Dans le développement des smart cities, les matériaux innovants s’avèrent particulièrement importants. Parmi eux, le verre constitue un atout central. A la fois technologique et résistant, sa présence dans les smart cities va permettre de concrétiser de nombreux produits.

Lorsque l’on évoque le concept de smart cities, on pense directement à des villes intelligentes aux bâtiments connectés. Si l’idée globale et ses possibilités technologiques semblent encore futuristes pour certaines personnes, il faut savoir que les premières solutions voient déjà le jour. Parmi elles, on peut notamment s’intéresser aux verres intelligents. La complexification technologique des matériaux utilisés dans le secteur de la construction constitue en effet une des pistes principales dans l’élaboration des smart cities. Et le verre, de par sa malléabilité, permet de bâtir les villes de demain. La filière active dans la fabrication de ce matériau a en outre réalisé des progrès techniques majeurs durant ces dernières années.

Le verre est aussi le matériau qui traduit le mieux le concept de transparence. Une qualité toujours plus mise en avant dans notre société. Dans un contexte où les entreprises doivent répondre à une demande d’ouverture de plus en plus forte, les nouvelles constructions incarnent ce désir de visibilité. Ce qui explique notamment le fait que le verre constitue aujourd’hui le matériau phare des façades. Très peu isolant en termes de propriétés thermiques et de nuisances sonores autrefois, le verre permet de respecter des normes constructives exigeantes concernant ces deux paramètres.

«Le verre ne constitue en effet plus un matériau problématique d’un point de vue thermique». C’est ce que confirme Vanessa Buffat, administratrice de Vitrocsa, première entreprise a avoir repris le concept de fenêtre minimale il y a maintenant plus de 25 ans. Sans constituer une solution idéale en matière d’isolation, il est possible de l’utiliser et de limiter les ponts thermiques dans des proportions importantes. Certains vitrages isolants, tels que le double ou triple vitrage, sont utilisés et ne nuisent pas aux performances énergétiques d’un ouvrage.»

Le verre ne constitue en effet plus un matériau problématique d’un point de vue thermique.

Les technologies du verre

Performant d’un point de vue thermique, le verre peut en outre être décliné en de nombreux dispositifs technologiques. Exemple: les vitrages obscurcissant. De manière automatique, en fonction de l’ensoleillement ou en l’activant au moment souhaité, ce type de verre permet de bénéficier d’une surface vitrée plus sombre.

Ainsi, il filtre mieux la lumière du jour et permet de bénéficier de la chaleur solaire. Cette solution est idéale pour améliorer la performance énergétique d’un bâtiment. Mais également pour offrir un meilleur confort. Elle superpose en effet plusieurs couches directement déposées sur le verre pendant sa production. En Suisse, on peut déjà trouver ce produit chez Saint-Gobin. Ce dernier a racheté l’invention américaine et a mis en commun ses brevets et les leurs pour mener aux produits actuels. En Suisse romande, ce système de verre obscurcissant est installé depuis peu sur le roof top de l’Hôtel Beaulac à Neuchâtel, avec le système Vitrocsa, ainsi que sur l’hôtel Warwick à Genève, avec la technologie de SageGlass (n.d.l.r. le nom du vitrage obscurcissant de Saint-Gobin).

Autre technologie: le verre solaire. Le principe consiste à intégrer des cellules photovoltaïques directement au sein du vitrage. Certains bâtiments de grande envergure sont déjà équipés de ce type de technologie. Ils peuvent ainsi bénéficier d’une puissance photovoltaïque plus importante. 

«Encore un peu limitée par les dimensions possibles des surfaces vitrées, cette technologie se développera largement durant les prochaines années, – poursuit Vanessa Buffat – surtout en considérant les problématiques écologiques actuelles et les besoins importants en matière de solutions technologiques durables.»

D’ici quelques années, on pourrait donc bien utiliser ses vitres comme sa tablette ou son smartphone.

Un iPad dans les vitres

Les smart cities sont aussi et surtout celles des outils connectés intégrés. Et dans cette perspective, une des innovations particulièrement attendue concerne les écrans tactiles incorporés au sein des vitres. Futuriste, cette innovation pourrait bien arriver à maturité plus vite que l’on imagine. Les géants du digital et de la construction sont en effet conscients du fort engouement qu’engendre cette possibilité technologique. D’ici quelques années, on pourrait donc bien utiliser ses vitres comme sa tablette ou son smartphone.

«Ce type de technologie me semble tout à fait réaliste, souligne Vanessa Buffat. Je ne m’étonnerais pas de voir apparaître bientôt les premiers écrans tactiles intégrés dans les surfaces en verre. Dans le contexte digital actuel, ce genre de d’évolutions technologiques constituent une suite logique par rapport à ce qui se fait déjà aujourd’hui.»

Courbé ou porteur, le verre sait tout faire 

Outre les nombreuses applications et technologies rendues possibles par le matériau verre, il faut aussi mentionner le fait que les acteurs de la filière ont réalisé d’importants progrès techniques. Dans le secteur de la construction, on voit désormais des bâtiments aux façades courbées réalisées en verre. Une évolution technique majeure, qui permet notamment de concrétiser les projets architecturaux les plus aboutis esthétiquement. Courbé, le verre peut aussi s’avérer particulièrement robuste. Dans ce sens, on parle même aujourd’hui de verre porteur. Une évolution constructive, entre autre motivée par la dématérialisation ainsi que la recherche de légèreté et de transparence qui marquent l’architecture contemporaine. 

Le verre est ainsi devenu un matériau permettant de réaliser les constructions les plus audacieuses. Construits dès les années 1990, les premiers bâtiments dont les structures porteuses s’avèrent invisibles se sont rapidement étendus. Capable d’alléger les charges tout en renforçant la rigidité des façades, le verre peut même être utilisé comme support de toiture.

Fenêtre minimale
Exemple de fenêtre minimale
Exemple de fenêtre minimale

Autre innovation architecturale à mentionner: la fenêtre minimale. Développé durant l’après-guerre aux Etats-Unis, le concept fait aujourd’hui son grand retour. A l’époque, il s’inscrivait principalement dans un contexte de construction moderne et économique. De nos jours, ce type de fenêtres permet d’allier esthétique et hautes performances dans des projets de construction variés. Modernisée par Vitrocsa pour la transposer dans le contexte actuel, la fenêtre minimale répond aux normes actuelles d’étanchéité et d’isolation.

Par rapport aux fenêtres traditionnelles, cette réinvention consiste en fait en une inversion. La fenêtre ne nécessite plus de cadre pour la maintenir. Elle se supporte elle-même, en étant à la fois verre et cadre. Grâce aux structures bien spécifiques et aux profils réduits au minimum développés par Vitrocsa, elle peut se décliner en différents produits tels que des panneaux de verre coulissant sur des roulements à bille. Un principe technique de base simple dont la réalisation s’avère cependant particulièrement complexe. L’ensemble permet ainsi aux occupants et habitants de bénéficier d’un produit esthétique qui se passe du cadre. Principalement destinées aux villas contemporaines, ces fenêtres peuvent par ailleurs être installées sur tout type de construction.

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