Brevet FR2846022A1 — publié le 20040423

Domaine de l'invention La présente invention concerne un panneau de façade à isolant intégré destiné à habiller et isoler une façade d'immeuble, ce panneau étant formé d'une coque bordée de raidisseurs et renforcée par des 5 nervures intermédiaires, délimitant au moins une cavité ouverte vers l'arrière et recevant l'isolant. On connaît déjà de tels panneaux de façade dont la coque est formée de mortier de ciment armé de fibres de verre. Les cavités ouvertes vers l'arrière reçoivent un isolant rigide tel qu'une mousse de poly10 uréthane ou de polystyrène. Objet et avantages de l'invention La présente invention a pour but de développer un tel panneau de façade à isolant intégré qui soit plus facile à récupérer et utilise des produits naturels comme isolant. A cet effet, l'invention concerne un panneau de façade à isolant intégré du type défini ci-dessus caractérisé en ce que la cavité de la coque bordée des raidisseurs est divisée en un volume de ventilation avant, derrière la face avant du panneau, formant un espace de ventilation communicant avec l'extérieur par des orifices réalisés dans les raidis20 seurs, et en un volume d'isolation arrière, séparé du volume avant par un grillage rigide fixé dans la paroi interne des raidisseurs et/ou des nervures et supportant un isolant semi-rigide, ce volume étant fermé du côté arrière par un écran plastique microporeux. L'isolant semi-rigide est, en particulier, un isolat naturel tel 25 que le chanvre, le lin et la laine de mouton. Cet isolant naturel est tenu par le grillage rigide intégré dans la coque du panneau. La face arrière du panneau chargé d'isolant est couverte par un écran plastique microporeux permettant la respiration de l'isolant. L'isolant est avantageusement également intégré dans les raidisseurs. Comme le grillage est exposé à l'air dans le volume de ventilation, il est très intéressant que ce grillage soit un grillage à béton, galvanisé. Enfin, suivant une caractéristique intéressante, la coque est en mortier de ciment armé de fibres de verre. Un tel panneau offre l'avantage d'utiliser des produits naturels faciles à éliminer ou à récupérer lors du démontage d'une façade. Ce panneau de façade comporte des ouvertures, par exemple pour les baies des fenêtres ou des lucarnes. Ces ouvertures sont, de préférence, bordées par des raidisseurs. Suivant une caractéristique avantageuse, le panneau com5 porte une cavité ouverte vers l'avant, formant un logement pour un capteur solaire relié à un réseau de liquide caloporteur installé sur ou dans le mur auquel est fixé le panneau de façade. Si, de façon avantageuse, le réseau de liquide caloporteur est installé sur la façade de la construction, par exemple sous la forme 1o d'une colonne montante et d'une colonne descendante munies de moyens de branchement répartis au niveau de chaque panneau, il est intéressant que l'arrière de la cavité soit fermée à. une certaine distance de la face arrière du panneau pour former un passage pour les tuyaux du réseau de liquide caloporteur installés sur les murs du bâtiment. Suivant une caractéristique avantageuse du point de vue de la connectique, sous la cavité recevant le capteur solaire, il est prévu une réservation accessible de l'avant du panneau et recevant les moyens de connexion du capteur solaire sur la tuyauterie du réseau, de liquide caloporteur passant derrière le capteur solaire. De façon avantageuse, la cavité du capteur solaire est bordée de raidisseurs et/ou de nervures. Ces raidisseurs ou nervures se poursuivent dans la cavité par un retour correspondant à l'épaisseur d'isolant à installer, de manière à retenir cette couche d'isolant. Enfin, la face avant de la cavité du capteur est fermée par 25 un panneau transparent au moins au mois au rayonnement infrarouge, et venant au niveau de la face avant du panneau. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un panneau de façade à isolant intégré tel que défini ci-dessus. Ce procédé est caractérisé en ce qu' - on réalise la paroi extérieure de la coque par moulage, notamment projection d'un mortier de ciment armé de fibres de verre dans un moule, - on installe les isolants dans les raidisseurs après avoir formé les autres parois latérales des raidisseurs périphériques et ceux bordant la cavité 35 ainsi que les nervures, - puis on met en place le grillage rigide en enfonçant les extrémités de certaines tiges dans les parois internes des raidisseurs et/ou des nervures, - après la prise, on met en place l'isolant semi-rigide que l'on fixe au grillage et on couvre l'isolant par un écran plastique microporeux. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus 5 détaillée à l'aide de différents modes de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe verticale d'un panneau de façade à isolant intégré selon l'invention, - les figures 2A-2F montrent différentes étapes de fabrication d'un pan10 neau de façade selon la figure 1, - la figure 3 est une vue de face schématique d'une façade équipée de panneaux selon une variante e réalisation du panneau de la figure 1, - la figure 4 est une coupe verticale selon IV IV d'un panneau de façade à isolant intégré et de la jonction avec le panneau supérieur et le pan15 neau inférieur de même type, - la figure 5 est une vue en coupe selon V V de la figure 3, - la figure 6 montre une coupe verticale analogue à celle de la figure 4, correspondant à une autre variante de panneau selon l'invention, - la figure 7 est une coupe horizontale du panneau de la figure 6, - la figure 8 est une vue en coupe d'un détail de fixation d'un capteur solaire dans une cavité d'un panneau selon un autre mode de réalisation de l'invention, - les figures 9-1; 9-6 montrent un procédé de réalisation d'un panneau selon l'invention. Description de différents modes de réalisation de l'invention Selon la figure 1, l'invention concerne un panneau de façade à isolant intégré 1, destiné à habiller et à isoler une façade d'immeuble 2. Cette isolation est à la fois thermique et phonique. Ce panneau 1 est représenté en coupe verticale. Il est combiné à d'autres pan30 neaux 1', 1" venant, le cas échéant, au-dessus, en dessous et à côté de ce panneau. Ces divers panneaux sont identiques au panneau 1. Le panneau 1 est formé d'une coque 3 composée d'une face avant 4 bordée de raidisseurs périphériques 5 sur quatre côtés et des nervures 6 parallèles au plan de la figure 1, rejoignant les raidisseurs 5. Ces 35 raidisseurs 5 sont formés de parois latérales 51, 52 et d'une partie arrière 53. Les raidisseurs 5 ont la même forme sauf que pour le raidisseur horizontal supérieur 5S, la partie arrière déborde avec un bord 54 pour former un joint labyrinthe avec le panneau supérieur 1' et pour cela le raidisseur 51, en partie basse, comporte un retrait 55 pour recevoir de manière similaire le bord supérieur 54" du panneau 1". L'intérieur de coque 3 est subdivisé en un volume de ventilation 7 et un volume d'isolation 8. Ces deux volumes sont séparés par un 5 grillage 9, rigide, formé de tiges verticales 91 et de tiges horizontales 92. Les tiges verticales 91 sont, de préférence, prolongées pour venir s'engager dans les parois 52, intérieures, délimitant les raidisseurs 5 alors que les tiges horizontales sont aux dimensions de la cavité. Le volume de ventilation 7 débouche dans les volumes de 10 ventilation 55 des raidisseurs 5 par des oue̋s 56 réalisées dans les parois 52. Ces raidisseurs sont eux-mêmes ouverts sur le côté et dans la paroi inférieure 51 du raidisseur inférieur SI par des oue̋s 57. On forme ainsi un circuit de ventilation. Le volume derrière le grillage rigide 9 est occupé par un 15 isolant semirigide 10, fixé au grillage 9 pour éviter le tassement. Ce volume d'isolation 8, rempli de l'isolant semi-rigide 10, est fermé, sur la face arrière par un écran plastique microporeux 11 pour retenir et protéger l'isolant semi-rigide 10, notamment pendant le stockage, le transport et l'installation. Cet écran plastique microporeux est fixé sur la face arrière 20 du panneau au niveau des raidisseurs 5. Le panneau tel que décrit ci-dessus se fabrique selon les étapes de fabrication représentées schématiquement aux figures 2A-2F. La fabrication du panneau se fait principalement à plat, en position horizontale par opposition à la position verticale d'installation du 25 panneau sur une façade. Dans une première étape (figure 2A), on projette dans un moule 100, une couche 101 destinée à former la partie extérieure de la