Brevet FR2307927A1 — publié le 19761112

La présente invention a pour objet des éléments composites de revêtement et d'isolation extérieure pour bâtiment. Le revêtement extérieur des maçonneries au moyen d'une couche d'isolant spécifique protégée par un parement rigide est considéré comme l'un des meilleurs principes d'isolation thermique des bâtiments. On connait de nombreux procédés d'application, qui font appel à deux types de parement soit l'enduit exécuté sur chantier à partir de pâtes, soit le bardage assemblé sur chantier à partir de plaques. L'exécution d'un enduit sur isolant est un travail délicat, dont la qualité est étroitement liée à la vigilance de l'applicateur. Ce principe se prête mal à l'industrialisation du bâtiment. Par ailleurs, l'exécution d'un bardage isolant à partir de ses divers constituants (supports, isolant, parement) présente le plus souvent deux inconvénients majeurs - la mise en oeuvre comporte plusieurs opérations successives nécessitant des passages répétés de l'ouvrier devant l'ouvrage : traçage sur le mur, perçage des trous de fixation dans la maçonnerie, pose des lisses de support, pose de l'isolant, pose du parement. Les temps moyens de pose au m2 sont en fait si élevés que l'isolation thermique par ces procédés n'est pas rentable, même si l'on considère l'énergie à des prix élevés. - il est difficile de vérifier la qualité de l'isolation réalisée. L'isolant se trouve caché derrière le parement il peut avoir été disposé irrégulièrement, s'être tassé en découvrant d'importantes surfaces du mur, ou simplement se trouver par endroits suffisamment éloigné du mur pour qu'une circulation d'air parasite compromette l'isolation escomptée. Pour remédier à ces inconvénients on propose suivant la présente invention une vêture constituée d'éléments composi tes dont la mise en oeuvre soit rapide et la qualité: thermique garantie. Conformément à la présente invention chaque élément est constitué d'un matelas de matière isolante en contact avec la surface du bâtiment et revêtu d'une coquille légère, ladite coquille et ledit matelas isolant étant fixés sur ladite surface par des moyens assurant lors de la fixation une compression régulière du matelas entre la coquille et la surface de pose et limitant le déplacement du matelas dans un plan vertical. Suivant une caractéristique essentielle de l'invention, les moyens de fixation sont constitués d'une part d'entretoises isolantes collées, en assez grand nombre, qui traversent l'épaisseur du matelas, et d'autre part d'au moins un organe mécanique dit cavalier qui est posé à l'avancement. La fixation des éléments de bardage isolant sur la maçonnerie par simple collage supprime en effet, les perçages, la fixation des lisses, ainsi que l'assemblage laborieux des différentes couches de l'ouvrage. Les cavaliers assurent le maintien des éléments pendant la durée du durcissement de la colle. Le composant achevé et contrôlé à l'avance, est ainsi posé en un seul passage de l'ouvrier et confère à l'ouvrage fini une fiabilité satisfaisante. Par ailleurs, les joints d'étanchéité ne comportent aucune opération de garnissage car il s'agit de joints ouverts à recouvrement. Le procédé de collage tolère les irrégularités du mur du fait que celles-ci sont rattrapées par l'utilisation d'une colle épaisse écrasée à la demande lors de la pose. L'utilisation d'un matelas de matière isolante et élastique permet de remplir les parties creuses du mur et d'interdire toute circulation d'air parasite. Les organes de sustentation sont thermiquement isolants soit du fait de la matière dont ils sont constitués dans le cas des entretoises soit du fait de leur faible section dans le cas des cavaliers. Les faibles efforts de cisaillement dus aux poids propres de la coquille et du matelas isolant sont repris par les cavaliers inférieurs alors que les- ef-forts de compressiontraction, qui peuvent etre importants, sont repris à la fois par les entretoises et par les cavaliers. Les mouvements de dilatation sont permis par la flexion des entretoises et par la libre délatation des rives, tant verticales qu'horizontale supérieure. Les cavaliers qui sont fixés mécaniquement s'opposent à la chute des coquilles même après la défaillance de tous les points de collage, quelle qu'en soit la cause