Brevet FR2931493A1 — publié le 20091127

STRUCTURE SANDWICH ISOLANTE DESTINEE A LA CONSTRUCTION DE BATIMENTS L'invention se rattache au secteur technique de l'isolation thermique dans la conception de constructions de bâtiments ou parties de bâtiments, et aussi en situation de rénovation de bâtiments ou parties de bâtiments. Par le terme général � bâtiment �, on sous-entend tous types de constructions aux usages les plus divers exigeant une isolation par l'intérieur ou par l'extérieur. La conception et la réalisation de matériaux isolants dans la fonction thermique est déjà très ancienne, et on connaît par exemple les laines minérales, les polystyrènes qui sont particulièrement utilisés pour leurs propriétés limitant la conductivité thermique. Par ailleurs, les normes en vigueur en France et en Europe à la connaissance du Demandeur mesurent essentiellement, voire exclusivement, la déperdition de chaleur. Les structures isolantes ainsi réalisées peuvent se présenter sous différentes formes à partir de panneaux, de structures sandwich, la matière isolante étant intégrée entre des plaques extérieures et intérieures de protection et de maintien. Si l'on considère exclusivement la question de la seule conductivité thermique, alors les produits actuellement sur le marché répondent aux exigences des normes actuelles. Or, le problème réside dans le fait que d'autres types de déperdition ne sont pas pris en compte par les matériaux isolants ou les structures isolantes actuellement sur le marché. Il s'agit plus particulièrement de déperdition par rayonnement et par convection. La Directive Européenne liée aux accords de KYOTO pour combattre le réchauffement climatique vient de mettre l'accent sur le contrôle de la consommation énergétique des bâtiments et autres constructions similaires. La démarche de Demandeur a donc été d'intégrer les paramètres de déperdition de chaleur à partir d'origines différentes, thermique, et aussi par rayonnement et par conduction pour lesquelles à la connaissance du Demandeur les produits isolants actuellement sur le marché ne sont pas conçus. Cette démarche du Demandeur l'a conduit à des recherches nouvelles pour tenter de combiner ces paramètres en vue de la réalisation d'une nouvelle structure d'isolation avec des contraintes très diverses et apparemment incompatibles. Les produits d'isolation sur le marché et connus sur le marché ont individuellement des capacités isolantes différentes qui influent soit sur la conduction thermique, soit sur la convection thermique, soit sur la convection par rayonnement. Aucun ne répond à ces trois exigences combinées. Par suite de ses recherches, le Demandeur a ainsi réalisé une structure isolante qui répond à ces trois critères et qui par expérimentation est de nature à répondre au problème posé à l'origine. La structure isolante selon l'invention permet un contrôle des flux thermiques par conduction, par convection et par rayonnement, par un agencement très particulier des composants et des matériaux constitutifs de ces composants. Selon une première caractéristique de l'invention, la structure isolante du type sandwich est remarquable en ce qu'elle comprend deux parois apparentes extérieures constituant pour l'une la face extérieure de la structure, et pour l'autre la face intérieure, ces deux parois définissent entre elles par un écartement approprié le volume de la structure, et en ce que entre les deux parois, est intégrée une sous-structure sandwich composée de deux feuilles en matériau aluminium entre lesquelles est disposé un composant intercalaire, et en ce que ladite sous-structure est maintenue en position écartée par rapport aux parois par des ensembles décalés disposés dans la longueur de la structure isolante, en étant parallèles les uns aux autres et espacés, et en ce que à l'intérieur de cette structure sont définies des lames d'air parallèles, et en ce que les lames d'air sont ventilées et se trouvent entre la paroi extérieure de la structure et les feuilles en regard de la sous-structure, et en ce que les lames d'air ne sont pas ventilées et se trouvent définies entre la paroi intérieure et la feuille de la sous-structure. Pour fixer l'objet de l'invention illustrée d'une manière non limitative aux figures des dessins où : - la figure 1 est une vue éclatée avant montage de la structure isolante 25 selon l'invention. - la figure 2 est une vue à caractère schématique selon la figure 1 après montage de la structure isolante selon l'invention en vue perspective partielle pour identifier les composants et leur position respective. - la figure 3 est une vue à caractère schématique d'un ensemble de modules en structure sandwich selon l'invention par une isolation par l'extérieur. