir des fins copeaux ou de la poudre qui
pourra ainsi être incorporé à la matière vierge.
19
20
Mais il y a aussi les déchets qui sont produits en fin de vie
d’un produit, ou déchet post-consommation. Le recyclage sera
largement facilité si ce PVC là n’est pas trop contaminé avec
d’autres produits. Ceci implique soit une collecte sélective
très poussée ( ce qui est difficile d’un point de vue pratique )
soit la mise en œuvre de différentes techniques de séparation
chez le recycleur. Les deux options ont du pour et du contre.
Le tri manuel est bien sûr une technique connue, les autres
techniques de séparation étant : la séparation sur base de
la différence de densité (flottation ou décantation en milieu
aqueux), tri sur base de la couleur, ou séparation des pièces
magnétisables.
Plusieurs paramètres entreront en ligne de compte lors du
choix d’un matériau, dont la recyclabilité. Le PVC ne sera donc
jamais discriminé sur ce point ! Il y a suffisamment de projets
industriels qui recyclent le PVC rigide ou souple !
Le recyclât, sous forme de pièces de 2 à 3 mm ou micronisé
( poudre) , sera commercialisé et incorporé dans de nouvelles
pièces en PVC. Ainsi une société en Allemagne recycle
plusieurs milliers de tonnes de PVC venant de déchets postconsommation de châssis de fenêtre, et en fait des nouveaux
châssis. La partie visible du châssis est faite de PVC vierge,
de la couleur souhaitée, et les parties non visibles sont faites
partiellement de PVC recyclé. L’opération se fait en une seule
fois, la co-extrusion. Le châssis aura des propriétés mécaniques
100 % identiques au châssis PVC vierge.
Le recyclât de profilés peut aussi être mis en œuvre pour
d’autres articles que des nouveaux châssis. Il y a ainsi entre
autres des kilomètres de murs antibruit qui sont construits le
long d’autoroutes ou de terrains d’aviation.
Il est difficile de prédire combien de fois le PVC peut ainsi
être recyclé. Théoriquement il n’y a pas de limites, mais la
concentration d’impuretés n’est pas favorable. En combinant
les multiples cycles de recyclage du PVC à la longue vie
intrinsèque d’un produit de construction, il est certain qu’un
produit de construction en PVC a une espérance de vie
largement supérieure à une vie humaine !
2.1.5. Produits normalisés
Quelle réglementation garantit la qualité du châssis ?
Un rapide survol de la législation Belge et Européenne.
(info partiellement reprise de http://www.butgb.be/ et
http://info.benoratg.org )
S TS 52
Il n’est pas simple de produire un article et de le mettre sur le
marché. Il y a des normes et réglementations à respecter, tout
comme les spécifications et les caractéristiques. Ceci vaut tout
autant pour la menuiserie extérieure. Il est donc primordial qu’il
y ait des documents de base, qui décrivent comment vérifier
et contrôler l’ensemble, comment procéder aux calculs. Ces
documents de base sont rédigés par des représentants des
différentes fédérations, et publiés par les autorités compétentes.
Pour la Belgique, cette autorité est le Ministère des Affaires
Economiques, Service Public Fédéral Economie, PME, Classes
Moyennes&Energie (Service Agrément et Spécifications).
Ces documents sont groupés sous l’appellation STS ( Spécifications Techniques – Technische Specificaties ), suivie d’un chiffre
renvoyant à l’application particulière. Ainsi, le STS 52 décrit plus
particulièrement les Menuiseries Extérieures. Ce document de
référence permet de connaître les exigences minimales pour
telle ou telle application. La mise à jour de ce document est
récent, et date de 2004. Certaines annexes ne sont d’ailleurs
pas encore disponibles à la date d’impression du présent
document.
Que peut-on trouver dans le STS 52 ?
En bref et de façon non exhaustive :
•Tout d’abord une mise en perspective par rapport à la
législation Européenne. La législation de base est bien
la Directive Construction ( CPD – Construction Product
Directive - 89/106/CE ).
•Un chapitre important et élémentaire décrit la terminologie
utilisée dans ce métier.
•Exigences générales d’application à la menuiserie
extérieure : sont décrits ici, entre autres, les exigences
en matière de santé, d’économie d’énergie, de sécurité
d’utilisation ou en cas d’incendie, etc.
•Les performances : la façon dont les différentes
prestations doivent être calculées est décrite ici, élément
par élément : les facteurs dont il faut tenir compte, les
calculs à effectuer et les normes qui sont d’application.
21
22
•Un chapitre traite des marques de qualités et des
certifications volontaires
•Ne pas négliger les prescriptions en matière d’échantillonnage et de réception
Nul ne discutera des talents d’un artiste ou d’un bricoleur
hors pair. Par contre, un menuisier PVC ne s’improvise pas.
Les producteurs de profilés pour châssis de portes et fenêtres
ne travaillent qu’avec des professionnels, ayant suivi des
formations pour ce type de matériaux. De plus, ceux-ci sont
régulièrement évalués, voir obligés de suivre une formation
continue, qui se traduit par l’obtention d’un label de qualité.
Ceci est une vraie garantie de bonne exécution du travail.
EOTA
L’Organisation Européenne pour l’Agrément Techniques (EOTA :
European Organisation for Technical Approvals) est constituée
de représentants nationaux mandatés à délivrer un ATE
( Agrément Technique Européen ). Sur base d’un ATE, un produit
peut recevoir la marque CE, et de cette façon acquérir libre
accès dans tous les Etats-membres de l’Union européenne. Au
sein de l’EOTA, c’est l’Union belge pour l’agrément technique
dans la construction (UBAtc) qui est le représentant belge.
UBAtc
En 1971, l’UBAtc fut créée par l’INL (Institut national du
Logement), le bureau de contrôle pour la construction SECO et
le CSTC (Centre scientifique et technique de la Construction).
Deux décennies durant, cette procédure s’est développée
pour devenir à la fois une référence de premier ordre pour la
qualité et l’aptitude à l’emploi des produits de construction
en Belgique, et ce pour les produits non normalisés et
non pourvus de la marque de conformité BENOR, et un
instrument de reconnaissance réciproque à travers l’Europe.
Actuellement, ces activités sont exercées, en collaboration
avec tous les intéressés, dans le cadre du Service public
fédéral (SPF) Economie, PME, Classes moyennes & Energie,
Qualité de la Construction, Agrément et Spécifications. Depuis
1991, les Régions participent pleinement à la délivrance des
agréments techniques qui sont maintenant également ouverts
aux produits destinés au génie civil.
L’agrément technique fait partie des actions entreprises par les
pouvoirs publics afin d’accroître la qualité dans la construction
et d’en réduire le coût. L’UBAtc délivre les agréments techniques
belges ATG et les agréments techniques européens ATE.
L’ATG ( Agrément technique / Technische Goedkeuring ) est le
document officiel édité par l’UBAtc qui décrit l’aptitude - sous
certaines conditions - d’un produit déterminé à être appliqué
en construction. La délivrance d’un ATG est soumise à l’avis
d’un groupe spécialisé d’agrément formé d’experts mandatés
par l’UBAtc, et se complète le plus souvent d’une certification.
Le sigle ATG accompagné de son numéro peut être appliqué
sur le produit pour affirmer sa conformité avec l’agrément.