y compris l'incendie. Le matelas isolant comporte éventuellement une feuille pare-vapeur au contact de la maçonnerie. Cependant les condensations qui sont susceptibles d'apparattre sur la face interne de la coquille sont évacuées par gravité le long de sa rive inférieure. Lorsque les risques de condensation sont importants, par exemple lorsque le mur n'a pas atteint son humidité d'équilibre, une résille de drainage en forme de nid d'abeille est interposée entre le matelas et la face interne de la coquille. La durabilité des matériaux et de l'aspect de l'ouvrage est assurée par les matières elles-memes ou par des traitements de surface. Le prix de l'ouvrage posé est particulièrement réduit par rapport aux procédés connus, grace à l'emploi de parements minces, donc peu coûteux, qu'autorise un nombre suffisant de fixations, et grace à la pose en une seule opération, ce qui réduit le colt de la main-d'oeuvre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en plan du cbté de la face intérieure d'un élément composite de revêtement et d'isolation suivant l'invention. Les figures 2 a, b, c, d, sont des vues de l'extérieur des coquilles de veture. Les figures 3, 3a sont des vues en coupe verticale suivant la ligne III-III de la figure 1 respectivement pour des coquilles de la figure 2a et 2d. Les figures 4, 4a sont des vues en coupe horizontale suivant la ligne-IV-IV de la figure 1 respectivement pour des coquilles des figures 2a, 2b, et 2c, 2d. La figure 5 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un cavalier. La figure 6 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'une entretoise constituée par une broche. La figue 7 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation d'un cavalier. La figure 8 est une vue en perspective d'une résille de drainage. L'élément composite représenté aux figures 1,- 3 et 4 est constitué d'un matelas de matière isolante 1 en contact avec la surface de la paroi 2 du batiment et revêtu d'une coquille de bardage 3, ladite coquille et ledit matelas étant fixés au moyen de taquets en matièré isolante 4, 4a, 4b, 4c et 5 solidaires de la coquille 3 et qui sont engagés dans des orifices 6 prévus dans le matelas 1, lesdits taquets 4 à 4c et 5 étant fixés sur la paroi 2 du bâtiment au moyen d'une couche 7 de colle en patte. Par ailleurs, la fixation est assurée également au moyen de cavaliers 8, 8a fixés sur la paroi 2 du bâtiment notamment au moyen de pointes 9, et supportant la rive inférieure lO de la coquille supérieure 3a et qui reçoit la rive supérieure 11 de la coquille inférieure 3. Ces cavaliers 8, 8a qui seront décrits plus en détail ultérieurement ont pour fonction de maintenir la coquille 3 et le matelas 1 pendant la durée du séchage des couches de colle 7. Il faut en effet maintenir en place le composant fratchement posé et contenir la poussée du matelas légèrement comprimé, après le passage de l'ouvrier. Par ailleurs, ces cavaliers ont une fonction de sécurité pendant toute la durée de l'ouvrage, en particulier dans des circonstances exceptionnelles au cours desquelles une défaillance de la fixation par taquets et colle est susceptible de se produire, notamment lors d'un ruissellement d'eau ou d'un incendie. Dans ce cas la sustentation de la coquille est directement prise en compte par les cavaliers. Chaque coquille 3 (fig. 3! comporte en relief ou en creux sur ses rives verticales un jeu de chicanes constituées notamment par une nervure 12, et une rainure 13 d'un côté et par une rainure 14 de l'autre côté, de telle sorte que la coquille voisine 3b soit engagée par sa nervure 14 sur le bord de la coquille 3 et que la coquille 3c soit engagée par son bord dans la nervure 14 prévue sur l'autre rive de la coquille 3. Cette disposition est destinée à interdire la pénétration de l'eau de pluie dans les joints ouverts entre deux éléments contigus. Les chicanes 12, 13, 14 des éléments superposés sont destinées à s' emboîter à recouvrement et de ce fait elles présentent en section un profil légèrement troncônique. La rive inférieure de la coquille 3 présente éventuellement une nervure en relief 15 de section triangulaire ou quadrangulaire s'étendant vers l'extérieur en vue de rejeter les eaux de ruissellement. En cas d'emploi de parement très mince, les nervures 12 et 