Brevet FR2262165A1 — publié le 19750919

La présente invention a pour objet un élément de façade comprenant au moins un profilé métallique présentant une face extérieure et une face intérieure reliées entre elles par une membrure intermédiaire. Dans les constructions métalliques, notamment de "façades rideaux" d'immeubles, il est connu d'utiliser des profilés métalliques dont les faces extérieures sont reliées aux faces in térieures par l'intermédiaire d'éléments isolants non métalliques. Ce mode de construction, bien qu'efficace du point de vue isolation thermique, est d'un prix de revient relativement élevévu la structure compliquée des profiles utilises. La présente invention vise à pallier cet inconvénient et l'élément de façade qui en fait l'objet se distingue des élé- ments connus par le fait que la membrure intermédiaire comporte une âme solidaire, d'une part de la face extérieure, et bifurquant d'autre part sur au moins une cloison solidaire de la face intérieure de façon à former au moins une chambre contigue à la face extérieure du profilé, et en ce que le point de bifurcation est situé plus pres de la face extérieure que de la face intérieure de façon à rapprocher la zone de condensation vers cette face extérieure. Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, deux formes d'exécution du profilé faisant l'obJet de la présente invention. La fig. 1 est une vue en coupe verticale de la premiere forme d 'exécution. La fig. 2 est une coupe semblable à la fig. 1 d'une variante. La fig. 3 est une coupe verticale de la seconde forme d'exécution. La fig. 4 est une vue semblable à la fig. 3 d'une variante. Les fig. 5 à 8 sont des vues semblables aux fig. 1 et 2 de quatre variantes. La fig. 9 est une vue semblable à la fig. 3 d'une autre variante. Les fig. 10 et Il sont des vues semblables aux fig. 3 et 4 de deux autres variantes. La fig. 12 est une vue semblable à la fig. 1 d'une variante. La fig. 13 est une vue semblable à la fig. 9 a'une autre variante. L'élément de façade représenté à la fig. 1 comprend un profilé métallique mobile M pour une fenêtre 10 et un profilé fixe F, des battues 19, 19' étant prévues entre les deux profilés M et F. Le profilé M présente une face extérieure E reliée à une face intérieure I par une membrure intermédiaire comportant une âme A solidaire, d'une part, de la face extérieure E et bifurquant, d'autre part, dans deux sens- opposés C et D sur deux cloisons 12, 12' reliées à la face intérieure du profilé M et formant une section tubulaire 22. Dans le profilé fixe F, 1'âme A' solidaire de la face extérieure E' bifurque dans deux sens opposés C' et D' sur une nervure 18 et sur une cloison 13 reliée à la face intérieure I' du profilé. Une garniture d'étanchéité 15 horizontale est retenue élastiquement dans une gorge 14 d'une pièce avec la cloison 13, cette garniture 15 coopérant avec la battue 19 du pxfilé mobile ou ouvrant M en position de fermeture représentée à la fig. 1. Dans cette position, les battues 19' sont en contact et une chambre 20 est formée entre la face extérieure E' et la fermeture étanche en tre les deux profilés M et F, cette chambre 20 étant donc contigue à la face extérieure E' supposée froide.De l'autre c#té de la fermeture étanche, une chambre intérieure 20' est formée entre les deux profilés et communique avec 1' intérieur de 1'immeuble par une fente 16 ménagée entre les faces intérieures I, I r des deux profilés. L'air chaud provenant de l'intérieur de l'immeuble remplit la chambre 20' et tempère la section tubulaire 12, 12', ce qui permet de rapprocher la zone de condensation vers la face extérieure E', c'est-à-dire vers la partie froide du profilé en supposant bien entendu que la température de l'extérieur est inférieure å celle de l'intérieur. Entre le vitrage 10 et la cloison intérieure 12, il est prévu un espace 23 limité latéralement, d'une part par la face extérieure E du profilé M, et d'autre part par un profilé de fermeture 24, reliant la face intérieure