Brevet FR2544766A1 — publié le 19841026

La présente invention a pour objet un panneau modulaire préfabriqué d'isolation thermique par l'extérieur, destiné a être fixé sur une paroi d'un bâtiment. Elle concerne également des procédées pour la fabrication de ce panneau modulaire préfabriqué ainsi qu'un dispositif pour sa fixation. Les panneaux modulaires préfabriqués d'isolation thermique par l'extérieur, pour lesquels on a proposé récemment l'appellation de "vêture", sont des produits industriels préfabriqués en usine avec leurs différents éléments constitutifs, à savoir un isolant thermique destiné à être appliqué contre la paroi du bâtiment, côté extérieur, et un parement formant peau protectrice pour l'isolant et constituant l'habillage du bâtiment. Les panneaux modulaires préfabriqués se différencient donc fondamentalement des autres dispositifs d'isolation thermique par l'extérieur, qui sont constitués d'éléments indépendan: isolant, ossature ou rail et parement (bardage ou enduit) mis en oeuvre sur le chantier. Dans les panneaux modulaires préfabriqués connus, l'isolant est constitué habituellement de polystyrène ou de laine minérale, tandis que le parement est constitué de tôle d'aluminium prélaquée, de chlorure de polyvinys (PVC), d'acier galvanisé prélaqué ou encore d'amiante-ciment. En dehors du problème de leur aspect, les matériaux énumérés cibdessus présentent tous le même défaut; à savoir une très mauvaise résistance aux chocs. Cet inconvénient constitue un frein au développement des panneaux modulaires prefabriqués d'isolation thermique par l'extérieur, dont l'utilisation a été limitée jusqu'à présent à desparties de bâtiment peu accessibles, ceest-à-dire aux niveaux supérieurs des immeubles. La présente invention vise à éviter les inconvénients précités en proposant un nouveau panneau modulaire préfabriqué d'isolation thermique par l'extérieur qui présente une grande résistance aux chocs et surtout au poinçonnement et qui, de surcroit, peut être facilement préfabriqué et facilement fixé sur la paroi extérieure d'un bâtiment. L'invention concerne par conséquent un panneau modulaire préfabriqué daisolation thermique par l'extérieur, destiné à être fixé sur une paroi d'un bâtiment, et comprenant un isolant thermique et un parement formant habillage de façade. Selon la caractéristique essentielle de l'invention, l'isolant est constitué par une plaque rigide qui constitue la structure porteuse du panneau et qui présente une face destinée à être appliquée contre la paroi du bâtiment et une face opposée à laquelle est fixé un parement mince d'épaisseur comprise entre 4 et 25 mm constituée par ou comprenant une couche de mortier appliquée contre ladite face opposée. Dans un mode de réalisation de l'invention, la couche de mortier est fixée mécaniquement sur la plaque isolante, par projection ou coulage du mortier sur la plaque d'isolant utilisée comme fond de coffrage, cette plaque présentant un relief apte à piéger le mortier par effet d'indentation. Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, la couche de mortier est constituée par une plaque préfabriquée qui est ensuite fixée mécaniquement ou par collage sur la plaque d'isolant. On utilise un mortier ordinaire, armé ou non, ou un mortier spécial, armé ou non. Il est préconisé notamment d'utiliser un mortier de résine (résine synthétique et charge minérale) armé de fibres de verre ou autres armatures. Le mortier est nu ou reçoit un parement, par exem ple constitué par un revêtement céramique, faïence, grès, terre cuite). La plaque isolant est une-plaque en polystyrène, en mousse de verre, en verre expansé, en mousse de polyuréthane, etc, selon les qualités d'isolation recherchées. Pour fabriquer un panneau conforme au premier mode de réalisation précité, on peut soit projeter du mortier sur la plaque isolante utilisée comme fond de coffrage, soit couler ce mortier sur la plaque isolante utilisée comme fond de coffrage. Si le mortier est un mortier armé de fibres de verre, le mortier est prémélangé avec les fibres de verre ou projeté simultanément avec les fibres de verre. Pour fabriquer un panneau conforme au deuxième mode de réalisation précité, on fabrique indépendamment une plaque de mortier et 3.'on fixe ensuite cette plaque préfabriquée, mécaniquement ou par collage, sur la