Brevet FR2827889A1 — publié le 20030131

SYSTEME D'ISOLATION A FIXER AYANT UNE FEUILLE D'ETANCHEITE La présente invention a trait à un système d'isolation thermique et acoustique à fixer sur une surface support, telle qu'une chape de béton ou un bac acier constituant par exemple une paroi ou un toit de bâtiment technique, et plus particulièrement à un tel système exposé à l'atmosphère extérieure, aux intempéries et à l'humidité. Un tel système comprend par exemple au moins une couche de laine minérale formant isolant. L'étanchéité du système doit être garantie au moyen d'une feuille en matériau approprié, matière plastique ou autre. L'installation d'un tel système est en général problématique. Elle nécessite en particulier des manipulations par l'installateur, voire la marche de celui-ci sur l'isolant, opérations pouvant occasionner des déformations de l'isolant, en général plus ou moins compressible. En général l'isolant est fixé à la surface support par une vis. On comprend aisément dans ces conditions que la nature essentiellement rigide du matériau de la vis, combinée au fait que celle-ci est nécessairement recouverte d'une feuille d'étanchéité souple, ont pour conséquence le poinçonnement de la feuille d'étanchéité au-dessus d'une certaine proportion de vis. La fonction d'étanchéité n'est alors plus remplie de manière satisfaisante. Pour limiter la portée de cet inconvénient on utilise en général des isolants qui se déforment peu et qui sont peu souples. On entend par souplesse la capacité qu'a un matériau après compression de retrouver sensiblement son épaisseur initiale. On considère, dans le cadre de l'invention, qu'un matériau est souple si après compression il est susceptible de retrouver au moins 70 %, voire 80 % de son épaisseur initiale. Dans le cadre de l'invention, on entend par compression un effort d'écrasement équivalent à celui résultant de la marche d'un individu ou à celui résultant de la chute d'un outil. On qualifie de peu souple un matériau présentant une faible reprise d'épaisseur après compression, notamment inférieure à 50 %, voire à 30 %. On comprend aisément qu'une déformation de compression appliquée à un matériau peu souple conduit à un estampage qui marque le matériau. Cependant cet estampage est limité approximativement à la surface sur laquelle la compression a été appliquée. Seule la zone comprimée est endommagée et la déformation ne se propage pas. A l'opposé quand on applique une compression à un matériau souple, l'effort se répartit et est transmis sur une grande surface qui se déforme et le matériau peut, après relâchement de la compression, retrouver son épaisseur initiale. On peut ainsi limiter considérablement les risques d'estampage du matériau après compression. Cependant le fait que l'on déforme une surface importante du matériau fait que l'on augmente de manière très importante les sollicitations dans les zones de fixation du matériau à la surface support. Il en résulte des risques accrus de poinçonnement de la feuille d'étanchéité. La présente invention a donc pour but de mettre à disposition un système d'isolation, par exemple comprenant un isolant souple, notamment du type exposé à l'atmosphère extérieure et dans lequel la fonction d'étanchéité n'est nullement affectée par d'éventuelles déformations de l'isolant résultant des opérations d'installation ou de maintenance du système. Ce but est atteint par l'invention qui a pour objet un système d'isolation comprenant : - au moins une couche d'isolant thermique et/ou acoustique sur une surface support, - au moins un moyen de fixation de l'isolant à la surface support, comprenant une première extrémité à fixer à la surface support, et une seconde extrémité destinée à recouvrir et maintenir la surface de l'isolant opposée à la surface support, - au moins une couche d'étanchéité, notamment une feuille d'étanchéité ou une couche bitumineuse, recouvrant la surface de l'isolant opposée à la surface support et la seconde extrémité du moyen de fixation, l'isolant étant compressible et le moyen de fixation apte à se déformer de manière à absorber toute déformation de l'isolant. On définit le caractère compressible d'un isolant par sa déformation sous une charge statique répartie ainsi que défini dans le guide technique de l'Union Européenne pour l'Agrément Technique de la construction (UEAtc) pour l'agrément des systèmes isolants supports d'étanchéité des toitures plates et inclinées (cahiers du CSTB-livraison 340 juin 1993 cahier 2662). Dans le cadre de l'invention on entend par compressible des matériaux classés A ou B ou C selon ce guide (Classe A : déformation Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux l'isolant compressible est également souple. Ainsi toute pression exercée à la surface du système, au voisinage d'un moyen de fixation, est absorbée partiellement ou même en quasi-totalité par le moyen de fixation, apte à se déformer aisément, y compris lorsque la pression n'est pas exercée directement sur le moyen de fixation, mais à côté, et lui est transmise par la couche d'étanchéité. Les poinçonnements de celle-ci sont susceptibles d'être totalement supprimés. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moyen de fixation de l'isolant à la surface support comprend : - une vis de fixation à la surface support, vis dont la tête, en position de fixation, est située en-dessous de la surface d'isolant opposée à la surface support, - et au moins une capsule dont la tête recouvre et maintient la surface d'isolant opposée à la surface support, la capsule étant montée coulissante sur la vis. Une réalisation particulièrement pratique de ce mode de réalisation consiste en ce que la tête de la capsule est prolongée d'une partie à introduire, en position de fixation de l'isolant, dans l'épaisseur de celui-ci, la tête et ladite partie de la capsule présentant un premier creux cylindriques débouchant dans la tête de la capsule et de diamètre permettant à la tête de vis de coulisser, le premier creux cylindrique étant prolongé, du côté de la capsule opposé à sa tête, par un second creux cylindrique traversant d'axe confondu avec celui du premier mais de diamètre inférieur, permettant à la tige, mais non à la tête de vis de coulisser. De préférence, le système d'isolation de l'invention comprend une feuille d'étanchéité supplémentaire recouvrant la surface de l'isolant opposée à la surface support, mais recouverte et maintenue par la seconde extrémité du moyen de fixation. Cette feuille d'étanchéité supplémentaire constitue avantageusement un lé inférieur fixé par un nombre approprié desdits moyens de fixation disposés à intervalles réguliers le long d'une ligne de bord de la feuille d'étanchéité supplémentaire, une zone de ce bord englobant la seconde extrémité émergente du moyen de fixation devant alors être recouverte par ladite feuille d'étanchéité constituant un lé supérieur, car à défaut l'étanchéité requise pourrait ne pas être obtenue à l'endroit où le moyen de fixation pénètre dans la feuille d'étanchéité supplémentaire. Lorsqu'une telle feuille d'étanchéité supplémentaire est employée, elle est opportunément mise en adhésion avec ladite feuille d'étanchéité par tout procédé approprié : thermocollage de feuilles bitumineuses, collage ou soudage de feuilles de matières plastiques. Cette mise en adhésion, dans le cas mentionné ci-dessus des lés inférieur et supérieur, concerne au plus la largeur de recouvrement des bords ; une excellente fixation desdites feuille d'étanchéité et feuille d'étanchéité supplémentaire peut être obtenue de cette manière. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - l'isolant comprend au moins un type de laine minérale, notamment de laine de verre et/ou de laine de roche ; ces matériaux, disponibles avec diverses rigidités et compressibilités, sont appréciés, de manière connue, pour leurs propriétés d'isolation thermique et acoustique ainsi que pour leur excellent comportement au feu ; - la surface support est métallique, telle que constituée d'un bac acier ou équivalent (l'invention étant en effet particulièrement adaptée à l'isolation extérieure de parois de bâtiments techniques) ou bien constituée par une chape, notamment en béton ; - lesdites feuille d'étanchéité et feuille d'étanchéité supplémentaire sont en matière plastique telle que poly (chlorure de vinyle) ou équivalent, ou bitumineuses. - le moyen de fixation est constitué en totalité ou en partie d'un matériau isolant thermique ce qui, dans le mode de réalisation particulier sus-mentionné, est réalisé par le fait que ladite capsule est essentiellement constituée d'un matériau isolant thermique, notamment une matière plastique telle que polyamide ou équivalent ; des moyens de fixation conducteurs thermiques, par exemple entièrement métalliques constitueraient au contraire des ponts thermiques nuisant à la capacité d'isolation de l'ensemble ; - la capsule est ronde, avec typiquement un diamètre de l'ordre de 50 mm pour des étanchéités bitumineuses ; - la capsule est oblongue, typiquement de 40 mm par 80 mm pour des étanchéités obtenues avec des feuilles de polymère ; - ladite surface support est plate, par exemple sensiblement horizontale, et constitue le toit d'un bâtiment ; - l'isolant est suffisamment rigide pour permettre à un utilisateur de marcher sur lui, notamment au moment de sa pose (le fait de marcher sur le système d'isolation est incontournable dans la quasi-totalité des interventions) ; - l'isolant est constitué d'au moins deux couches de laine minérale, une couche dite inférieure destinée à être en contact avec une surface support, , et une couche dite supérieure plus éloignée de la surface support, où la couche inférieure est constituée essentiellement de laine de verre de densité, mv1, comprise entre 50 et 120 kg/m3 et d'épaisseur, e1, comprise entre 50 et 200 mm, où