I du profilé M au vitrage 10. Un joint 25 en une matière plastique telle que celle vendue sous la marque néoprène est monte entre l'extrémité du profilé 24 et le vitrage 10. Un joint semblable 25' est monté entre le coté ex térieur du vitrage 10 et l'extrémité de la face extérieure E du profilé es Les chiffres 1 à 9 désignent les points sur lesquels ont été faites les mesures de températures au cours d'essais dont les résultats sont indiqués ci-apres. Dans la variante représentée à la fig. 2, les cloisons 12, 12' de la section tubulaire présentent des ouvertures 21, par exemple des fentes faisant communiquer la chambre 20' avec l'espace 22 entre les deux cloisons et l'espace 23. La cloison 13 du profilé F est également percée d'ouvertures 26 faisant communiquer la chambre 20' avec l'espace 28 compris entre cette cloison 13 et un panneau d'allège 27 fixé entre la nervure 18 et le rebord d 'extrémité intérieure 17 du profilé F. Ce panneau 27 est formé, par exemple, de deux plaques d'aggloméré entre lesquelles est disposée une isolation en matière plastique telle que celle vendue sous la désignation Polystyrol. Dans la variante décrite, les mêmes chiffres de refe- rence désignent les mêmes organes que dans la forme d'exécution de la fig. 1. Des essais ont été faits avec les éléments de façade décrits en référence aux fig. 1 et 2 et ont donné les résultats suivants Pour la fig. 1 Températures aux points 1-9 T1 = 4,90C T2 = 5,50C T3 = 5,30C T4 = 5,50C T5 = 5,50C T = 5,30C 6 T7 = 8,3 C T8 = -3,40C Tg = -3,40C T i = 23,10C Ta = -13,90C 2 2 ql = 100,7 kcaî/m h q2 = 158,8 kcal/m h Valeurs mesurées déterminantes Densité moyenne de flux de chaleur q = 107,4 kcal/mh Température de face intérieure Twi = 5,4 C Température de face extérieure Twa = - 3,4 OC Différence de température #T = 8,8 C Température moyenne d'essai Tm = 1,0 Oc Coefficient de conductibilité thermique A = 12,2 kcal/mh C Résistance thermique 1/A = 0,082 m2h0C/kcal Coefficient de conductibilité 2o thermique (essai) km = 2,71 kcal/m2h C Résistance thermique (essai) l/km = 0,368 m2h C/kcal Coefficient d'isolation thermique kl = (3,64 t 0,05) kcal/m2h0C Pour la fig. 2 Températures aux points 1-9 T1 = 5,50C T2 = 6,30C T3 = 6,30C T4 = 7,40C T5 = 6,5 C T6 = 5,00C T7 = 7,9 C T8 = - 2,60C T9 = - 5,00C T. = 21,0 C T = -13,40C a 2 q1 = 90,69 kcal/mQh q2 = 148,77 kcal/m2h Valeurs mesurées déterminantes Densité moyenne de flux de chaleur q = kcal/mh Température de face intérieure Twi = C Température de face extérieure Twa = OC Différence de température AT = C Température moyenne d'essai Tm = OC Coefficient de conductibilité thermique A = kcal/m2h0C Résistance thermique 1/A = m2h C/kcal Coefficient de conductibilité thermique (essai) km = kcal/mh C Résistance thermique (essai) l/km = m2h0C/kcal Coefficient d'isolation thermique 2o k2 = (3,48 + 0,05) kcal/m2h C On voit par ces deux exemples que l'isolation thermique est meilleure dans le cas de la fig. 2 avec les ouvertures 21 et 26 que sans ces ouvertures, comme c'est le cas dans le profilé de la fig. i, c'est-à-dire que k2 La zone du point de rosée sera donc repoussée plus près e la face extérieure E du profilé que dans la fig. 1. A titre de comparaison, dans un élément de façade comprenant des profilés semblables à ceux de la fig. 2 mais sans la fente 16 et sans les âmes A, A' à bifurcation, on a obtenu aux essais un coefficient d'isolation thermique k=(4,5i 0,05) kcal/m2h ce qui montre que l'isolation thermique des éléments de façade écrits est meilleure que celle d'un élément ne présentant pas les caractéristiques essentielles de l'invention. Dans les deux exemples décrits ci-dessus, le point de bifurcation des âmes A, A' se situent approximativement au 1/3 de la distance séparant les faces extérieure et intérieure des profilés. L'élément de façade représenté à la fig. 3 comprend un seul profilé métallique fixe 30 dont la face extérieure E est reliée à la face intérieure I par une membrure comportant une âme 31 solidaire de la face