coque, c'est-àdire le fond 4 et les parois latérales 51 des futurs raidisseurs. Puis, on réalise les parois des raidisseurs et les parois supérieures 30 des raidisseurs (situées au niveau de la face arrière du panneau en cours de réalisation). On obtient ainsi le panneau représenté en coupe à la figure 2C comme cela sera décrit à l'aide des figures 9-1; 9-6. Au cours d'une étape suivante (figure 2D), les parois 52 des 35 raidisseurs 5 n'étant pas encore prises, on met en place le grillage 9 en perforant les parois 52 avec les extrémités des tiges 91 que l'on enfonce d'abord dans l'une des parois (par exemple, la paroi 52 à gauche de la figure 2, flèche A) suffisamment profondément pour pouvoir placer le gril- lage 9 dans la position représentée à la figure 2D puis on pousse le grillage dans la direction de la flèche B pour enfoncer les autres extrémités des tiges 91 dans la paroi 52 du raidisseur situé à droite de la figure 2D. Le grillage est ainsi installé dans la coque, à une certaine distance au5 dessus de la face avant 4 pour former le volume de ventilation 6. - Après la prise de la coque, on peut installer l'isolant 10 dans le volume 8 réservé à cet effet au-dessus du grillage 9. Enfin, dans la dernière étape (figure 2F), on met en place en place l'écran plastique microporeux 11 sur la face arrière du panneau. i0 Celuici est maintenant prêt à être installé. Le panneau 1 comporte également des moyens de manutention pour être soulevé par un engin tel qu'une grue. Ces moyens sous la forme de pattes, intégrées de préférence dans la paroi du raidisseur supérieur, ne sont pas représentés. La figure 3 est une vue d'une façade 200 équipée de panneaux 201 correspondant aux panneaux 1 de la figure 1. Dans cette version, les panneaux 201 comportent des ouvertures 202 pour des fenêtres et des ouvertures 203 de dimensions plus grandes, par exemple pour une porte vitrée ou selon les modes de réalisation décrits ci-après, pour un 20 capteur solaire. Ces panneaux 201 identiques ou semblables équipent toute la façade. Selon ces autres modes de réalisation, on installe en façade les colonnes montantes/descendantes 301, 302 d'un réseau de liquide caloporteur 300 par exemple en partie basse de l'immeuble. Ces colon25 nes 301, 302 relient les différents capteurs solaires des panneaux 201. Les figures 4 et 5 sont respectivement une vue en coupe verticale IV IV et une vue en coupe horizontale V V d'un tel exemple de panneau d'habillage de façade 201 équipé d'un capteur solaire. La figure 4 montre le panneau 201 coupé au droit de la ca30 vité 212 délimitée par une cloison de fond 213 située à une distance D du fond du panneau 201 et rejoignant la face avant 204 entourant la cavité par des cloisons 215 avec un retour 216 pour tenir une nappe de matière isolante 217 accrochée dans cette cavité et tenue par exemple par un grillage ou filet 218. Cette cavité 212 loge un capteur solaire 220 formé ici de 35 deux éléments. Ces deux éléments sont reliés par des conduites de connexion 221 entourées d'un isolant thermique à la colonne montante et à la colonne descendante 301, 302 en dessous de la cavité 212 dans une réservation 219, elle-même munie d'un isolant 230. La paroi avant de la réservation est fermée par un couvercle 231. Il en est de même de la face avant de la cavité 212 recevant le capteur solaire 220 qui est fermée par un panneau 232. Dans cette réalisation, les panneaux 231, 232 sont de préférence de même nature, par exemple des vitres transparentes aux s rayons infrarouges et munies à l'arrière d'une surface antiréfléchissante pour éviter le rayonnement vers l'extérieur. Ces panneaux 231, 232 sont fixés au retour 216 par des éléments de fixation et des joints 233, 234. Par ailleurs, le panneau 201 comporte, comme dans l'exemple précédent, des raidisseurs latéraux 205S, 205I représentés ici en partie haute et en partie 10 basse ainsi que des raidisseurs n'apparaissant pas. De même, l'encadrement du logement 212 du capteur solaire est formé par des raidisseurs supérieurs et latéraux 205SS, 205II. Le raidisseur inférieur 205II est ouvert en partie dans sa face arrière pour permettre le passage des conduites de connexion 222 d'arrivée et de sortie de liquide caloporteur. Les raidisseurs