Brevet FR2598448A1 — publié le 19871113

La présente invention a pour objet des perfectionnements aux structures des bâtiments et aux procédés de construction de ces bâtiments à l'aide d'ensembles ou éléments creux euxwmêmes constitués par association de panneaux préfabriqués, de préférence en béton, entre lesquels peuvent être intercalés des isolants, notamment pour les éléments séparant l'extérieur de l'intérieur (murs, toits, terrasses ou autres). Dans l'art antérieur ont été décrits d'innombrables systèmes préfabriqués ou non à doubles parois, mais si ces dernières sont apparues dès l'antiquité, l'évolution des techniques a fait appel à des éléments de plus en plus grandes dimensions. Or si cette évolution a permis à la fois de réduire le temps de montage et les prix de revient, d'améliorer la qualité des constituants et des bâtiments, et en particulier l'isolation, tout en obtenant une bonne résistance notamment antisismique. Mais l'un des points délicats réside dans le fait que la liaison entre les deux constituants opposés d'un même élément doivent être solidarisés ce qui entraîne l'existence de ponts thermiques. Le problème est donc de les réduire pour réduire les pertes énergétiques sans réduire la résistance mécanique de l'ensemble ce qui est généralement considéré comme incompatible. Le déposant des présentes a ainsi marqué des étapes en progressant dans ce sens. Dans le brevet français 69/33691 du ler OCTOBRE 1969 étaient décrits des éléments de construction creux obtenus par accolement dos à dos de panneaux finis préfabriqués sensiblement identiques, l'accolement étant réalisé par amenée en contact dans un plan vertical de nervures transversales, ces nervures étant situées au niveau de la partie inférieure des panneaux, d'une part, et au niveau du fond du bac de chaînage, d'autre part, ces deux panneaux comportent aussi verticalement des feuillures obliques délimitant entre deux éléments successifs des murs creux des logements à section en double queue d'aronde servant à la coulée des poteaux ossature de liaison assurant la cohésion longitudinale. Dans le brevet français 78/61158 du 17 JANVIER 1978 sont décrits des éléments dérivés des précédents avec des dispositions particulières pour les angles, les ouvertures. Comme dans le brevet précédent si la résistance mécanique est remarquable subsistent encore des ponts thermiques non négligeables. Il est évident que pour les locaux à usage d'habitation ou de bureaux, on a intérêt à réduire les pertes d'énergie qui en résultent. Dans les brevets 2.444.764. du 18 DECEMBRE 1978 et 2.446.362. du 10 JANVIER 1979 sont décrits des panneaux de murs, planchers, terrasses ou toits. Dans les éléments à doubles parois sont disposés des isolants à la fois dans les creux entre parois et au regard des chaînages et poteaux ce qui introduit des chicanes isolantes dans les zones de solidarisation entre panneaux coopérants et limite donc les ponts thermiques à des trajets en zigzag entre ces chicanes. La présente invention a pour but de réduire encore ces ponts tout en assurant une continuité de plus en plus étendue à l'isolation et en maintenant la rigidité mécanique. Pour ce faire, les poteaux de liaison entre panneaux juxtaposés dédoublés pour permettre l'insertion d'isolant (ce qui était déjà décrit dans le brevet 2.448.362) et assurer la continuité horizontale sur toute la hauteur entre deux planchers et/ou chaînages, sont complétés par une jonction à hauteur de ces derniers dont l'une au moins est disposée de façon à permettre à un isolant de s'intercaler entre chaînage et panneau externe, isolant horizontalement continu sur toute la longueur de chaque chatnage ou plancher ce qui réduit les sections de ponts thermiques à celles où les poteaux dédoublés sont accrochés aux chaînages, planchers, terrasses ou rives équivalentes ;; or ces sections sont horizontales ce qui nécessairement fait suivre aux ponts thermiques un trajet présentant au moins deux parties