Brevet FR2687422A1 — publié le 19930820

La présente invention est relative à une couverture isolante et étanche pour bâtiment, du type comprenant une couche de support comprenant une série de profilés jointifs destinés à être fixés sur la charpente du bâtiment, chaque profilé ayant une forme générale en U avec un fond plat bordé de chaque côté d'une aile verticale, les extrémités des ailes définissant des lèvres d'appui étroites parallèles aux fonds, et des moyens d'isolation thermique et d'étanchéité portés par la couche de support. L'utilisation d'une telle couverture présente l'avantage d'offrir une sous-face continue, qui est le plus souvent plane, avec des fixations invisibles en sous-face pour les moyens d'isolation thermique et d'étanchéité Dans la technique classique, les moyens d'isolation thermique et d'étanchéité comprennent des tôles d'acier nervurées dont les ondes sont disposées perpendiculairement aux lèvres d'appui et qui sont fixées sur ces lèvres, et, sur ces tôles, une couche d'isolation thermique surmontée d'une membrane d'étanchéité La couche d'isolation thermique peut être fixée sur les tôles d'acier nervuré et la membrane d'étanchéité être collée ou soudée sur elle, ou bien, en variante, la couche d'isolation et la membrane d'étanchéité sont simultanément fixées aux tôles d'acier nervuré par des organes de fixation mécaniques. Cette solution présente l'avantage de ne faire appel qu'à des matériaux standards, mais elle est longue à mettre en oeuvre du fait de la multiplicité des fixations De plus, le coût du système est élevé. L'invention a pour but de fournir une couverture isolante et étanche qui soit relativement peu coûteuse et facile à mettre en oeuvre tout en présentant néanmoins des performances satisfaisantes. A cet effet, l'invention a pour objet une couverture du type précité, caractérisée en ce que les moyens d' isolation thermique et d'étanchéité comprennent: un platelage qui comprend au moins une couche autoportante constituée de plaques non métalliques dont une dimension, appelée largeur, est un multiple de l'écartement des lèvres; des moyens de positionnement des bords longitudinaux des plaques de la couche autoportante au droit des lèvres d'appui correspondantes; des moyens de fixation de la partie courante du platelage sur les lèvres; et un revêtement d'étanchéité recouvrant le platelage. Suivant d'autres caractéristiques lesdits moyens de positionnement compren- nent des vis de préfixation de la couche autoportante, et/ou des vis vissées dans les lèvres et en saillie par rapport à celles-ci sur une hauteur au plus égale à l'épaisseur de la couche autoportante, et/ou des étriers chevauchant les lèvres et pourvus d'une nervure en saillie vers le haut sur une hauteur au plus égale à l'épaisseur de la couche autoportante; le platelage comprend une couche d'isola- tion thermique interposée entre la couche autoportante et le revêtement et fixée dans les lèvres à travers cette couche autoportante; la couche d'isolation est constituée de plaques jointives dont les joints sont décalés par rapport à ceux de la couche autoportante; le platelage est monocouche, les bords de ses plaques, au moins au droit des lèvres, étant emboîtés l'un dans l'autre; le revêtement est constitué par une membrane d'étanchéité collée ou soudée sur le platelage, ou fixée simultanément avec le platelage dans les lèvres au moyen d'organes de fixation mécaniques; la couche autoportante présente sur sa face supérieure un lignage situé au droit de chaque lèvre d'appui qu'elle chevauche; les profilés sont équipés de moyens d'isolation et/ou de correction acoustique, et/ou d'isolation thermique complémentaire. Lorsque la toiture comporte une partie courbe, les lèvres s'étendant suivant des génératrices de cette partie courbe, suivant un mode de réalisation de l'invention, l'autre dimension des éléments de la couche -autoportante est un multiple de l'écartement des lèvres dans cette partie courbe. Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés, sur lesquels: la Figure 1 est une vue en perspective illustrant la constitution d'une couverture conforme à l'invention, en cours de réalisation, avant la pose du revêtement d'étanchéité; la Figure 2 est une vue prise en coupe suivant la ligne IlIl de la Figure 1; la Figure 3 est une vue analogue à la Figure 2 de la couverture complète, cette vue illustrant également deux variantes; les Figures 4 et 5 sont des vues analogues illustrant respectivement deux autres variantes; la Figure 6 est une vue analogue à la Figure 1 d'une autre couverture conforme à l'invention, en cours de réalisation, avec sa membrane d'étanchéité; et la Figure 7 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation de la couverture suivant l'invention, représentée sans la membrane d'étanchéité. La couverture représentée aux Figures 1 et 2 sans sa membrane d'étanchéité et à la Figure 3 avec cette membrane est constituée d'une couche de support métalli- que 1, d'un platelage bi-couche 2 non métallique et de la membrane d'étanchéité 3. La couche de support 1 est constituée de profilés métalliques juxtaposés 4 ayant chacun une section en forme générale de U, avec un fond plat 5 bordé de chaque côté par une aile verticale 6 qui se raccorde au fond par un angle droit presque vif A peu près à mi- hauteur, chaque aile est déviée en oblique vers l'inté- rieur du profilé, puis vers le haut, puis horizontalement vers l'extérieur, l'une des deux ailes se terminant en outre par un petit rebord vertical descendant 7 L'une des deux ailes présente par ailleurs, dans sa partie inférieure, un évidement longitudinal 6 A destiné à recevoir un joint d'étanchéité approprié (non représen- té). Lorsqu'on juxtapose deux profilés 4, leurs ailes 6 sont jointives et s'emboîtent l'une dans l'autre à leur sommet pour former un caisson 8 ayant une surface supérieure ou lèvre d'appui horizontale étroite 9 Les lèvres 9 ont une largeur comprise généralement entre 20 et 50 mm et de préférence entre 30 et 35 mm, pour une largeur des profilés de l'ordre de 400 mm et une hauteur des ailes de l'ordre de 70 mm. Les fonds 5 des profilés sont fixés aux pannes 10 de la charpente du bâtiment à couvrir, par des organes de fixation mécaniques appropriés non représen- tés, de façon que les lèvres 9 s'étendent perpendiculai- rement à ces pannes. Le platelage 2 est constitué de deux couches superposées que l'on met en place successivement, à savoir d'une couche inférieure autoportante 11 et d'une couche supérieure 12 d'isolation thermique. La couche inférieure 11 est constituée de plaques rectangulaires 13 dont l'épaisseur est choisie à une valeur minimale pour assurer son caractère auto- porteur, soit 3 à 10 mm ou plus, suivant le matériau utilisé Il peut s'agir de plaques de plâtre d'environ mm d'épaisseur, qui assurent en outre des fonctions de résistance au feu et d'isolation phonique, ou bien, si l'on recherche la résistance à l'humidité, de plaques de bois aggloméré classées CTBH de 4 à 10 mm d'épaisseur ou de plaques de bois contreplaqué classées CTBX de 2 à 6 mm d'épaisseur On peut également utiliser des maté- riaux isolants tels que des fibres minérales, du polysty- rène expansé, de la perlite-cellulose, du polyuréthanne, sous forme de matériaux monolithes ou composites, ou encore des combinaisons des matériaux précités La face inférieure des plaques 13 peut éventuellement être munie d'un pare-vapeur (non représenté). Les plaques de la couche 11 ont une dimension L perpendiculaire aux lèvres 9, appelée largeur, qui est égale à un multiple de la largeur 1 des fonds 5 A des intervalles égaux à cette largeur, ces plaques portent, au moins sur leur face supérieure, un lignage longitu- dinal 14. Pour poser la couche 11, on aligne les bords longitudinaux des plaques 13 sur l'axe médian de certai- nes lèvres 9 Pour cela, on peut utiliser des vis 15 de préfixation de ces plaques, que l'on visse à l'emplace- ment des lignages 14 préalablement positionnés à l'aplomb d'autres lèvres 9. En variante (Figure 4), on peut centrer les bords longitudinaux des plaques 13 au moyen de vis 16 vissées préalablement le long de la ligne médiane des lèvres 9 correspondantes et faisant saillie au-dessus de celles-ci sur une hauteur au plus égale à l'épaisseur des plaques 13. En variante encore (Figure 5), on peut utiliser, au lieu des vis 16, des cavaliers 17 en U renversé qui s'emboîtent sur les caissons 8 et comportent dans leur plan longitudinal médian une nervure verticale 18 dont la hauteur est au plus égale à l'épaisseur des plaques 13. On comprend que dans les variantes des Figures 4 et 5, on n'obtient qu'un positionnement latéral des plaques 13, alors que les vis 15 de la Figure 1 assurent simultanément une préfixation de ces plaques sur la couche de support 1 En pratique, dans le cas des Figures 4 et 5, on pourra complémenter le positionnement des plaques par quelques vis de préfixation 15. La couche supérieure 12 du platelage est constituée de plaques rectangulaires 19 en un matériau thermiquement isolant tel qu'une laine de roche ou autre matériau fibreux ou une matière plastique Ces plaques, qui ont une épaisseur généralement supérieure