Brevet FR2308748A1 — publié le 19761119

La présente invention est relative à un nouveau panneau de construction isotherme, et plus particulièrement à un panneau de construction isotherme présentant un aspect extérieur esthétique tel que celui d'un panneau de bois, et apte à réduire les déperditions d'énergie calorifique, donc à résoudre en partie, dans le domaine de la construction, les problèmes posés par la crise actuelle de l'énergie. Conformément à l'Art antérieur, l'isolation thermique des bâtiments est traditionnellement réalisée, en toiture, et plus particulierement en "toiture chaude" (c'est-à-dire en toiture sans vide d'air, dont les éléments constitutifs sont superposés les uns aux autres sans séparation), à l'aide de panneaux supports associés à un pare-vapeur rapporté sur chantier, à une ou deux couches d'isolant rapportées sur chantier et à une étanchéité rapportée sur chantier.Toutefois la solution traditionnelle de réalisation d'une isolation thermique requiert l'emploi d'une main-d'oeuvre relativement onéreuse sur le chantier et entrain des pertes de temps sur le chantier , de plus, la présence de l'isolant à la surface des panneaux supports ne permet la pose que de certains types d'étanchéité ou de couverture, sur ces panneaux supports et exclut, par exemple, la pose de tuiles mécaniques, de bardeaux d'asphaltes, ou la pose d'ardoises. Les inconvénients des moyens de réalisation d'une isolation thermique proposés conformément à l'Art antérieur, ont conduit les techniciens à rechercher des solutions propres à réduire le cotit de la main-d'oeuvre et les pertes de temps sur le chantier, et à permettre la pose de n'importe quel type d'étanchéité et de couverture. C'est ainsi qu'ont été proposés des panneaux à isolation thermique incorporée, essentiellement constitués par deux plis en matériau inerte, essentiellement en aggloméré à base de fibres de bois, qui forment les revêtements extérieurs d'une couche médiane thermoisolante en matière plastique mousse.S'ils assurent une isolation thermique satisfaisante, ces panneaux à isolation thermique incorporée présentent cependant l'inconvénient de ne pas pouvoir être des panneaux porteurs sur une grande distance, en raison même des propriétés des matériaux qui les constituent, et notamment de leur faible résistance mécanique.D'autre part,ces panneaux ont une faible portée entre appuis : 1,80 m sous 100 kg/m2 de surcharge. Enfin, ces panneaux sont inesthétiques, nécessitant l'amélioration de l'aspect de celle de leurs faces qui fait office de plafond, par application de peinture, par exemple. La présente invention a en conséquence pour but de pourvoir à un nouveau panneau de construction isotherme, utilisable notamment en toiture, qui répond mieux aux nécessités de la pratique que les éléments de toiture pourvus d'une isolation thermique, antérieurement connus, notamment en ce qu' il assure une excellente isolation thermique et phonique, en ce qu'il constitue un support de couverture autoportant qui permet la pose de n'importe quel type d'étanchéité ou de couverture, en ce qu'en raison de son aspect esthétique attrayant, il constitue un plafond esthétiquement satisfaisant, utilisable tel quel, et en ce que le panneau conforme à l'invention présente, outre un coefficient d'isola tion thermique élevé, d'excellentes propriétés mécaniques et une résistance au feu élevée. La présente invention a pour objet un panneau de construction isotherme, caractérisé par l'association d'un matériau isolant ininflammable, avec deux revetements extérieurs constitués par un feuillet de bois présentant une résistance mécanique élevée, et avec un parement stabilisateur en matériau inerte, apte à absorber le retrait éventuel du bois, interposé entre le matériau isolant, qui constitue l' me du panneau, et chacun des revêtements extérieurs en bois. Conformément à un mode de réalisation avantageux du panneau qui fait l'objet de la présente invention, l'association des plis -ou couches- qui constituent le panneau est réalisée par collage sous pression. Selon une disposition avantageuse de ce mode de réalisation, la colle mise en oeuvre pour réaliser l'association des plis constitutifs du panneau conforme à la présente invention, est choisie parmi les colles résistantes en