verticales ou au moins obliques intercalées entre au moins trois parties généralement horizontales. Si l'on considère l'ensemble d'une façade d'un immeuble, ces ponts en chicane et de section fort réduite sont donc limités aux points d'intersection des poteaux et chaînages. La continuité de l'isolation étant assurée sur tout le reste de la surface. Qui plus est ce principe de continuité de l'isolation peut être étendu aux encadrements d'ouvertures (portes et fenêtres) comme on le verra ci-dessous, ce qui limite donc les ponts thermiques à ceux mentionnés ci-dessus et à ceux que peuvent présenter les dormants et ouvrants n'entrant pas dans le cadre de la présente invention mais que l'homme de l'art sélectionnera en conséquence pour ne pas porter atteinte aux avantages présentés par les bâtiments construits conformément à la présente invention, quant aux économies d'énergie. Pour mieux faire comprendre les caractéristiques techniques et les avantages de la présente invention, on va en décrire un exemple de réalisation étant bien entendu que celui-ci n'est pas limitatif quant à son mode de mise en oeuvre et aux applications qu'on peut en faire. On se reportera aux figures suivantes qui représentent schématiquement -la figure 1 une coupe verticale sur un mur de façade réalisée conformément à la présente invention selon dd des figures 3, 4 et 5. -la figure 2 une coupe verticale du mur de la figure 1 selon ee des figures 3, 4 et 5. -les figures 3, 4 et 5 des coupes horizontales sur le même mur qu'aux figures 1 et 2 et ceci respectivement selon cc, bb et aa des figures 1 et 2. -la figure 6 est une coupe horizontale partielle sur un montant d'ouverture (porte ou fenêtre). A la figure 1, un mur de façade est réalisé comme suit Sur une semelle de propreté 1, coulée sur place de façon classique, est placée une série de -semelles longrines préfabriquées 2, présentant des trous 3, permettant le passage d'armatures en attente 4, qui assurent la fixation sur semelles des poteaux de la structure qui sera décrite ci-après. En sous-sol lorsque le problème d'isolation ne se pose pas, on peut se contenter de panneaux 5 préfabriqués simples présentant en partie basse une nervure 6 se calant par un système de rainures, nervures et/ou rebords 7 sur les semelles longrines 2. En partie supérieure ces panneaux 5 présentent une nervure supérieure 8 formant bac et latéralement des nervures 9 et 10 dans des rainures desquelles sera coulé chaque poteau 11 après mise en place des armatures 12. Ces poteaux du fait des bords obliques des rainures assurent le clavetage entre panneaux adjacents. Après mise en place d'isolant 13, 15 et d'armatures de chaînage 14, on peut passer au niveau supérieur. On place le plancher sous forme de panneaux 16 se calant en 17 puis les deux panneaux verticaux 18, 19 ; les armatures de poteaux 20, 21 sont mises en place ainsi que les panneaux isolants 22. Dans les rainures de rive des planchers 16 servant à fermer poutres et liaison entre dalles, on place les armatures 23 et l'on coule chaînage 23 poutres de plancher (non représentées sur les figures) et poteaux 24, 25. On recommencera de même à chaque niveau. Les planchers peuvent être de tout type adéquat tel que ceux décrits dans les deux derniers brevets du déposant ci-dessus cités. Ils peuvent être à dalle unique comme 16 ou 26, ou double tel que 27. Ils peuvent présenter des canaux tels que 28, 29 pour les canalisations (eau, électricité, etc...). Ces panneaux verticaux tels que 18, 19 peuvent présenter des nervures horizontales telles que 30, 31 (figure 4) pour rigidifier les dalles et maintenir en place l'isolant, des rainures 33 ou équivalent permettant la circulation interne de l'air ou de canalisations d'un côté à l'autre de chaque nervure Ceci peut être utile non seulement pour des questions d'isolation mais permet l'utilisation de tels panneaux dans le cadre de systèmes à chauffage solaire. On remarque également que l'isolant se trouvant à