supérieur, inférieur, 205s, 205i du panneau 205 sont interrompus à l'emplacement du passage des colonnes 301, 302 sur une distance plus ou moins grande, adaptée à l'encombrement des colonnes et de leur isolation. Les autres éléments de ce panneau de façade sont les mé20 mes que dans le premier exemple de réalisation. La figure 5 montre, en coupe horizontale, certains détails tels que les colonnes montantes et descendantes 301, 302, les conduites de connexion 222, toujours isolées comme les colonnes montante et descendante 301, 302, le capteur solaire 220, la cavité qui le reçoit 212, les 25 raidisseurs latéraux 205LD, 205LG bordant le logement 212 à gauche et à droite et rejoignant les raidisseurs supérieur et inférieur 205SS, 205II. Cette figure montre également l'isolation dans les raidisseurs. Les figures 6 et 7 montrent un autre mode de réalisation 30 d'un panneau équipé d'un capteur solaire La figure 6 est une coupe verticale du panneau 401 au niveau de son capteur solaire 420. Cette variante du mode de réalisation des figures 4 et 5 en diffère en ce que le panneau 401, installé sur la façade 200 d'un immeuble, à cheval sur les colonnes montante, descen35 dante 301, 302 d'un réseau de liquide caloporteur, se compose de raidisseurs 405S, 405I, le long du bord supérieur, du bord inférieur et des bords latéraux (raidisseurs non représentés). Ce panneau comporte également une cavité 412 pour un capteur solaire 420. Cette cavité est bordée par des raidisseurs supérieur et inférieur 405SS, 405II et des raidisseurs latéraux. La cavité 412 reçoit le capteur solaire 420 réalisé séparément et formé d'une boîte munie d'un isolant 421 et d'éléments de capteur 422 traversés par le fluide caloporteur et reliés aux colonnes 301, 302 par des 5 conduites de connexion 423. Ces conduites de connexion sont isolées thermiquement comme les colonnes montantes et descendantes 301, 302. Le capteur 420 est fixé dans la cavité 412 et, en partie basse de la cavité, se trouve le logement de connexion accessible à partir de la face avant. Ce logement est fermé par un panneau 431, dans 10 l'alignement de préférence du panneau 430 du capteur. L'ensemble est aligné sur la face avant 404 du panneau 401. La vue en coupe horizontale de la figure 7 montre les éléments déjà décrits à propos de la figure 6 et dont la description ne sera pas repnse. La figure 8 montre un détail d'installation d'un capteur comme le capteur 420 fixé à l'aide de pattes de fixation et de vis 525 dans le raidisseur 505SS de section différente de celle du raidisseur 405SS de la figure 6. Il forme un appui 526 pour l'installation et la fixation du capteur solaire 420. Le raidisseur 505ss est de section différente de celle du raidisseur 405ss de la figure 6. Il forme un appui 526 pour l'installation et la fixation du capteur solaire 420. Un procédé de réalisation d'un panneau sera décrit ci-après à l'aide des figures 9-1; 9-6. Selon une première étape (figure 9-1), on utilise un moule 600 ayant la forme extérieure du panneau avec un fond 601 et des côtés 602. On projette, dans ce moule, le matériau qui, après prise, constituera la coque extérieure. Ce matériau est un mortier de ciment armé de fibres de verres. On obtient ainsi un revêtement 603 recouvrant le fond et 30 les parois latérales. Puis, dans une seconde étape (figure 9-2), à l'intérieur de la coque 603, on place à l'endroit des raidisseurs, un isolant 604 au-dessus d'une cale 605 de manière à former un intervalle d'air entre l'isolant et la face avant. Dans une troisième étape (figure 9-3), on réalise la paroi intérieure du raidisseur 606 en projetant toujours du mortier de ciment chargé de fibres de verre (mortier CCV), l'ensemble étant toujours laissé dans le moule 600. Après avoir réalisé le raidisseur, dans une quatrième étape (figure 9-4a), on met en place le grillage 604 en enfonçant les extrémités 608 de certaines tiges dans la paroi latérale des raidisseurs 606 et en faisant pénétrer les extrémités 608 des tiges dans la masse d'isolant 604. Selon une variante (figure 9-4b), on replie les extrémités 609 des tiges du grillage 607 pour les décaler par rapport au plan de la grille 607 et les intégrer dans la paroi arrière du raidisseur 606 sans pénétrer ans l'isolant 604. Ensuite, on