Brevet FR2568287A1 — publié le 19860131

Panneaux modulaires de construction isolés thermique- ment et acoùstiquement et application de ces panneaux pour la réalisation de murs, planchers et toitures de bâtiments La présente invention concerne des panneaux de construction isolés thermiquement et acoustiqueent pour la construction de bâtiments. L'édification de bâtiments à usage d'habitation individuel et collectif, de bâtiments à usage de loisirs, de bâtiments recevant du public, de bâtiments à usage industriel, agricole.., s'effectue traditionnellement en réalisant chaque partie de construction à partir de composants distincts, faisant intervenir des techniques spécifiques à chaque entreprise. Le temps d'intervention est difficilement mattrisable, approvisionnements, intempéries, main d'oeuvre dont la spécialisation est incertaine, ce qui produit des ouvrages avec des délais imprécis relativement longs et dont l'estimation financière est variable. Les techniques classiques offrent cependant une grande adaptabilité architecturale mais non compétitive avec les produits industrialisés. Les techniques constructives industrialisées présentent certains désavantages dont - pour les produits performants techniquement un coût élevé dû à la matière première et les techniques de fabrication. - pour les autres produits une performance sur un point particulier avec des contre performances sur les autres points mais dans tous les cas des technologies différentes selon la fonction, murs, planchers ou toitures La présente invention va permettre de remédier à ces inconvénients en proposant des panneaux de murs extérieurs, de planchers, de pans de toitures, de séparation et de toitures terrasses, dont la composition est identique à chaque fonction. Ces panneaux autoporteurs et autostables sont étudiés afin qu'ils résistent aux contraintes de charges et surcharges conventionnelles, spécifiques, géographiques et climatiques ; les isolations thermiques et acoustiques sont naturellement obtenues par la nature du matériau employé comme élément de base. L'invention a pour objet un panneau modulaire de forme géométrique simple rectangle, triangle ou de forme géométrique composée de plusieurs éléments de forme géométrique simple, caractérisés par des lisses périphériques assurant l'assemblage entre les différents panneaux. L'âme centrale est constituée d'un béton chargé de granulat ligno-cellulosique dans laquelle sont aménagés des alvéoles. Les alvéoles de forme simple ainsi constituées pourront avoir pour fonction une circulation de l'air, cette circulation favorisant la récupération pour partie de l'énergie extérieure ou intérieure, ou être remplies par un isolant thermique complémentaire et être utilisées pour le passage des fluides. Ce béton constituant l'âme centrale est lié par un liant hydraulique avec ou sans incorporation d'adjuvants tels que fluidifiants, accélérateurs de prise, résines synthétiques et durcisseurs en pourcentage variable selon le type de fabrication et la résistance mécanique requise. Les faces extérieures et intérieures sont réalises en micro-béton de résines solidaire de l'âme centrale. Les peaux de béton extérieures et intérieures seront réalisées à partir de résines et d'agrégats fins, avec éventuellement l'incorporation de fibres ou d'armatures métalliques, synthétiques, végétales ou minérales ayant pour but d'améliorer la résistance mécanique, l'ensemble offrant une excellente résistance à la compression, la flexion, la traction aux chocs ainsi qu'au vieillissement, à l'étanchéité à l'eau et à l'air. Les autres caractéristiques seront une coloration dans la masse et un effet de relief selon l'aspect désiré. Les peaux intérieures seront soit colorées dans la masse ou prêtes à peindre. Les côtés périphériques de chaque panneau sont pourvus de rainures et feuillures dans lesquelles sont engravés des profils ou lisses de formes variées. Les lisses hautes, basses et latérales ont pour but d'assurer la liaison mécanique entre chaque panneau ainsi constitué et pourront être réalisées en métal PVC, bois ou tout autre matériau offrant les caractéristi- ques mécaniques, thermiques, acoustiques, et d'étanchéité requises selon leur fonction, ces lisses assurant en outre la liaison avec les fondations, les dites lisses ayant pour but de rigidifier chaque panneau sur sa périphérie Les panneaux auront pour rôle d'assurer l'étanchéité à l'air et à l'eau, assurer une isolation thermique, phonique ainsi qu'une bonne résistance au feu, être parfaitement hydrofile, être neutre aux attaques cryptogamiques, des