Brevet FR2867796A1 — publié le 20050923

Complexe d'isolation thermique et phonique La présente invention concerne un complexe d'isolation thermique et phonique. Le domaine de l'invention est celui des laizes de matériaux d'isolation thermique destinées à l'isolation des bâtiments au niveau des planchers, des toitures, des parois, des murs, des combles et des plafonds. Le domaine de l'invention est aussi celui des rouleaux d'un tel matériau. Actuellement cohabitent deux grandes familles de matériaux isolants pour bâtiments. Premièrement, les matériaux isolants épais, de plus de 10 cm d'épaisseur, comprennent une nappe épaisse et dense, éventuellement un film extérieur et éventuellement un film intérieur. Le film extérieur de couverture est réalisé en polyester ou en polypropylène. La nappe épaisse constituant une épaisseur isolante est constituée d'une matière fibreuse minérale telle que la laine de verre ou la laine de roche. Le film intérieur de protection est généralement réalisé en papier Kraft ou en polypropylène. II a un rôle de pare-vapeur. Les deux films assurent en outre la protection mécanique de la nappe et la protègent de l'humidité. Deuxièmement, les matériaux isolants minces, de moins de 10 cm d'épaisseur, comprennent un film extérieur métallisé recouvrant une structure sandwich dans laquelle s'intercalent des films souples métallisés et des nappes souples en matériau isolant. Les films souples présentent des propriétés réflectives utilisées pour limiter les transferts thermiques par rayonnement. Les nappes souples sont réalisées en un matériau synthétique tel une ouate synthétique, une mousse alvéolaire, ou un matériau à bulles constitué d'une ou plusieurs couches de poches fermées contenant de l'air ou un gaz quelconque. De tels matériaux isolants ne sont pas sans entraîner un certain nombre d'inconvénients, outre le volume dans le premier cas et le rapport prix/performances dans le second. Tout d'abord, les matériaux isolants minces sont souvent soudés pour des raisons de commodité industrielle: les laizes sont entraînées par un tapis roulant sur une table de positionnement surplombée d'une série de têtes de soudure. A des intervalles préprogrammés, ces têtes viennent réaliser un appui sous forte pression sur le matériau, qui se retrouve localement sous une épaisseur très faible. Les films et les nappes entre eux se retrouvent de fait localement fusionnés au sein d'un point de soudure. Alentour, demeure une zone de compression pouvant ultérieurement créer un véritable pont thermique et acoustique, ce qui va à l'encontre des performances attendues du matériau. Par ailleurs, les matériaux isolants épais sont souvent issus de substances minérales naturelles ou industrielles, telles le verre. Leur broyage particulier est consommateur d'énergie. Le matériau obtenu est délicat à utiliser. S'ils sont issus de substances synthétiques, ils sont chers et peuvent porter atteinte à l'environnement. Quel que soit le matériau isolant adopté, même si les échanges thermiques sont partiellement contrôlés, le contrôle des échanges de vapeur d'eau est mal assuré. Les conséquences inhérentes à ce phénomène sont la condensation de vapeur d'eau sur des parois froides lors de variations hygrométriques et thermiques. Un système de ventilation permet d'y remédier en partie mais au prix d'une dépense électrique accrue. L'invention se propose d'apporter une amélioration à cette situation. Selon l'invention, un complexe est composé d'une alternance de nappes et de films, ce complexe étant dépourvu de zones de compression; de plus, au moins une de ces nappes est constituée de fibres naturelles, présente une densité supérieure à 50 g/m2 et inférieure à 600 g/m2, et a une épaisseur comprise entre 3 mm et 50 mm. Suivant une première caractéristique additionnelle, la nappe constituée de fibres naturelles, dite nappe acoustique, est disposée à l'intérieur du complexe. De préférence, cette nappe acoustique NVC présente un indice d'affaiblissement acoustique Rw compris entre 20 et 38 dB lorsqu' elle est 25 associée à une couverture en terre cuite. En outre, la nappe acoustique présente une conductivité thermique inférieure à 0,05 W/m. C. Suivant une deuxième caractéristique additionnelle, la nappe constituée de fibres naturelles, dite nappe hygroscopique, présente une masse surfacique supérieure à 50 g/m2 et inférieure à 600 g/m2, et a une épaisseur comprise entre 3 mm et 50 mm. Avantageusement, cette nappe hygroscopique est disposée sur une face apparente du complexe. De préférence, la nappe hygroscopique présente une capacité 35 hygrorégulatrice lui permettant d'absorber un poids de vapeur d'eau supérieur ou égal à son poids sec. Selon une