Brevet FR2894605A1 — publié le 20070615

-1- La présente invention a pour objet un système d'isolation thermique 5 des façades de bâtiments à base de panneaux composites rigides. Elle se rapporte d'une manière générale à la réalisation in situ d'une isolation thermique par l'extérieur et concerne aussi bien la réhabilitation de l'habitat existant que la construction neuve. L'isolation thermique par l'extérieur des façades a connu son développement à partir de la crise du pétrole de 1973 et de la nécessité qui en a découlé de réaliser des économies d'énergie et tout particulièrement pour le chauffage domestique de l'habitat. Cette technique est appelée à se développer en raison de la hausse régulière des coûts de l'énergie, de la raréfaction des énergies fossiles, de l'augmentation constante des besoins de confort d'été et d'hiver des population associée à leur vieillissement. Elle permet en outre de conjuguer isolation thermique et ravalement lors des opérations de rénovation des façades. Différents procédés ont été mis en oeuvre et principalement les systèmes d'enduit mince sur isolant. Un recul de plus de trente ans permet aujourd'hui d'évaluer leurs limites : 25 - Des désordres apparaissent et concernent à la fois des décollement de revêtement au niveau des armatures en grille de verre, des arêtes, raccordements à l'existant et aux reliefs ainsi que micro fissures ou fissures, vieillissement prématuré du revêtement de finition. - La formation importante de salissures d'origine cryptogamique sur 30 le revêtement de finition. Formation en relation directe avec la forte porosité et perméabilité des revêtements mis en oeuvre. - La faible résistance à l'impact faisant apparaître de nombreuses perforations, en particulier dans l'habitat collectif. 10 15 20 -2- - La nécessité d'entretiens périodiques tous les 5 ou 10 ans maximum. - Le chevillage traversant le complexe isolant de tous les procédés actuels présente deux inconvénients majeurs : 1) Très faible résistance à l'arrachement des chevilles "parapluie" en PVC ou similaire. 2) Perforation de l'isolant entraînant des fuites thermiques et des points faibles par compression localisée de l'isolant. La question de la pérennité à long terme de ces procédés demeure 10 entièrement posée. Le système selon la présente invention a pour objectif de remédier à cet état de choses en proposant un nouveau procédé d'isolation thermique par l'extérieur permettant : - une grande simplicité de mise en oeuvre et une réduction des aléas climatiques grâce à une limitation du nombre de phases d'intervention sur chantier ; - une sécurité sur la qualité du produit, une grande résistance à la fissuration et à l'impact et une très bonne stabilité mécanique, grâce une 20 préfabrication optimale en milieu industriel et à la création d'un double "sandwich" comportant 4 parois de collage dont deux sont renforcées : un côté façade et l'autre côté extérieur ; - des performances thermiques élevées grâce à un ajustage soigné bord à bord, à l'utilisation d'entretoises ou de feuillures pour éviter une rupture 25 thermique, à un cloisonnement des épaisseurs d'isolant afin d'optimiser la résistance thermique du complexe assurant une multiplication des résistances thermiques superficielles internes et externes des cloisons séparatrices de chaque plaque d'isolant (effet "sandwich") ; - aucune perforation du complexe grâce à la fixation associée qui 30 est chevillée directement sur façade ; - une limitation maximale des fuites ou ponts thermiques au niveau des joints grâce à une fabrication dimensionnelle très précise. - une limitation des salissures cryptogamiques grâce à un support 15 de finition rigide ("bouclier"). Ce procédé assure une pérennisation du système et une limitation de l'entretien. Il permet une répartition de la mise en oeuvre entre des équipes de qualifications différentes et rend possible la pose par des particuliers. Le système est basé sur l'utilisation de panneaux isolants composites et rigides préfabriqué en usine, s'appliquant en façade par plots de colle et formés chacun de trois plaques de polystyrène expansé collées en "sandwich", les plaques externe et interne de format identique enserrant une plaque médiane de format légèrement réduit afin de créer une feuillure périphérique destinée à recevoir des entretoises d'assemblage, la face opposée à la façade de la plaque externe étant rainurée et recouverte d'un "bouclier" extérieur à surface plane en matériau compressé pouvant être renforcé par une grille de verre ou des fibres, la plaque interne comportant une enduction côté façade incorporant une armature en grille de verre. