Brevet FR2280750A1 — publié le 19760227

La présente invention a pour objet un nouveau mode d'établissement des murs, ainsi que de leurs éléments constitutifs, et leur procédé de fabrication. Les panneaux de façadss préfabriqués porteurs utilisés à l'heure actuelle sont généralement composés de béton lourd dans lequel sont incorporées des feuilles d'isolant de manière à former un sandwich. - Une telle technologie de fabrication ne permet pas de supprimer la totalité des ponts thermiques de la construction. La présente invention, considérée sous un premier aspect, vise à constituer des murs en matériaux lourds revêtus, sur l'ensemble de leur surface d'une enveloppe extérieure isolante continue. Les murs objet de la demande, sont porteurs et comportent un isolant placé sur leur face extérieure et qui les recouvre sur la totalité de leur surface sans laisser subsister aucun pont thermique. Une telle disposition permet notamment d t assurer sans travaux complémentaires une parfaite protection thermique des points singuliers de la construction que représentent - les différentes liaisons des panneaux avec les autres parties de la construction (planchers, refends etc ....) - les encadrements de baies etc ..... - etc ....... Sous un autre aspect, elle vise l'établissement d'éléments de construction comportant uns structure portante en matériaux lourds, revetus sur leur face extérieure d'un voile léger en matière isolante d'une épaisseur fonction du coefficient d'isolation thermique recherchée, et dont les bords sont conformés de manière à assurer par assemblage avec des éléments voisins la continuité de l'enveloppe isolante du mur résultant de cet assemblage. Le voile extérieur peut notamment âtre constitué par une mousse en matière plastique, telle qu'une mousse rigide à base de polyuréthane, une mousse phénolique, une mousse PVC, ou analogue, dans laquelle peut être prévue l'incorporation d'agrégats légers, en particulier en verre ou argile expansé.- Sous un autre aspect encore, elle vise le procédé d'établissement de tels éléments, consistant : soit, à couler sur la partie constituant la structure portante en matériaux lourds, dans un moule approprié, les substances destinées à constituer le voile extérieur isolant précité; cette coulée pouvant notamment être effectuée entre le matériau lourd et un parement extérieur formé par exemple d'un produit fibreux tel qu'un mât de verre; soit à couler sur la partie constituant le voile extérieur isolant en matériaux légers, dans un moule approprié, les matériaux destinés à constituer la structure portante en matériaux lourds précitée après mise en place de systèmes de liaison appropriés; soit à fixer sur la partie en matériaux lourds constituant la structure portante précitée, exécutée in situ, le voile extérieur léger réalisé dans une usine spécialisée, par tous moyens appropriés.- A titre d'exemples et pour faciliter l'intelligence de la description, on a représenté aux dessins annexés Figures 1 et 2, deux formes de réalisation d'un élément de construction de murs suivant l'invention; Figure 3, la vue en perspective d'un voile extérieur préfabriqué à part.- Figures 4 à 12, des vues schématiques montrant comment un voile extérieur préfabriqué peut être fixé sur une structure en matériau lourd et associé à d'autres éléments tels que des menuiseries et des inserts;; Figures 13 et 14 des vues schématiques montrant comment de tels éléments peuvent être raccordés avec joints extérieurs ou intérieurs masqués. Figure 15, une vue schématique d'un montage d'éléments formant un angle. En se reportant aux figures 1 et 2, on voit que les éléments constitutifs d'un mur suivant l'invention affectent la forme d'un panneau comportant une structure intérieure portante 1 en un matériau lourd tel que du béton, avec laquelle est associée une paroi extérieure 3 ci-après dénommée "voile", légère, en une matière thermiquement isolante, les bords de ces éléments étant conformés de manière à assurer, lors de leur assemblage entre eux la continuité thermique, de sorte que le mur constitué de tels éléments, comporte, en quelque sorte, une enveloppe thermique extérieure continue. Sur cette enveloppé d'isolation