La marquage CE
Le marquage CE pour la menuiserie extérieure sera bientôt
une réalité (situation au moment de l’impression de présent
document) . Les fabricants de menuiseries extérieures suivront
cette réglementation de près. Ceux qui sont déjà familiarisés
avec les agréments ATG n’auront pas trop de peine à suivre les
procédures pour le marquage CE, car les exigences techniques
et les procédures de contrôle de production y sont déjà basées
sur des Normes Européennes.
E tant donné que plusieurs normes Européennes sont déjà
disponibles, le STS 52 – Menuiseries Extérieures, édition 1985
- a été mis en révision. Celle-ci a été terminée en 2004, et
offre une vue d’ensemble structurée et actuelle des exigences
pour une bonne menuiserie extérieure. Cette STS contient
également des directives et une classification pour les
menuiseries extérieures en fonction d’applications concrètes.
Le site http://info.benoratg.org/ , déjà mentionné, suit cette
réglementation de près.
23
24
2.2. Systèmes de conduites
Dans le passé, les conduites pour l’eau potable, les eaux de
pluie, les eaux usées, l’égouttage ou pour la distribution de
gaz étaient en métal, à base de béton ou d’argile. A ce jour ils
sont de plus en plus souvent en matière synthétique
Les conduites en matières synthétiques sont plus légères qu’en
matériaux traditionnels, ce qui est un avantage immédiat lors
de la manutention. La pose se fait manuellement, sans devoir
faire appel à un équipement de levage particulier
Les conduites en matières synthétiques, telle le PVC, résistent
bien aux eaux agressives souterraines ou usées, et il n’y a
donc pas lieu de prévoir une couche de protection. Elles sont
mises en œuvre tant en surface qu’enterrées pour entre autres
le transport d’eau ou de gaz. Les conduites en PVC peuvent
également servir de protection pour le câblage électrique.
Le marquage et la couleur des conduites en PVC sont
réalisés facilement, et permettent ainsi la conformité avec
les prescriptions réglementaires Européennes. Les joints sont
fiables et sont le garant d’une étanchéité parfaite, assurant
ainsi la non-pollution des eaux souterraines.
Un des avantages des conduites en PVC pour le transport de
l’eau est qu’elles n’ont pas tendance à se fissurer en cas de
gel. Le PVC est également un mauvais conducteur, tant pour le
courant électrique, que pour le bruit ou pour la chaleur ( il ne
faut donc pas prévoir d’isolation)
La durée de vie d’une conduite en PVC est d’au moins 100 ans,
et celle-ci pourra toujours être recyclée après usage.
Les principaux avantages du PVC comme systèmes de
conduites sont donc :
•résistant et léger;
•bonne résistance à la déformation;
•durable;
•durée de vie d’au moins 100 ans;
•bonne résistance à la corrosion et aux agents chimiques
•raccordements faciles à effectuer et fiables, d’où moins
de fuites;
•recyclable et recyclé.
2.2.1. La Normalisation : la qualité garantie !
Une marque de qualité indélébile est apposé sur des conduites
et des accessoires en matières synthétiques de qualité vérifiée
( marque BENOR pour la Belgique ).
Cette marque est le garant que la qualité du produit est bien
conforme aux normes actuelles. La marque BENOR est une
garantie tant pour la qualité du produit que pour sa conformité
à l’usage. La qualité du produit est continuellement vérifiée par
un institut indépendant, ce qui garantit une qualité constante
et certifiée.
Les normes suivantes sont d’application :
• Pour eaux sanitaires et eaux de pluie
N
BN EN 1329 - Sanitaire et eaux de pluie – PVC-U –
(anciennement NBN T42-107 et NBN T42-601 ) – Tuyaux
en matière plastique pour écoulement des eaux usées
(basse et haute température) dans des immeubles –
matériau : PVC (non plastifié) (PVC-U)
NBN EN 1566 - Sanitaire et eaux de pluie - PVC-C
(anciennement NBN T42-101 et NBN T 42-602) - Tuyaux
en matière plastique pour écoulement des eaux usées
(basse et haute température) dans des immeubles
– matériau : PVC surchloré
• Pour eau potable
NBN EN 1452 – Eau potable - PVC - Tuyaux en matière
plastique – Matériaux : PVC
• Pour égouttage
NBN EN 1401 - Egouts extérieurs - PVC-U - (anciennement
NBN T42-108 et NBN T42-601) - Tuyaux en matière
plastique pour évacuation gravitaire souterraine d’eau
usée–Matériaux : PVC-U
L’attribution de la marque BENOR signifie que le produit est
conforme aux normes en question, et le cas échéant aux
spécifications techniques complémentaires aux dites normes.
Le marquage CE découle de la Directive Produits de
Construction 89/106/CEE ( DPC ) qui règle la libre circulation
des produits de construction en Europe. Il confirme la
conformité du produit aux normes Européennes harmonisées
(hEN). Celles-ci reprennent la partie règlementaire concernant
la sécurité et les aspects santé des Normes Européennes. Le
marquage CE peut être attribué sur base d’une déclaration du
fabricant. Ce marquage CE est important, mais n’est donc pas
une marque de qualité, telle la marque BENOR.
25
26
2.2.2. Classes de rigidité : qu’en est-il ?
Celles-ci sont identifiées par les lettres SN ou SDR suivies
d’un chiffre. L’indication SN (Rigidité Nominale) représente
la rigidité annulaire de la conduite. La valeur indiquée égale
la force nécessaire pour écraser la conduite, à une vitesse
donnée, de 3% de son diamètre intérieur, et est exprimée en
kN /m2 ( kPa ). Elle fait partie intégrante de la Normalisation
Européenne.
L’indication SDR ( Standard Dimension Ratio) représente le
rapport diamètre extérieur/épaisseur de paroi. Le type de
matériau et l’épaisseur de la paroi sont déterminants pour la
rigidité du tuyau. La charge extérieure et le choix de série de
tuyaux seront déterminants pour les tuyaux en écoulement
gravitaire.
Les séries suivantes sont ainsi mises en œuvre :
• S
N2 ou SDR 51 (anciennement série 25) - remblai de 1
à 3 m.
• SN4 ou SDR 41 (anciennement série 20) – remblai de
< 1m ou > 3 m avec charge de trafic
• SN8 ou SDR 34 (anciennement série 16) – pour charge
importante
La norme NBN EN 1401 impose un marquage SN sur les
tuyaux, et permet ainsi une identification aisée. La marque
BENOR garantit dans ce cas la qualité du produit en ce qui
concerne la classification SN.
L’apparition ou non de fuites sera déterminée de façon
importante par le comportement de la conduite souterraine.
Il est évident que pas mal de tracasseries (affaissement de
routes, excavation, remise en état,...) seront évitées si ce
comportement est connu. Ce comportement dépendra de
facteurs tels le matériau, la technique de pose, la profondeur,
la rigidité, …La conduite en matière plastique conservera ses
spécifications qualitatives et son étanchéité, même enterrée.
Mais des études ont démontré que la pose des conduites est
une étape critique pour son comportement ultérieur.
Les tuyaux souterrains sont communément appelés « rigides »
ou « flexibles ». Ces appellations découlent de la notion « rigidité
du système tuyau - remblai ».
Cette notion correspond au rapport entre la rigidité réelle du tuyau
et la rigidité horizontale du remblai local, et tient donc compte de
la déformabilité relative du tuyau par rapport au remblai.
Ainsi, un tuyau « rigide » en béton présentera une déformation
moindre sous l’influence d’une charge verticale que le
remblai voisin. Un tuyau « flexible » en PVC-U présentera un
comportement inverse.