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif d'une forme de réalisation conforme à la présente demande : la figure 1 représente un panneau standard en perspective 20 cavalière, la figure 2 est une coupe transversale partielle d'un élément d'isolation montrant la jonction de deux panneaux, la figure 3 est une vue éclatée, à une échelle différente, du panneau de la figure 1, la figure 4 représente un élément d'angle formé de l'assemblage d'un panneau standard et d'un panneau d'angle, la figure 5 est une coupe transversale partielle agrandie de l'élément d'angle de la figure 4, la figure 6 est une vue partielle de la face extérieure d'un bouclier 30 à surface striée, la figure 7 est une coupe transversale suivant les flèches F1 de la figure 6, les figures 8 et 9 représentent, vue respectivement en coupe 25 -4- transversale et de face, une platine se fixant dans le mur pour recevoir les plots de colle et la figure 10 montre en perspective cavalière le haut et le bas d'un mur équipé d'une isolation thermique selon l'invention. Le dispositif, figures 1 à 9, est constitué de panneaux 1 préfabriqués en usine et formés par l'empilement de trois plaques de polystyrène expansé, une plaque interne 2 côté façade, une plaque médiane 3 et une plaque externe 4. Ces plaques sont assemblées au moyen d'une colle spéciale de type colle industrielle pour panneaux "sandwich" de chambre froide préfabriqués. La face côté façade de la plaque interne 2 est elle-même revêtue d'une enduction de ce type de colle incorporant une armature 5 en grille de verre. La surface de la plaque externe 4 opposée à la façade 6 est rainurée et pourvue d'un "bouclier" 7 à face extérieure plane, de type brique de haute résistance à fabrication compressée, ou mortier de résine compressé avec armature grille de verre ou fibres de renfort. Ledit bouclier comporte en sous-face des nervures 8 correspondant aux rainures 9 de la plaque externe. Pour améliorer l'accrochage de l'enduit de finition et permettre la suppression éventuelle du primaire d'accrochage de l'enduit, la face externe plane et lisse du "bouclier" 7 peut comporter en option des stries rectilignes 10 croisées à 45 des arêtes du panneau, formant ainsi un quadrillage d'environ 4 x 4 mm et d'une profondeur de 0, 5 à 1 mm (figures 5 et 6). 25 De préférence, les plaques 2, 3, 4 seront de qualité isolation par l'extérieur et auront une épaisseur voisine de 20 mm, le bouclier 7 ayant une épaisseur de 5 mm environ, ce qui donne avec les couches de collage une épaisseur totale des panneaux 1 proche de 69 mm. Compte tenu de la haute 30 performance thermique du complexe, il n'est pas prévu de produire des panneaux de différentes épaisseurs. Une armature en grille de verre pourra éventuellement être incorporée dans l'enduction sur les deux plans de collage intérieurs entre les 10 15 20 plaques 2, 3, 4. Les plaques externes et internes auront une dimension de 500 x 500 mm, la plaque médiane ayant une dimension de 480 x 480 mm, de façon à créer une feuillure périphérique destinée à recevoir des entretoises 11 d'assemblage isolantes en polystyrène extrudé. Ces entretoises permettent de réaliser une double feuillure à la liaison des panneaux avec effet d'une extrême limitation des fuites thermiques au droit des joints de panneaux (figure 2). Les panneaux comportent deux fabrications distinctes de même composition : les panneaux standards 1 de 500 x 500 mm et des panneaux d'angle 12 de 500 x 569 mm agencés pour s'adapter sur l'un des côtés d'un panneau standard 1 grâce à une gorge prévue le long de l'un des bords de sa face interne et recevant l'entretoise 11 d'assemblage. Ces dimensions ont été déterminées par rapport à des critères de sécurité sur le risque de fissuration, ainsi qu'en fonction de la manutention, de l'approvisionnement sur échafaudage et du poids unitaire des panneaux. Le panneau d'angle 12 comporte, sur un seul côté du panneau, une arête incluse préfabriquée avec le panneau. Cette arête est renforcée et finie. Ce panneau permet la réalisation, sans aucune intervention complémentaire, de toutes les arêtes (verticales et horizontales) des angles sortants sur façades extérieures, et éventuellement sur toutes les embrasures des portes et fenêtres, ainsi que le départ d'isolation en partie basse à la place du profilé de départ. Les panneaux 1, 12 seront appliqués en façade par plots 13 de mortier colle, la liaison et le blocage des panneaux s'effectuant par mortier de type joint mince avec fibres de renfort incorporées si nécessaire, l'ensemble étant revêtu d'un enduit d'imperméabilisation 14 de type enduit de finition de tout système d'isolation par l'extérieur (figure 2). En cas d'insuffisance de l'adhérence des plots de colle 13 sur le