Brevet FR2829516A1 — publié le 20030314

La présente invention concerne un nouveau système mural à isolation par l'extérieur pour façades de bâtiments neufs, ensemble compact comprenant peau extérieure en plaques (1) minces non portantes de grandes dimensions, préfabriquées en béton autoplaçant, renforcées par des potelets (4) métalliques de bardage semi-insérés dans le béton, à parement architectonique lisse ou à reliefs structurés et à joints étanches à l'air et à la pluie, panneaux isolants (2) peu compressibles avec pare-vapeur et mur intérieur (3) en béton banché Plaques (1) et panneaux isolants (2) forment un mur-manteau protégeant le mur intérieur (3) contre intempéries et variations de température extérieure. La figure 1 montre les principaux composants du système selon l'invention : Plaques (1) formant peau extérieure, panneaux isolants (2), mur intérieur (3), potelets de bardage (4), structure principale (5), bandes d'étanchéité (6), vides de décompression (7), bavette d'étanchéité (8), éclisse (9) et rail de fixation (10). Le découpage des plaques (1) peut prendre diverses formes selon conception architecturale : Panneau-baie, allège, trumeau, allège-trumeau, etc. Comme indiqué dans la figure 2 montrant une plaque découpée en panneau-baie, les plaques (1) peuvent, du fait de leurs grandes dimensions, comporter des parements en béton lisse alternant avec des parements à reliefs structurés utilisant des matrices de coffrage disposées en fond de moule, ce qui introduit une nouveauté, comparées aux systèmes similaires existants, constitués uniquement de plaques de petites dimensions impropres à l'utilisation de béton à reliefs structurés. Un exemple de plaques en allège et en trumeau est illustré dans les figures 3 et 4 : Coupe verticale d'une plaque en allège U en figure 3 et coupe horizontale de plaques en allège 1 A et en trumeau 1 T en figures 4a et 4b. Le concept de mur-manteau est apparu en 1990 pour illustrer les avantages qu'offrent les techniques de construction d'isolation thermique des façades par l'extérieur, en sus de l'isolation proprement dite : Protection efficace et durable contre les principaux agents de dégradation des maçonneries, à savoir l'eau et les variations de température. On les regroupe en plusieurs familles : Bardages rapportés, vétures, vêlages, contre-murs extérieurs en brique, revêtements attachés en pierres minces, enduits minces ou hydrauliques sur isolant, etc. Ces ouvrages utilisent divers matériaux : Petites plaques en pierre reconstituée, béton architectonique, acier, aluminium, fibro-ciment, PVC, CCV, enduit mince, mortier de résine aspect pierre, brique pleine, etc. En France, les systèmes à isolation par l'extérieur ont été surtout développé dans les travaux de réhabilitation et sans l'utilisation de plaques minces non portantes en béton de grandes dimensions. En travaux neufs, celles-ci sont généralement conçues en voile mince renforcé par des nervures ne facilitant pas l'élimination des ponts thermiques au niveau des planchers. Comme indiqué les figures 1 à 6, le système mural selon l'invention apporte une solution à ce problème en remplaçant les nervures en béton par des potelets de bardage (4) en acier galvanisé qui, associés à la plaque en béton agissent comme une dalle mixte béton-acier. Constitués en profilés à froid de section en U, les potelets de bardage (4) servent également au démoulage, au levage et à l'assemblage à la structure principale (5). Par ailleurs, les systèmes de murs manteaux existants utilisent des plaques d'épaisseur insuffisante pour y ménager un dispositif d'étanchéité des joints efficace. Pour tenter de pallier cet inconvénient, on a ménagé un vide d'air ventilé entre isolant thermique et peau extérieure, destiné, en principe, à préserver l'isolant thermique des dommages occasionnés par l'eau de pluie pénétrant infailliblement à travers des joints entre plaques non étanches. Les années passant ont cependant montré que cette disposition n'a nullement permis d'atteindre cet objectif. En effet, de nombreux cas de vieillissement prématuré, voire de détérioration de l'isolant, ont pu être constatés en raison principalement de l'humidité et des variations de température auquel celui-ci est soumis en permanence. En outre, l'eau d'imprégnation a eu pour conséquence de réduire considérablement les qualités thermiques de l'isolant. Le mur-manteau selon l'invention apporte une solution à ce problème en utilisant une peau extérieure en plaques de béton relativement plus épaisse, permettant ainsi d'adopter un certain nombre de dispositions assurant sa parfaite étanchéité à l'air et à la pluie, comme illustré dans les figures 1 à 4 : Plaques (1) de 7 cm d'épaisseur minimale et dotées de rejingots et de becquets, bandes d'étanchéité (6) pré-comprimées disposées le long des joints horizontaux et verticaux, vides de décompression (7) le long des joints verticaux et bavettes d'étanchéité (8) à cheval sur les joints verticaux. Les figures 5 et 6 montrent le dispositif de fixation réglable, respectivement à un niveau intermédiaire et à un niveau d'étage, caractérisé en ce qu'il utilise éclisse (9), rail (10), trous ronds de vis autotaraudeuse (11), trou oblong simple de vis autotaraudeuse (12) et trous oblongs croisés (13), boulon (14) d'assemblage de l'éclisse (9) au rail (10), boulons (15) de liaison entre éclisse (9) et potelets (4) et vis autotaraudeuses (16). Un tel dispositif permet d'assurer à la fois la stabilité des plaques (1), et la libre dilatation de celles-ci sous l'effet des variations de température et de l'humidité. Cette dilatation peut