Ceci est la cause d’une légère ovalisation d’un tuyau « flexible »
qui sera à l’origine d’une pression latérale de soutien supplémentaire.
Coefficient de partage de charges :
2.2.3. Les conduites sont enterrées.
Que se passe-t-il après ?
Plusieures théories et modèles de calcul circulent en Europe et
tentent d’étayer les déclarations concernant la tenue à long terme
des conduites souterraines. Les différents auteurs ne s’entendent
pas toujours pour désigner la théorie la plus fiable !
C’est pourquoi l’industrie Européenne des conduites en
matière plastique et quelques importants centres de recherche
ont effectué une étude à grande échelle pour décrire le
comportement des tuyaux plastiques souterrains existants
( posés depuis des dizaines d’années )
Les critères telle la pose ou la conception du projet furent
particulièrement pris en compte pour évaluer l’évolution de la
qualité du produit.
Avant tassement
Après tassement
Des mesures de déflexion sur des conduites souterraines ont
montré que :
• l’ovalisation s’opère en deux phases. La plus importante
déflexion apparaît lors de la pose même suite à la charge
du trafic de chantier. Une deuxième phase concerne la
mise service de la route et le tassement supplémentaire
du remblai.
27
28
•Le choix judicieux du type de matériau de remblai autour
du tuyau et son mode de tassement ( sonde de battage
légère/max 40 mm par coup ) conduit à un tassement et
une déformation réduits
•Le choix de la série de tuyau en matière plastique sera
surtout important pour la partie de l’ovalisation durant la
pose du tuyau, et ceci d’autant plus si le remblai proche
est mal tassé.
La technique de pose est donc plus importante que le choix
de la série en ce qui concerne l’ovalisation finale du tuyau
en matière plastiques. Dans le cas d’un remblai de sable tel
que décrit au cahier des charges-types, la déflexion finale sera
atteinte au bout de 2 à 3 ans et sera rarement supérieure à
6% en moyenne.
de celle-ci. La STEP ne pourra traiter toute l’eau, et le risque
que de l’eau non épurée soit rejetée dans le milieu récepteur
n’est pas négligeable. Un rejet massif des eaux pluviales vers
les cours d’eau augmentera forcément le débit de ceux-ci,
avec un risque d’inondation en cas de pluies continues ou de
déluges.
Les eaux pluviales doivent être évacuées ou doivent
être réutilisées, mais elles ne doivent en aucun cas être
mélangées aux eaux usées. C’est pour cette raison que les
autorités imposent un réseau séparatif pour des nouvelles
constructions.
La normalisation pour tuyau d’égout en PVC prévoit deux flux
séparés d’eaux usées :
2.2.4. S
éparer, retenir et infiltrer les eaux
pluviales
Les eaux pluviales ne sont pas polluées, et ne sont donc pas à
leur place dans un égout d’eaux usées. Cette situation mène
aux problèmes suivants :
• L es eaux pluviales seront polluées par contact avec les
eaux usées, et devront être épurées
• R
isque d’inondation en cas d’averses importantes sur
des surfaces durcies
• R
isque d’assèchement local, par manque d’eau de
percolation
Gestion des eaux pluviales :
•Dans la mesure du possible, les eaux pluviales doivent
être évacuées par des puits perdants, des drains
dispersants ou des voies artificielles d’écoulement. Il
existe également des caissons d’infiltration efficaces.
•Le but principal est de pouvoir retenir les eaux pluviales
le plus longtemps possible, par exemple dans un bassin
de rétention.
Un apport d’eau à la station dépuration (STEP) supérieur au
débit nominal aura une influence négative sur le rendement
• EU : collecte des eaux usées ( = domestiques)
• EP : collecte des eaux pluviales
Cette classification n’est pas reprise telle quelle sur les tuyaux,
mais la distinction se fait à l’aide de la couleur du tuyau. Le
règlement d’application TR 1401 pour l’usage et le contrôle de
la marque BENOR décrit les couleurs suivantes :
• C
ouleur rouge-brique (RAL 8023) avec impression noire
pour l’évacuation des eaux usées
• C
ouleur grise (RAL 7037) avec impression noire pour les
eaux usées mélangées aux eaux pluviales ou pour les
eaux pluviales.
Cette classification permet également de répondre aux
différentes prescriptions régionales en matière de gestion des
eaux, qui visent à établir un réseau séparatif d’égouttage. Le
code couleur est un moyen efficace et facile pour le réaliser
sans risque d’erreurs.
Il est important d’appliquer déjà ce principe pour tout bâtiment,
même dans le cas d’un système d’égout unitaire, et de prévoir
une double chambre de visite pour y raccorder un égout
séparatif par après, tel qu’illustré par le schéma de principe
suivant :
EU
EP
29
30
2.2.5. Recyclage et réutilisation
Les producteurs de conduites en matière synthétique sont conscients
de l’importance du recyclage dans leur secteur. Ensemble, les
producteurs belges ont créé l’association KURIO RECYCLING (en
français EMSO: Egouttage en Matière Synthétique Optimalisé)
qui vise à collecter les déchets de conduites en vue de leur
recyclage.
• gris-moyen (approximativement RAL 7037) :
Pour les raccordements de conduites mixtes ou pour eaux
pluviales.
• l’égout de rue en matière synthétique respecte les
mêmes couleurs.
Les tuyaux en PVC se prêtent en effet facilement aux opérations
de recyclage, et contribuent ainsi aux objectifs des industries
Européennes de PVC en matière de développement durable
décrits dans Vinyl 2010 (www.vinyl2010.org ).
Les anciennes conduites et les accessoires sont ainsi collectés
et réutilisés dans des nouvelles applications durables. Le PVC
peut être moulu et réutilisé de nombreuses fois sans perdre
ses qualités. Le recyclât peut alors être mélangé soit à du PVC
vierge soit utilisé tel quel, et ce pour des applications nouvelles
ou existantes.
La longue durée de vie des produits en PVC et des conduites
en particulier fait que le gisement de déchets n’est pas encore
très important, mais cela évoluera au fil des années. KURIO
RECYCLING offre dès à présent une solution de collecte et de
recyclage pour boucler le cycle de vie de ses produits. Les
conduites marquées KURIO - EMSO sont ainsi garanties d’être
recyclées après usage.
2.2.6. Exemple de prescriptions de cahier
des charges pour des tuyaux en PVC et
accessoires
Application : Egout extérieur NBN EN 1401
Les tuyaux et raccords sont fabriqués en chlorure de polyvinyle
rigide (PVC) sans adjonction de plastifiants (PVC-U : PVC nonplastifié )
Les tuyaux portent de façon indélébile la marque BENOR
selon la Norme Belge NBN EN 1401-1 et ils appartiennent à
la classe SN 2 ou plus élevée. Ils peuvent être à bouts lisses
ou manchonnés et munis d’un joint d’étanchéité conforme à
NBN EN 681-1 ou NBN EN 681-2. Les conduites enterrées sont
dans les couleurs suivantes :
• rouge-brique (approximativement RAL 8023) :
Pour les raccordements domestiques des eaux usées
sanitaires (salle de bain, cuisine,...) ou fécales (toilettes).
Les raccords portent également la marque BENOR selon la
Norme Belge NBN EN 1401-1. Les raccords doivent respecter
les dimensions, avec des tolérances selon la norme mentionnée.
