Brevet FR2513679A1 — publié le 19830401

La présente invention concerne une structure isolante pour la construction, utilisable en particulier pour constituer des murs, plafonds, planchers ou toits par différentes variantes d'une unique structure de base. Comme on le verra par la suite, cette structure permet une isolation poussée des différentes parties du bâtiment, aussi bien en réduisant les déperditions de chaleur (isolation dite "statique") qu'en récupérant, dans toute la mesure du possible, l'énergie qui s'en va. Dans ce dernier cas d'une isolation dite "dynamique", on fait circuler un fluide caloporteur, généralement l'air, pour qu'il se réchauffe dans la paroi, et on l'utilise ensuite pour la ventilation d'un local, ou par récupération de chaleur dans l'installation de ch-auffage. Un autre but de la présente invention est de réaliser d'une manière simple une structure étanche à l'air, en particulier au droit des singularités, ot cette étanchéite est toujours difficile à obtenir avec les moyens traditionnels. La structure selon 1' invention permet de réaliser très aisément, du fait de sa constitution meme, de telles isolations. Elle peut en outre être présentée sous forme d'éléments standards qu'il suffira de juxta-poser et d'assembler, puis ils recevront ensuite des parements extérieur et intérieur appropriés à leur fonction (cloison, plancher, toit, mur, . . Cette structure est constituée, en combinaison, de montants périphériques disposés de manière à former un cadre porteur, de moyens d'assemblage des montants du cadre, d'une ossature secondaire supportée par le cadre porteur, de moyens raidisseurs du cadre et de l'ossature secondaire rendant la structure autostable et aptes à former coníreveniement, d'uii matériau isolant (thermiquement, et éventuellement acoustiquement) disposé à l'intérieur du cadre porteur, d'un parement extérieur et d'un parement intérieur. Les moyens raidisseurs incorporés à la structure confèrent à celle-ci l'indéformabilité dans son plan, indéformabilité nécessaire au contreventement général du bâtiment, et plus généralement pour la reprise des sollicitations coplanaires aux panneaux. Bien que la structure selon l'invention ne puisse pas toujours assurer une fonction d'ossature primaire comme des éléments en béton arme ou des ossatures métalliques, sa rigidité est suffisante pour réaliser une construction autoporteuse à simple rez-de-chaussée, ou à un étage avec un plancher bois. Avantageusement, des lames d'air sont prévues entre le matériau isolant et.les parements, de manière à permettre la circulation de l'air dans la paroi. On peut ainsi bénéficier des avantages de l'isolation dynamique précitée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, ainsi que dans les dessins annexes, sur lesquels la figure 1 est une vue perspective d'une structure selon l'invention la figure 2 est une vue perspective d'une variante de cette même structure la figure 3 est un detail de la pièce d'assemblage des montants du cadre la figure 4 est une variante de cette même pièce ;; ia figure 5 est une coupe horizontale d'une structure conçue de manière à permettre l'isolation statique . la figure 6 est une coupe horizontale a d'une- structure conçue de manière à permettre l'isolation dynamique, et les figures 7 à 10 explicitent un perfectionnement de la structure, comportant un film plastique d'isolation et de protection. Sur la figure 1, on peut voir la structure 100, constituée d'un cadre 110 formant caisson. La largeur des éléments formant ce caisson est dimensionnée en fonction des sollicitations affectant le panneau, et de l'isolation recherchée. Les différents éléments de ce cadre sont rigidifiés par les organes d'assemblage 120 disposés à chaque coin du cadre. Ces pièces assurent la rigidité du panneau pendant les manutentions, transmettent les sollicitations auxquelles est soumis celui-ci, et, avantageusement, permettent la fixation des raidisseurs 13t qui assurent la raideur du panneau et participent ainsi au contreventement général de la construction. L'ensemble comporte en outre une ossature secondaire, qui a pour but de supporter le matériau isolant, ainsi que les parements extérieur et intérieur. Cette ossature secondaire peut être par exemple constituée d'entretoises placées dans