extérieure E et bifurquant dans deux sens opposés C et D sur deux cloisons parallèles 32 et 33 reliées à la face intérieure I du profilé. Ces deux cloisons 32, 33 forment une chambre intérieure 34 communiquant avec l'intérieur du batiment par une fente 35. Des garnitures d'étanchéité 36 et 37 horizontales sont disposées entre les cloisons intermédiaires 32 et 33 respectivement et les parties de l'élément de façade à retenir, c'est-à-dire le vitrage 10 et le panneau d'allège 27 semblables à ceux des fig. 1 et 2. Ces garnitures d'étanchéité 36 et 37 séparent l'espace compris entre les faces extérieure et intérieure du profilé 30 en deux chambres 38 et 39 respectivement 40 et 41. Les chambres 38 et 40 sont contiguës à la face extérieure E du profilé et sont donc à une température plus basse que celle des chambres 39 et 41 en contact avec les cloisons 32 respectivement 33 tempérées par l'air chaud de la chambre intérieure 34. Les cloisons 32 et 33 sont reliées par une dme 42 verticale formant dans le plan vertical d'étanchéité, c'est-à-dire le plan passant par les garnitures 36, 37, un espace d'air 43 isolant. Le point de bifurcation de 1'amie 31 avec les cloisons 32, 33 est situé à 1/3 environ de la distance séparant les faces extérieure et intérieure du profilé 30. Dans la variante de la fig. 4 où les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes parties qu'à la fig. 3, les deux cloisons 32 et 33 présentent des ouvertures 44 faisant communiquer entre elles les chambres 33, 39 et 41 et avec l'intérieur de l'immeuble. L'air chaud pénètre donc du caté intérieur de la zone d'étanchéité, formée par les garnitures 36 et 37, ce qui améliore l'isolation du profilé 30. Dans tous les exemples décrits, l'élément de façade faisant l'objet de la présente invention a l'avantage d'être isolant du point de vue thermique grâce à l'existence des chambres d'air froides et chaudes prévues de part et d'autre de la zone d'étanchéité et à la diminution de la conductibilité du pont thermique entre les faces extérieure et intérieure des profilés métalliques. Dans les variantes représentées aux fig. 5 à 8, les memes chiffres de référence sont utilisés pour désigner les mêmes organes que dans la forme d'exécution de la fig. 1. Dans le profilé mobile M de la variante selon la fig. 5, l' me A solidaire de la face extérieure E bifurque dans deux sens opposés C et D sur la section tubulaire 22, elle-même reliée à la face intérieure I du profilé M par une âme B, semblable à l'amie A. Cette âme B, solidaire de la face intérieure I, bifurque dans deux sens opposés O et P sur la section tubulaire 22 de sorte que la transmission de chaleur ou de froid de cette section à la face intérieure I est diminuée. Dans le profilé fixe F, l' me A', solidaire de la face extérieure E', bifurque dans deux sens opposés C', D', sur la nervure 18 et sur la cloison 13 qui est reliée semblablement à la face intérieure I' du profilé F par l'intermédiaire d'une âme B t bifurquant sur une nervure 45 et sur la cloison 13 suivant deux sens opposés P' et O' respectivement. La fig. 6 montre une variante de la fig. 5 dans laquelle la section tubulaire 22 est divisée intérieurement par une âme 46 formant un espace d'air isolant 47 adjacent à la bifurcation de l'âme A reliée à la face extérieure E du profilé mobile M. Dans le profilé fixe F, l'âme A' solidaire de la face extérieure Et du profilé fixe, bifurque dans deux sens opposés C', D' sur une nervure tubulaire 48 formant un espace d'air isolant 49. Les autres parties de cette variante sont identiques à celles de la fig. 5. La variante représentée à la fig. 7 est semblable à celle de la fig. 5 avec cette différence que la section tubulaire 22 présente une masse métallique 50 formée par plusieurs épaisseurs de la paroi à laquelle est fixée l'âme A solidaire de la face extérieure E du profilé mobile M. La nervure 18 à laquelle est fixée l'ame A' du profilé fixe F comporte également une masse métallique 51 formée par plusieurs