plaque isolante. Le dispositif pour la fixation des panneaux modulaires de l'invention comprend au moins une pièce métallique comprenant une partie plane d'appui destinée à être fixée verticalement sur la paroi ; une partie de raccordement qui est disposée perpendiculairement à la partie d'appui, qui présente une longueur inférieure à l'épaisseur de la plaque d'isolant des panneaux et qui est destinée à être insérée dans l'interstice horizontal entre deux panneaux adjacents ou deux rangées de panneaux adjacentes ; au moins une dent supérieure parallèle à la partie d'appui et destinée à être ancrée dans l'épaisseur d'au moins un panneau d'une rangée supérieure ; et au moins une dent inférieure parallèle à la partie d'appui, et destinée à être fixée dans au moins un panneau dlune rangée inférieure. Dans le cas où les panneaux sont des panneaux sans feuillure, la dent inférieure est destinée à être ancrée dans l'épaisseur d'au moins un panneau d'une rangée inférieure. En revanche, dans le cas où les panneaux sont des panneaux avec feuillure, la dent inférieure est alors destinée à prendre appui sur la feuillure d'au moins un panneau d'une rangee inférieure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit et qui se réfère aux dessins annexés, sur lesquels La figure l est une vue en perspective d'un panneau modulaire avec feuillure selon l'inven- tion La figure 2 est une vue en coupe prise suivant la ligne II-II de la figure 1 La figure 3 est une vue en perspective d'un panneau modulaire sans feuillure selon l'invention ; ; La figure 4 est une vue en coupe prise suivant la ligne IV-IV de la figure 3 La figure 5 est une vue de côté montrant la fixation de panneaux avec feuillure sur une paroi La figure 6 est une vue de côté montrant la fixation de panneaux sans feuillure sur une paroi La figure 7 est une vue en perspective d'un panneau modulaire selon l'invention incorporant des lames d'air ventilées La figure 8 est une vue en coupe prise suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7 La figure 9 est une vue de côté montrant la fixation de panneaux avec feuillure sur une paroi au moyen d'une pièce de fixation .La figure 10 est une vue en perspective de la pièce de fixation utilisée sur la figure 9 La figure Il est une vue de côté montrant la fixation de panneaux sans feuillure sur une paroi au moyen d'une pièce de fixation La figure 12 est une vue en perspective de la pièce de fixation représentée sur la figure il La figure 13 représente une vue en perspective d'une variante de réalisation de la pièce de fixation de la figure 12 La figure 14 est une vue de face montrant deux rangées de panneaux fixés au moyen de pièces de fixation convenant à la fixation simultanée de trois ou quatre panneaux Ea figure 15 est une vue en perspective d'une pièce de fixation représentée à la figure 14 La figure 16 est une vue en perspective d'une pièce de fixation destinée à la fixation simul tanée de quatre panneaux sans feuillure La figure 17 est une vue en perspective montrant une pièce métallique constituée par un rail filant pour la fixation de panneaux modulaires sans feuillure ; et La figure 18 est une vue en perspective d'une pièce métallique de fixation constituée par un rail filant pour la fixation de panneaux avec feuillure. On a représenté sur les figures l et 2 un panneau modulaire préfabriqué d'isolation thermique par l'extérieur, destiné à entre fixé sur une paroi d'un bâtiment. Ce panneau modulaire comprend un isolant constitué par une plaque de polystyrène expansé l2 qui constitue la structure porteuse du panneau lO et qui comporte une face 14 destinée à être appliquée contre la paroi du bâtiment et une face opposée 16 qui est fixée à une couche de mortier armé de fibres de verre 18 constituant le parement du panneau 10. La plaque 12 est une plaque de forme rectangulaire et comporte une feuillure 20 dont l'épaisseur est sensiblement égale à la moitié de l'épaisseur de la plaque 12.Ceci permet de réaliser un emboîtement des panneaux modulaires à la fois horizontalement et verticalement pour réaliser la fixation de ces panneaux sur une paroi 22 comme représenté sur la figure 5. La couche 18 est une couche de mortier armé de fibres de verre, que l'on désigne généralement sous le terme GRC (glass reinforced cement) constituée d'un mortier armé par des fibres de verre spéciales résistant aux alcalis. A titre d'exemple, la composition d'un tel mortier armé de fibres de verre peut comprendre 52 % de ciment, 25 % de sable, 18 % d'eau et 5 % de fibres de verre. Cette composition peut être légèrement modifiée en fonction du type de panneaux que l'on désire fabriquer. En outre, le ciment peut être indifféremment du ciment blanc ou gris, tandis que le sable sera de préférence à faible granulométrie et composé d'une forte proportion de silice. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, la couche 18 est fixée mécaniquement sur la plaque de polystyrène expansé. A cette fin, la face 16 de la plaque 12 comporte une pluralité de rainures 24, en forme de queue d'aronde, destinées à permettre un ancrage mécanique de la couche 18 sur la plaque 12. Un tel mode d'ancrage, qui est d'ailleurs connu en soi (voir par exemple brevet GB 584 165), permet de réaliser une fixation mécanique extrêmement résistante entre la couche 18 de mortier armé de fibres de verre et la plaque 12 de polystyrène expansé. Le panneau représenté sur les figures 3 et 4 est absolument analogue à celui des figures 1 et 2, à ceci près qu'il ne comporte pas de feuillure. I1 en résulte que ces panneaux ne s'emboîtent pas mais sont simplement juxtaposés à la fois horizontalement et verticalement, comme représenté sur la figure 6. Le panneau des figures 1 et 2 et le panneau des figures 3 et 4 peuvent être réalisés soit par projection, soit par coulage de mortier de fibres de verre sur une plaque de polystyrène expansé formant fond de coffrage. Les rainures en forme de queue d'aronde seront réalisées au préalable dans la plaque de polystyrène expansé, soit par extrusion directe, soit par usinage mécanique. La plaque de polystyrène ainsi obtenue sera placée dans un moule de telle sorte que les rainures en forme de queue d'aronde soient dirigées vers le haut. Dans le cas où l'on appliquera le mortier par projection, ce mortier pourra être soit prémélangé avec les fibres de verre, soit projeté simultanément avec les fibres de verre. Bien entendu, dans le cas d'un coulage ou d'une projection du mortier sur la plaque de polystyrène expansé, on pourra faire appel à toute autre mode de fixation mécanique, par exemple à des rainures de forme différente réalisées dans la plaque de polystyrène expansé. Les figures 7 et 8 montrent un panneau modulaire préfabriqué 10 selon l'invention dans lequel la couche 18 de mortier armé de fibres de verre est constituée par une plaque préfabriquée, c'est-à-dire fabriquée indépendamment, qui est ensuite fixée sur la plaque 12 de polystyrène expansé. Cette fixation peut être réalisée par tout moyen mécanique approprié et notament parcollageo Dans le mode de réalisation particulier représente sur les figures 7 et 8, la couche 18, sous forme de plaque préfabriquée, est fixée, par exemple par collage, sur des plots 26, ponctuels ou filants, réalisés dans l'épaisseur de la plaque 14, et du côté de la face 16. Les plots 26 sont destinés à créer des lames d'air ventilées 280Le panneau des figures 7 et 8 peut être réalisé sans feuillure (comme représenté sur les figures 7 et 8) ou bien avec des feuillures analogues à celles du panneau des figures 1 et 2. On peut également réaliser des panneaux par fixation mécanique ou par collage d'une plaque préf abriquée de mortier de fibres de verre sur une plaque de polystyrene expansé, avec ou sans feuillure, mais ne comportant pas de lames d'air 28 comme représenté sur les figures 7 et 8. On a représenté sur les figures 9 et 10 un dispositif pour la fixation de panneaux modulaires avec feuillure selon l'invention. Le dispositif comprend au moins une pièce métallique de fixation 30 qui comprend une partie plane d'appui 32 destinée a être fixée verticalement sur la paroi 22, une partie de raccordement 34 qui est disposée perpendiculairement à la partie d'appui 32, qui présente une longueur inférieure à l'épaisseur de la plaque de polystyrène expansé des panneaux et qui est destinée à être insérée dans l'interstice horizontal entre deux panneaux adjacents aux deux rangées de panneaux adjacentes (figure 9) ; au moins une dent supérieure 36 parallèle à la partie d'appui, et destinée à être ancrée dans l'épaisseur d'au moins un panneau d'une rangée supérieure ; et an moins une dent