thermique peut, si on le désire, être apposé un revêtement extérieur de toute nature appropriée tel que peinture, plaques de recouvrement ou analogues. Le voile thermique 3 peut notamment être constitué d'une mousse rigide en une matière plastique telle qu'un polyuréthane, une substance phénolique, soit non chargée, soit dans laquelle, au cours de sa fabrication, on a incorporé des agrégats légers tels que des billes de verre expansé ou de l'argile expansée. En particulier, convient parfaitement à cette application un complexe moulé associant une mousse rigide d'un polyuréthane et des billes de verre expansé; ce matériau, connu commercialement sous la dénomination "ISOBETON" convicnt particulièrement comme matériau extérieur car il n'implique aucune reprise d'eau, ni risque de gel, et présente une suffisante dureté d'épiderme.Comme on le verra ci-après avec plus de détails, ce voile thermique peut être formé par moulage par injection à haute pression des substances destinées à former la mousse dans des moules fermés préalablement remplis de ces agrégats légers.- Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 1, l'élément en forme de panneau comporte à sa partie inférieure un prolongement ou becquet 9 du voile thermique 3 renforcé à sa partie arrière par une épaisseur 29 de la structure an matériau lourd 1. A la partie supérieure du panneau est prévu un prolongement, ou rejingot 30 recouvert par un prolongement 10 du voile isolant 3. On voit, à simple inspection de la figure que la continuité du bouclier isolant de la façade est ainsi complètement assurée. La jonction entre le becquet et le rejingot se fait par du mastic injecté à la pompe entre les panneaux, après pose, le mastic assurant l'étanchéité à l'eau et à l'air.- Dans la variante de réalisation de la figure 2, le rejingot 30 n'est pas recouvert par un prolongement de voile isolant lui-mSme, mais par une simple bavette d'étanchéité 12 habillant le rejingot sur toute sa longueur, qui est destinée à éviter les infiltrations d'eau entre les parties 1 et 3. Les côtés ou rives latérales de ces éléments peuvent être également établis en prévoyant des recouvrements analogues; toutefois, pour la simplicité de la fabrication, ils peuvent être conformés comme indiqué aux figures 13, 14 et 15. Les voiles extérieurs légers 3 se terminent par des tranches planes qui, lors de l'assemblage de deux panneaux voisins sont presqu'au contact. Comme on le voit à la figure 13, on peut améliorer ce contact par l'insertion d'un joint masqué, de tout type approprié (non représenté) dans les fentes t3 prévuss à cet effet dans les voiles 3.En outre, on prévoit dans les structures lourdes 1 des rainures de calfeutrement 15 dans lesquelles, lors de l'assemblage, on coule du béton armé par les aciers 16 laissés en attente sur les rives des panneaux, les aciers 16 étant des aciers de liaison noyés dans le béton de jonction des panneaux. Dans la variante représentée à la figure 14, les voiles isolants comportent également une tranche plane; on a prévu de réaliser le joint au moyen d'un mastic 14 et de le complèter par recouvrement d'une bande 34 insérée dans un revêtement général 35. De même que dans le cas de la figure 14, la structure lourde 1 du panneau comporte des rainures 15 en vue d'une coulée de béton et des aciers de liaison 16. Les rives de panneaux d'angles peuvent être établies de manière analogue, ainsi qu'il est représenté à la figure 15.La rive de ce panneau d'angle 21 comporte sur sa tranche un retour 20 du voile isolant destiné à se raccorder avec celui 3 d'un panneau de façade tel que celui de la figure 13; et on prévoit les mêmes joints 13, 15 et aciers de liaison 16 que précédemment. a fabrication de tels éléments ou panneaux peut se faire de diverses manières. Suivant une première variante, le voile extérieur léger est fabriqué à part, par exemple dans une usine spécialisée et comporte sur sa face en contact avec le béton du voile intérieur lourd, des systèmes de bison tels que : aciers en attente 4 ou tous autres systèmes appropriés (figures 3 et 4). La substance destinée à former la mousse isolante chargée ou non d'agrégat est coulée sous pression entre deux