15 pounnt être garnies intérieurement d'une fourrure en bois ou en une autre matière afin d'accroître leur rigidité. La rive inférieure est toujours posée en recouvrement de la rive supérieure de l'élément situé en dessous. Ces dispositions ont pour but d'assurer l'étanchéité à l'eau de l'ouvrage terminé. La forme de la rive inférieure permet en outre, l'évacuation des eaux de condensation qui peuvent apparaître en sous face de la coquille notamment par des orifices 16 ménagés à l'extrémité du bord de la nervure 15, et le maintien de la coquille par insertion de sa tranche inférieure dans les cavaliers 8, 8a. Les coquilles 3 représentées aux figures 3 et 4 sont du type faisant l'objet de la figure ?a à nervures en relief, les nervures verticales 12, 13, 14 étant continues. Ce type de coquilles est destiné à la pose en damier avec nervures verticales alignées. A la figure 2b, on a représenté un autre mode de réalisation de coquille à nervures en relief, les nervures verticales 12, 13 et 14 étant interrompues et obturées en partie haute, en vue de la pose avec joints verticaux recoupés à la manière des ardoises. A la figure 2c on a représenté un autre mode de réalisation de coquille 3 à nervures 30, 30a, 30b en creux, les nervures verticales 30, 30b étant continues pour une pose en damier analogue à celle de la coquille représentée à la figure 2a. A la figure 2d on a représenté un autre mode de réalisation de coquilles à nervures en creux dont deux nervures verticales 31, 31a interrompues et obturées en partie basse et une nervure horizontale 31b à la partie inférieure. L'assemblage de ces coquilles qui est représenté aux figures 3a et 4a, correspond à une pose avec joints verticaux recoupés à la manière des ardoises. La coquille 3 peut être obtenue de différentes manières et en différentes matières ainsi qu'il est indiqué ci-dessous sans limitation de l'invention à ces exemples de réalisation. La coquille est obtenue par pliage d'une tôle fine d'aluminium et le décor recherché est susceptible d'être obtenu en partant d'une tôle gravée soumise à un traitement de surface approprié. Suivant un autre mode d'obtention on utilise une tôle fine d'acier qui est pliée ou emboutie. La durabilité et le décor peuvent être obtenus en partant d'une tôle zinguée revêtue d'un film ou d'une peinture comportant un dessin en relief. I1 est également possible d'utiliser une matière plastique formée à la presse, notamment un polyester pré imprégné, renforcé par des fibres de verre, de -faible épaisseur. Le décor peut être obtenu par l'impression d'un léger relief. Dans ce dernier cas, la face interne de la coquille peut porter l'empreinte des taquets qui y sont fixés. En ce qui concerne les taquets 4 à 4c et 5 ceux-ci présentent une épaisseur inférieure à celle du composant afin de réserver un espace pour la couche de colle 7. Ces taquets 4 à 4c et 5 qui sont répartis régulièrement avec un espacement adapté à la rigidité de la coquille sont réalisés en matière isolante thermiquement, par exemple en mousse plastique, et choisis de sorte qu'ils transmettent élastiquement les efforts entre la coquille 3 et la paroi 2. I1 importe en effet, de permettre les mouvements de dilatation de la coquille 3, et sa déformation sous l'effet des chocs extérieurs sans reporter dans le plan de collage sur le mur des efforts importants de cisaillement. Les entretoises du type taquets 4 à 4c et 5 (figures 1, 3 et 49 peuvent être remplacées par des entretoises telles que représentées par exemple à la figure 6 et qui sont constituées d'une broche 33 qui est solidaire d'une'embase 34 constituée d'une matière plus ou moins élastique selon le parement, ladite embase 34 étant fixée notamment par collage sur la coquille 3 de parement La broche 33 qui est engagée dans le matelas isolant 1 présente un organe de verrouillage 33a engagé dans un trou d'une plaque 35, ou coupelle, destinée à recevoir la couche de colle épaisse 36 pour la fixation sur la paroi 2 du batiment. Cette disposition permet d'éviter l'opération de perforation préalable du matelas isolant. Les taquets 4 à 4c et 5 sont fixés sur la face interne de la coquille 3, soit au moyen d'une colle résistant à l'humidité et aux temparatures transmises par la coquille, soit au moyen d'une attache métallique