inférieure 38 parallèle à la partie d'appui et destinée à être fixée dans au moins un panneau d'une rangée inférieure. Comme représenté sur la figure 10, la partie 32 est pourvue d'un orifice 40 qui permet la fixation de la pièce 30 sur la paroi 22 au moyen d'une Vis et d'une cheville (non représentées) de toute manière appropriée . La longueur de la partie de raccordement 34 correspond à l'épaisseur de la feuillure des panneaux de telle sorte que les deux dents 36 viennent s 'ancrer dans le ou les panneaux de la rangée supérieure, dans l'angle de la feuillure, et que la dent inférieure 38 vienne prendre appui sur la feuillure d'au moins un panneau de la rangée inférieure.On remarguera sur la figure 10 que les deux dents 36 sont des dents pointues pour faciliter leur ancrage dans l'épaisseur du ou des panneaux de la rangée supérieure, tandis que la dent 38 est une dent rectangulaire qui ne vient pas s'encastrer dans le ou les panneaux de la rangée inférieure. La pièce métallique 30 représentée sur la figure 12 est sensiblement analogue à celle de la figure 10 à ceci près que la dent inférieure 38 est une dent pointue destinée à venir s'ancrer, et donc pénétrer dans l'épaisseur d'un panneau de la rangee inférieure. Comme cela apparaît en particulier sur la figure 11, la pièce 30 représentée sur la figure 12 est destinée à permettre la fixation de panneaux modulaires sans feuillure. La pièce métallique 42 représentée sur la figure 13 est destinée également à la fixation de panneaux sans feuillure et s'apparente à la pièce 30 de la figure 12 à ceci près qu'elle comporte quatre dents superieures 36 et quatre dents inférieures 38.La pièce 44 représentée sur la figure 15 est sensiblement analogue à celle de la figure 10 sauf qu'elle est réalisée avec une largeur plus grande permettant plus spécialement la fixation simultanée de trois ou quatre panneaux comme représenté sur la figure 14. Ainsi, une des dents supérieures36 est destinée à venir d'ancrer dans l'angle inférieur droit d'un panneau 10a, tandis que l'autre dent superieum 38 est destinée à venir s'ancrer dans l'angle inférieur d'un autre panneau lOb.La dent inférieure 38 de forme rectan glaire, vient chevaucher l'angle supérieur droit d'un panneau 10c et l'angle supérieur gauche d'un panneau lord. Dans ce cas particulier, on pourra mettre en place des pièces 44 à l'angle de raccordement entre quatre panneaux adjacents avec feuillure. La pièce de fixation 46 représentée sur la figure 16 est destinée à la fixation de panneaux modulaires sans feuillure et comprend deux dents supérieures 36 et deux dents inférieures 38. Les dents supérieures 36 sont destinées à venir s'ancrer respectivement dans deux panneaux adjacents d'une rangée supérieure tandis que les deux dents inférieures 38 sont destinées à venir s' ancrer respectivement dans les deux panneaux adjacents d'une rangée inférieure. Les pieces de fixation représentées sur les figures 9 à 16 sont destinées à être fixées de façon ponctuelle sur la paroi 22. I1 est possible toutefois de prévoir des pièces de fixstion realisées sous la forme de railsfilantsdestinésâ être fixés horizontalement sur la paroi 22 La figure 17 montre un rail filant 48 pourvu de dents supérieures 36 et de dents inférieures 38 et destiné à la fixation de panneaux sans feuillure, tandis que la figure 18 montre un rail 50 pourvu de dents supérieures 36 et de dents inférieures 38, en forme de plaque, pour la fixation de panneaux avec feuillure. On remarquera que l'une des caractéristiques essentielles de l'invention est de faire jouer à la plaque de polystyrène expansé le rôle de structure porteuse du panneau. En effet, la fixation des panneaux modulaires selon l'invention sur une paroi d'un bâtiment s'effectue par l'intermédiaire des pièces de fixation décrites précédemment dont les différentes dents viennent coopérer uniquement dans l'épaisseur des plaques de polystyrène respectives des panneaux. Les panneaux modu la ires préfabriqués de l'invention pourront être réalisés avec différentes dimensions et la couche de mortier armé de fibres de verre pourra être réalisée avec différentes finitions donnant des aspects traditionnels ou modernes. On pourra ainsi obtenir, par exemple, un aspect de surface à peindre, un aspect de ciment blanc ou gris de décoffrage, un aspect sablé ou lavé. REVENDICATIONS 1. Panneau modulaire préfabriqué d'isolation thermique par l'extérieur, destiné à être fixé sur une paroi d'un bâtiment, et comprenant un isolant thermique et un parement formant habillaae de façade, caractérisé par le fait que l'isolant est constitué par une plaque rigide (10) qui constitue la structure porteuse du panneau et qui comporte une face (14) destinée à être appliquée contre la paroi et une face opposée (16) à laquelle est fixé un parement mince (18) d'épaisseur comprise entre 4 et 25 mm constitué par ou comprenant une couche de mortier appliquée contre ladite face opposée. 