Brevet FR2744157A1 — publié le 19970801

La présente invention est relative à une paroi de bâtiment du type comprenant un recouvrement étanche formé de feuilles métalliques, et une couche de matière isolante, placée entre ce revêtement étanche et un élément porteur. L'élément porteur peut faire partie de l'ossature, ou charpente du bâtiment, ou être lié à celle-ci. Dans la technique courante, la matière isolante est constituée de matière fibreuse ou de mousse synthétique. Elle peut être disposée entre le recouvrement étanche et une tôle métallique étanche qui est fixée à la structure du support ou bien mise en oeuvre sous forme de panneaux composites pourvus à l'avance d'un revêtement étanche. Dans tous les cas, la résistance mécanique de la matière isolante est faible, et le recouvrement étanche doit être relié directement à l'élément porteur par l'intermédiaire de fixations solides, qui traversent la couche de matière isolante. Cette technique présente l'inconvénient d'une complication importante pour sa mise en oeuvre, car il faut mettre en place les fixations soit en traversant la couche de matière isolante déjà posée, soit prévoir des fixations d'un type particulier, qui s'intercalent entre deux panneaux isolants. En outre, les fixations, si elles sont en métal, constituent autant de ponts thermiques et phoniques qui réduisent les performances d'isolation de la paroi. L'apparition de matériaux tels que le verre cellulaire permet d'apporter une solution nouvelle à ces problèmes. En effet, les panneaux ou plaques de verre cellulaire, tout en possédant de bonnes propriétés d'isolation thermique, présentent une résistance mécanique, et en particulier une résistance à la compression, telle que ces panneaux peuvent, par eux-mêmes, supporter toute ou partie du revêtement étanche et de transmettre à l'élément porteur les contraintes subies par ce revêtement, qui sont dues au poids propre du revêtement, ainsi qu'à des contraintes extérieures telles que le vent, sans qu'il soit nécessaire de prévoir des moyens rigides de liaison directe entre ce revêtement et cet élément porteur, ou bien en réduisant de façon très importante le nombre de ces liaisons. D'un autre côté, l'emploi de verre cellulaire permet également de simplifier la fixation de la couche de matière isolante sur l'élément porteur. Dans la technique antérieure, il est souvent nécessaire de prévoir des attaches traversant la couche de matière isolante pour atteindre sa face extérieure, c'est-à-dire celle qui est opposée au support, ou tout au moins pénétrant profondément dans cette couche de matière isolante. L'emploi de verre cellulaire permet de faire appel à des techniques plus simples, telles que, par exemple, le collage. La présente invention a pour but de fournir une paroi de bâtiment du type indiqué au début, qui soit de construction et de structure plus simples, tout en présentant des propriétés d'isolation thermique améliorées. Pour obtenir ce résultat, l'invention fournit une paroi de bâtiment du type comportant une couche de matière isolante ayant une face interne et une face externe, et liée, du côté de sa face interne, à l'élément porteur par des premiers moyens de fixation, et un revêtement étanche formé de feuilles métalliques, disposé sur la face externe de la couche de matière isolante, et maintenu par des seconds moyens de fixation, la particularité de cette paroi étant que - les seconds moyens de fixation comprennent chacun une plaquette rigide, en appui sur la face externe de la couche isolante et reliée au revêtement par une attache rigide, - et les caractéristiques mécaniques et géométriques de la couche de matière isolante et des seconds moyens de fixation sont telles qu'au moins la majeure partie des contraintes s'exerçant sur le revêtement étanche sont transmises à la couche de matière isolante et, par son intermédiaire, à l'élément porteur. On comprend que la plaquette constitue un répartiteur de contraintes, qui permet de transmettre les efforts provenant du recouvrement dans la couche de matière isolante, en évitant les risques de poinçonnage ou déformation analogue. On peut prévoir que chaque plaquette porte une