support façade 6, il sera utilisé des platines métalliques 15 galvanisées après façonnage et de 130 mm de diamètre. Ces platines sont percées de larges trous 16 -5- 30 -6- et embouties pour réaliser des ondulations circulaire afin de permettre la pénétration du mortier-colle (figures 7 et 8). Les platines sont chevillées directement en façade 6 sur le mur porteur (type de fixation à adapter en fonction du support). La résistance à l'arrachement de ce dispositif est équivalent au collage direct sur un support façade parfaitement adhérent. L'isolation thermique d'une façade 6 réalisée au moyen de panneaux conformes au procédé sera avantageusement associée à des profilé rejet d'eau 17 10 en partie haute et des profilés supports 18 et rejet d'eau en partie basse (figure 9). Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des systèmes similaires.5 REVENDICATIONS 1 . Système d'isolation thermique des façades de bâtiments à base de panneaux composites rigides, destiné à la réalisation in situ d'un système d'isolation thermique par l'extérieur et concerne aussi bien la réhabilitation de l'habitat existant que la construction neuve, caractérisé en ce qu'il est constitué de panneaux (1, 12) isolants composites et rigides préfabriqué en usine, s'appliquant en façade par plots (13) de colle et formés chacun de trois plaques de polystyrène expansé collées en "sandwich", les plaques externe (4) et interne (2) de format identique enserrant une plaque médiane (3) de format légèrement réduit afin de créer une feuillure périphérique destinée à recevoir des entretoises (11) d'assemblage, la face opposée à la façade de la plaque externe (4) étant recouverte d'un "bouclier" (7) extérieur à surface plane de type brique de haute résistance à fabrication compressée ou mortier de résine compressé avec armature de renfort en grille de verre ou fibres, la plaque interne (2) comportant une enduction côté façade incorporant une armature (5) en grille de verre. 2 . Système d'isolation thermique selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que les plaques interne (2), médiane (3) et externe (4) sont de qualité isolation par l'extérieur et ont chacune une épaisseur voisine de 20 mm, le bouclier (7) ayant une épaisseur de 5 mm environ. 3 . Système d'isolation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les plaques externe (4) et interne (2) ont une dimension de 500 x 500 mm, la plaque médiane (3) ayant une dimension de 480 x 480 mm. 4 . Système d'isolation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les panneaux sont réalisés selon deux modèles distincts de même composition : des panneaux -730-8-standards (1) et des panneaux d'angle (12) agencés pour s'adapter sur l'un des côtés d'un panneau standard (1) grâce à une gorge prévue le long de l'un des bords de sa face interne et recevant l'entretoise (11) d'assemblage. 5 . Système d'isolation thermique selon la revendication 4, se caractérisant par le fait que le panneau d'angle (12) comporte, sur un seul côté, une arête incluse renforcée et finie préfabriquée avec le panneau. 6 . Système d'isolation thermique selon l'une quelconque des 10 revendications 4 et 5, se caractérisant par le fait que les panneaux d'angle (12) ont une dimension de 500 x 569 mm. 7 . Système d'isolation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le bouclier (7) comporte 15 en sous-face des nervures (8) correspondant à des rainures (9) aménagées sur la surface de la plaque externe (4) opposée à la façade (6). 8 . Système d'isolation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la face externe plane et 20 lisse du "bouclier" (7) comporte des stries rectilignes (10) croisées à 45 des arêtes du panneau, formant un quadrillage d'environ 4 x 4 mm et d'une profondeur de 0,5 à 1 mm, de façon à améliorer l'accrochage de l'enduit de finition et permettre éventuellement la suppression du primaire d'accrochage de l'enduit. 25 9 . Système d'isolation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que, lorsque la façade (6) ne permet pas une adhérence suffisante des plots de colle (13), la fixation des panneaux (1, 12) est obtenue grâce à des platines métalliques (15) chevillées directement en façade (6) sur le mur porteur, lesdites platines étant galvanisées 30 après façonnage, percées de larges trous (16) et embouties pour réaliser des ondulations circulaire afin de permettre la pénétration du mortier-colle.5-9- 10 . Système d'isolation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'une armature en grille de verre est incorporée dans l'enduction sur les deux plans de collage intérieurs entre les plaques interne (2) et médiane (3), et entre les plaques médiane (3) et externe (4).