hauteur des chaînages 23 peut être à section courante rectangulaire 13 mais présenter (en 15) des parties chaufreinées au droit des poteaux 24, 25. Ceci permet que les poteaux du côté externe 24 se trouvent décalés horizontalement par rapport à la face du chaînage 23 situé du même côté. Seule donne la section correspondant à la largeur du poteau 24 et puis entre isolants 15 et 23 ce qui limite le flux du pont thermique. Du côté interne la présence du plancher et de son revêtement de sol 34 déplace le pont thermique au-delà du revêtement de plafond 35 (figure 2) ce qui réduit considérablement le flux du pont thermique. Si par exemple chaque dalle de panneau vertical est en béton de 3 cm d'épaisseur et qu'un vide d'air de 7 cm est ménagé entre chaque dalle et un isolant central de 10 cm de polystyrène expansé, on obtient un coefficient de 0,39 W/m2.K. A hauteur des chaînages avec 6 cm de polyuréthane on obtient un coefficient de 0,36 à 0,41 W/m2.K. En partie haute du mur de façade, on peut recourir par exemple à des panneaux de toit 36 qui peuvent être simples (comme prévu dans les brevets antérieurs du déposant) que l'on double d'un matériau suffisamment autoportant et isolant fixé aux nervures 38 latérales (figure 3) permettant le coffrage, l'armature et la coulée d'arbalétriers 39 prolongement des poteaux de façade. A la figure 6 est représentée une coupe horizontale partielle sur des panneaux 40, 41 présentant une ouverture 42 (fenêtre, porte ou autre). On notera que sur cette coupe on retrouve sous des références identiques les éléments déjà rencontrés figure 4 et en particulier des panneaux courants 18 et 19. On remarquera également que le montant de fenêtre ici représenté est symétrique de l'autre non représenté et que sa structure peut être identique en limiteau et en appui. Cependant il est évident que dans la plupart des cas l'appui présentera de plus un rebord 43 de tout type classique faisant par exemple partie d'une dalle d'appui 44 posée sur la nervure du panneau extérieur 41, telle que 45 sur la figure 6 ; on notera que les panneaux 41 (extérieur) et 40 (intérieur) présentent respectivement des nervures 45 et 46.La nervure 45 forme cadre de l'ouverture et ménage entre elle et la nervure intérieure 46 plus réduite un intervalle orienté obliquement par rapport aux surfaces des panneaux permettant d'insérer un isolant 47 assurant la continuité avec l'isolant 22. Les bords des deux nervures 45 et 46 forment une feuillure dans laquelle vient se disposer le dormant 48 de tout type classique aussi peu thermiquement conducteur que possible. Ce dormant assure l'étanchéité de l'intervalle contenant l'isolant 47. I1 est évident que si sur la figure 6 on a représenté une solution à fenêtre à ras de paroi interne on peut en variante imaginer deux panneaux à nervures de hauteurs différentes par exemple pour ménager un ébrasement. On notera également qu'en variante, en partie haute, la nervure 45 peut servir de fond de coffrage de limiteau ou que l'on peut confondre avec le chaînage. En appui inférieur, s'il s'agit notamment d'une porte ou d'une porte fenêtre, l'appui 44 peut être placé juste au dessus du chaînage en intercalant un isolant horizontal pour assurer la continuité comme c'est le cas par exemple à la figure 1 en 49 au niveau des combles. On peut donc dire qu'entre deux chaînages et/ou planchers, l'isolant est continu sur toute la hauteur et toute la longueur du mur. Au niveau de chaque chaînage et/ou plancher, l'isolant est continu sur toute la hauteur et toute la longueur du mur et assure la continuité avec l'isolant situé immédiatement au-dessus et celui situé immédiatement au-dessous sauf au droit des poteaux jumeaux où un trou sensiblement horizontal dans l'isolation laisse passer chaque extrémité de l'un des poteaux jumeaux, de préférence celui se trouvant du côté extérieur. Autour des ouvertures, l'isolant est continu jusqu'à la feuillure. Pour résumer on peut donc dire que l'isolation est