parois, par exemple entre deux parois constituées en matière fibreuse, telle que celle qui est désignée dans la technique par l'expression "mât de verre" et est formée de fibres de verre imbriquées entre elles. Ce voile extérieur léger peut comporter de fabrication le parement extérieur définitif surtout lorsqu'il s'agit d'un revêtement pelliculaire tel que plaques de pierre, carreaux de grès ou de céramique, revêtements en feuilles etc ..... Ce voile extérieur léger est mis en place en fond de moule de fabrication du panneau définitif. Les menuiseries et les inserts sont mis en place. -Puis le béton constituant la structure intérieure lourde est coulé. On obtient ainsi un panneau préfabriqué complet qui peut être stocké en vue de l'assemblage sur chantier. Suivant une autre variante, on fabrique d'abord sur le chantier la structure intérieure lourde, qui est mise en place suivant une technique appropriée, qu'il s'agisse de béton coulé en moules ou en banches ou de maçonneries montées in situ.- Des lisses bois B (figures 9 et 10) sont incorporées à ces structures lourdes porteuses. Le voile extérieur isolant léger est fabriqué dans une usine spécialisée, avec incorporation à la fabrication de profilés spéciaux 6, qui sont destinés à réaliser la fixation du voile isolant par des vis 7 traversant les profilés 6 et s'enfonçant dans les lisses en bois 8, ainsi qu'on le voit aux figures 10 à 12. Cette fixation par lisses incorporées pourrait d'ailleurs être faite par tous moyens équivalents; les lisses pourraient ainsi être remplacées par des chevilles mises en place à la demande. En outre, on peut aussi procéder à la fixation par collage du voile extérieur isolant sur la structure lourde.- Suivant une troisième variante, on peut procéder à la fabrication en préfabriquant d'abord la structure lourde de l'éliment par exemple en béton, et an moulant autour d'elle le voile isolant. Pour ce moulage, on prévoit l'utilisation d'un moule spécial, de dimensions supérieures à celle de la structure lourde en béton, on disposa dans ce moule le "mât de verre", les revêtements extérieurs éventuels, s'il y a lieu les agrégats légers entrant dans la composition du voile isolant; et l'on procède à l'injection des substances génératrices de la mousse. - Au cours de l'exécution de la fabrication de cas éléments, les précautions nécessaires sont prises en vue des ouvertures qui doivent être ménagées dans la façade; ces ouvertures sont limitées par des menuiseries en bois ou métalliques et peuvent comporter des appuis, linteaux ou analogues. Dans la figure 5, on voit que dans le cas d'une baie limitée par une menuiserie 36, le voile isolant extérieur 3 comporte une partie en retour 37, garnissant, du c8té de la baie, la structure lourde 1, et se prolongeant jusqu'à la menuiserie 36, un joint d'étanchéité 17 étant prévu à cette jonction. Dans le cas d'un linteau 38 une solution analogue est prévue comme il est représenté à la figure 6.Le voile isolant 3 comporte un retour 39 qui se prolonge jusqu'au linteau 38, avec joint d'étanchéité 40 interposé. Pour un appui rapporté 41 (figure 7) on peut également prévoir un retour 42 du voile isolant 3, une bavette 16, dont l'un des bords s'insère sous l'appui 41, étant prévue pour assurer l'étanchéité. On obtient, par assemblage des éléments ou panneaux ainsi constitués des murs porteurs à haute isolation thermique. On doit, en effet, observer que l'isolation thermique d'une façade par l'extérieur ainsi réalisée est préférable à l'isolation par l'intérieur puisque le voile isolant peut etre continu, sur toute la surface de la façade, sans interruption au droit des planchers ou murs perpendiculaires à la façade. De plus, l'isolation thermique extérieure ainsi réalisée permet de conserver le volant thermique constitué par les voiles lourds en béton porteurs L'invention est particulièrement applicable à la construction de murs extérieurs d'habitation; mais elle s'applique aussi naturellement à toute paroi destinée à clore un local. - REVENDICATIONS 1.- Mur caractérisé par le fait qu'il comporte une structure portante en matériau lourd, revêtu sur l'ensemble de sa surface extérieure d'une enveloppe légère thermiquement isolante pratiquement continue; 2.