insectes et des nuisibles, ainsi que toutes les résistances mécaniques. On remarque que les panneaux utilisés en toiture permettent la suppression d'une partie de la charpente classique, chevrons, arêtiers..., pour les toitures terrasses la suppression de l'étanchéité traditionnelle. La structure porteuse est assurée préférentiellement par les murs extérieurs et intérieurs ; cependant l'apport d'une structure complémentaire reste possible. Les plans horizontaux sont tramés finement, les hauteurs de murs, longueurs et pentes de versants de toitures sont réalisés à la demande, ce qui permet une adaptation architecturale optimum ; en outre, des volumes décalés ou en porte à faux sont réalisables. Les épaisseurs de murs, planchers et toitures seront variables selon l'isolation thermique ainsi que les résistances mécaniques nécessaires. Les dessins annexés à titre d'exemple non limitatif permettront de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. - Figure 1 : une coupe verticale de murs planchers et éléments de toiture assemblés. - Figure 2 : une coupe horizontale de murs et poteau assemblés - Figure 3 : une coupe détaillée verticale d'assemblage de mur extérieur sur fondation et de mur extérieur avec plancher bas - Figure 4 : une coupe détaillée verticale d'assemblage de mur extérieur inférieur avec plancher intermédiaire et mur supérieur - Figure 5 : une coupe détaillée horizontale d'assemblage de mur avec mur ou de mur avec poteau - Figure 6 : une axonométrie éclatée d'assemblage des différents panneaux entre eux Ainsi qu'il a été indiqué ci-dessus, on peut employer tout moyen commun dans la technique pour l'assemblage des panneaux entre eux ; plusieurs modes d'assemblages sont illustrés, les assemblages mécaniques étant préférés. Dans cette réalisation, les figures 1 et 3 illustrent la fixation du plan de mur extérieur inférieur II sur béton de fondations I. Cette fixation est assurée par un profil 8 solidaire du béton de bois 2 et par le profil (9) fixé sur béton de fondations par chevilles 11. Le profil 8 assure en outre le centrage au montage ; le clavetage définitif est assuré par la clavette ou broche 10. Les profils 4 périphériques à chaque panneau sur le plan extérieur assurent l'arrêt du béton de résine 6 lors de la fabrication et offrent une finition du panneau monté. Le panneau de plancher III fixé sur le mur extérieur II et mur de refend non figuré est assuré par un appui 12 présenté sous forme de cornière mais qui peut etre remplacé par tout autre profil ; cet appui 12 est fixé sur le mur extérieur inférieur II par tout moyen mécanique tel que vissage, collage... Le plancher III est profilé en son extrémité et reçoit un profil solidaire 14. Une fixation 17 assure la liaison mécanique entre le plancher III et le mur II. Le plancher III est donc constitué de béton de bois 2 formant alvéoles 1, la peau inférieure 15 en béton de résine assure les résistances mécaniques à la traction, la peau supérieure 16 assure la répartition des charges, la finition ainsi qu'un complément de résistance à la compression. Une finition après pose est assurée par colmatage 19 du vide par toute matière compatible. Le plancher IV est fixé au mur extérieur inférieur II. Cette fixation est assurée d'une part par un profilage du béton de bois 2 dans le mur extérieur II, ce profilage recevant un profil mécanique 18 Le panneau de plancher IV est de conception identique au panneau de plancher III ; la liaison entre II et IV est assurée par la broche ou clavette 17. Une finition après pose est assurée par colmatage 20, de caractéristiques identiques au colmatage 19 Le panneau de mur extérieur supérieur V est fixé au panneau de mur extérieur inférieur II par une liaison mécanique illustrée sur les figures 1 et 4. Le panneau II est profilé en son extrémité supérieure et reçoit un profil 8 solidaire du béton de bois 2. Le panneau V est profilé en son extrémité inférieure et reçoit un profil 21 symétrique au profil 8. Le profil 21 s'encastre sur une plaque 23 et assure le centrage du panneau V au cours de la pose. Un profil 22 qui peut être solidaire du profil 23 assure l'étanchéité à l'eau des panneaux ainsi assemblés. Le panneau de toiture VII est fixé au panneau extérieur V par une liaison mécanique, illustré sur la figure 1. Le panneau de mur supérieur V est profilé pour recevoir le profil mécanique 29. Le panneau de toiture reçoit un profil 30 qui s'emboîte dans le profil 29 ; l'assemblage est réalisé par le brochage ou clavetage 31. On remarque que le panneau de toiture VII est réalisé sur le même principe que les