Quelle que soit la situation de montage, le raccord doit être
étanche à l’eau. Même en cas de déformation, il n’y aura pas
de fuite sous une pression interne de 0,5 bar. L’étanchéité à
l’air est testée à -0,3 bar.
Pour le raccordement à l’égouttage de rue, des manchons de
serrage ou des selles de piquage seront utilisés s’il s’agit d’un
tuyau PVC et des manchons intermédiaires PVC/béton s’il s’agit
d’un tuyau en béton. Les manchons intermédiaires sont composés d’une part d’un joint d’étanchéité à lèvre en élastomère,
pour le raccordement du tuyau PVC et d’autre part d’un anneau
en élastomère, pour assurer l’étanchéité avec le tuyau béton.
Le trou dans le tuyau béton doit être foré moyennant un foret
diamanté afin de garantir une étanchéité parfaite. Ces travaux
ne peuvent être réalisés que par des entrepreneurs spécialisés
ayant l’outillage approprié et l’expérience nécessaire.
Si nécessaire, une possibilité intermédiaire d’un système
mixte à un système séparé, devra être prévu moyennant
des chambres de visite en PVC, fabriquées à base de tuyaux
BENOR qui jouissent d’un agrément technique UBAtc-ATG.
Tous les tuyaux portent une garantie de reprise KURIO
RECYCLING (marquée sur les tuyaux) : des déchets de
conduites thermoplastiques doivent être collectés sous
conditions spécifiques par le système de collecte national géré
par KURIO asbl pour ainsi garantir leur recyclage sous forme
de matière première.
31
32
2.3. Feuilles et membranes
Le PVC est régulièrement utilisé comme barrière pour protéger
un bâtiment contre les dégâts d’eau, que cela soit de l’eau
de pluie ou de l’humidité ascensionnelle. Ou alors comme
récipient tel un bassin de rétention pour des eaux d’extinction
ou autres.
Les caractéristiques du PVC permettent également de réaliser
des toitures en structures légères pour toutes sortes d’activités.
Il s’agit ici de PVC souple, obtenu en mélangeant des
plastifiants au PVC. De quoi s’agit-il ?
La formulation du PVC prévoit des additifs, tels des colorants,
des stabilisants, des lubrifiants, des charges, etc. Tout ceci ne
nous donne toujours pas de produit souple ! Pour la réalisation
par exemple de membranes ou de feuilles il faudra ajouter des
plastifiants. Ceux-ci sont des liquides huileux, qui mélangés à
la résine de PVC lui octroient cette flexibilité extrême. Pensons
au ballon de plage gonflable, au ciré imperméable, etc. L’action
de ces plastifiants est à comparer avec l’effet d’un peu d’eau
mélangée à de l’argile, ou encore une bonne cuiller d’huile
dans une casserole de spaghettis collants. Ce sont donc bien
plus que des additifs, ils déterminent vraiment la structure
et les caractéristiques finales de la matière plastique. Les
plastifiants qui sont mis en œuvre ici sont généralement du
type phtalates, adipates, citrates, etc. Ce sont des liquides
inodores et incolores. Il existe une centaine de types différents,
dont surtout plusieurs types de phtalates.
Bon à savoir : Phtalates
Les médias nous ont beaucoup parlé des phtalates ces derniers
mois. Que ce passe-t-il ?
A l’origine du regain d’attention il y a une étude où une
dose importante de DEHP (di-éthyle hexyle phtalate) est
administrée à des animaux (rongeurs) de laboratoire, ce qui
a résulté en un accroissement du risque de lésions du foie
chez ce type d’animaux. Mais le métabolisme humain est
fondamentalement différent du métabolisme des rongeurs.
Les effets constatés auprès des rongeurs n’apparaissent pas
chez l’homme. Sur base du principe de précaution, l’usage
de phtalates a pourtant été récemment interdit par l’UE pour
les jouets pouvant être mis en bouche et destinés aux jeunes
enfants. La conclusion des études de risque ( Risk Assessment )
de l’UE précise toutefois qu’il n’y a aucun risque pour l’usage
de ces plastifiants en PVC souple dans le secteur de la
construction.
D’un point de vue technique
Les membranes en PVC sont souvent renforcées d’une âme
textile, le plus souvent du polyester, et appelés communément
PVC composites. Les membranes PVC sont tout particulièrement
appréciées pour les propriétés suivantes, qui viennent
conjuguer les propriétés intrinsèques du PVC :
• Dans le cas de revêtement de toiture, un poids nettement
inférieur aux produits concurrents bitumineux
• Assemblage des lés sans flamme, donc une sécurité
incendie assurée
Une membrane mise en place suivant les règles de l’art aura
une durée de vie bien supérieure à la période de garantie. De
plus, lors de la démolition du bâtiment ou du remplacement du
revêtement, celui-ci pourra très bien être recyclé.
Des techniques de recyclage tel Vinyloop® permettent de séparer
la fibre de la résine PVC, et de recycler les deux fractions de façon
indépendante.
Toutefois, si le recyclage ne s’avère pas économiquement
rentable, il reste toujours l’incinération propre avec récupération
d’énergie comme technique de recyclage intéressante.
Il existe déjà des filières de collecte (tel Interseroh) qui
canalisent les membranes en fin de vie vers des sociétés de
recyclage. Consultez votre fournisseur pour en connaître les
détails. Ici aussi, comme souvent en matière de recyclage,
la façon de collecter est primordiale. Il est important que le
fournisseur du nouveau revêtement et le client se mettent bien
d’accord sur les modalités d’enlèvement de l’ancien produit.
Si possible, le PVC à enlever sera découpé en lés de 1 m de
largeur, et enroulé ou plié pour permettre un transport et un
traitement optimal.
Qu’en est-il des applications de ce type de membranes ?
Rien qu’en Belgique, nous comptons d’innombrables halls
d’exposition, chacun pouvant abriter plusieurs terrains de
foot, qui sont durablement recouverts d’une membrane PVC
placée selon les règles de l’art. Des halls de sport ou des
grands magasins sont des exemples types, mais d’autres
applications plus modestes telles des étangs ou des piscines
en sont équipés. Placées sous les fondations, les membranes
arrêtent également l’humidité ascensionnelle.
33
Récemment, la construction du stade de la Coupe du Monde de
Football « Stade de France » à Paris (80.000 places) a permis
de valoriser les membranes PVC dans différentes applications
au sein de ce chef d’œuvre architectonique complexe et
ingénieux.
La toiture est recouverte de 50.000 m2 de membrane PVC , pour
assurer l’étanchéité, certes, mais le choix était aussi déterminé
par les caractéristiques suivantes :
• La flexibilité, pour compenser les dilatations du toit
•La mise en œuvre aisée, pour épouser les formes
complexes
• les techniques de mise en place, sans flamme
• ses excellentes références
• ses qualités esthétiques
• son faible coût
• son faible poids ( +/- 1.5 kg par m2)
Une autre application particulière de ce type d’article se
retrouve dans le domaine du support publicitaire. Le PVC est
particulièrement bien adapté comme support d’impression, et
se prête ainsi à l’usage de bâches et de banderoles imprimées
de photos ou de textes. Ceux-ci servent de plus en plus
comme protection et de trompe l’œil autour d’échafaudages
par exemple. Ceci est certainement un avantage au point de
vue environnement visuel ! Il est clair que ces banderoles et
bâches peuvent être recyclées après usage, que ce soit par
simple découpage et fabrication d’article de consommation
– sacs à main – ou par recyclage classique.