épaisseurs de cette nervure 18. Bien que cela ne soit pas représenté, on pourrait également prévoir une masse métallique de l'autre coté de la section tubulaire 22, c'est-à-dire du coté adjacent à la face intérieure du profilé 1. La nervure 45 pourrait également être munie d'une masse métallique. Dans la variante de la fig. 8, les masses métalliques de la section tubulaire 22 et de la nervure 18 sont chacune formées par un prisme de section triangulaire 52, 53 respectivement. La base de la masse 52 est reliée à l'àme A solidaire de la face extérieure E du profilé mobile t. et la base de la masse métallique 53 est reliée à l'âme A' solidaire de la face extérieure ' du profilé fixe F. un a représente en trait mixte à la fig. 8 un canal longitudinal 34 de section circulaire qui pourrait être ménagé dans la masse métallique 52 pour former un espace d1 air intérieur adja- cent à la bifurcation de l'âme A solidaire de la face extérieure du profilé mobile M. De même, la masse métallique 53 pourrait également comporter un canal longitudinal comme représenté en 55 en trait mixte. Une masse métallique semblable à celle désignée en 52 pourrait être prévue de l'autre coté de la membrure intermédiaire reliant les faces extérieure et intérieure du profilé mobile, c'est-à-dire du côté de la face intérieure. Selon une autre variante, la nervure 45 pourrait egalemeflt comporter une masse métallique. Dans la variante de la fig. 9, la chambre intérieure 34 est divisée par des ailettes 56, 57 en regard, dans un plan voisin du point de bifurcation de l'âme 31 solidaire de la face extérieure E du profilé fixe 30. La fente 58 formée entre les extrémités libres des ailettes en regard 56, 57 permet des échanges de températures entre les deux parties de la chambre 34. La fig. 10 montre une variante de la fig. 9 dans laquelle le fond de la chambre intérieure 34 comporte une masse métallique 59 constituée par un prisme de section triangulaire dont la base est reliée à l'âme 31 solidaire de la face extérieure E du profilé 30. Dans la variante de la fig. 11, la masse métallique 60 prévue au fond de la chambre 34 est constituée par plusieurs épaisseurs de la paroi sur laquelle est fixée l' me 31 solidaire de la face extérieure E du profilé 30. Là également, la masse métallique 60 pourrait être traversée par un canal longitudinal (non représenté). Au lieu de prévoir une masse métallique en forme de prisme triangulaire comme représenté aux fig. 8 et 10, on pourrait prévoir toute autre forme, notamment semi-cylindrique avec ou sans canal longitudinal. Dans la variante de la fig. 12, les mêmes chiffres de référence ont#été utilises pour désigner les mêmes organes qu'à la fig. 1. Ce qui distingue essentiellement cette variante de la forme d'exécution de la fig. 1, c'est la forme du profilé fixe F dans lequel l'âme A' bifurque sur la nervure 18 d'une part, et sur une seconde âme A" bifurquant à son tour dans deux sens opposes C" et D" sur deux cloisons-6l, respectivement 62, reliées à la face intérieure I' du profilé F. Entre la cloison 12' du profilé mobile M et la cloison 61 du profilé fixe F est formée une chambre 71 communiquant avec 1 t intérieur par une fente 16. Une deuxième chambre 72 est formée entre les cloisons 61 et 62 du profilé fixe F. Ainsi, ltair chaud côté intérieur de la façade vient remplir ces chambres. On a représenté en outre à la fig. 12 des garnitures d'étanchéité 63, 63' entre le panneau d'allège 27 et les faces extérieure et intérieure respectivement du profilé F. D'autre part, le profilé de fermeture 24' s'accroche au profilé M par l'intermédiaire d'une nervure 64 et d'une ailette 65 relativement flexible s'engageant respectivement dans des logements 66 et 67 de la cloison 12. La variante représentée à la fig. 13, comme celle de la fig. 9, comprend un seul profilé fixe F identique à celui de la fig. 12. La seule différence consiste à accrocher le profilé de fermeture 24' dans des logements 68, 69 ménagés sur la cloison 61. La chambre 34, plus