à celle des plaques 13, typiquement de l'ordre de 10 à 30 mm, ont des dimensions qui sont telles que, lorsqu'elles sont juxtaposées de façon jointive, tous leurs joints puissent être décalés par rapport aux joints de même direction des plaques 13 On peut obtenir ce résultat en faisant en sorte que la dimension L' des plaques 19 parallèle aux pannes 10 et la largeur L des plaques 13 soient des nombres premiers entre eux, et qu'il en soit de même dans la direction perpendiculaire aux pannes. Pour poser la couche d'isolation 12, on dispose les plaques 19 de façon jointive sur la couche de support 11 Pour fixer chaque plaque, on met en place, au droit des lèvres 9 qu'elle chevauche, en se repérant au moyen des lignages 14, des organes de fixation constitués d'une vis 20 et d'une rondelle de répartition 21 qui prend appui sur la surface supérieure de la plaque 19 Les vis 20 se vissent ainsi de façon sure dans les lèvres 9, en réalisant simultanément la fixation de la couche 11 sur ces lèvres. Enfin, on déroule les lés de la membrane d' étanchéité 3, qui peut notamment être une membrane bitumineuse, par-dessus la couche 12, suivant une direction quelconque, et on les fixe par soudage ou collage, comme représenté sur la Figure 3, qui représente la couverture terminée. On a également représenté à la Figure 3 deux variantes comportant des moyens pour renforcer les performances acoustiques ou thermiques de la couverture. Ainsi, dans l'un des profilés 4, référencé 4 A, dans un but de correction acoustique, on a perforé le fond 5 et placé sur celui-ci, entre les deux ailes, un matelas 22 en laine de roche dense Pour obtenir en outre une isolation acoustique, on dispose sur ce matelas une tôle supplémentaire 23 maintenue par les ailes du profilé La tôle 23 peut éventuellement être remplacée par une plaque de plâtre, une feuille bitumineuse, etc Bien entendu, si seule l'isolation acoustique est recherchée, le fond du profilé n'est pas perforé Dans un autre profilé, référencé 4 B, dont le fond n'est pas perforé, on a simplement disposé un matelas 24 de matière thermiquement isolante tel que de la laine de verre, afin de renforcer l'isolation thermique de la couverture On comprend que l'on peut disposer un matelas thermique 24 au-dessus d'un matelas acoustique 22 dans un même profilé. Lorsque le fond 5 est perforé, les matelas 22 et/ou 24 peuvent comporter un pare-vapeur, par exemple en aluminium. La couverture représentée à la Figure 6 comporte les mêmes couches 11 et 12 que celle de la Figure 1, et n'en diffère que par la manière dont est mise en oeuvre la membrane d'étanchéité 3. En effet, dans ce mode de réalisation, les lés de la membrane 3 sont parallèles aux pannes 10, et les organes de fixation 20-21 servent à fixer simulta- nément cette membrane et les plaques 19 et 13 sur les lèvres 9. Plus précisément, on procède comme suit: la couche 11 étant en place et de préférence préfixée par les vis 15, on pose les plaques 19 suivant des rangées successives parallèles aux pannes Lorsqu'une rangée est posée, on déroule un lé de la membrane, et l'on fixe l'ensemble au moyen des organes 20-21 disposés au droit des lignages 14 et donc des lèvres 9 Bien entendu, suivant la longueur des plaques 19 et la largeur des lés, on peut être amené à poser successivement deux rangées de plaques ou deux lés. Comme représenté, les rondelles de réparti- tion 21 ont de préférence, dans ce cas, une forme rectangulaire, et la région marginale 26 du lé suivant recouvre ces rondelles et est fixée par soudage ou collage sur la région marginale du lé précédent. La Figure 7 représente une couverture dont le platelage 2 est monocouche Ce platelage est autoportant, constitué de l'un des matériaux indiqués plus haut au sujet des plaques 13, et les bords, au moins longitudi- naux, des plaques 13 A qui le constituent comportent des feuillures 27 dirigées l'une vers le haut, l'autre vers le bas, qui S remboîtent l'une dans l'autre au droit des lèvres 9 On obtient ainsi une bonne isolation et un appui stable de ces bords sur les lèvres étroites 9 La fixation du platelage s'effectue au moyen d'organes 20-21 placés au droit des lèvres 9, aussi bien dans la partie courante des plaques 13 A, comme représenté à droite de la Figure 7, qu'à travers les doubles feuillures emboî- tées 27, comme représenté à gauche de cette figure La membrane d'étanchéité 3 (non représentée) peut être comme précédemment soit rapportée après coup et f ixée par sou- dage ou collage, soit posée en même temps que le pla- telage et fixée par les mêmes organes 20-21. En particulier dans