Même là où il n’est pas visible, le PVC joue son rôle. Le soussol du stade était tel que du gaz contenant des hydrocarbures
pouvait s’en échapper. Une membrane PVC imperméable à ces
gaz a donc été mise en place à 1 m de profondeur, et a ainsi
protégé le gazon du stade.
Le terme « membrane » est également utilisé pour un autre type
de surface, à savoir les textiles enduits. Ceux-ci comportent
toujours une âme en fibres textile. Ce tissu (généralement
du polyester) sera enduit de part et d’autre de pâte PVC, et
est destiné à la fabrication de géotextiles, de bâches, de
rideaux , de tentes et même de toitures complètes. Il peut
y avoir également une couche de finition (type vernis) en
acrylate ou en polyuréthanne. Ce matériau est par la force
des choses soumis aux attaques des rayons UV de la lumière,
et doit donc y être très résistant. Une formulation adaptée et
l’usage du bon plastifiant feront que le PVC tout comme le
polyester resteront souple et flexible le temps requis pour
l’usage du produit. Techniquement parlant, ces membranes
supportent une élongation de 15 à 20% , en plus des autres
caractéristiques évidentes telles l’étanchéité ou la flexibilité.
Un biocide est ajouté pour combattre la prolifération microbienne en surface.
35
Toits Verts
Depuis quelques années nous constatons un intérêt particulier
pour des toits verts ou toits végétaux, et ceci n’est pas
un phénomène local. L’urbanisation croissante n’y est
certainement pas étrangère, et cette solution ponctuelle et
locale offre une solution à la recherche d’espace vert.
Les divers avantages des toits verts concernent aussi bien
l’environnement que le bâtiment même. L’avantage écologique
va de soi, tandis que d’autres avantages sont :
Ce type de construction offre évidemment suffisamment de
sécurité en matière de résistance contre la perforation des
racines. L’étanchéité est assurée par la membrane PVC.
•La rétention des eaux de pluie : une partie ( quelque
30% ) des eaux de pluie s’évaporera, le reste pourra
être collecté et réutilisé après avoir percolé à travers
la végétation. Ceci régulera également le débit d’eau à
évacuer en cas d’averses importantes.
•La protection du toit : Le toit sera protégé des rayons UV
et d’éventuels dégâts mécaniques, ce qui prolongera la
longévité de la couche d’étanchéité
Un substrat ( couche de terre ) de 3 cm d’épaisseur suffit déjà
pour permettre une végétation de mousses et de gazon. Au
plus épais cette couche, au plus grandes pourront être les
espèces plantées. Pour ce qui est du surpoids, un calcul
rapide peut être fait en prenant 10 kg par mètre carré et par
cm d’épaisseur. Un toit végétal peut même être envisagé sur
une toiture inclinée à 45° , moyennant quelques précautions.
•L’absorption non négligeable du bruit
•Un plus grand confort par l’amélioration de l’isolation
thermique, qui se traduit par de plus faibles écarts de
température dans le bâtiment en question.
Quelle et la composition d’un toit vert ?
1. Végétation
2. Substrat ( ancrage des racines, éléments nutritifs)
3. Couche de rétention d’eau
4. Filtre
5. Couche de drainage
6. Couche de protection
7. Membrane PVC d’étanchéité
8. Isolation thermique
9. Ecran pare vapeur
10. Structure porteuse
2.4. Installations électriques
37
Le secteur électrotechnique est grand consommateur de
matière synthétique, dont le PVC. Les applications en sont :
•l’isolation de câblage
•l’électroménager brun et blanc ( terminologie pour
l’électroménager courant ) y compris l’équipement
informatique
Ce seront surtout les caractéristiques suivantes qui seront
appréciées pour ces applications :
1
2
•isolation électrique excellente, et ce sur une large
plage de température
•liberté des formes
•résistance aux UV et aux atmosphères agressives
•retardateur de feu
•facile en entretien
•longue durée de vie
3
4
5
6
7
8
9
10
3
Applications dans
d’autres secteurs
3.1. Soins de santé
Pendant déjà un demi siècle, le PVC a profité au secteur de
soins de santé. Nombre de vies ont pu être sauvées grâce à la
mise en œuvre de matières plastiques, et de PVC en particulier.
Il faut savoir que plus de 25 % des équipements médicaux en
matière synthétique sont en PVC.
Nous le retrouvons dans les applications très diverses :
•poches à sang
•cathéters
•toutes sortes de conduites et petits tubes;
•gants chirurgicaux
•masques à oxygène
•emballages stériles
•équipement médical divers
Le PVC peut être parfaitement transparent, et grâce à cela il est
par exemple possible de suivre de façon précise le flux d’une
transfusion. L’apparition de bulles d’air ou une obstruction
sont immédiatement remarquées et remédiées, ce qui réduit
fortement le risque de complications.
En matière d’emballage pour le sang, le PVC est le produit par
excellence. Le fait que le PVC permet d’avoir une étanchéité
parfaite n’y est pas étranger. Avant le PVC, il fallait des
raccords, voire des bouchons, ce qui augmentait le risque
de fermeture non étanche et donc le risque d’infection. Une
conduite non étanche permet à l’air de s’introduire, de créer
une bulle d’air, d’où risque d’embolie. Les caractéristiques
du PVC sont une garantie supplémentaire pour la santé des
patients et du personnel soignant.
Les caractéristiques suivantes seront surtout appréciées pour
ces applications :
•Sécurité
•Stabilité chimique
•Compatibilité avec le peau / sang
•Transparence et clarté;
•Résistance et flexibilité
•Possibilité de stérilisation;
•Faible coût
3.2. Emballage
Le PVC est aussi bien utilisé pour les emballages de produits
alimentaires que pour les produits pharmaceutiques. Le grand
avantage de l’utilisation du PVC comme matériau d’emballage
réside dans ses propriétés uniques qui font en sorte que les
légumes et la viande restent plus longtemps frais. La possibilité d’imprimer du texte sur le PVC constitue également un
atout. Le matériau constitué de PVC et d’une couche barrière
de PVDC ( polydichlorure de vinyle ) est appelé matériau
composite, et est couramment utilisé.
Dans le secteur médical, le PVC est utilisé pour emballer des
produits stériles et des médicaments. Les blisters en PVC, très
pratiques, protègent les médicaments contre l’oxydation.
39
40
3.3. Secteur automobile
La durée de vie moyenne d’une voiture est actuellement
de 17 ans ! En 1970, elle n’était que de 11 ans. Le PVC a
particulièrement contribué à cette prolongation. En Europe de
l’Ouest, une voiture contient actuellement de 10 à 16 kg de PVC.
L’application d’une couche de protection de bas de caisse n’en
est qu’un exemple.
D’autres applications courantes sont le revêtement de portes et
de tableau de bord. Le PVC des revêtements intérieurs assure une
absorption du bruit, et augmente ainsi le confort du conducteur
et des passagers, tout en diminuant le facteur stress.
3.4. Autres applications
Diverses autres applications de tous les jours font appel au
PVC.
Les pièces en PVC peuvent bien sûr être recyclées, tant en
nouvelles pièces pour automobile que pour d’autres secteurs.
La sécurité est l’exigence la plus stricte lors de la conception
d’une voiture, en plus évidemment de l’aspect esthétique, et le
PVC y joue un rôle essentiel. Prenons le tableau de bord avec
air bags intégrés. Les exigences techniques sont très sévères à
ce niveau. Ils doivent être opérationnels à température élevée
mais aussi à température très basse (conditions climatiques
différentes en fonction du pays ). De nombreux essais sont la
seule garantie de réussir une bonne formulation de PVC .