- Elément de construction caractérisé par le fait qu'il comporte en combinaison une structure portante en matériau lourd et sur la face extérieure de celle-ci un voile en matière isolants les bords de cet élément étant conformés de manière à assurer, par assemblage avec les éléments voisins de même nature la continuité de l'enveloppe isolante du mur résultant de cet assemblage; 3.- Elément de construction suivant la revendication 2 caractérisé par le fait que le voile extérieur est constitué par une mousse rigide en matière plastique, ou un béton de mousse rigide;; 4. - Elément de construction suivant les revendications 2 et 3 caractérisé par le fait que le voile est constitué par un complexe de mousse rigide à base de polyuréthane et d'agrégats en verre, argile ou céramique expansé; 5.- Elément de construction suivant la revendication 2 caractérisé par le fait qu'il comporte des cotés horizontaux présentant un embottement assurant la continuité du voile isolant; 6.- Elément de construction suivant la revendication 5 caractérisé par le fait que les parties du voile isolant faisant partie de l'ambottement sont soutenues par une partie correspondante de la structure lourde;; 7. - Elément de construction suivant la revendication 2 caractérisé par le fait que sur les rives verticales le voile isolant comporte des tranches planas, la continuité étant assurée par joints masqués, et les rives de la structure lourde comportant des rainures en vue de la coulée de béton lors de l'assemblage; 8.- Voile thermiquement isolant pour élément de construction suivant l'ensemble des revendications 2 à 4 caractérisé par la fait que dans sa masse sont prévus des organes de liaison avec la structure lourde; 9.- Voile thermiquement isolant pour élément de construction suivant l'ensemble des revendications 2 à 4 caractérisé par le fait que dans sa masse sont noyés des inserts susceptibles d'être traversés par des vis de fixation sur des parties appropriées de la structure lourde;; 10.- Elément de construction suivant la revendication 2 destiné à la réalisation d'ouvertures, caractérisé par le fait que le voile thermiquement isolant présente des retours garnissant les côtés desdites ouvertures; 11.- Elément de construction suivant la revendication 10 caractérisé par le fait que le retour du voile thermiquement isolant s'étend jusqu'à la menuiserie prévue pour ladite ouverture; 12,- Procédé pour la fabrication dléléments de construction suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le voile extérieur isolant est fabriqué à part, la matière isolante étant coulée entre des parois formées d'une nappe de matière fibreuse et/ou de tous matériaux de parement appropriés;; 13.- Procédé suivant la revendication 12 caractérisé par le fait que la matière isolante est coulée entre des parois formées d'un mât de verre et/ou de tous matériaux de parement appropriés; 14.- Procédé suivant la revendication 12 caractérisé par le fait que des organes de fixation sur une structure lourde sont prévus dans ledit voile; 15.- Procédé pour la fabrication d'éléments de construction suivant la revendication 2, caractérisé par le fait qu'un voile thermiquement isolant fabriqué suivant la revendication 12 est disposé dans le fond d'un moule de fabrication d'un panneau définitif, dans lequel est couléela matière constitutive de la structure lourde; ; 16.- Procédé de fabrication d'éléments de construction suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on fabrique d'abord la structure intérieure lourde, le voile isolant thermique muni des organes de fixation nécessaires étant ensuite rapporté sur ladite structure lourda; 17.- Procédé de fabrication d'éléments de construction suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on procède d'abord à la fabrication de la structure lourde de l'élément, que l'on dispose cette structure dans un moule de dimension suffisante et que l'on coule dans ce moule entre ladite structure et une paroi fibreuse et/ou de tous matériaux de parement appropriés le voile isolant thermique. 18.- Constructions constituées par assemblage d'éléments réalisés suivant la revendication 2.