Brevet FR2612537A1 — publié le 19880923

La présente invention concerne les éléments composites utilisés en sous-toiture et permettant de réaliser simultanément le support d'étanchéité et l'isolation. On connaît deux types principaux d'élément de ce genre - l'un, dit "caisson chevronné", est constitué de deux chevrons parallèles solidarisés par l'intermédiaire d'un parement et est rempli d'une matière alvéolaire plastique ou de laine de verre ou de toute autre matière thermiquement isolante. - l'autre, dit "élément sandwich", est constitué d'une âme en matière thermiquement isolante sur laquelle sont collés un contre-parement et un parement (Par convention, on désignera par la suite sous le nom de parement la partie basse de l'élément se trouvant donc du côté intérieur et faisant office de plafond du bâtiment l'utilisant). Sa conception nécessite l'utilisation, comme âme isolante, d'une matière rigide permettant la solidarisation des deux parements : mousse alvéolaire rigide (polyuréthane, urée-formol, formophénolique, chlorure de polyvinyle ou autre) par exemple. L'action portante est obtenue, dans le premier cas par les chevrons et le parement, dans le second cas par le contre-parement et le parement solidarisés par l'âme. Dans l'état actuel connu de la technique, les parements sont réalisés dans les deux cas le plus généralement par des panneaux dérivés du.bois, contreplaqués, panneaux de particules ou similaires : l'état de surface est médiocre, la réaction au feu seulement du niveau M3 (à moins de réaliser un traitement onéreux d'ignifugation dans la masse ou en surface), la stabilité dimensionnelle mauvaise et l'absorption acoustique faible. Dans le souci d'améliorer le confort acoustique, les concepteurs ont cherché à transformer ce parement qui apparait en plafond et a donc une position capitale de réflecteur de bruit pour, au contraire, le rendre capteur des bruits, et ceci par la création à sa surface de cavités faisant office de pièges à ondes sonores - dépôt, sur le parement de base, d'un matériau absorbant comme des plaques de liège ou de réagglomérat de particules de liège : outre le coût de l'opération de dépôt et de la matière elle-même et l'état de surface particulier, ces solutions ne permettent qu'une faible atténuation de la réflexion des bruits. - utilisation en parement d'un panneau de particules de bois de basse densité et perforé régulièrement sur sa surface de cavités cylindriques : un effet non négligeable d'absorption acoustique est obtenu mais aux dépens de l'aspect de surface et de la résistance mécanique. - utilisation en parement d'un panneau de fibres de bois enrobées de ciment Portland et peu comprimées : effet d'absorption acoustique non négli geable, associé à un classement M1 "non-inflammable" en réaction au feu, mais associé aussi à une résistance mécanique moyenne et un état de surface se prêtant mal à la décoration. L'élément selon l'invention permet d'éviter ces divérs inconvénients car il utilise, dans sa conception, un parement qui associe directement en lui-même l'ensemble des avantages recherchés : action portante, absorption acoustique, légèreté, non-inflammabilité, stabilité dimensionnelle, imputrescibilité et état de surface apte à la finition. L'élément selon l'invention, qui peut être soit du type dit "caisson chevronné", soit du type dit "élément sandwich', comporte - dans sa version "élément sandwich" : un contre-parement (1) constitué par exemple d'un panneau de contreplaqué multiplis ou de particules lignocellulosiques agglomérées, collé sur une âme (2) thermiquement isolante constituée par exemple d'une matière plastique alvéolaire rigide, elle-même collée sur un parement (3) (Voir figure 1). - dans sa version "caisson chevronné" : des chevrons (4) constitués par exemple de bois massif, une âme (2) thermiquement isolante constituée par exemple d'une matière plastique alvéolaire soit rapportée, soit formée in-situ, ou de laine de verre ou de roche et un parement (3) solidarisant les chevrons par exemple par collage ou clouage (Voir figure 2). Dans les deux versions; le parement (3) participe à l'action portante et, selon