la couche supérieure est constituée essentiellement de laine minérale, notamment laine de verre et/ou laine de roche, et de densité, mv2, comprise entre 100 et 250 kg/m3 et d'épaisseur, e2, comprise entre 10 et 50 mm, et où le rapport des masses volumiques des couches supérieure et inférieure respecte le rapport : mv2/mv1 > 1,5. On obtient ainsi un isolant compressible et souple. Son utilisation dans le système d'isolation est particulièrement avantageuse car le système d'isolation autorise alors une marche confortable et est résistant à l'estampage et/ou à l'impact. De manière préférée la masse volumique moyenne d'un tel isolant est inférieure ou égale à 120 kg/m3. De manière préférée, l'épaisseur, e1, de la couche inférieure est supérieure ou égale à 60 mm, voire supérieure ou égale à 80 mm et/ou inférieure ou égale à 150 mm, voire inférieure ou égale à 120 mm. De manière préférée, la masse volumique, mv2, de la couche supérieure, est supérieure ou égale à 120 kg/m3 et/ou inférieure ou égale à 200 kg/m3, voire inférieure ou égale à 150 kg/m3. De manière préférée, la masse volumique, mv1, de la couche inférieure est supérieure ou égale à 60 kg/m3 et/ou notamment inférieure ou égale à 100 kg/m3 voire à 80 kg/m3. De manière préférée, l'épaisseur, e2, de la couche inférieure est supérieure ou égale à 15 mm et/ou inférieure ou égale à 30 mm, voire à 20 mm. Selon une variante de l'invention, le rapport des épaisseurs des couches inférieure et supérieure respectent le rapport e1/e2 > 3, voire e1/e2 > 5. De manière préférée, la couche intérieure est constituée de laine de verre comprenant un liant formophénolique réticulé dont la teneur en poids relatif à l'ensemble de la couche est comprise entre 5 et 12 %. De manière préférée, la couche supérieure est constituée de laine de verre comprenant un liant formophénolique réticulé dont la teneur en poids relatif à l'ensemble de la couche est comprise entre 5 et 12 %. On entend de manière usuelle par laine de verre une laine constituée de fibres minérales et le plus souvent d'un liant, notamment de type formophenolique, lesdites fibres minérales étant obtenues par un procédé de centrifugation interne qui permet d'obtenir des fibres longues avec un taux d'infibrés très faible. On entend de manière usuelle par laine de roche une laine constituée de fibres minérales et le plus souvent d'un liant, lesdites fibres minérales étant obtenues par un procédé de centrifugation externe qui produit des fibres plus courtes que les fibres de verre et un taux d'infibrés, nommés grains, assez élevé. L'invention est maintenant illustrée en référence aux dessins en annexe dans lesquels : - la figure 1 est une représentation en perspective du système d'isolation de l'invention, et - la figure 2 est une représentation détaillée en coupe d'un moyen de fixation selon le mode de réalisation préféré de l'invention. La surface support à isoler est un bac acier 11 constituant le toit d'un bâtiment de type industriel. Celui-ci est directement couvert d'un isolant 10 comprenant une première couche de 90 mm d'épaisseur de laine de verre de 75 à 80 kg/m3 de densité et une seconde de 20 mm d'épaisseur et de 125 kg/m3 de densité. L'assemblage des deux couches est effectué de telle sorte que les panneaux de la seconde couche recouvrent les lignes de jonction des panneaux voisins de la première, et réciproquement. La surface 12 de l'isolant opposée à la surface support 11 est recouverte de lés inférieur 14 et supérieur 13 d'étanchéité constitués d'une feuille de poly (chlorure de vinyle). La ligne de bord du lé inférieur 14 est fixée au bac acier à travers l'isolant 10-ainsi fixé lui aussi-et maintenue par la seconde extrémité 4 du moyen de fixation, de forme adaptée, élargie et plate. Le moyen de fixation représenté à la figure 2 comprend une vis de fixation 1 au bac acier 11 et une capsule 2 en polyamide. La tête 4 de la capsule 2 est prolongée d'une partie 6 à introduire, en position fixée de l'isolant 10, dans l'épaisseur de celui-ci. La tête 4 et la partie 6 de la capsule 2 présentent un premier creux cylindrique 7 débouchant dans la tête 4 de la capsule 2 et de diamètre permettant à la tête 5 de la vis 1 de coulisser. Le premier creux cylindrique 7 est prolongé, du côté 6 de la capsule 2 opposé à sa tête 4, par un second creux cylindrique 8 traversant d'axe confondu avec celui du premier 7 mais de diamètre inférieur, permettant à la tige 9, mais non à la tête 5 de la vis 1 de coulisser. En cas d'application d'une pression en surface du système d'isolation, la capsule 2 coulisse sur la vis 1, dans la direction de l'extrémité 3. L'amplitude de ce coulissement doit simplement être prévue supérieure à celle de la compression de l'isolant, de telle sorte que la tête 5 de la vis 1 ne puisse pas atteindre la hauteur des lés d'étanchéité 13,14 ; ainsi est écarté tout risque de poinçonnement de ceux-ci. REVENDICATIONS 1. Système d'isolation comprenant : - au moins une couche d'isolant thermique et/ou acoustique (10) sur une surface support (11), - au moins un moyen de fixation (1,2) de l'isolant (10) à la surface support (11), comprenant une première extrémité (3) à fixer à la surface support (11), et une seconde extrémité (4) destinée à recouvrir et maintenir la surface (12) de l'isolant (10) opposée à la surface support (11), - au moins une feuille d'étanchéité (13) recouvrant la surface (12) de l'isolant (10) opposée à la surface support (11) et la seconde extrémité (4) du moyen de fixation (1,2), l'isolant (10) étant compressible et le moyen de fixation (1,2) apte à se déformer de manière à absorber toute déformation de l'isolant (10). 