resserrée que celle de la fig. 9, communique avec l'intérieur du batiment par la fente 70, l'air chaud côté intérieur de la façade venant remplir cette chambre. Les deux variantes décrites en référence aux fig. 12 et 13 apportent de notables simplifications dans la forme des profilés et dans le montage des éléments de façade. REVENDICATIONS 1. Elément de façade comprenant au moins un profilé métallique présentant une face extérieure et une face intérieure reliées entre elles par une membrure intermédiaire, caractérisé en ce que cette membrure comporte une âme solidaire d'une part de la face extérieure, et bifurquant d'autre part sur au moins une cloison solidaire de la face intérieure de façon à former au moins une chambre contiguë à la face extérieure du profilé, et en ce que le point de bifurcation est situé plus près de la face extérieure que de la face intérieure de façon à rapprocher la zone de condensation vers cette face extérieure. 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point de bifurcation est situé à 1/3 environ de la distance séparant les deux faces du profilé. 3. Elément selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un seul profilé métallique fixe, en ce que l'âme solidaire de la face extérieure du profilé bifurque dans deux sens opposés sur deux cloisons parallèles reliées à la face intérieure du profilé, et formant une chambre intérieure communiquant avec l'intérieur du bâtiment par une fente, et en ce que des garnitures d'étanchéité horizontales sont disposées entre les cloisons intermédiaires et les parties de l'élément à retenir, ces garnitures d'étanchéité séparant au point de bifurcation l'espace entre les faces du profilé en deux chambres. 4. Element selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux cloisons sont reliées par une âme verticale formant dans le plan vertical d'étanchéité un espace d'air. 5. Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que les dites cloisons présentent des ouvertures faisant communiquer la chambre intérieure avec les chambres formées du côté intérieur des garnitures d'étanchéité. 6. Elément selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un profilé mobile notamment pour fenêtre, et un profilé fixe, des battues étant prévues entre les deux profilés, en ce que dans le profilé mobile l'âme solidaire de la face extérieure bftirque dans deux sens opposés sur deux cloisons reliées à la face intérieure du profilé et formant une section tubulaire, et en ce que dans le profilé fixe l' & e solidaire de la face ex térienre bifurque dans deux sens opposés sur une nervure et sur une cloison reliée à la face intérieure du profilé, une garniture d'étanchéité horizontale étant dispose sur cette cloison et coo- pérant avec une des battues du profilé mobile pour former une chambre communiquant avec l'intérieur par une fente ménagée entre les faces intérieures des deux profilés. 7. élément selon la revendication 6, caracterisé en ce que les cloisons de la section tubulaire présentent des ouvertures faisant communiquer cette section avec la chambre intérieure. 8. Blémeat de façade selon la revendication i, comportant un profilé mobile, notamment pour fenêtres et un profilé fixe, des battues étant prévues entre les deux profiles, caractérisé en ce que dans le profilé mobile l' me solidaire de la face extérieure bifurque dans deux sens opposes sur une section tubu- laire, elle-même reliée à la face intérieure du profilé mobile par une ame semblable à celle de la face extérieure, et en ce que dans le profilé fixe l'ame solidaire de la face extérieure bifuque dans deux sens opposés sur une nervure et sur une cloison re liée semblablement à la face intérieure par l'intermédiaire d' ' d'une tme bifurquant sur une nervure, une garniture d'étanchéité étant disposée sur cette cloison et coopérant avec une des battues du profilé mobile pour former une chambre communiquant avec l'intérieur par une fente ménagée entre les faces intérieures des deux profilés.