première option, les fibres naturelles sont majoritairement des fibres végétales. Selon une deuxième option, les fibres naturelles sont majoritairement des fibres animales. Selon une troisième option, les fibres naturelles comprennent des fibres animales et des fibres végétales. La présente invention apparaîtra maintenant avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif en se référant à l'unique figure annexée qui représente un schéma en coupe d'un complexe d'isolation thermique et phonique. Comme représenté sur la figure, le complexe isolant thermique et phonique CITP, ultérieurement désigné comme le complexe, peut être composé de 12 éléments disposés en empilement. Premièrement, un film armé Al, extérieur, métallisé, réfléchit l'énergie et 15 résiste à la déchirure. II est constitué de polyester métallisé, armé d'une grille et enduit de polyéthylène. Deuxièmement, une nappe d'ouate Ni, qui est isolante matérialise une lame d'air entre deux films métallisés. Elle est constituée de polyester d'une masse surfacique comprise entre 40 et 150 g/m2. Troisièmement, un premier film intermédiaire F1, réfléchit l'énergie thermique rayonnée. II est constitué de polypropylène métallisé. Quatrièmement, une deuxième nappe d'ouate N2 suit le premier film intermédiaire F1. Cinquièmement, un deuxième film intermédiaire F2 suit la deuxième 25 nappe d'ouate N2. Sixièmement, une nappe végétale de coton NVC, également disposée entre deux films intermédiaires, renforce l'atténuation acoustique du complexe de par sa densité. Elle est constituée de coton dense, aiguilleté, thermolié, nappé ou tricoté. Sa densité est comprise entre 50 g/m2 et 600 g/m2. Par sa densité, elle favorise l'affaiblissement des nuisances sonores. Son indice d'affaiblissement acoustique Rw est compris entre 20 et 38 dB lorsqu'elle est intégrée dans une couverture intégrant des éléments en terre cuite, telles des tuiles romanes ou mécaniques. D'autre part, son coefficient d'isolation thermique est inférieur à 0,05 W/m. C. Le terme aiguilleté concerne des nappes de fibres non-tissées entremêlées par l'action d'aiguilles à barbes. Il désigne le procédé de fabrication de feutres et textiles non-tissés, constituant à faire passer des touffes de fibre dans une trame grossière, avec des aiguilles à crochet, et à provoquer ainsi leur enchevêtrement. Le terme thermolié désigne le procédé de fabrication de feutres et textiles non-tissés, consistant à mélanger une fibre thermofusible aux fibres d'origines synthétiques ou naturelles, avant de les passer au four afin de les lier entre elles. Suivent un troisième film intermédiaire F3, une troisième nappe d'ouate N3, un quatrième film intermédiaire F4, une quatrième nappe d'ouate N4 et un 10 deuxième film armé F2. Finalement, une nappe végétale de lin NVL possède un pouvoir naturel d'hygrorégulation, et des propriétés d'isolation thermique, doté d'une certaine inertie en surface. Elle est constituée de lin aiguilleté, thermo-lié, nappé ou tricoté, et présentant une masse surfacique comprise entre 50 g/m2 et 600 g/m2. Cette nappe présente une capacité hygrorégulatrice lui permettant d'absorber un poids de vapeur d'eau supérieur ou égal à son poids sec. La caractéristique des fibres naturelles est d'absorber une quantité d'eau sans voir leur conductivité thermique augmenter dans les mêmes proportions, contrairement aux fibres minérales. II est possible de procéder à l'assemblage des douze couches du complexe CITP par couture ou par collage. Dans les deux cas on évite ainsi les problèmes générés par la présence de zones de compression engendrés lors d'une opération de soudure telle celle précédemment décrite. Par conséquent on évite la formation d'un pont thermique et/ou acoustique, voir hydrique, oeuvrant à l'encontre de l'invention. Pour assembler le complexe CITP, une couture par points est réalisée à raison d'au moins 6 coutures sur la longueur de la laize, dont deux coutures latérales CO1, CO6 rapprochées à 20mm du bord du complexe CITP, et d'au moins 4 coutures centrales CO2, CO3, CO4, CO5. Un espace de 1 à 20 mm sépare deux points de couture consécutifs. Il est également possible de coller le complexe CITP en disposant la colle de façon appropriée sur chaque interface film/nappe. La nappe végétale de lin NVL aux propriétés hygrorégulatrices naturelles est disposée sur une des deux faces apparentes du complexe CITP. Cette nappe fonctionne comme un échangeur de vapeur d'eau. Lors d'une période de forte humidité, la nappe emmagasine la vapeur d'eau dans et autour de ses fibres et, lors d'une période sèche, la nappe restitue la vapeur d'eau emmagasinée. La conductivité thermique des fibres végétales généralement notée varie