milieu humide, telles que l'urée-formol et la résorcine. Selon une autre disposition avantageuse de ce mode de réalisation, la pression appliquée pour réaliser l'assemblage des plis constitutifs du panneau conforme à la présente invention, est comprise entre 5 et 12 kg/cm2. Conformément à un mode de réalisation préféré du panneau isotherme qui fait l'objet de la présente invention, le matériau isolant ininflammable qui forme l'ame du panneau, est constitué par une mousse plastique incombustible, de faible densité,. résis- 2 tante à des pressions pow ant atteindre 12 kg/cm Selon une disposition avantageuse de ce mode de réalisation préféré, le matériau isolant incombustible qui forme I'âme du panneau conforme à la présente invention, présente une densité comprise entre 40 et 160 kg/m3. Les plis intercalaires stabilisateurs interposés entre l'ame en matériau isolant, et les revetements extérieurs en bois, du panneau conforme à l'invention, sont en matériau inerte apte à absorber le retrait du revêtement en bois, résistant aux conditions atmosphériques extérieures, et, notamment, aux variations hygrométriques et aux attaques des agents atmosphériques, tel qu'un panneau en agglomérés de bois, par exemple. Les revêtements extérieurs en bois du panneau conforme à la présente invention sont constitués par des feuillets d'épaisseur variable, avantageusement comprise entre 8 et 14 mm, par exemple, en bois apte à supporter les contraintes du processus d'assemblage des plis par collage sous pression, tel que, entre autres, bois de résineux, hêtre, acajou, sipo, par exemple. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention vise plus particulièrement les panneaux de construction isothermes conformes àux dispositions qui précèdent, ainsi que les moyens propres à leur réalisation et les constructions dans lesquelles ils sont inclus L'invention pourra être mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère au dessin annexé, dans lequel la figure unique est une vue en coupe d'un panneau isotherme conforme à la présente invention. Il doit être bien entendu, toutefois, que ce dessin et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Le panneau de construction isotherme conforme à la présente invention a représenté au dessin, comprend une ame 1 en matériau isolant, incombustible, de faible densité, apte à résister aux pressions appliquées aux matériaux constituant le panneau conforme à l'invention pour réaliser l'assemblage, qui est de l'ordre de 5 à 12 kg/cm2, sans que le matériau isolant soit altéré sous l'effet de telles pressions.Le matériau isolant utilisé est de préférence une mousse plastique, une mousse d'argile ou un liège aggloméré, présentant les caractéristiques susdites, Parmi les mousses plastiques incombustibles pouvant avantageusement être utilisées en tant que matériau isolant, on mentionnera les mousses de polyuréthane et, de préférence, les mousses phénoliques, dont la densité est égale ou supérieure à 40 kg/cm3, et dont l'épaisseur est variable et peut être avantageusement comprise, par exemple. entre 40 et 60 mm. le coefficient K d'isolation thermique (exprimé en kcal/m2/h OC) du matériau isolant utilisé conformément à l'invention est avantageusement compris entre 0,35 et 0,55. L'ame I en matériau isolant du panneau conforme à 1' inven- tion est recouverte sur ses deux faces d'un pli 2 en matériau inerte résistant aux attaques des agents atmosphériques, qui a pour rle de stabiliser les variations, et notamment le retrait éventuel, des revêtements extérieurs en bois du panneau conforme à l'invention. Ce pli 2, dont la résistance mécanique est faible, est avantageusement un parallélépipede plan, en agglomérés de bois, ou de fibres de bois, du type de ceux connus dans le commerce sous la marque de qualité n RCTBHN octroyée par le Centre Technique du Bois aux matériaux en agglomérés de bois inertes aux variations hygrométriques atmosphériques.L'épaisseur de chacun des plis 2 est variable et est avantageusement comprise entre 7 et 12 mm, épaisseurs auxquelles les plis 2 assurent une stabilisation optimale des revêtements extérieurs en bois du panneau, compte tenu du matériau dont ces plis sont constitués. Les revêtements extérieurs 3 du panneau isotherme conforme à la présente invention