Brevet FR2731244A1 — publié le 19960906

FACADE LEGERE POUR BATIMENT ET SON PROCEDE DE FABRICATION La présente invention est relative aux façades légères pour bâtiments, ainsi qu'aux procédés de fabrication de telles façades. Plus particulièrement, l'invention concerne un élément de façade destiné à isoler l'intérieur d'un bâtiment vis-à-vis de l'extérieur, cet élément de façade comportant, de l'intérieur vers l'extérieur du bâtiment, (a) une paroi intérieure rigide présentant une face dite externe qui est orientée vers l'extérieur du bâtiment, (b) un film pare-vapeur, qui a pour fonction de protéger ladite surface externe contre les condensations ou infiltra- tions d'eau, (c) une couche d'isolant thermique présentant une surface extérieure, cette couche servant non seulement à l'isolation thermique lors de l'usage normal du bâtiment, mais également à la protection contre l'incendie au cas o des flammes lécheraient l'extérieur de la façade du bâtiment, (d) et une couche pare-pluie microporeuse perméable à l'air, mais non à l'eau, pour éviter les infiltrations d'eau dans la couche d'isolant thermique. Les éléments de façade connus du genre en question sont généralement réalisés de la façon suivante: - la paroi intérieure est constituée par des plaques de plâtre qui s'étendent sur toute la hauteur d'un étage du bâtiment et qui sont fixées par des vis sur une ossature en profilés métalliques, - le film pare-vapeur est constitué par des lés de polyane qui présentent une épaisseur par exemple de l'ordre de 150 pm, ces lés étant juxtaposés et raccordés les uns aux autres par des rubans adhésifs, et ces lés étant également fixés à l'ossature par des rubans adhésifs à double face, - la couche d'isolant thermique est constituée par deux sous-couches formées chacune par des plaques de laine minérale semi-rigide s'étendant sur toute la hauteur de l'étage considéré, les plaques étant décalées d'une sous- couche à l'autre de façon que les plaques de la sous-couche extérieure recouvrent les jointures entre les plaques de la sous-couche intérieure, et la couche pare-pluie est constituée par un film microporeux en PVC fixé sur une ossature extérieure de la façade, un vide d'air étant généralement ménagé entre la couche pare-pluie et la couche d'isolant thermique, et un parement extérieur étant fixé sur l'ossature extérieure en recouvrant la couche pare-pluie. Ces éléments de facade connus présentent les inconvénients suivants: - le film pare-vapeur est difficile à mettre en place notamment en cas de vent, et il n'est généralement pas étanche au niveau des jonctions entre les lés, au niveau du plancher inférieur et au niveau de la sous- face du plancher supérieur; de plus, ce film est susceptible d'être déchiré lors de sa mise en oeuvre, notamment entre le moment o il est mis en place et le moment o les plaques de plâtre sont fixées à l'ossature; si des condensations ou infiltrations d'eau se produisent dans la couche d'isolant thermique, le film pare-vapeur assure donc une protection médiocre ou quasi-inexistante de la paroi intérieure en plâtre; - la couche d'isolant thermique est difficile à mettre en oeuvre dans les zones o les plaques d'isolant doivent être découpées du fait de la présence de fenêtres, de portes, ou autres points singuliers, de sorte que cette couche est mal mise en place et procure une isolation médiocre dans ces zones; de plus, la couche d'isolant thermique se tasse au cours du temps, de sorte qu'après une certaine durée d'existence du bâtiment, cette couche devient inexistante au niveau de la sous-face du plancher supérieur de chaque étage, d'o une absence d'isolation et un défaut de protection contre l'incendie dans cette zone; en outre, la fixation des plaques d'isolant de la sous-couche exté- rieure est difficile, puisqu'elle se fait généralement au moyen de feuillards métalliques qui sont vissés à travers la sous-couche extérieure dans l'ossature à laquelle est fixée la paroi intérieure; - la mise place de la couche pare-pluie est diffici- le, voire dangereuse en cas de vent, puisque cette mise en place implique de manipuler des lés de feuille en PVC de grande surface en hauteur et à l'extérieur du bâtiment; cette couche pare-pluie présente généralement une étanchéité défectueuse du fait de la difficulté de raccorder de façon étanche les bords des lés de films PVC les uns avec les autres ou avec les encadrements de fenêtres ou de portes; il en résulte des infiltrations d'eau dans le bâtiment, puisque le parement extérieur qui recouvre la couche pare- pluie n'est généralement pas étanche lui non plus. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients susmentionnés. A cet effet, selon l'invention, un élément de façade du genre en question est essentiellement caractérisé en ce que: - le film pare-vapeur est un film continu constitué par un matériau étanche qui est projeté sur toute la face externe de la paroi intérieure et qui adhère à ladite paroi intérieure, - la couche d'isolant thermique est une couche continue constituée par un matériau à base de fibres minérales adhérant les unes aux autres au moyen d'un liant, ce matériau étant projeté sur l'ensemble du film pare-vapeur et adhérant à ce film pare-vapeur, et la couche d'isolant thermique ayant une épaisseur supérieure à un centimètre, - et la couche pare-pluie est une couche continue constituée par une résine microporeuse étanche à l'eau, qui est projetée sur toute la surface extérieure de la couche d'isolant thermique et qui pénètre dans cette couche d'iso- lant thermique sur une épaisseur au moins égale à un centimètre. Grâce à ces dispositions: - la face externe de la paroi intérieure rigide est rendue parfaitement étanche, de sorte que cette paroi intérieure ne risque pas d'être dégradée par d'éventuels phénomènes de condensation ou d'éventuelles infiltrations d'eau qui pourraient avoir lieu dans la couche d'isolant thermique; - la couche d'isolant thermique peut être mise en place correctement même au voisinage de points singuliers tels que des portes, des fenêtres etc.; cette couche d'isolant thermique est continue, et elle n'est pas suscep- tible de tassements au cours du temps, de sorte qu'elle assure parfaitement sa fonction d'isolation thermique et de protection vis-à- vis du feu; - la couche pare-pluie est parfaitement étanche et continue, de sorte qu'elle évite la pénétration d'humidité ou les infiltrations d'eau à l'intérieur de la couche d'isolant thermique, cette couche ayant en outre un effet antidéfibrant sur la couche d'isolant et généralement également un effet fongicide; - et les différentes couches peuvent être réalisées avec une productivité très élevée tout en garantissant une qualité élevée et constante. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivan- tes: - la face externe de la paroi intérieure est imperméable à l'eau: ainsi la paroi intérieure ne risque pas d'être détériorée par les intempéries entre le moment de sa mise en place et le moment o sa face externe est recouverte par la couche pare-vapeur; - le matériau constituant le film pare-vapeur est à base de latex; - le film parevapeur présente une épaisseur d'au moins 150 gm; - le matériau constituant la couche d'isolant thermique présente une densité comprise entre 200 kg/m3 et 250 kg/m3: ainsi, outre ses caractéristiques d'isolation thermique, la couche d'isolant thermique peut présenter d'une part une isolation phonique excellente, et d'autre part une inertie thermique qui peut être meilleure que celle d'un voile en béton armé d'épaisseur comparable, ce qui garantit une très bonne protection contre l'incendie; la masse volumique de cette couche d'isolant thermique reste néanmoins très faible comparée à celle du béton, ce qui allège le bâtiment et facilite sa protection thermique; - la résine microporeuse constituant la couche pare- pluie est à base de résine méthacrylique; - la paroi intérieure est solidaire d'une ossature rigide fixée au bâtiment, cette ossature étant recouverte vers l'extérieur du bâtiment par le film pare-vapeur et disposée à l'intérieur de la couche d'isolant thermique: cette ossature participe ainsi efficacement à l'accrochage du matériau projeté constituant la couche d'isolant thermi- que, et cette ossature est également parfaitement protégée contre d'éventuelles infiltrations d'eau ou d'éventuelles condensations d'eau par le film pare-vapeur qui la recouvre, ce qui est particulièrement important lorsque l'ossature en question est métallique. L'invention a également pour objet une façade de bâtiment s'étendant sur plusieurs étages, cette façade de bâtiment comportant des éléments de façade tels que définis ci-dessus au niveau de chaque étage, la couche d'isolant thermique et la couche pare-pluie s'étendant de façon continue d'un étage à l'autre: cette continuité entre étages permet une étanchéité et une isolation thermique parfaites de la façade. Enfin, l'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'un élément de façade, comportant les étapes suivantes: - mettre en place la paroi intérieure, - projeter la matériau constitutif du film pare- vapeur sur la face externe de la paroi intérieure, ce matériau étant alors sous forme fluide et collante, - avant séchage du film pare-vapeur, projeter le matériau constituant la couche d'isolant thermique en faisant entraîner ce matériau par de l'air comprimé et en mouillant ce matériau au moment de sa projection pour le rendre collant, - et projeter la résine microporeuse à l'extérieur de la couche d'isolant thermique, cette résine étant alors à l'état fluide. De préférence, la projection du matériau constituant la couche d'isolant thermique a lieu moins de deux heures après la projection du matériau constituant le film pare- vapeur. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description détaillée suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue en coupe verticale d'une façade légère selon une forme de réalisation de l'invention, - et la figure 2 est une vue en coupe horizontale selon la ligne II-II de la figure 1. Sur les deux figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Les figures 1 et 2 représentent schématiquement une façade légère 1 destinée à fermer un bâtiment 2 pour isoler l'intérieur 3 de ce bâtiment vis-à-vis de l'extérieur 4. Le bâtiment 2 représenté sur la figure 1 comporte plusieurs étages séparés les uns des autres par des plan- chers 5, mais l'invention est également applicable à des bâtiments comportant un seul étage. La façade légère 1 comporte un parement extérieur 6 qui n'a généralement pas de fonction d'étanchéité ni de fonction d'isolation thermique ou acoustique. Ce parement extérieur est généralement fixé à une ossature métallique extérieure 7 elle-même fixée sur les bords des différents planchers 5. Pour assurer les fonctions d'étanchéité de la façade, ainsi que les fonctions d'isolation thermique et acoustique et de protection contre l'incendie, la façade comporte en outre à l'arrière du parement extérieur les différentes couches suivantes, de l'intérieur vers l'exté- rieur du bâtiment: - une paroi intérieure rigide 8 fixée à une ossature intérieure 9, - un film ou pellicule pare-vapeur 10, - une couche d'isolant thermique 11, - et une couche pare-pluie 12, de préférence séparée du parement extérieur par un espace creux 13. L'ossature intérieure est constituée par des profilés métalliques à section en U qui s'étendent vertica- lement entre les planchers inférieur et supérieur 5 de chaque étage et qui sont fixés à ces deux planchers. Les profilés en U peuvent être disposés avec les deux ailes de leur U sensiblement parallèles à la façade 1, mais d'autres dispositions peuvent être envisagées, et des profilés ayant des formes différentes pourraient également être utilisés. Par ailleurs, l'ossature intérieure 9 pourrait éventuellement être réalisée en un autre matériau qu'un métal, par exemple en bois. De plus, bien que cela ne soit pas préféré dans le cadre de la présente invention, l'ossature intérieure 9 pourrait éventuellement être supprimée si la paroi inté- rieure 8 présentait une résistance mécanique suffisante et si cette paroi pouvait être fixée solidement aux planchers inférieur et supérieur 5. La paroi intérieure 8 est constituée par des plaques de plâtre juxtaposées les unes aux autres qui s'étendent sur toute la hauteur d'un étage et qui sont fixées à l'ossature intérieure 9 par vissage ou autre, du côté de l'intérieur 3 du bâtiment. De préférence, la face externe 8a des plaques de plâtre 8, qui est dirigée vers l'extérieur du bâtiment, est constituée par une feuille d'aluminium ou d'un autre matériau imperméable à l'eau, ce qui protège lesdites plaques de plâtre des intempéries entre le moment o elles sont posées et le moment o le film pare-vapeur 10 est appliqué. Eventuellement, la paroi intérieure 8 pourrait être réalisée en un matériau rigide autre que le plâtre, par exemple en bois, en matière plastique ou en métal. De plus, la paroi 8, au lieu d'être plane, pourrait le cas échéant comporter des nervures ou des ondulations faisant saillie vers l'extérieur du bâtiment, pour remplacer l'ossature 9. Le film pare-vapeur 10, quant à lui, est un film continu et étanche constitué par un matériau étanche qui est appliqué sur toute la face externe 8a de la paroi intérieure et sur les parties apparentes de l'ossature 9, et qui adhère à cette face externe 8a et à l'ossature 9. L'application du matériau constituant le film pare- vapeur 10 s'effectue en projetant ce matériau sous pression sous une forme fluide et collante, de façon que ledit matériau adhère à la face externe 8a de la paroi intérieure 8 et à l'ossature intérieure 9. Le film pare-vapeur ainsi obtenu présente de préférence une épaisseur au moins égale à 150 gm et une densité surfacique au moins égale à 200 g/m2. Le matériau constituant le film pare-vapeur 10 est de préférence à base de latex. Avantageusement, ce matériau peut être celui commercialisé sous la marque NBRL" par la Société RUAUD INDUSTRIES, Z.I. de la Croix Saint- Nicolas, 18 rue Gustave Eiffel, 94510 LA QUEUE-EN-BRIE - FRANCE. Ce matériau est constitué d'environ 80 % en poids de latex associé à des agents tensioactifs, et d'environ 20 % en poids d'une dispersion aqueuse d'un copolymère