met en place l'isolant 610 (figure-5) et au cours lo de la dernière étape (figure 9-6), on met en place l'écran d'étanchéité 611 couvrant la face arrière de l'isolant 610, l'ensemble du panneau étant toujours tenu dans le moule 600. Le film 610 peut être fixé par un jonc ou une baguette 612 placé de force dans un logement 613, par exemple constitué dans une pièce 614 en forme de profil, intégrée dans la face ar15 rière du raidisseur 606 comme le montre le détail de la figure 9-6. Après prise suffisante du mortier CCV, on démoule le panneau. REVENDICATIONS ) Panneau de façade à isolant intégré destiné à habiller et isoler une façade d'immeuble, ce panneau étant formé d'une coque bordée de raidisseurs et renforcée 5 par des nervures intermédiaires, délimitant au moins une cavité ouverte vers l'arrière et recevant l'isolant, caractérisé en ce que la cavité de la coque (3) bordée des raidisseurs (5) est divisée en un volume de ventilation avant, derrière la face avant (4) du panneau (1), for10 mant un espace de ventilation communicant avec l'extérieur par des orifices (56) réalisés dans les raidisseurs (5), et en un volume d'isolation arrière (8), séparé du volume avant (7) par un grillage rigide (9) fixé dans la paroi interne (52) des raidisseurs (5) et/ou des nervures et supportant un isolant semi-rigide (10), ce volume (8) étant fermé du côté arrière par 15 un écran plastique microporeux (11). 2 ) Panneau de façade à isolant intégré selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'isolant (10) est un isolant naturel choisi dans le groupe formé par le 20 chanvre, le lin, la laine de mouton. ) Panneau de façade à isolant intégré selon la revendication 1, caractérisé en ce que le grillage (9) est un grillage à béton, galvanisé. 25 4 ) Panneau de façade à isolant intégré selon la revendication 1, caractérisé en ce que la coque (3) est en mortier de ciment armé de fibres de verre. 5 ) Panneau de façade à. isolant intégré selon la revendication 1, caractérisé en ce que la coque comporte une cavité (212) ouverte vers l'avant, formant un logement pour un capteur solaire (220) relié à un réseau (300) de liquide caloporteur. ) Panneau de façade à isolant intégré selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'arrière de la cavité (212) est fermé par une cloison (213) à une certaine distance de la face arrière du panneau (201) pour former un passage pour les colonnes (301, 302) du réseau de liquide caloporteur, installées sur la façade (200). 7 ) Panneau de façade à isolant intégré selon la revendication 5, caractérisé en ce que sous la cavité (212) recevant le capteur solaire (220), il est prévu une réservation est prévue pour les moyens de connexion (221) du capteur solO laire (220) sur les colonnes (301, 302) du réseau de liquide caloporteur. ) Panneau de façade à isolant intégré selon la revendication 5, caractérisé en ce que la cavité (212) du capteur solaire (220) est bordée de raidisseurs (205SS, 15 205II). 9 ) Panneau de façade à isolant intégré selon la revendication 8, caractérisé en ce que les raidisseurs se poursuivent vers la cavité par un retour (216) corres20 pondant à l'épaisseur de la couche d'isolant (217). ) Panneau de façade à isolant intégré selon la revendication 5, caractérisé en ce que la face avant de la cavité (212) du capteur solaire (220) est fermée par un 25 panneau transparent (230) venant au niveau de la face avant du panneau (201). 11 ) Procédé de fabrication d'un panneau de façade à isolant intégré selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, 30 caractérisé en ce qu' - on réalise la paroi extérieure (4, 51, 54) de la coque (3) par moulage, notamment projection d'un mortier de ciment armé de fibres de verre dans un moule (100), - on installe les isolants dans les raidisseurs après avoir formé les autres 35 parois latérales (52) des raidisseurs (5) périphériques et ceux bordant la cavité (212) ainsi que les nervures, il puis on met en place le grillage rigide en enfonçant les extrémités de certaines tiges (91) dans les parois internes (52) des raidisseurs (5) et/ou des nervures, - après la prise, on met en place l'isolant semi-rigide que l'on fixe au 5 grillage (9) et on couvre l'isolant (10) par un écran plastique microporeux.