sont réalisés en tous bois pouvant être collés, en particulier par application de pressions, et notamment en bois de résineux ou de feuillus, en particulier en sapin, pin, cèdre, mélèze, hêtre, acajou, sipo, etc Les plis extérieurs 3 en bois sont choisis dans des bois de sciage dont une des faces 4 est destinée à rester apparente pour servir de plafond ou de cloison intérieure, et est avantageusement poncée et prévernie à cet effet ; son aspect décoratif naturel, dfl à la texture du bois, donne aux bâtiments pour la construction desquels le panneau isotherme conforme à la présente invention est utilisé, un caractère esthétique appréciable.L'épaisseur de chacun des plis 3 est variable, mais il est avantageux qu'elle ne soit pas inférieure à 8 mm ; elle peut être comprise, par exemple, entre 8 et 14 mm. La résistance mécanique élevée des plis 3 en bois confère à l'ensemble du panneau isotherme conforme à l'in vention une résistance mécanique suffisamment élevée pour permettre l'utilisation de tous types d'étanchéité (mono-ou multicouches) et de couverture, et spécialement de tuiles mécaniques, bardeaux d'asphaltes ou d'ardoises, dont la pose sur les panneaux d'isolation thermique rapportés (dits "isolants mous") antérieurement connus, est prohibée par les reglementations en vigueur. Pour permettre l'assemblage des différents plis constitutifs du panneau conforme à l'invention, les deux faces de l' me 1 et des plis 2 ainsi que la face interne des plis extérieurs en bois 3 sont encollées d'une colle apte à réaliser l'assemblage par collage sous pression et, de préférence, résistante à l'humidité, notamment les colles urée-formol ou résorcine. L'ensemble est collé sous pression par mise sous une presse hydraulique qui exerce avantageusement une pression de l'ordre de 5 à 12 kg/cm2, qui est nécessaire pour réaliser le collage à froid des plis extérieurs 3. Les propriétés mécaniques des plis extérieurs 3, venant s'ajouter à l'épaisseur du panneau conforme à l'invention, qui peut être de l'ordre de 70 à 110 mm, permettent de réaliser des panneaux de grande longueur, dont la portée entre appuis est con sidérable, puisqu'elle est de l'order de 3,45 m entre appuis, sous 100 kg/m2 de surcharge, bien que les panneaux conformes à l'invention soient particulièrement légers : leur poids, de l'ordre de 25 à 28 kg/m2, permet leur transport et leur manipulation aisés, ainsi que leur mise en oeuvre rapide. Les caractéristiques exceptionnelles du panneau conforme à l'invention ressortent très nettement du Tableau comparatif qui va suivre. T A B L E A U Caractéristiques Panneau contecolié Panneau con- Panneau en ag- Panneau à isoobjet du Brevet Fran- forme à la gloméré à base lation ther Comparées cais ROUSSEAU pràsents in- de fibres de mique incorn 70 04892 vention bois porée connu (40 mm d'épaisseur (96 mm (45 mm d'épais- dans l'Art and'épaisseur) seur) tárieur ; matière plastique mousse plus revetêments en aggloméré (84 mm d'épaisseur) Portée sous 100 kg/m2 de surcharge 2,50 m 3,45 m 1,20 m 1,80 m Coefficient d'isolation thermique (Kcal/m H C) 1,56 0,38 1,20 0,36 Longueur 13,60 m 13,60 m 3,60 m 3,60 m Largeur 1,00 m 1,00 m 0,84 m ou 0,84 m 1,70 m les panneaux conformes à la présente invention sont pourvus de moyens d'assemblage lateraux connus en eux-mêmes pour 1'as- semblage de panneaux adjacents entre eux, tels que ceux décrits, notamment, dans le Brevet Français nO 70 04892, qui sont avantageusement constitués par des rainures 5 et des fausses languettes 6 permettant un montage rapide et aisé à mettre en oeuvre. Les panneaux ainsi assemblés entre eux peuvent Entre fixés sur une structure appropriée en béton, en métal ou en bois. Leur face inférieure 4 reste apparente, tandis que leur face 7 supérieure reçoit directement le matériau de couverture (pare-vapeur, étanchéité mono-ou multicouche, couverture), lorsque ces panneaux sont destinés à servir de supports de couverture, utilisés en toitures, chaudes ou froides selon le cas, mais plus particulièrement en toitures chaudes en raison de leurs caractéristiques d'isolation thermique. Il résulte de la description qui précède que, quels que soient les modes de réalisation et d'application adoptés, l'on obtient des panneaux de construction isothermes qui présentent par rapport