Les caractéristiques suivantes seront appréciées dans le
secteur automobile :
•Augmentation de la durée de vie
•Moindre consommation d’énergie
•Contribution à la sécurité des passagers
•liberté des formes
•Confort acoustique
•Diminution du prix de revient
•Recyclable
41
4
42
Qu’est-ce que
le PVC ?
4.1. Le PVC confirme sa place dans
l’écologie industrielle
Tous les produits dont question dans cette brochure ont en
commun leur matière première : le PVC.
Il est donc grand temps de s’attarder brièvement sur l’origine
et la fabrication de ce polymère.
Le PVC ( Polychlorure de vinyle ) est une des matières
plastiques modernes qui connaît le plus grand succès. Il est
utilisé dans notre vie quotidienne pour diverses applications et
joue un rôle prépondérant dans la protection de notre santé et
dans notre sécurité.
Le PVC fût découvert déjà au dix-neuvième siècle, mais les
premières applications du PVC virent le jour en Allemagne
en 1931. Aujourd’hui, ce sont 30 millions de tonnes qui sont
mondialement mises en œuvre chaque année, grâce à son bon
rapport prix/qualité, sa durabilité, ses qualités auto extinguibles
et sa mise en œuvre aisée.
Actuellement, la plupart des pays industrialisés ont des unités de
production de PVC. La croissance de la consommation annuelle
mondiale est de l’ordre de 4 à 7 %.
Evolution de la production de résine PVC, exprimée en kilotonnes
( 1000 tonnes )
35000
29400
30000
(2004)
25000
20000
17500
15000
11400
10000
6000
5000
0
50
220
1950
1500
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Le PVC est mis en œuvre depuis plus d’un demi siècle, et
il s’est parfaitement adapté aux exigences techniques et
environnementales au fil du temps. Comme n’importe quelle
industrie, l’industrie du PVC est soumise aux réglementations
nationales et internationales, et de plus, elle peut démontrer
qu’elle s’inscrit activement dans le concept de l’écologie
industrielle.
Quatre thèmes sont souvent cités dans cette démarche :
•Veiller à prolonger au maximum la durée de vie
d’un produit
•Veiller à limiter les émissions de produits toxiques
lors de la production
•Veiller à limiter la consommation de carbone fossile
•Veiller à boucler au mieux le cycle de vie du produit
Durée de vie :
Le PVC est une matière imputrescible. Grâce à sa formulation, il est également résistant aux attaques des rayons UV.
L’expérience nous apprend que les applications « enterrées »,
tubes et conduites, gardent leurs caractéristiques techniques
après plus de 50 ans d’usage, preuve à l’appui. Ceci vient
confirmer les études de vieillissement accéléré effectuées en
laboratoire. Nous ne connaîtrons la durée de vie réelle que
dans plusieurs dizaines d’années…! Quant aux applications
du type châssis de fenêtres, et pour le peu de châssis qui sont
actuellement mis sur le marché du recyclage, ils sont dans la
plupart des cas remplacés suite à une rénovation du bâtiment,
et non pas pour des raisons d’usure ou de dysfonctionnement.
Les produits en PVC n’ayant pas de « date de péremption »,
ils ont une durée de vie naturelle quasiment illimitée.
43
44
Limiter les émissions
Boucler le cycle de vie du produit
La production de PVC fait appel à des techniques de
production ayant été fortement améliorées au fil du temps. Ces
améliorations ont concerné entre autres l’usage d’additifs, où
les additifs ayant trop d’impact négatif sur l’environnement ont
été remplacés ou sont en voie de l’être, tels le cadmium ou le
plomb . Pour ce qui est des émissions lors de la production : les
membres de l’ECVM (le Conseil Européen des Producteurs de
PVC) se sont engagés, déjà en 1995, à appliquer des pratiques
environnementales qui vont plus loin que les exigences
législatives nationales ou internationales. Des organismes de
contrôle vérifient régulièrement l’application des ces pratiques.
Le sérieux de cette approche a été reconnu en 1998, lors la
convention OSPARCOM, où les pays signataires ont également
accepté de les mettre en œuvre, dans un souci de protection
de l’environnement, en les reconnaissant comme BAT et BEP
( Best Available Technique et Best Environmental Practice ).
Aujourd’hui, le recyclage du PVC ne permet pas encore de
retourner aux matières premières, à savoir le sel et le pétrole.
Lorsqu’ arrivé en fin de vie, après plusieurs cycles de recyclage,
le PVC ne pourrait plus être recyclé par des techniques
économiques, il y a encore moyen d’utiliser l’équivalent
pétrole une deuxième fois par le biais de l’incinération propre
avec récupération d’énergie (càd réutilisation du contenu
énergétique, soit près de 50 % en poids de la résine).Ceci
permet également de récupérer la fraction sel sous forme de
résidus d’épuration de traitement des fumées (par exemple
procédé sec Neutrec® au bicarbonate de sodium, ou lavage
à la lessive de soude caustique ). Et cette fraction là est bien
bouclée à 100 %.
Limiter l’usage de carbone fossile
Le PVC est un polymère à base de deux matières premières :
pour 43% d’éthylène, produit pétrolier, et pour 57 % de sel
(chlorure de sodium). Là où la plupart des autres polymères
utilisés en construction sont fabriqués à partir de 100 %
de carbone fossile, le PVC lui n’en est qu’à moins de 50% !
Il faut également intégrer ici la réutilisation importante du
produit, que ce soit sous sa forme intégrale (la réutilisation de
l’ensemble d’une fenêtre est courante, par exemple), ou sous
forme de recyclage (voir point suivant) où le recyclât peut être
incorporé soit dans un même type de produit, soit parfois dans
un autre. Ceci assure une utilisation maximale des ressources
naturelles mises en œuvre.
Une percée importante pourrait être la mise en œuvre
d’éthylène produit à base de biocarburant. Même si cela n’est
pas encore à l’ordre du jour, d’aucuns n’excluent pas cette
possibilité si les conditions technologiques et économiques
sont réunies.
Un autre effet bénéfique de l’utilisation de châssis de fenêtres
en PVC sur la consommation de carbone fossile est obtenu
grâce aux performances d’isolation thermiques. Des exemples
en sont donnés au chapitre « Profilés ». Cette économie de
consommation d’énergie est d’autant plus importante qu’elle
s’étend non seulement sur toute la durée de vie du produit,
mais elle est également valable pour garder la fraîcheur
à l’intérieur, par temps chaud ou dans des régions à climat
chaud, où la consommation du climatiseur d’air bénéficie des
performances isolantes.
4.2. Caractéristiques du PVC
Le PVC est fabriqué à partir de deux matières premières
naturelles : le pétrole et le chlorure de sodium NaCl ( = sel
de cuisine ). Le pétrole fait office de source de carbone, le sel
apporte le chlore.
Il est sans doute bon de rappeler que pour fabriquer ce polymère,
il est fait appel pour 57 % des matières premières aux gisements
infinis de sel naturel.
Comme tous les polymères, le PVC est une longue chaîne
composée d’éléments identiques ou monomères. Pour le PVC,
il s’agit du chlorure de vinyle monomère (CH2=CH-Cl). Une
molécule de PVC contient 750 à 1.500 monomères.
Le polymère de base du PVC est une poudre blanche inerte.
La structure du polymère de base peut en réalité être comparée
à celle d’un chou-fleur.