s'effectuer horizontalement par déplacement du boulon (14) coulissant à l'intérieur du rail (10) et verticalement grâce au trou oblong simple (11) ménagé dans ladite éclisse. Dans ce mouvement vertical, les potelets (4) solidaires des plaques (1) s'allongent vers le haut, leur pied demeurant fixe à l'aide d'une ou deux vis autotaraudeuses (16), selon calculs de résistance. On notera également que les trous (11), (12) et (13) sont répartis symétriquement le long de l'éclisse (9) afin de permettre à celle-ci de prendre diverses positions selon les dispositions constructives adoptées : d'un côté ou de l'autre des potelets de bardage qui, eux-mêmes, sont disposés symétriquement le long des plaques, fixation au rail par le trou inférieur comme indiqué dans la figure 5 ou par le trou central comme dans la figure 6. En outre, ce même dispositif permet, comme illustré dans les figures 5 et 6, de rattraper les éventuels faux-aplombs et défauts d'alignement survenant fréquemment lors de l'exécution de la structure principale Après exécution de la structure principale (5) du bâtiment, les éléments constitutifs sont mis en oeuvre selon un ordre spécifique décrit ci-après et de telle sorte à former un ensemble compact, comme illustré dans les figures 3 et 4 montrant une coupe verticale et une coupe horizontale sur ouverture : Montage des plaques (1)-Encollage des panneaux (2) d'isolation avec pare-vapeur-Exécution du mur intérieur (3) en blocs de béton pleins et/ou en béton banché uniquement sur une face, le coffrage de l'autre face étant assuré par les panneaux isolants (2) Un tel mode d'exécution permet d'éviter la formation de poches d'air entre pare-vapeur et mur intérieur, source principale des désordres constatés sur les revêtements intérieurs des murs de façade. En effet, la vapeur présente dans l'air ambiant s'infiltre à travers le mur intérieur-qui n'est jamais parfaitement étanche-et se condense dans la poche d'air pour revenir, par convection, à l'intérieur du bâtiment, détériorant ainsi les revêtements intérieurs et créant des zones d'humidité inconfortables. Comme illustré les figures 7 et 8, les plaques (1) utilisent, pour leur démoulage, leur transport et leur montage en position parfaitement verticale, un dispositif spécifique, l'un adapté aux plaques en panneau-baie, trumeau ou allège-trumeau, et l'autre aux plaques en allège, comprenant équerres de levage (17) et (18) et trous débouchants (19) ménagés en tête de potelet sur l'aile externe. Sitôt le montage effectué, on retire l'équerre en desserrant simplement ses boulons de fixation et en faisant glisser les boulons à travers les trous débouchants, l'équerre demeurant suspendue à l'élingue avec ses boulons. En résumé, le système mural selon l'invention permet de conjuguer qualités thermiques de l'isolation par l'extérieur et esthétique des parements de façades en béton architectonique, tout en réduisant les coûts d'utilisation à l'aide d'une protection de l'isolant thermique relativement plus efficace. Le développement des murs manteaux en travaux neufs est appelé à s'accélérer en France, à la faveur de la nouvelle réglementation thermique RT200 qui impose notamment des limites à ne pas dépasser en termes de consommation d'énergie et de température atteinte en été. Grâce à une l'isolation par l'extérieur éliminant les ponts thermiques et un mur intérieur lourd améliorant le confort d'été, le système mural selon l'invention permettra non seulement de répondre plus judicieusement à la nouvelle réglementation thermique RT2000, mais également de satisfaire davantage aux critères de coût d'utilisation, de valeur technique et d'esthétique à prendre désormais en compte dans le choix des offres, en application de l'article 53 du nouveau Code des marchés publics. REVENDICATIONS 1. Système mural à isolation par l'extérieur pour façades de bâtiments neufs, caractérisé en ce qu'il constitue un ensemble compact comprenant peau extérieure en plaques minces non portantes de grandes dimensions (1) préfabriquées en béton autoplaçant, à parement lisse et/ou à reliefs structurés et librement dilatables, panneaux isolants (2) avec pare-vapeur et mur intérieur (3) en blocs de béton pleins et/ou en béton banché sur une face. 2. Système mural selon la Revendication 1, caractérisé en ce que les plaques (1) sont renforcées par des potelets métalliques de bardage (4) semi-insérés dans le béton et servant également au démoulage, au transport et à l'assemblage desdites plaques à la structure principale (5) des bâtiments 3. Système mural selon la Revendication 2, caractérisé en ce que l'étanchéité à l'air et la pluie des plaques (1) est obtenue à l'aide de bandes d'étanchéité (6) pré-comprimées et disposées le long des joints horizontaux et verticaux, de vides de décompression (7) ménagés le long des joints verticaux et de bavettes d'étanchéité (8) à cheval sur les joints verticaux. 4. Système mural selon la Revendication 3, caractérisé en ce que l'assemblage des potelets (4) à la structure principale (5) s'effectue à l'aide du dispositif de fixation réglable comprenant éclisse (9), rail (10), trous (11) à (13), boulons (14) et (15) et vis autotaraudeuses (16) 5. Système mural selon la revendication 4, caractérisé en ce que le béton du mur intérieur (3) est banché sur une face, les panneaux isolants (2) servant de coffrage sur l'autre face 6. Système de mur manteau selon la revendication 5, caractérisé en ce que le démoulage, le transport et le montage des plaques (1) s'effectue à l'aide d'équerres de levage (17) et (18) fixées à des trous débouchants (19) ménagés en tête de potelet.