autres panneaux ; seule la face externe constituée de béton de résine 33 est en forme de tuile. Ce dessin n'est qu'un exemple non limitatif. La figure 2 illustre l'assemblage des panneaux z sur le plan horizontal. Ces panneaux peuvent être assemblés soit directement, soit indirectement par l'intermédiaire d'un poteau VI. Ce principe d'assemblage sera identique pour les panneaux d'étage supérieurs. Les panneaux IL sont profilés dans leurs extrémités et reSoivent des profils mécaniques solidaires 3, profils qui forment feuillures refermées en surface. Les panneaux et poteaux positionnés côte à côte sont liaisonnés par un profil 24 en forme de H assurant l'alignement des panneaux sur leurs plans respectifs. Ce profil forme un clavetage et assure les étanchéités à l'eau, à l'air, acoustique et thermique. Cette étanchéité est complétée à l'extérieur par un masticage du type élastomère 25 ou 26. A l'intérieur, un remplissage 27 entre 2 panneaux sur un même plan et 28 entre 2 panneaux dans un angle intérieur est réalisé par un matériau compatible. REVENDICATIONS 1 - Panneaux préfabriqués sur la base d'une trame modulaire de forme générale géométrique simple ou assemblée permettant la constitution d'éléments de murs extérieurs, de murs de refends et de distribution, de plan chers porteurs et d'éléments de toitures à pans inclinés ou de toitures terrasses caractérisés en ce que chaque panneau est constitué d'une âme principale en béton léger isolant et alvéolé recouvert sur chaque face par un micro-béton à hautes performances mecaniques 2 - Elément suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le béton léger (2) est constitué par un mélange de fibres ligno-cellulosiques et par un ou plusieurs liants hydrauliques, complétés éventuellement d'adju vants tels que fluidifiants, accélérateurs de prises, résines synthétiques, durcisseurs, des alvéoles de forme simple (l)sont aménagées à l'intêrieur du béton léger sur toute la longueur de chaque panneau. 3 - Elément suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les faces constituant parements extérieur (6) et intérieur (7) sont réalises en micro-béton à base d'agrégats et de résines synthétiques ayant pour fonction d'assurer une grande résistance mécanique, une protection aux intempéries, une coloration dans la masse variant selon la nature des agrégats et pigments employés, ainsi qu'un effet de relief selon l'aspect désiré, ce micro-béton pouvant hêtre renforcé par des armatures complémentaires métalliques, synthéti ques, végétales ou minérales selon les performances mécaniques à obtenir. 4 - Elément suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les côtés périphériques de chaque panneau sont pourvus de rainures et feuillures dans lesquelles sont engravés des profils et lisses de formés variées permettant d'assurer la liaison entre chaque panneau, avec les fondations ou avec une structure porteuse existante, les dits profils ayant pour but de rigidifier chaque panneau sur sa périphérie 5 - Elément suivant les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que la fixation du panneau sur fondations est assurée par un profil métallique (9) solidaire des fondations sur lequel s'encastre le profil (8) formant lisse basse, la liaison mécanique étant assurée par les clavettes (10) 6 - Elément suivant les revendications 1 et 4 caractérisé en ce que la fixation du plancher sur les murs est assurée par une réservation dans le mur en forme de feuillure dans laquelle est incorporé un profil rigide (18) ou (12), assurant le positionnement et l'appui de l'about de plancher rigidifié par un profil rigide (14), la liaison mécanique étant assurée par un clavetage (17) après que le profil (18) soit replié sur (14), un remplissage (19 ou2O)étant réalisé après mise en place du clavetage bloquant ce dernier et assurant la finition des parements interieurs. 7 - Elément suivant les revendications 1 et 4 caractérisé en ce que la fixation des murs entre eux est assurée par des profils rigides (3), clavetés entre eux par un profil en forme de H (24) positionné sur toute l-a hauteur de chaque mur ; ce profil (24) assure en outre une fonction d'étanchéité à l'eau, à l'air, acoustique et thermique. 8 - Eléments suivant les revendications 1 à 7, caractérisés en ce que l'ensemble ainsi constitué permet d'assurer une isolation aux intempéries, une isolation acoustique, une isolation thermique renforcée- éventuellement par un complément d'isolant disposé dans les alvéoles (1) ou par un effet d'isolation dit pariéto-dynamique, créé par l'air circulant dans les dites alvéoles