résistant aux températures d'incendie. Cette attache peut être constituée d'un fil soudé en sous face de la coquille ou d'un rivet la traversant;dans ce dernier cas la tête du rivet sera munie d'une rondelle d'étanchéité. La durabilité de la colle doit erre la même que celle de la coquille. La colle est choisie de manière à être compatible chimiquement avec les matières constituant les entretoises et la coquille. En ce qui concerne le matelas isolant 1, celui-ci couvre une surface du-mur égale à la surface utile du composant et son épaisseur est légèrement supérieure à celle du composant mis en oeuvre de telle sorte que le matelas mis en oeuvre soit légèrement comprimé lors de la pose de la coquille 3. Cette disposition assure le remplissage des irrégularités de la maçonnerie et interdit toute circulation d'air parasite. Le matelas qui est percé d'orifices 6 d'une section égale à celle des taquets 4 à 4c et 5 permet ainsi d'embrocher celui-ci sur les taquets et de le maintenir sans aucun collage. L'interface entre le matelas et la coquille est donc libre pour l'écoulement des condensations qui peuvent se produire à cet endroit. Eventuellement, une légère résille 44 de drainage par exemple en matière plastique ou en carton bakélisé, représen tée à la figure 8, est interposée entre le matelas et la coquille. La résille comporte des lames verticales rectilignes ou ondulées 45 qui sont réunies par des organes ou lames de traverse horizontales 46 qui ménagent, côté coquille un espace libre pour l'écoulement des condensations. Les lames verticales 45 peuvent comporter une denture 47 en forme de crémaillère du côté du matelas afin d'éviter tout tassement de ce dernier. Par ailleurs, les lames horizontales 46 peuvent présenter éventuellement du côté du matelas isolant un talon 48. Le matelas est susceptible d'être constitué d'un panneau de laine minérale ou de tout autre isolant élastiquement compressible. La couche 7 de colle en pate qui est destinée à fixer les taquets 4 à 4c et 5 dans une position prédéterminée est obtenue en remplissant de colle en pdte les cavités formées au droit des entretoises dans le matelas isolant, du fait que les taquets sont moins épais que le matelas ainsi qu'il est représenté aux figures 2 et 3. Ensuite le poseur applique le composant sur le mur en prenant soin d'obtenir un affleurement satisfaisant de deux des rives sur les éléments déjà posés et de conserver sur les autres rives une distance au mur voisine de l'épaisseur théorique du composant en place. La colle en pate peut être un liant à base minérale ou organique utilisé pour le collage des éléments de maçonnerie ou de cloisons. En ce qui concerne les cavaliers 8, 8a on a représenté à la figure 4 un mode de réalisation de ceux-ci qui comprennent chacun une patte de fixation verticale 19 présentant un trou 20 pour le passage de la pointe 9 de fixation dans la paroi 2 et des pattes 21, 21a d'appui sur la paroi 2, lesdites pattes étant reliées par une plaque 22 s'étendant horizontalement à deux lames verticales d'extrémité 23, 23a entre lesquelles est disposée une lame verticale centrale 24 de telle sorte qu'un espace 25 de l'épaisseur de la rive supérieure Il (fig. 2) d'une coquille 3 est ménagé entre les faces des lames d'extrémité et de la lame centrale. La lame centrale 24 présente à son extrémité libre un crochet 26 susceptible de recevoir la rive inférieure 10 d'une autre coquille 3a placée au-dessus de la coquille 3. Le cavalier 8, représenté à la figure 5 est obtenu par façonnage d'une tble résistant à la corrosion, découpée pour former les diverses lames. Cependant, les mêmes fonctions peuvent être remplies par un cavalier 37 du type représenté à la figure 7 et qui est-obtenu par tronçonnage d'un profilé extrudé et mis en forme. Dans ce mode de réalisation, le cavalier comporte une plaque verticale 38 destinée à venir en appui contre la paroi du batiment et présentant un trou 39 pour la fixation, ladite plaque 38 étant reliée par une plaque horizontale 40 à deux lames 41, 41a entre lesquelles est prévu un espace 42 pour le passage de la rive d'une coquille, l'une des lames 41 presen- tant à sa partie inférieure un crochet 43. Pour absorber la dilatation verticale des coquilles 3 il est prévu au fond de chacun des espaces 25 ou 26 destinés à recevoir les rives supérieure et inférieure des coquilles, un organe ou boudin compressible 27, 28 (figure 3) d'épaisseur convenable. Pour la mise en place, le cavalier est enfourché sur la rive supérieure de la coquille 3 qui vient d'être posée et une pointe en acier dur engagée dans le trou 20 est enfoncée dans la paroi 2. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S I) Eléments composites de revêtement et d'isolation extérieure pour bâtiment, chaque élément ètant constitué d'un matelas de matière isolante en contact avec la surface du bâtiment et revêtu d'une coquille de bardage, caractérisésen ce que la coquille et le matelas isolant sont fixés sur la surface du bâtiment par des moyens assurant lors de la fixation une compression régulière du matelas entre la coquille et la surface de pose et limitant le déplacement du matelas dans un plan vertical. 2) Eléments composites suivant la revendication 1, caractérisésen ce que les moyens de fixation sont constitués d'une part d'entretoises isolantes collées qui traversent l'épaisseur du matelas et d'autre part d'au moins un organe mécanique dit cavalier. 3) Eléments composites suivant la revendication 2, caractérisés en ce que les entretoises sont constituées par des taquets en matière isolante solidaires de la coquille et qui sont engagés dans des orifices prévus dans le matelas, lesdits taquets étant fixés sur la paroi du bâtiment au moyen d'une colle en pâte. 4) Eléments composites suivant la revendication 2, caractérisés en ce que l'entretoise est constituéed'une broche qui est solidaire d'une embase fixée sur la coquille, ladite broche étant engagée dans le matelas isolant et présentant un organe de verrouillage coopérant avec une plaque ou coupelle destinée à recevoir la couche de colle de fixation sur la paroi du bâtiment. 5) Eléments composites suivant la revendication 2, caractérisés en ce qu'au moins un cavalier fixé sur la paroi du bâtiment supporte la rive inférieure de la coquille supérieure et reçoit la rive supérieure de la coquille inférieure. 6) Eléments composites suivant les revendications 2 et 5, caractérisés en ce que le cavalier présente une patte de fixation et au moins une patte d'appui sur le mur qui est reliée par une plaque s'étendant horizontalement à plusieurs lames verticales d'extrémité de telle sorte qu'un espace de l'épaisseur de la rive supérieure d'une coquille est ménagé entre leurs faces, l'une des lames présentant à son extrémité libre un crochet susceptible de recevoir la rive inférieure d'une autre coquille. 7) Eléments composites suivant la revendication 6, caractérisés en ce ques au fond de l'espace destiné à recevoir la rive supérieure d'une coquille et au fond du crochet destiné à recevoir la rive inférieure est disposé un organe en matière déformable. 8) Eléments composites suivant la revendication 1, caractérisésen ce que la coquille de bardage comporte sur ses rives verticales un jeu de chicanes, en relief ou en creux, lesdites chicanes des éléments superposés s'emboîtant à recouvrement et présentant un profil légèrement troncônique. 9) Eléments composites suivant la revendication 1 caractérisés en ce que la coquille de bardage présente des nervures verticales interrompues de telle sorte que le joint venir cal soit susceptible de venir recouvrir en un point quelconque la rive supérieure d'une coquille de la rangée inférieure. 10) Eléments composites suivant la revendication 1, caractérisés en ce que sur sa rive inférieure la coquille présente une nervure-en relief ou en creux assurant le rejet des eaux de pluie et des condensations vers l'extérieur. 11) Eléments composites suivant la revendication 8, caractérisés en ce que les nervures horizontales présentent à leur partie inférieure des orifices d'évacuation de l'eau de condensation. 12) Eléments composites suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisés en ce que entre le matelas et la coquille est interposée une résille présentant des lames verticales rectilignes ou ondulées, réunies par des organes de traverse horizontaux qui ménagent cbté coquille un espace libre pour l'écoulement des condensations. 13) Eléments composites suivant la revendication 12, caractérisés en ce que les lames verticales présentent une denture en forme de crémaillère.