l'épaisseur du caisson, telles que représentées en 150 ; elle peut être également constituée de chevrons tels que 140 fixés de part et d'autre du cadre. En particulier, dans une variante représentée figure 2, cette disposition permet de constituer une lame d'air ventilée, qui permettra l'isolation dynamique de la structure. Cette structure comporte également un matériau isolant, par exemple une- matière plastique alvéolaire telle que le polystyrène, si l'on souhaite seulement une isolation-statique, ou bien une matière fibreuse telle que la laine de verre pour les parois à isolation statique ou dynamique. Chaque panneau est enfin recouvert d'un parement extérieur et d'un parement intérieur. Ceux-ci peuvent être de différentes natures suivant le role des caissons considérées ; on peut par exemple prévoir un treillis métallique qui permettra de réaliser un enduit, un panneau de bois, de plâtre ou analogue. S'il s'agit de réaliser une toiture, l'un des parements- pourra être constitué de tuiles ou d'ardoises. De même, si l'on souhaite réaliser des plafonds ou des planchers au moyen de cette structure, on pourra employer sur chaque face un parement approprié a l'usage souhaité.Notamment, si l'on utilise la structure selon l'invention pour réaliser un plancher bois, il est avantageux de monter les lattes de bois (constituant l'un des parements) sur un appui résilient, tel que par exemple une bande de néoprène. En outre; il est possible d'incorporer des menuiseries a l'ossature du panneau, comme une porte ou une fenêtre, et ceci, dès la fabrication de ce panneau. Les figures 3 et 4 montrent un détail des organes d'assemblage du cadre. Ceux-ci sont très avantageusement des pièces métalliques constituées essentiellement par trois plans orthogonaux comportant les percements nécessaires pour le clouage, le vissage ou le boulonnage des montants. Une telle pièce peut etre aisément réalisée par pliage d'une tôle, de manière à lui donner la forme montrée sur les figures 3 ou 4. Avantageusement, cette pièce comporte sur au l'une de ses faces un goujon fileté 121 pour fixer les raidisseurs 130, ainsi que pour fixer la structure à une structure adjacente, par exemple au moyen d'entretoises 122. Lorsque l'organe dflassemblage transmet des charges perpendiculaires à son plan, comme c'est le cas lorsque les panneaux constituent les toitures, les planchers, ou les plafonds, un des plans comporte un retour horizontal 123 formant dispositif d'appui (figure 4) et de transmission des efforts, et participant ainsi au contreventement général de la construction. Ces organes d'assemblage permettent enfin une standardisation des jonctions ; ils peuvent servir indifféremment à relier deux panneaux adjacents l'un contre l'autre, à relier un panneau à un point d'appui porteur, tel qu'un pilier, ou à relier deux panneaux de nature différente comme, par exemple, un plancher à un mur. Les figures 5 et 6 sont des coupes horizontales de structures selon l'invention. La figure 5 correspond à la variante de la figure 1 (isolation statique) ; la figure 6 correspond à la variante de la figure 2 (isolation dynamique). Dans la première variante (figure 5), outre les entretoises 150 et les chevrons 140 précédemment décrits formant ossature secondaire, on. peut voir l'isolant 200, par exemple constitué d'une plaque de polystyrène expanse, ainsi que les parements extérieur 300 et intérieur 310. Une lame d'air 400 est prévue entre le parement extérieur 300 et l'isolant 200, mais 11 air contenu n'est pas susceptible de circuler dans la structure ; on est ainsi e présence d'une isolation statique. Un doublage intérieur 320 peut également être prévu entre le parement intérieur 310 et l'isolant 200. La figure 6 correspond à une structure permettant l'isolation dynamique. On y retrouve les mêmes éléments que sur la figure précédente, à la différence de deux lames d'air 410 et 420 situées de part et d'autre de l'isolant 210, qui assurent ainsi la fonction désirée. En outre, l'isolant est avantageusement cons titubé de laine de verre ou autre isolant fibreux Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on recouvre en outre l'isolant sur chacune de ses faces d'un film à faible émissivité thermique, tel qu'un film d'aluminium, couvrant la totalité du panneau et débordant