attache rigide. Cependant, il peut être avantageux, pour simplifier la pose notamment, de prévoir que chaque plaquette, conformée par exemple sous forme d'une bande, porte une pluralité d'attaches rigides reliées au revêtement. Suivant une modalité préférée - la couche de matière isolante est reliée à l'élément porteur par des premiers moyens de fixation qui ne la traversent pas, tels qu'un collage, - les dimensions de la plaquette sont calculées pour que les contraintes extérieures que la paroi est susceptible de supporter ne déforment pas de façon définitive la matière isolante, - chaque plaquette est pourvue d'un moyen d'ancrage qui pénètre dans la matière isolante sans la traverser et s'oppose à un déplacement relatif de la plaquette et de la matière isolante sous l'effet des contraintes s'exerçant sur le revêtement étanche. De cette façon, comme on peut le constater, on peut éviter l'existence de tout pont thermique ou phonique entre les deux faces de la couche de matière isolante, ainsi que toute traversée de celle-ci, susceptible de l'altérer ou 1 'endommager. Dans le cas où des contraintes importantes, climatiques par exemple, sont à craindre, on peut cependant prévoir qu'au moins certaines plaquettes sont reliées à l'élément porteur directement par des moyens de liaison rigides, qui traversent la couche de matière isolante, mais ne sont pas aptes à transmettre au support la majeure partie des contraintes. Avantageusement, on prévoit qu'une couche de matière adhésive d'étanchéité-revétement, mise en place à l'état liquide ou pâteux, telle que du bitume, est intercalée entre la couche de matière isolante et le recouvrement métallique, et ladite matière adhésive d'étanchéité est également disposée entre la plaquette et la matière isolante. Avantageusement dans ce cas, on prévoit aussi qu'une matière adhésive d'étanchéité de revêtement est également disposée entre la plaquette et le revêtement métallique. Cette manière d'opérer est d'autant plus avantageuse que l'usage, dans le cas d'utilisation de verre cellulaire, est de disposer celui-ci par plaques trempées préalablement dans du bitume fondu, ou revêtues au préalable de bitume sur leurs faces principales et leurs chants de façon à assurer également l'étanchéité entre plaques adjacentes. De préférence, la plaquette est réalisée en tôle métallique, et comporte un moyen d'ancrage qui comprend au moins une partie d'un bord de la plaquette plié à peu près à angle droit pour pénétrer dans la masse de la matière isolante. De préférence, dans ce cas, la partie de bord de la plaquette qui fait partie du moyen d'ancrage se termine par une bordure dentelée calculée pour faciliter sa pénétration dans la matière isolante. Suivant une modalité avantageuse de réalisation du moyen d'ancrage, il est prévu que ce moyen d'ancrage de la plaquette est conçu pour s'opposer à un glissement de la plaquette sur la surface de la couche de matière isolante dans deux directions angulairement distinctes. Un moyen simple de réaliser cette particularité consiste à prévoir que le moyen d'ancrage comprend au moins une partie d'au moins deux bords de la plaquette formant un angle entre eux, pliés à peu près à angle droit pour pénétrer dans la masse de la matière isolante. L'invention va maintenant être exposée de façon plus précise à l'aide d'un exemple de toiture illustré avec les figures, parmi lesquelles Figure 1 est une vue schématique d'ensemble en perspective montrant les différentes étapes de la construction d'une toiture conforme au procédé, Figure 2 est une vue, à plus grande échelle, d'une plaquette de fixation conforme à l'invention, en vue agrandie, et en perspective, Figure 3 est une vue en coupe, suivant la ligne III-III de la figure 1, également fortement agrandie. La figure 1 montre une charpente 1, de type classique, sur laquelle ont été posés des éléments porteurs formés de panneaux 2, disposés de façon à former une surface plane. Ces panneaux, en bois, peuvent être remplacés par des hourdis calibrés, ou des tôles profilées, ou encore du béton, l'essentiel étant de former une surface bien plane, avec une précision de quelques millimètres. Des pièces