Ce polymère de base du PVC est mélangé à différents additifs
avant de pouvoir être transformé. Ces additifs sont également
responsables de la grande variété qui existe entre les différents
produits en PVC au niveau de leurs propriétés. Les produits en
PVC peuvent être soit rigides, soit semi rigides ou même flexibles ; ils peuvent aussi être opaques, transparents ou colorés.
Les caractéristiques dépendront de l’application du produit fini.
45
46
La formulation d’un PVC ressemble donc fort à une recette
de cuisine : que souhaite le client ? Selon le souhait du client,
le produit sera fourni d’après les spécifications négociées
préalablement, que ce soit la flexibilité, la couleur, la dureté,
la structure superficielle, le touché, etc. Dans le jargon, ne
dit-on pas une recette de PVC ? D’où toute l’importance de
l’expérience au niveau de la formulation de PVC !
La production de la résine PVC
Dans un grand récipient (autoclave), on mélange fermement
le MVC avec une certaine quantité d’eau ( formation d’une
longue chaîne d’éléments de MVC ). Lorsque 90 % du MVC
est polymérisé, la réaction est arrêtée. Après séchage et
tamisage, le PVC est stocké et emballé sous forme de poudre
blanche inerte.
Transformation du PVC en produit fini
4.3. Production et transformation
de PVC
Le processus de production comprend cinq étapes :
•Extraction du pétrole et du sel.
•Production de chlore et d’éthylène
•Synthèse du chlorure de vinyle monomère (MVC) à partir
du chlore et de l’éthylène.
•Polymérisation (constitution d’une chaîne moléculaire)
du chlorure de vinyle en chlorure de polyvinyle (PVC)
•Transformation du PVC en produit.
En fonction de l’application, différentes substances sont
mélangées à la poudre de PVC. L’ajout de ces substances
permet d’une part un meilleur façonnage et détermine d’autre
part les caractéristiques du produit fini.
Le mélange obtenu, appelé compound, pourra maintenant
être mis en œuvre (par injection, extrusion, calandrage) pour
obtenir le produit fini souhaité.
Figure 7: schéma de production du PVC
3EL
.A/(
%LECTROLYSE
%LECTRICITÏ
47
#HLORE
Nous n’aborderons pas l’extraction du pétrole et du sel. Nous
parcourons les autres étapes.
0RODUCTION
-6#
-6#
0RODUCTION
-6#
06#
06#
La production de chlore
Le chlore est produit par électrolyse du sel de cuisine
(chlorure de sodium ou NaCl). Par cette électrolyse, du chlore
gazeux (Cl2) se dégage à l’anode, et de la soude caustique en
solution (NaOH) et de l’hydrogène (H2) à la cathode. La soude
caustique est un produit chimique de grande consommation
et est notamment utilisée dans l’industrie du papier, de
l’aluminium et des savons ainsi que pour l’épuration des eaux
et le nettoyage des bouteilles en verre.
La production du monomère de chlorure de vinyle
La production du MVC (chlorure de vinyle monomère), l’élément
structural du PVC, se fait en 2 étapes.
Dans une première étape, l’éthylène et le chlore (ou du chlorure
d’hydrogène, HCl ) sont combinés par chloration directe ou
oxychloration au dichloréthane (EDC). Ce dichloréthane est
ensuite craqué en chlorure de vinyle monomère et en chlorure
d’hydrogène. Le chlorure d’hydrogène est recyclé dans le
processus d’oxychloration.
0ÏTROLE
%THYLÒNE
2AFFINAGE
0ROPYLÒNE
48
4.4. Additifs
L’utilisation variée du PVC est rendue possible grâce aux
propriétés intéressantes du polymère combinées aux procédés
de transformation et à l’ajout d’additifs. Il existe ainsi une
grande variété de types de PVC aux propriétés diverses.
Les propriétés mécaniques du PVC peuvent varier d’une
extrême rigidité à une très grande souplesse par l’addition
contrôlée de plastifiants. L’ajout de toutes sortes de pigments
permet de colorer le PVC.
Les principaux additifs utilisés dans la transformation du
PVC sont des stabilisants, des plastifiants, des pigments, des
charges, des lubrifiants et des retardateurs de feu.
Stabilisants
Exposées à des températures élevées, à des produits
chimiques oxydants ou aux rayons UV, les matières plastiques
risquent de s’abîmer et de se dégrader. Les stabilisants font en
sorte que les matières plastiques restent stables même dans
ces conditions. Le choix du stabilisant dépend de l’application
ainsi que des exigences techniques auxquelles le produit doit
répondre, de la législation et du prix de revient.
Plastifiants
Le PVC seul est un matériau rigide. L’ajout de plastifiants
permet de le rendre flexible. On obtient ainsi du PVC souple
dont le champ d’application est très large : emballages, câbles,
tuyaux d’arrosage, jouets,… Par ailleurs, des plastifiants sont
également utilisés dans des applications comme les peintures,
les produits en caoutchouc et certains cosmétiques.
Les plastifiants les plus utilisés dans le PVC sont des esters
organiques à haut point d’ébullition comme les phtalates, les
adipates et les organophosphates. Ceux qui sont de loin les plus
utilisés sont : le DINP (di-iso-nonyl phtalate), le DIDP (di-isodecyl phtalate) et le DEHP (di-éthylhexyl phtalate), également
connu sous le nom de DOP (dioctylphtalate). En raison de son
application étendue, il s’agit d’une des substances chimiques
ayant fait l’objet du plus grand nombre d’études. Les phtalates
ne se dégagent du PVC qu’en faible quantité et se dégradent
facilement dans la nature.
Pigments
Grâce à l’ajout de pigments, on peut obtenir des matières
plastiques dans pratiquement tous les coloris. Certains
pigments sont toxiques (surtout ceux contenant des métaux
lourds) et leur utilisation est restreinte par la législation
nationale et internationale.
Charges
Les charges sont utilisées, entre autres, pour augmenter la
résistance au feu et renforcer certaines propriétés physiques. Les
charges les plus utilisées sont la craie, le talc et la dolomite.
Lubrifiants
Les lubrifiants facilitent la transformation du PVC et contribuent
à ce que ce dernier n’adhère pas aux surfaces de contact
métalliques des machines. Il s’agit de cires organiques,
d’alcools gras, d’acides gras, d’esters ou de sels métalliques.
Retardateurs de feu
Le PVC rigide est retardateur de feu par nature. Des retardateurs
de flamme sont souvent ajoutés au PVC souple étant donné que
l’ajout de plastifiants augmente son inflammabilité. Bien que la
résistance au feu du PVC soit en général plus élevée que celle
d’autres matières plastiques, l’ajout de certains retardateurs
comme les oxydes de métal peut encore augmenter cette
résistance.
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5
50
Etudes confirmant
la durabilité du
PVC
Quelques références pour illustrer la durabilité des produits
en PVC :
1 -L’Université polytechnique de Catalogne a publié une étude
comparant les fenêtres en PVC, en bois et en aluminium
du point de vue de leur consommation d’énergie et
des émissions de CO2 (gaz à effet de serre) liées à leur
production, leur utilisation et leur fin de vie. L’étude, menée
dans la région de Barcelone sur base de données locales,
est représentative de la situation espagnole.
Les chercheurs ont déterminé une méthodologie leur
permettant de chiffrer la consommation d’énergie et
les émissions de CO2 d’une fenêtre standard (de 1,34m x
1,34m) aux différents stades de son cycle de vie : extraction des matières premières et production, assemblage,
transports, utilisation pendant 50 ans, recyclage.