à faible teneur d'acrylonitrile, cette dispersion aqueuse comprenant du sulfate de lauryle qui représente environ 1 % du poids total du matériau, et un épaississant hydrosoluble, notam- ment du polyuréthane, qui représente 2 % du poids total du matériau. Ce matériau "BRL" présente l'avantage de se prêter aisément à une pulvérisation sous pression, et il conserve dans le temps de très bonnes caractéristiques d'élasticité et d'étanchéité à l'eau et à l'air. En outre, le matériau de marque ABRL joue un r8le d'inhibiteur de corrosion, notamment grace aux divers agents tensioactifs qu'il contient, ce qui est particulièrement intéressant pour protéger l'ossature métallique intérieure 9 contre toute corrosion provenant d'une hypothétique infiltration d'eau ou condensation de vapeur d'eau à l'intérieur de la couche 11 de matériau isolant. Après son application, le matériau constituant le film pare-vapeur 10 sèche progressivement, mais il reste collant pendant environ 2 heures. Avant la fin du séchage du film 10, on projette sur ce film 10 un matériau thermiquement isolant pour former la couche 11 d'isolant thermique qui recouvre de façon continue l'ensemble du film pare-vapeur 10 sur toute la hauteur comprise entre les planchers inférieur et supérieur 5 de l'étage considéré et qui adhère au film pare-vapeur 10 du fait de l'état collant dudit film 10 au moment de la projection. L'accrochage du flocage constituant la couche 11 sur le film 10 est en outre facilité par l'ossature 9, qui fait saillie à l'intérieur de la couche 11 et qui bloque ainsi mécaniquement cette couche 11. De plus, lorsque le bâtiment comporte plusieurs étages, comme représenté sur la figure 1, la couche 11 de matériau isolant est de préférence continue d'un étage à l'autre, de façon à éviter toute création de pont thermique entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment. La matériau isolant utilisé est constitué de fibres minérales enduites de liant qui sont projetées dans un flux d'air comprimé et qui sont mouillées au moment de leur projection pour adhérer les unes aux autres. Un exemple d'un tel matériau est commercialisé sous la marque "Protec-flamme" par la Société RUAUD INDUSTRIES, Z.I. de la Croix SaintNicolas, 18 rue Gustave Eiffel, 94510 LA QUEUE-EN-BRIE - FRANCE. Ce matériau "Protec-flamme" est composé de laine minérale enduite de ciment Portland, de plâtre, d'argile bentonitique, de liants organiques et d'huile antipoussière. L'isolation thermique qui peut être obtenue grâce à la couche 11 peut être supérieure de 30 % à l'isolation thermique obtenue par les techniques de l'art antérieur, à épaisseur égale. La couche de matériau isolant 11 présente de préférence une épaisseur comprise entre 1 cm et 15 cm, et une densité qui peut être comprise par exemple entre 200 et 250 kg/m3, avantageusement voisine de 230 kg/m3. Grâce notamment à cette densité, la couche 11 présente, outre ses qualités d'isolant thermiques, d'excel- lentes caractéristiques d'isolation acoustique et une grande inertie thermique qui permet une bonne protection contre l'incendie. Ainsi, une couche 11 épaisse de 12 cm présente une inertie thermique sensiblement égale à celle d'un voile en béton armé d'une épaisseur de 16 cm associé à une couche de laine de verre épaisse de 9 cm, et ce pour une densité de la couche 11 environ 10 fois moins importante que le béton. La couche d'isolant thermique 11 permet donc d'obtenir des caractéristiques élevées d'isolation thermique et acoustique et de protection contre l'incendie, sans pour autant présenter un poids élevé, ce qui est une caracté- ristique importante dans tout bâtiment et en particulier dans les bâtiments anti-sismiques. La surface extérieure lla de la couche d'isolant thermique 11 est recouverte par une couche pare-pluie 12 qui s'étend continûmnent sur toute la surface extérieure lia, et de préférence continûment d'un étage à l'autre lorsque le bâtiment comporte plusieurs étages. Cette couche pare-pluie est constituée par une résine microporeuse à base de résine méthacrylique, qui est projetée sur la surface lla, sous pression et sous une forme liquide, mélangée à des solvants. A titre d'exemple, le produit projeté sous forme liquide pour former la couche pare-pluie 12 pourra être celui commercialisé sous la marque BRH" par la Société RUAUD INDUSTRIES, Z.I. de la Croix Saint-Nicolas, 18 rue Gustave Eiffel, 94510 LA QUEUE-EN-BRIE - FRANCE. Ce produit "BRHW est constitué de 84 % de solvants et de 16 % de résine méthacrylique, en pourcentages massiques. La résine microporeuse pénètre sur une épaisseur d'au moins 1 cm, et de préférence sur 2 à 3 cm, à l'inté- rieur de la couche d'isolant thermique 11, en remplissant les vides interstitiels de cette couche d'isolant