2. Système d'isolation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'isolant compressible est souple. 3. Système d'isolation selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de fixation (1,2) de l'isolant (10) à la surface support (11) comprend : - une vis de fixation (1) à la surface support (11), vis dont la tête (5), en position de fixation, est située en-dessous de la surface (12) d'isolant (10) opposée à la surface support (11), - et au moins une capsule (2) dont la tête (4) recouvre et maintient la surface (12) d'isolant (10) opposée à la surface support (11), la capsule (2) étant montée coulissante sur la vis (1). 4. Système d'isolation selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tête (4) de la capsule (2) est prolongée d'une partie (6) à introduire, en position de fixation de l'isolant (10), dans l'épaisseur de celui-ci, la tête (4) et ladite partie (6) de la capsule (2) présentant un premier creux cylindrique (7) débouchant dans la tête (4) de la capsule (2) et de diamètre permettant à la tête (5) de vis (1) de coulisser, le premier creux cylindrique (7) étant prolongé, du côté (6) de la capsule (2) opposé à sa tête (4), par un second creux cylindrique (8) traversant d'axe confondu avec celui du premier (7) mais de diamètre inférieur, permettant à la tige (9), mais non à la tête (5) de vis (1) de coulisser. 5. Système d'isolation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille d'étanchéité supplémentaire (14) recouvrant la surface (12) de l'isolant (10) opposée à la surface support (11), mais recouverte et maintenue par la seconde extrémité (4) du moyen de fixation (1,2). 6. Système d'isolation selon la revendication 5, caractérisé en ce que la feuille d'étanchéité (13) et la feuille d'étanchéité supplémentaire (14) sont mises en adhésion l'une avec l'autre par tout procédé approprié. 7. Système d'isolation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'isolant (10) comprend au moins un type de laine minérale. 8. Système d'isolation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'isolant (10) comprend au moins un type de laine de verre et/ou au moins un type de laine de roche. 9. Système d'isolation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la surface support (11) est métallique, telle que constituée d'un bac acier ou équivalent. 10. Système d'isolation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le moyen de fixation (1,2) est constitué en totalité ou en partie d'un matériau isolant thermique. 11. Système d'isolation selon l'une des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que la capsule (2) est essentiellement constituée d'un matériau isolant thermique, notamment une matière plastique telle que polypropylène ou équivalent. 12. Système d'isolation selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la surface support (11) est sensiblement horizontale, et constitue le toit d'un bâtiment. 13. Système d'isolation selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'isolant (10) est suffisamment rigide pour permettre à un utilisateur de marcher sur lui, notamment au moment de sa pose. 14. Système d'isolation selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'isolant (10) comprend au moins deux couches d'isolant à base de laine minérale, une couche dite inférieure destinée à être en contact avec une surface support, notamment une chape ou un bac acier, et une couche dite supérieure plus éloignée de la surface support, en ce que la couche inférieure est constituée essentiellement de laine de verre de densité, mv1, comprise entre 50 et - LU 120 kg/m3 et d'épaisseur, e1, comprise entre 50 et 200 mm, en ce que la couche supérieure est constituée essentiellement de laine minérale, notamment laine de verre et/ou laine de roche, et de densité, mv2, comprise entre 100 et 250 kg/m3 et d'épaisseur, e2, comprise entre 10 et 50 mm, et en ce que le rapport des masses volumiques des couches supérieure et inférieure respecte le rapport : mv2/mv1 > 1, 5. 15. Système d'isolation selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que les feuilles d'étanchéité (13), (14) sont en matière plastique telle que poly (chlorure de vinyle) ou équivalent, ou bitumineuses.