continue sur tout l'ensemble d'un mur, ces solutions de continuité étant limitées à la feuillure des ouvertures et à un passage sensiblement horizontal du poteau situé du côté extérieur de chaque couple de poteaux jumelés à son raccordement avec les chaînages. De plus, en dehors des bords des panneaux et d'ouvertures, des niches d'air sont ménagées entre nervures des panneaux pour augmenter l'isolation, de préférence de part et d'autre de l'isolant, et pour la circulation éventuelle des fluides notamment en cas de chauffage solaire. Revendications 1. Structure de bâtiments à panneaux préfabriqués consitués par des dalles à bords nervurés, les panneaux de murs étant jumelés dans les zones où l'isolation thermique est recherchée, les nervures servant de coffrage aux poteaux, chaînages et poutres, constituant la structure résistante et assurant la liaison entre panneaux, la hauteur des panneaux de mur s'détendant de chaînage à chaînage et les poteaux étant jumelés dans les dites zones au moins un isolant étant disposé entre les panneaux jumelés et poteaux jumelés caractérisé par le fait qu'au moins une couche isolante (13,15,22,22) est continue dans toute l'étendue du mur à dalles (18,19) jumelées, cette continuité étant interrompue par une ouverture approximativement horizontale à chaque point d'attache entre le poteau le plus extérieur (24) de chaque paire (24,25) de poteaux et chaque chaînage (23). 2. Structure selon la revendication 1 caractérisée par le fait que la couche isolante continue (47) est interrompue aux ouvertures (44) pratiquées dans le mur et s'arrête à la feuillure (48). 3. Structure selon la revendication 2 caractérisée par le fait que l'étanchéité aux feuillures (44) entre les dalles jumelées est assurée par le dormant (48) qui y est placé. 4. Structure selon l'une des nervures 1 à 3 caractérisée par le fait que les chaînages (23) sont confondus avec les rives des panneaux (16) de plancher. 5. Structure selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée par le fait que le béton (11,24,25) maintenant les nervures des panneaux est étendu et continu entre chaînages successifs. 6. Structure selon la revendication 5 caractérisée par le fait qu'au droit des chaînages (23) l'isolant (13,15) est placé entre chaînage (23) et panneau extérieur (18) et vient se raccorder avec l'isolant (22) entre chaînages successifs pour assurer la continuité sauf au droit des poteaux externes (24) où leur passage est ménagé. 7. Structure selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisée par le fait que le mur (5) du sous-sol est à dalle simple et poteaux uniques (11) non jumelés. 8. Structure selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisée par le fait que les murs de façade sont prolongés vers le haut par des panneaux (36) formant toit. 9. Structure selon la revendication 8 caractérisée par le fait que les panneaux (36) de toit sont non jumelés l'isolant du mur se terminant horizontalement (49) au dessus du chaînage supérieur et les panneaux de toit étant isolés par des panneaux isolants (37) fixés sur les nervures (38). 10. Procédé de construction de structures de bâtiments selon l'une des revendications 1 à 9 caractisé par le fait que sur une semelle (1) de propreté, on place des semelles longrines (2), des armatures (4) en attente au droit des poteaux (11) étant prévues passant par des trous correspondants des semelles longrines (2), les panneaux (5) de sous-sol étant mis en place, ainsi que les armatures de poteaux (12) et de chaînage (14) supérieur et un isolant entre emplacement où sera coulé le chaînage et la dalle externe (5), le plancher (16) est mis en place ainsi que les armatures de poutres on a coule le béton des poteaux de (11) sous-sol puis celui des poutres, les panneaux (18,19), armatures (20,21) et isolant (23) de premier niveau sont mis en place et sont coulés chaînage bas du premier niveau et poteaux (24,25) et l'on poursuit ainsi de suite niveau par niveau.