selon plusieurs critères: - conditions climatiques lors de la récolte, mode de conservation et de dessiccation, - mode d'assemblage par thermoliage, nappage, aiguilletage, tricotage, - pourcentage d'association à d'autres matériaux liants tels la colle, l'ouate de polyester, d'autres fibres végétales ou naturelles, - densité du matelas de fibres, conditions climatiques présentes. Les coefficients suivants ont été observés, les plus faibles étant les plus intéressants: Chanvre 0,039, lin 0,037, coton 0,040, mouton 0,035 à 0,045, coco 0,047 15 à 0,050, liège expansé 0,032 à 0,045, roseaux 0,056 Wlm. C. Il est en effet possible qu'une nappe soit constituée de fibres végétales telles le lin, le chanvre, le coton, la noix de coco, l'agave, le sisal, le café, le bambou, la canne, le kapok, le roseau, le papyrus, le chêne liège, le jute, ceci non limitativement. II est également possible qu'une nappe soit constituée de fibres animales, telles les systèmes pileux des ovins, caprins, camélidés, rongeurs, non limitativement. II est également possible qu'au moins une nappe soit constituée d'un mélange intégrant des fibres animales et végétales, en partie ou en totalité. Les nappes intègrent généralement aussi un faible pourcentage de fibres non naturelles servant de liant. Les nappes susmentionnées en fibre végétale ou animale peuvent coexister avec des nappes en fibre synthétique, telle l'ouate de polyester constituant les nappes d'ouate NI, N2, N3, N4 du complexe CITP. Elles peuvent également coexister avec des nappes traditionnelles en laine de verre ou en laine de roche. Dans le cas général, il est préférable que les deux faces du complexe soient en contact avec une lame d'air. La lame d'air intérieur est non ventilée, contrairement à la lame d'air extérieur. II convient de ne pas comprimer le produit lors de sa pose. Toutefois, dans le cas d'une isolation sur volige ou plancher, il convient de placer le complexe directement sur le support sans ménager de lame d'air intérieur. La face intérieure, comportant la nappe de fibre végétale, par exemple du lin, doit être protégée des risques de dégradation dans les parties habitables du bâtiment, par une paroi telle qu'une plaque de plâtre ou de lambris conformément aux règles de l'art. L'exemple de réalisation de l'invention présenté ci-dessus a été choisi eu égard à son caractère concret. II ne serait cependant pas possible de répertorier de manière exhaustive tous les modes de réalisation que recouvre cette invention. En particulier, tout moyen décrit peut être remplacé par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1) Complexe d'isolation thermique et phonique CITP composé d'une alternance de nappes N1, N2, N3, N4, NVC, NVL et de films Al, FI, F2, F3, F4, A2, ce complexe étant dépourvu de zones de compression, caractérisé en ce qu'au moins une desdites nappes NVC, NVL est constituée de fibres naturelles, présente une masse surfacique supérieure à 50 g/m2 et inférieure à 600 g/m2, et a une épaisseur comprise entre 3 mm et 50 mm. Complexe selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite nappe NVC constituée de fibres naturelles, dite nappe acoustique, est disposée à l'intérieur de celui-ci. 3) Complexe selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite nappe acoustique NVC présente un indice d'affaiblissement acoustique Rw compris entre 20 et 38 dB dans le cas d'une association avec une couverture comprenant des éléments en terre cuite. 4) Complexe selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite nappe acoustique NVC présente une conductivité thermique inférieure à 0,05 W/m. C. 5) Complexe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une nappe constituée de fibres naturelles NVL, dite nappe hygroscopique, présente une masse surfacique supérieure à 50 g/m2 et inférieure à 600 g/m2, et a une épaisseur comprise entre 3 mm et 50 mm. 6) Complexe selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite nappe hygroscopique NVL est disposée sur une face apparente de celui-ci. 7) Complexe selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que ladite nappe hygroscopique NVL présente une capacité hygrorégulatrice lui permettant d'absorber un poids de vapeur d'eau supérieur ou égal à son poids sec. 8) Complexe selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que lesdites fibres naturelles sont majoritairement des fibres végétales. Complexe selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que lesdites fibres naturelles sont majoritairement des fibres animales. 10) Complexe selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que lesdites fibres naturelles comprennent majoritairement des fibres animales et des fibres végétales.