aux panneaux visant au mame but antérieurement connus, des avantages importants dont certains ressortent de la description qui précède et auxquels viennent s'ajouter,entre autres,l'avantage de permettre la suppression d'une partie des éléments de support intermédiaires, ce qui représente une économie appréciable du prix de revient des éléments de structure de bâtiments, et l'avantage de présenter une résistance au feu élevée et d'excellentes propriétés d'isolation acoustique. Ainsi que cela ressort de la description, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite , elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. En particulier, bien que l'exemple de panneau de construction isotherme conforme à l'invention ait été décrit dans ce qui précède dans son application aux toitures, il va de soi que les panneaux de construction isotherme conformes à la présente invention peuvent être utilisés en tant que cloison ou en tant que plancher et plafond intermédiaires. REVENDICATIONS 1 - Panneau de construction isotherme, caractérisé par l'association d'un matériau isolant ininflammable avec deux reve- tements extérieurs constitués par un feuillet de bois présentant une résistance mécanique élevée, et avec un parement stabilisateur en matériau inerte, a p t e à a b s o r b e r le retrait éventuel du bois, interposé entre le matériau isolant, qui constitue l'aine du panneau, et chacun des revêtements extérieurs en bois. 20- Panneau selon la Revendication 1, caractérisé en ce que les plis ou couches qui le constituent sont associés par collage sous pression. 30 Panneau selon la Revendication 2, caractérisé en ce que la colle d'assemblage est constituée par toute colle résistante à l'humidité, apte à coller sous pression les matériaux constitutifs du panneau, entre eux, telle que la résorcine ou la colle urée-formol, notamment. 40- Panneau selon la Revendication 2, caractérisé en ce que les plis ou couches qui le constituent sont associés par collage sous une pression de 5 à 12 kg/cm2. 5 - Panneau selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le matériau isolant ininflammable qui forme l'âme du panneau, est constitué par une mousse plastique incombustible, de faible densité, résistante à des pressions pouvant atteindre 12 kg/cm2. 60- Panneau selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le matériau isolant incombustible qui forme l'amie du panneau, 3 présente une densité comprise entre 40 et 160 kg/m 70- Panneau selon la Revendication 1, caractérisé en ce que les plis intercalaires stabilisateurs interposés entre l' me en matériau isolant, et les revêtements extérieurs en bois, sont en matériau inerte apte à absorber le retrait du revêtement en bois, r é s i s t a n t aux c o n d i t i v n s atmosp riques extérieures, et, notamment, aux variations hygrométriques et aux attaques des agents atmosphériques, tel qu'un panneau en agglomérés de bois. 80- Panneau selon la Revendication 1, caractérisé en ce que les revêtements extérieurs en bois du panneau sont constitués par des feuillets d'épaisseur variable, avantageusement comprise entre 8 et 14 mm, par exemple, en bois apte à supporter les contraintes du processus d'assemblage des plis par collage sous pression, tel que, entre autres, bois de résineux, hêtre, acajou, sipo, par exemple. 90- Panneau selon la Revendication 1, caractérisé en ce que la couche en matériau inerte stabilisateur interposée entre l'ame en matériau isolant et les revêtements extérieurs en bois, est discontinue. 10 - Panneau selon la Revendication 1, caractérisé en ce que l'aine en matériau isolant est constituée par une couche discontinue. 11 - Procédé de production d'un panneau de construction isotherme selon l'une quelconque des Revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les deux faces de l'aine en matériau isolant, les deux facesde chacune des couches en matériau stabilisateur inerte et la face interne de chacun des revêtements extérieurs en bois, qui constituent les éléments dudit panneau, sont encollées d'une couche de colle apte à réaliser l'assemblage des matériaux susdits par collage sous pression, après quoi, l'ensemble est soumis à une pression uniforme de l'ordre de 5 à 12 kg/m2, pour obtenir un panneau assemblé par collage sous pression.