thermique. Après séchage, la couche pare-pluie 12 est étanche à l'eau et évite ainsi tout infiltration ou condensation d'eau dans la couche d'isolant thermique 11, tout en restant perméable à l'air. De plus, grâce à la pénétration de la résine à l'intérieur de la couche d'isolant thermique, la résine a un effet anti-défibrant, ce qui signifie qu'elle évite que les fibres minérales constituant la couche d'isolant thermique 11 ne se séparent les unes des autres en diminuant ainsi la résistance mécanique et l'efficacité d'isolation de la couche 11. En outre, la résine constituant la couche pare-pluie 12 présente en général des propriétés fongicides qui ont une action assainissante sur les fibres constituant la couche d'isolant thermique 11. Eventuellement, il serait possible de réaliser des éléments de façade préfabriqués comportant les couches 8, 10, 11 et 12 et éventuellement l'ossature intérieure 9, puis de mettre en place d'un seul bloc chacun de ces éléments de façade préfabriqués dans un bâtiment. REVENDICATIONS 1. Elément de façade destiné à isoler l'intérieur d'un bâtiment vis-à- vis de l'extérieur, cet élément de façade comportant, de l'intérieur vers l'extérieur du bâtiment, (a) une paroi intérieure (8) rigide présentant une face dite externe (8a) qui est orientée vers l'extérieur du bâtiment, (b) un film pare-vapeur (10), (c) une couche d'isolant thermique (11) présentant une surface extérieure (l1a), (d) et une couche pare-pluie (12) microporeuse perméable à l'air, caractérisé en ce que: - le film pare-vapeur (10) est un film continu constitué par un matériau étanche qui est projeté sur toute la face externe (8a) de la paroi intérieure et qui adhère à ladite paroi intérieure, - la couche d'isolant thermique (11) est une couche continue constituée par un matériau à base de fibres minérales adhérant les unes aux autres au moyen d'un liant, ce matériau étant projeté sur l'ensemble du film pare-vapeur (10) et adhérant à ce film pare-vapeur, et la couche d'iso- lant thermique ayant une épaisseur supérieure à un centimè- tre, - et la couche pare-pluie (12) est une couche continue constituée par une résine microporeuse étanche à l'eau, qui est projetée sur toute la surface extérieure (lia) de la couche d'isolant thermique et qui pénètre dans cette couche d'isolant thermique sur une épaisseur au moins égale à un centimètre. 2. Elément de façade selon la revendication 1, dans lequel la face externe (8a) de la paroi intérieure est imperméable à l'eau. 3. Elément de façade selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel le matériau constituant le film pare-vapeur (10) est à base de latex. 4. Elément de façade selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le film pare-vapeur (10) présente une épaisseur d'au moins 150 gm. 5. Elément de façade selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau consti- tuant la couche d'isolant thermique (11) présente une densité comprise entre 200 kg/m3 et 250 kg/m3. 6. Elément de façade selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la résine micropo- reuse constituant la couche pare-pluie (12) est à base de résine méthacrylique. 7. Elément de façade selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la paroi intérieure (8) est solidaire d'une ossature (9) rigide fixée au bâtiment, cette ossature étant recouverte vers l'extérieur du bâtiment par le film pare-vapeur (10) et disposée à l'intérieur de la couche d'isolant thermique (11). 8. Façade de bâtiment s'étendant sur plusieurs étages, cette façade de bâtiment comportant des éléments de façade selon l'une quelconque des revendications précédentes au niveau de chaque étage, la couche d'isolant thermique (11) et la couche pare-pluie (12) s'étendant de façon continue d'un étage à l'autre. 9. Procédé de fabrication d'un élément de façade selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comportant les étapes suivantes: - mettre en place la paroi intérieure (8), - projeter la matériau constitutif du film pare- vapeur (10) sur la face externe (8a) de la paroi intérieure, ce matériau étant alors sous forme fluide et collante, - avant séchage du film parevapeur (10), projeter le matériau constituant la couche d'isolant thermique (11) en faisant entraîner ce matériau par de l'air comprimé et en mouillant ce matériau au moment de sa projection pour le rendre collant, - et projeter la résine microporeuse (12) à l'exté- rieur de la couche d'isolant thermique, cette résine étant alors à l'état fluide. 10. Procédé de fabrication d'un élément de façade selon la revendication 9, dans lequel la projection du matériau constituant la couche d'isolant thermique (11) a lieu moins de deux heures après la projection du matériau constituant le film pare-vapeur (10).