d'arrêt 3, qui peuvent être constituées par des pièces de bois équarri, sont fixées de façon à s' opposer à toute tendance au glissement vers le bas du reste de la toiture. On dispose, sur la surface des panneaux 2, une quantité convenable d'adhésif, par exemple sous forme de lacets 4. Cet adhésif est du type adhérant à froid, et compatible avec les panneaux et plaques de verre cellulaire et avec la surface des éléments porteurs. I1 peut être aussi formé de bitume. Dans ce cas, le collage est fait à chaud. On pose alors sur l'élément porteur des panneaux de verre cellulaire 5, préalablement revêtus, sur leur face opposée à l'élément porteur, d'un revêtement thermosoudable, de type bitume, ou analogue. Les panneaux successifs sont mis en place en les serrant les uns contre les autres, par exemple en appliquant quelques coups de marteau 6 sur la tranche des panneaux, avec interposition d'une pièce de bois 7. On applique alors une série de plaquettes 8, dont la forme va être exposée plus en détail en s'aidant de la figure 2, qui montre une plaquette 8 en position retournée. La plaquette 8 comporte une partie principale 9 plane, de forme générale rectangulaire ou carrée, dont deux bords adjacents 10, 11 sont pliés à angle droit dans la même direction. L'extrémité 12 de chaque bord plié 10, 11 qui est à l'opposé de la partie principale 9 est biseautée, comme cela se voit le mieux à la figure 3, et elle présente une série de dents 13. En utilisation, la plaquette 8 est retournée par rapport à la disposition visible à la figure 2, si bien que, moyennant un effort assez faible, elle peut s'enfoncer dans le revêtement des panneaux de verre cellulaire 5, et s'ancrer solidement dans ces panneaux. Du fait que les deux bords pliés 10 et 11 sont à angle droit, elle oppose une résistance à peu près égale à tous les efforts tendant à la déplacer sur la surface du panneau de verre cellulaire 5, quelle que soit la direction de ces efforts. Après avoir ancré les plaquettes 8 sur les panneaux de verre cellulaire 5, le long de lignes 16 parallèles à la pente et de lignes 17 perpendiculaires à la pente, on échauffe le revêtement thermofusible 14, par exemple à l'aide d'un chalumeau 18, de façon à le fondre et à obtenir une adhérence convenable des plaquettes 8 sur les panneaux 5. Dans une opération ultérieure, on dépose sur les panneaux de verre cellulaire et les plaquettes, une membrane thermosoudable 20, par déroulage de bandes, dont les bords 21 sont ensuite soudés entre eux. Les plaquettes créent, sur la surface extérieure du bitume 20, de légères surépaisseurs 22, qui les rendent facilement repérables. On fixe alors aux plaquettes 8 des pattes d'attache 23, au moyen de vis ou rivets 24. Ces pattes d'attache servent à leur tour à fixer les tôles 25 du revêtement métallique, de façon classique. Comme on peut le voir, la couche de plaque de verre cellulaire soutient à elle seule le support du revêtement métallique, sans qu'il soit nécessaire de prévoir une liaison directe, au moyen de pièces métalliques par exemple, entre ce revêtement et l'élément porteur. Dans une variante, utilisable au cas où la toiture risque de supporter des contraintes très importantes, on pourra remplacer les plaquettes par des éléments d'appui de plus grande surface, portant chacun plusieurs pattes d'attache, par exemple des bandes de longueur relativement grande, disposées selon les lignes parallèles 16 ou perpendiculaires 17 à la pente. Ces bandes seront ancrées dans la matière des plaques de verre cellulaire par un bord plié confectionné de manière analogue à un des bords 10, 11 des plaquettes décrites plus haut, ou par deux bords pliés parallèles. Si on désire une robustesse encore accrue, on pourra relier ces éléments d'appui à la charpente par quelques tiges de fixation traversant les plaques de verre cellulaire pour venir s'ancrer soit dans l'élément porteur, soit dans des éléments de la charpente. Ces tiges de fixation, conçues pour s'opposer à un déplacement du revêtement métallique qui tendrait à l'écarter de la charpente, ne supportent, de toute façon, qu'une faible partie de contraintes subies par le revêtement métallique, la