le cas o le platelage 2 est bi-couche, les plaques auto-portantes 13 présentent une légère flexibilité qui permet d'utiliser la couver- ture suivant l'invention dans le cas o la toiture présente une partie courbe dont les génératrices sont matérialisées par les lèvres 9 Dans le cas d'une toiture comportant une partie plane et une partie courbe, on pourra avantageusement utiliser, pour la couche 11, des plaques 13 dont une dimension (largeur L) est un multiple de la largeur des profilés 4 et dont l'autre dimension (longueur) est un multiple de l'écartement des lèvres 9 dans la région courbe de la toiture Ceci permet d'u- tiliser les plaques 13 dans un sens dans la région plane et dans l'autre sens dans la région courbe de la toiture; dans ce cas, on prévoira un second lignage, perpendicu- laire au lignage 14, sur la face supérieure des plaques 13. REVENDICATIONS 1 Couverture isolante et étanche pour bâtiment, du type comprenant une couche de support ( 1) comprenant une série de profilés jointifs ( 4) destinés à être fixés sur la charpente ( 10) du bâtiment, chaque profilé ayant une forme générale en U avec un fond plat ( 5) bordé de chaque côté d'une aile verticale ( 6), les extrémités des ailes définissant des lèvres d'appui étroites ( 9) parallèles aux fonds ( 5), et des moyens ( 2, 3) d'isolation thermique et d'étanchéité portés par la couche de support, caractérisée en ce que les moyens d'isolation thermique et d'étanchéité comprennent: un platelage ( 2) qui comprend au moins une couche autoportante ( 11) constituée de plaques non métalliques ( 13; 13 A) dont une dimension, appelée largeur, est un multiple de l'écartement des lèvres ( 9); des moyens ( 15; 16; 17, 18; 20) de posi- tionnement des bords longitudinaux des plaques ( 13; 13 A) de la couche autoportante ( 11) au droit des lèvres d'appui ( 9) correspondantes; des moyens ( 20, 21) de fixation de la partie courante du platelage ( 2) sur les lèvres ( 9); et un revêtement d'étanchéité ( 3) recouvrant le platelage. 2 Couverture suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de positionnement comprennent des vis ( 15) de préfixation de la couche autoportante ( 11). 3 Couverture suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits moyens de positionne- ment comprennent des vis ( 16) vissées dans les lèvres ( 9) et en saillie par rapport à celles-ci sur une hauteur au plus égale à l'épaisseur de la couche autoportante ( 11). 4 Couverture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdits il moyens de positionnement comprennent des étriers ( 17) chevauchant les lèvres ( 9) et pourvus d'une nervure ( 18) en saillie vers le haut sur une hauteur au plus égale à l'épaisseur de la couche autoportante ( 11). 5 Couverture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le platelage ( 2) comprend une couche d'isolation thermique ( 12) interposée entre la couche autoportante ( 11) et le revêtement ( 3) et fixée dans les lèvres ( 9) à travers cette couche autoportante. 6 Couverture suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la couche d'isolation ( 12) est constituée de plaques jointives ( 19) dont les joints sont décalés par rapport à ceux de la couche autoportante ( 11). 7 Couverture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le platelage ( 2) est monocouche, les bords de ses plaques ( 13 A), au moins au droit des lèvres ( 9), étant emboités l'un dans l'autre. 8 Couverture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le revê- tement ( 3) est constitué par une membrane d'étanchéité collée ou soudée sur le platelage ( 2). 9 Couverture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le revê- tement ( 3) est constitué par une membrane d'étanchéité fixée simultanément avec le platelage ( 2) dans les lèvres ( 9) au moyen d'organes de fixation mécaniques ( 20, 21). 10 Couverture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la couche autoportante ( 11) présente sur sa face supérieure un lignage ( 14) situé au droit de chaque lèvre d'appui ( 9) qu'elle chevauche. 11 Couverture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les profilés ( 4) sont équipés de moyens ( 22, 23; 24) d'isola- tion et/ou de correction acoustique, et/ou d'isolation thermique complémentaire. 12 Couverture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, pour toiture comportant une partie courbe, les lèvres d'appui s'étendant suivant des génératrices de cette partie courbe, caractérisée en ce que l'autre dimension des plaques de la couche autopor- tante est un multiple de l'écartement des lèvres d'appui dans cette partie courbe.