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. La structure isolante est définie dans son ensemble avec différents composants et agencements par (S). Cette structure isolante inclut deux parois apparentes extérieures (1-2) constituant pour l'une la face extérieure (1) de la structure, et pour l'autre la face intérieure (2). Ces deux parois définissent entre elles par un écartement approprié le volume de la structure. Elles sont réalisées avantageusement en polystyrène ou matériau similaire. De par leur faible conductivité, le transfert de chaleur est très limité. Dans l'espace prévu entre ces deux parois (1-2), est intégrée une sous-structure (Si) sandwich composée de deux feuilles (3-4) en matériau aluminium entre lesquelles est disposé un composant (5) intercalaire. Ce dernier peut être un film à bulles à base de polyéthylène ou une plaque en polystyrène ou matériau similaire. Cette sous-structure (Si) est maintenue en position écartée par rapport aux parois (1-2) par des ensembles décalés (6-7-8) disposés dans la longueur de la structure isolante, en étant parallèles les uns aux autres et espacés. A l'intérieur de cette structure ainsi définie, on définit des lames d'air parallèles (L1-L2-L3-L4) pour favoriser les mouvements de convection. Les lames d'air (L 1-L2) sont ventilées et se trouvent entre la paroi extérieure (1) de la structure et les feuilles (4) en regard de la sous-structure. Les lames d'air (L3- L4) ne sont pas ventilées et se trouvent définies entre la paroi intérieure (2) et la feuille (3) de la sous-structure (Si). Selon une disposition de l'invention, la sous-structure (Si) avec les ensembles décalés (6-7-8) est décalée par rapport aux panneaux (1-2) en débordement extérieur d'un côté latéral, en rentrant intérieur de l'autre côté latéral de la structure, et ceci pour permettre un emboîtement des modules de structure isolante (6), évitant ainsi les ponts thermiques. La liaison des différents composants s'effectue par collage ou autrement. La structure isolante selon l'invention prévoit ainsi deux séries de lames d'air (L1-L2) ventilées, côté face extérieure afin d'évacuer la chaleur d'été, l'autre sera de lame d'air (L3-L4) non ventilée, côté face intérieure pour préserver la chaleur en hiver ou la fraîcheur en été à l'intérieur du bâtiment ou de la construction ainsi équipée. En terme de fonctionnement selon les périodes été / hiver, les résultats sont les suivants : - A partir de la face externe du panneau (1) de la structure isolante (S) : la face extérieure du panneau (1) absorbe la chaleur sans la transférer ou de manière très limitée. Le rayonnement solaire par infrarouge traverse le panneau (1) mais va buter contre la feuille (1) en aluminium de la sous-structure (S 1). L'aluminium étant réflecteur, il va renvoyer ce rayonnement à travers le panneau (1). Les lames d'air (L1-L2) entre les panneaux (1) et la feuille (3) en aluminium seront ventilées lors de la mise en place et permettront d'évacuer la chaleur renvoyée par la feuille (3) en aluminium et faciliter les mouvements de convection. Les cales d'appui (6-7-8) réalisées en matériau polystyrène ne transmettront que très faiblement la chaleur. Ainsi, c'est la feuille (3) qui permettra la conduction et l'évacuation de cette chaleur pour la ventilation. A partir de la face interne des panneaux (2), celle-ci absorbe la chaleur ou fraîcheur que très faiblement, n'étant pas conducteur. Le rayonnement par infrarouge traversera le panneau (2) pour venir en butée contre la feuille (4) en regard en aluminium. La feuille aluminium ayant des propriétés de réflexion, va renvoyer le rayonnement émis à travers le panneau (2). Les lames d'air (L3-L4) entre le panneau (2) et la feuille (4) seront non ventilées lors de la mise en place et permettront de maintenir la chaleur et /ou fraîcheur selon la situation. La structure isolante selon l'invention répond parfaitement par la combinaison et l'agencement de ses composants et matériaux constitutifs au problème posé à l'origine en contrôlant les différentes déperditions thermiques par convection, par rayonnement et par déperdition. Cette structure isolante est apte pour l'isolation par l'extérieur des bâtiments, l'isolation des caves ou vides sanitaires, et aussi pour l'isolation par l'intérieur. 25 On a représenté à titre d'exemple illustratif la mise en oeuvre de l'invention en situation d'isolation par l'extérieur.20 La façade à recouvrir inclut une fenêtre (10) avec une pluralité de modules de structure isolante (S) imbriqués latéralement et en appui étagé. Pour assurer une continuité des flux, il faut bien sûr que les différentes lames d'air (L1-L2-L3-L4) soient en alignement, et on a représenté par (F1) les flux d'air. L'empilement décalé des panneaux assure une continuité de flux des différentes lames d'air (L1-L2-L3-L4). Des grilles de ventilation (11) sont disposées sur les modules. Une liaison (12) par tuyau perforé est établie entre les grilles selon les besoins. Les caractéristiques dimensionnelles des modules et des composants des structures isolantes sont définies selon les besoins.