ses caractéristiques intrinsèques, permettra d'économiser sur les autres acteurs en portance, c'est-à-dire les contre-parements (1) ou les chevrons (4). Le parement (3), objet de l'invention, est constitué de laine minérale (de verre ou de roche) agglomérée par une résine non-inflammable par exemple formo-phénolique avec une densification moyenne. Il est couramment réalisé et utilisé des plaques de telles fibres à des masses volumiques apparentes comprises en général entre 70 à 150 kg/m3 lorsqu'on veut uniquement mettre à profit les qualités d'isolation du matériau. Il est couramment réalisé et utilisé des plaques de telles fibres à des masses volumiques apparentes comprises entre 300 et 900 kg/m3 lorsqu'on veut principalement utiliser les qualités mécaniques du matériau. L'originalité du parement objet de l'invention est d'être fabriqué sous presse à chaud à des masses volumiques apparentes comprises entre 150 et 300 kg/m3, c'est-à-dire suffisamment élevées pour lui faire acquérir des caractéristiques mécaniques suffisantes pour participer à l'effort porteur, mais suffisamment basses pour que la cohésion soit incomplète et que restent aménagés à la surface du matériaux des interstices d'air faisant office de cavités captant les ondes sonores et les absorbant partiellement. Exemple : Un élément sandwich porteur isolant thermique et acoustique réalisé selon la composition Contre-parement (1) : contreplaqué pin maritime 12 mm d'épaisseur Ame (2) : mousse de polystyrène extrudé à 30 kg/m3 et 60 mm d'épaisseur Parement (3) : plaque de laine de verre à 250 kg/m3 et 12 mm d'épaisseur a été contrôlé en résistance en rupture à la flexion sur 1,23 mètre de portée : les valeurs trouvées sont de 1185 daPa sur 2 appuis et 1385 daPa sur 3 appuis. Le même élément a été contrôlé au point de vue effet d'absorption acoustique ; la courbe "A" de son coefficient d'absorption d s (alpha sabine) en fonction de la fréquence est la suivante, comparée à celle "B" donnée par un élément similaire où le parement (3) est constitué par un panneau de particules de bois agglomérées de 12 mm d'épaisseur, et celle "C" donnée par un élément similaire où le parement (3) est constitué par un panneau perforé à base de particules de lin, d'épaisseur 12 mm et de densité 0,550 (voir figure 3). Le matériau étant d'autant plus absorbant queoC s est grand, il apparaît que l'élément selon l'invention présente un grand intérêt sur le plan acoustique, particulièrement dans les aigus. Le parement objet de l'invention apporte donc aux éléments composites qui l'utilisent un ensemble de qualités qu'on ne retrouve dans aucun matériau industriel connu actuellement, à savoir : effet porteur, absorption acoustique, légèreté, ininflammabilité, stabilité dimensionnelle, imputrescibilité et état de surface apte à la finition. Ce parement objet de l'invention peut aussi valablement être utilisé en apport à postériori d'amélioration acoustique sur les plafonds déjà existants. L'élément selon l'invention peut être utilisé dans tous les cas où l'on a besoin d'un matériau rassemblant économiquement un tel large ensemble de propriétés physiques et mécaniques, et plus particulièrement dans l'habitation et dans le bâtiment, aussi bien en neuvage qu'en rénovation. REVENDICATIONS 1/ Elément composite permettant d'assurer simultanément la fonction de support d'étanchéité et de couverture et celle d'isolation thermique,caracté- risé par le fait qu'il comprend un parement destiné à réaliser l'absorption acoustique sans modification ultérieure. 2/ Elément selon la revendication 1/ caractérisé par le fait que le parement destiné à réaliser l'absorption acoustique est constitué d'une plaque de fibres minérales agglomérées par encollage et pressage. 3/ Elément selon la revendication 2/ caractérisé par le fait que la plaque de fibres minérales est pressée à une masse volumique apparente comprise préférentiellement entre 150 et 300 kg/m3. 4/ Elément selon la revendication 2/ caractérisé par le fait que les fibres minérales sont des fibres de verre. 5/ Elément selon la revendication 2/ caractérisé par le fait que les fibres minérales sont de roche.