Il ressort de l’étude que la fenêtre globalement la moins
gourmande en énergie et étant responsable du moins
d’émissions de CO2 est la fenêtre à double vitrage avec
des châssis en PVC comprenant 30% de PVC recyclé.
2 - Le laboratoire EMPA (institut officiel Suisse de recherche
en science des matériaux et en technologie.) à St Gallen
a vérifié une étude faite pour l’industrie des matières
plastiques. L’étude décrit l’usage des matières plastiques
en Europe et l’énergie consommée par ce secteur.
Parmi les applications des matières plastiques qui pourraient être remplacées par des matériaux concurrents, 75%
sont étudiés par cas de figure. Le remplacement par
d’autres matériaux signifierait une augmentation, calculée
sur le cycle de vie complet de l’article en question :
•de 26% d’énergie consommée, soit l’équivalent d’une
file de 84 km de supertankers de brut …
•de 56% de gaz à effet de serre ( 97 millions de tonnes par
an), soit l’équivalent des rejets des gaz d’échappement
de toute la population allemande qui irait 4 à 5 fois à la
Riviera Italienne en voiture…
3-O
n ne peut pas taxer le Green Building Council aux EtatsUnis ( USGBC ) d’être particulièrement en faveur du PVC,
mais fin 2004 il a pourtant publié un rapport provisoire
qui décrit le PVC comme « un produit comme un autre » .
Le document “Assessment of technical basis for a PVC
related materials credit in LEED® “ compare les différentes
études de cycles de vie ( LCA ) et études de risques
( Risk Assessments ) des produits en PVC et des produits
en matériaux concurrrents. Les paramètres d’impact
repris au EPA ( agence Américaine pour la protection de
l’environnement ) furent également pris en compte. Leur
préoccupation était : il y a-t-il des évidences matérielles
pour classer tel ou tel matériau comme « nocif » pour
l’homme ou pour son environnement ?
Leur première conclusion s’énonce ainsi :
Using current data for LCA and Risk Assessment, our
analysis of the chosen building material alternatives
shows that PVC does not emerge as a clear winner or loser.
In other words, the available evidence does not support a
conclusion that PVC is consistently worse than alternative
materials on a life cycle and environmental and health
basis.
“ Sur base des informations de cycles de vie et d’études
de risques disponibles pour les produits de construction
en divers matériaux, nous ne pouvons pas conclure que le
PVC en sorte toujours le moins bien. En d’autres termes,
il n’y a pas de preuves matérielles démontrant que le PVC
soit moins performant que d’autres matériaux en matière
de LCA ou de risques pour l’environnement ou la santé
humaine ».
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4 - Cette conclusion n’est pas vraiment étonnante. Quelques
mois plus tôt, les conclusions d’une étude commanditée
par la Commission Européenne allaient dans le même sens.
L’étude “Life Cycle Assessment of PVC and of principal
competing materials” est une compilation des différentes
études LCA disponibles pour des produits en PVC ou en
matériau concurrent, dans le but d’évaluer le niveau
de connaissance et de dépister d’éventuelles lacunes
d’information. Le rapport aborde différents produits dans
le secteur de la construction. Les conclusions pour les
châssis de fenêtres sont :
5 - Nos voisins du Nord ont souvent une longueur d’avance
en matière de législation environnementale, et les pays
Scandinaves en particulier. L’exemple du Danemark en
est d’autant plus frappant. Les autorités Danoises étaient
d’avis que les déchets de construction en PVC étaient une
menace pour l’environnement, et, en 1999, imposaient
une taxe sur ce matériau dans ces applications là. Ceci a
duré jusqu’en février 2004. La taxe fut annulée suite aux
efforts que l’industrie du PVC a faits en vue de favoriser
la collecte et le traitement de ces déchets. Un débat
parlementaire entérinait la décision.
For windows, one of the most important PVC applications,
the available studies conclude that there is no “winner” in
terms of a preferable material since most of the studies
conclude that none of the materials has an overall
advantage for the standard impact categories.
6 - Les Pays Bas ( fondation «Recherche pour la Construction» )
ont publié le «Nationaal pakket Duurzaam Bouwen»
(« Recommandations Nationales pour Constructions Durables » ). Au sein de ces avis, le PVC est recommandé pour
ses propriétés de durabilité, son comportement environnemental et sa facilité de mise en œuvre. Pour ces mêmes
raisons, le Centre de Construction Durable à Heusden
Zolder héberge également des produits de construction
en PVC.
“Les études disponibles concluent que pour ce qui est
des châssis de fenêtres, soit le marché le plus important
pour le PVC, il n’y a pas de vainqueur en matière de
matériau, du fait qu’aucune de ces études ne met en
avant un avantage systématique pour tel ou tel matériau
pour les paramètres standard d’impact. »
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Liens utiles
Belgochlor : Fédération belge des producteurs de chlore
http://www.belgochlor.be/
Fedichem :
Fédération belge des industries chimiques
www.fedichem.be
Benor, Bureau de Normalisation (anciennement IBN) :
http://www.ibn.be/FR/benor.htm
EMSO :
Egouttage en matières synthétiques, optimalisé
http://www.emso.be/
CEDUBO :
Centrum Duurzaam Bouwen, Heusden Zolder
(centre pour la construction durable)
http://www.centrumduurzaambouwen.be/
PVC-INFO :
Association Belge pour la promotion du PVC et de ses applications
www.pvcinfo.be
ECPI :
Association Européenne des producteurs de plastifiants
http://www.ecpi.org/
Recovinyl :
Association Européenne pour le recyclage du PVC
www.recovinyl.com
ECVM :
Association Européenne des producteurs de PVC
http://www.ecvm.org/
TEPPFA :
Association Européenne des producteurs de conduites et
accessoires en PVC
www.teppfa.com
EPPA :
Association Européenne des producteurs de profilés en PVC
http://www.eppa-profiles.org/
EuPC :
Association Européenne des transformateurs de matières
plastiques
http://www.eupc.org/
Site de l’Union Européenne, concernant le thème PVCenvironnement
http://europa.eu.int/comm/enterprise/chemicals/sustdev/
pvc_en.htm
Febelplast :
Fédération belge des producteurs et transformateurs de
matières plastiques
www.fedichem.be/fechiplast
US Green Building Council
www.usgbc.org
Vinyl 2010 :
Engagement volontaire de l’industrie européenne du PVC
www.vinyl2010.org
BBRI :
Belgian Building and Research Institute
(anciennement CSTC )
www.bbri.be
55
Les photos aux pages suivantes nous ont été remises par :
56
Deceuninck : 8, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 28, 32, 46, 48, 50, 52, 54, 56
KURIO-EMSO : 33
LVM : 42, 40
Renolit (Alkor Draka) : 38, 39
Solvay :43, 40
SolVin :26, 43, 40, 41
Urban Media : 36, 37
Wymar : 13, 24, 30, 44
vzw PVC-INFO Belgium asbl
Tel : 03 454 31 72
Fax : 03 454 53 82
www.pvcinfo.be
[email protected]
Membres de PVC-INFO, mai 2006 :
sa Deceuninck
sa Dyka Plastics
Febelplast
sa Limburgse Vinyl Maatschappij
sa Renolit ( anciennement Alkor Draka )
sa Resil Belgium ( anciennement Resilium )
sa SolVin
sa Wymar Int.