plus grande part de ces contraintes étant transmise à la couche de verre cellulaire. En particulier, pour des raisons d'isolation thermique, il est préférable que ces tiges de fixation soient de faible section. Elles présentent dans ce cas une faible résistance à la flexion. Les contraintes parallèles à la surface du toit sont alors presque totalement supportées par la couche de verre cellulaire. On a figuré en trait mixte, sous la référence 26, une telle tige de fixation à la figure 3. REVENDICATIONS 1. Paroi de bâtiment du type comportant une couche de matière isolante ayant une face interne et une face externe, et montée, du côté de sa face interne, sur un élément porteur (1, 2, 3) par des premiers moyens de fixation (4), et un revêtement étanche formé de feuilles métalliques (25), disposé sur la face externe de la couche de matière isolante, et maintenu par des seconds moyens de fixation, caractérisée en ce que - les seconds moyens de fixation comprennent chacun une plaquette rigide (8), en appui sur la face externe de la couche isolante et reliée au revêtement par une attache rigide (23), - et en ce que les caractéristiques mécaniques et géométriques de la couche de matière isolante (5) et des seconds moyens de fixation sont telles qu'au moins la majeure partie des contraintes s'exerçant sur le revêtement étanche sont transmises à la couche de matière isolante et, par son intermédiaire à l'élément porteur. 2. Paroi selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaquette porte une pluralité d'attaches rigides (23) reliées au revêtement. 3. Paroi selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que - la couche de matière isolante (15) est reliée à l'élément porteur par des premiers moyens de fixation qui ne la traversent pas, tels qu'un collage (4), - les dimensions de la plaquette sont calculées pour que les contraintes extérieures que la paroi est susceptible de supporter ne déforment pas de façon définitive la matière isolante, - chaque plaquette est pourvue d'un moyen d'ancrage (12) qui pénètre dans la matière isolante sans la traverser et s'oppose à un déplacement relatif de la plaquette et de la matière isolante sous l'effet des contraintes s'exerçant sur le revêtement étanche. 4. Paroi selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'au moins certaines plaquettes sont reliées au support directement par des moyens de liaison rigides (26), qui traversent la couche de matière isolante, mais ne sont pas aptes à transmettre à l'élément porteur la majeure partie des contraintes. 5. Paroi selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'une couche de matière adhésive d'étanchéité, mise en place à l'état liquide ou pâteux, telle que du bitume (14), est intercalée entre la couche de matière isolante et le recouvrement métallique, et en ce que de ladite matière adhésive d'étanchéité est également disposée entre la plaquette (8) et la matière isolante (5). 6. Paroi selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une matière adhésive d'étanchéité-revêtement est également disposée entre la plaquette (8) et le revêtement métallique (25). 7. Paroi selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la plaquette (8) est réalisée en tôle métallique, et comporte un moyen d'ancrage (12) qui comprend au moins une partie d'un bord de la plaquette plié à peu près à angle droit pour pénétrer dans la masse de la matière isolante. 8. Paroi selon la revendication 7, caractérisée en ce que la partie de bord de la plaquette qui fait partie du moyen d'ancrage se termine par une bordure dentelée (13) calculée pour faciliter sa pénétration dans la matière isolante. 9. Paroi selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que le moyen d'ancrage (12) de la plaquette est conçu pour s'opposer à un glissement de la plaquette sur la surface de la couche de matière isolante dans deux directions angulairement distinctes. 10. Paroi selon la revendication 9, caractérisée en ce que le moyen d'ancrage (12) comprend au moins une partie d'au moins deux bords de la plaquette formant un angle entre eux, pliés à peu près à angle droit pour pénétrer dans la masse de la matière isolante.