2. Panneau selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche de mortier (18) est fixée mécaniquement sur la plaque isolante (12). 3. Panneau selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la couche de mortier (18) est fixée par ancrage mécanique dans des rainures (24) en forme de queue d'aronde ou autres rainures ménagées dans ladite face opposée (16) de la plaque isolante. 4. Panneau selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche de mortier (18) est constituée par une plaque préfabriquée fixée mécaniquement ou par collage sur la plaque isolante (12). 5. Panneau modulaire selon l'une des revendications I à 4, caractérisé par le fait que la couche de mortier (18) est fixée sur les plots ponctuels ou filants (26) de la plaque isolante (12) pour créer des lames d'air ventilées (28). 6. Panneau modulaire selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la couche de mortier porte un revêtement céramique. 7. Panneau modulaire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'isolant est en polystyrène expansé, en mousse de verre7 en verre expansé, ou en mousse de polyuréthane. 8. Panneau modulaire selon 1' une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le mortier est un mortier armé de fibres de verre. 9. Procédé de fabrication d'un panneau selon l'une des revendications t à 3, caractérisé par le fait que l'on projette du mortier sur la plaque d'isolant (12) utilisée comme fond de coffrage, le mortier étant, s'il y a lieu, prémélangé avec des fibres de verre ou projeté simultanément avec des fibres de verre. 10. Procédé de fabrication dsun panneau selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on coule du mortier sur la plaque d'isolant (12) utilisée comme fond de coffrage. 11. Procédé de fabrication d'un panneau selon l'une des revendications 1, 4 et 5, caractérisé par le fait que l'on fabrique indépendamment une plaque de mortier (18) et que l'on fixe ensuite cette plaque préfabriquée mécaniquement ou par collage sur la plaque d'isolant (12). 12. Dispositif pour la fixation de panneaux modulaires préfabriqués selon l'une des revendications 1 à 8 sur la paroi d'un bâtiment, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une pièce métallique (30 ; 42 ; 44 ; 46) comprenant une partie plane d'appui (32) destinée à être fixée verticalement sur la paroi (22) ; une partie de raccordement (34 )qui est disposée perpendiculairement à la partie d'appui, qui présente une longueur inférieure à l'épaisseur de la plaque d'isolant des panneaux et qui est destinée à être insérée dans l'interstice horizontal entre deux panneaux adjacents ou deux rangées de panneaux adjacentes au moins une dent supérieure (36), parallèle à la partie d'appui7 et destinée à être ancrée dans l'épaisseur d'au moins un panneau d'une rangée supérieure; et au moins une dent inférieure (38) parallèle à la partie d'appui, et destinée à être fixée dans au moins un panneau d'une rangée inférieure. 13.. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la dent inférieure (38) est destinée à être ancrée dans l'épaisseur d'au moins un panneau d'une rangée inférieure, dans le cas où les panneaux sont des panneaux sans feuillure. 14. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la dent inférieure (38) est destinée à prendre appui sur la feuillure S2O) d'au moins un panneau d'une rangée inférieure. 15. Dispositif selon lXune des revendications 12 à 14, caractérisé par le fait que les pièces métalliques (30 ; 42 ; 44 ; 46j sont fixées ponctuellement sur la paroi (22). 16. Dispositif selon une des revendications 9 à 11, caractérisé par le fait que les pièces métalliques sont constituées par des rails métalliques filants (48 ; 50).