de quelques centimètres de part et d'autre des extrémités du caisson. Sur chaque face, l'isolant est solidarisé ponctuellement par point de collage avec le film qui est lui-même agrafé et collé sur les montants du caisson. En particulier ce film peut etre un film perforé. Dans ce cas, la perforation est de préférence réalisée in situ, une fois la structure mise en place, et juste avant la pose du parement. Les risques de bouchage des perforations par du plâtre ou de la poussière sont ainsi évités. La figure 7 montre la disposition de ce film 500 dans la première variante de l'invention (isolation statique, figures 1 et 5). La figure 8 correspond a la deuxième variante de l'invention (isolation dynamique, figures 2 et 6) Le rôle de ce film est multiple. Tout d'abord, outre son roule de protection de l'isolant sur le chantier., il protège celui-ci contre les risques d'affaissement, notamment dans ie cas d'un isolant fibreux. Il permet, tout particulièrement dans le cas de l'isolation dyna mique, une étanchéité à flair entre les parements du caisson et l'isolant interne. La disposition du film contre l'isolant et sous les raidisseurs procure une étanchéité renforcé, notamment à la périphérie du caisson.Enfin, ce film permet d'homogénéiser les irrégularités que l'on peut constater avec certains isolants de texture peu homogène, notamment la laine de verre ou isolants fibreux analogues. On peut également, comme représenté figure 9, assembler entre elles les parties débordantes des films de deux panneaux adjacents, par exemple par collage, pour assurer la continuite de l'étanchéité. En collant,- en outre, les deux films situés de part et d'autre d'un même panneau (figure 10), on peut assurer la protection des montants des cadres en contact avec le béton, en particulier lorsque ces montants comportent des éléments en bois. En variante, il est possible de réaliser des panneaux de capteurs solaires du type air-verre, toujours au moyen de la structure selon l'invention. Le parement extérieur est une plaque de verre t le film est un film perforé en aluminium sur la face située du côté de l'isolant, et noir sur la face opposée. Bien entendu, une lame d'air doit être ménagée entre le verre et-le film, pour permettre la circulation de l'air dans la structure. I1 est bien entendu que de nombreuses autres variante s peuvent etre envisagées sans pour autant sortir de l'invention, pour laquelle les modes de réalisation décrits ne sont aucunement limitatifs. REVENDICATIONS 1. Structure isolante, caractérisée en ce quelle comporte, en combinaison~: des montants périphériques (110) disposés de manière à former un cadre porteur, des moyens d'assemblage (120) des montants du cadre, une ossature secondaire (140, 150) supportée par le cadre porteur, des moyens raidisseurs (130) du cadre et de ossature -secondaire, rendant- la structure autostable, et aptes a former contreventement, nn matériau isolant (200, 210) disposé à l'intérieur du cadre porteur, . un parement extérieur (3-00), . un parement intérieur (310, 320). 2. Structure isolante selon la revendication 1,- caractérisée en ce que des lames d'air (410, 420) sont prévues entre le matériau isolant et les parements, de manière à permettre la circulation de l'air dans la paroi. 3. Structure isolante selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'-elément isolant est recouvert d'un film (500) à faible émissivité thermique débordant de part et d'autre du cadre porteur. 4. Structure isolante selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément isolant et le film plastique sont rendus solidaires et fixés au cadre porteur. 5. Structure isolante selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisée. en ce que le film est un film d'aluminium perforé. 6. Structure isolante selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'assemblage des montants du cadre comportent un goujon fileté (121) destiné à la fixation des moyens raidisseurs et à la liaison des montants de deux structures adjacentes. 7. Structure isolante selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'assemblage des montants du cadre comportent un retour horizontal (123) constituant un moyen d'appui d'une charge perpendiculairement au plan de la structure, ainsi que de transmission des efforts.