Brevet FR2939458A1 — publié le 20100611

Construction basse energie et procédé de construction Domaine technique [0001] L'invention se rapporte au domaine de la construction de 10 bâtiments pour usage d'habitation, de bureau, de commerce ou d'industrie. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à une construction nécessitant peu d'énergie tant pour son exploitation que pour sa construction, ainsi qu'un procédé pour construire un tel bâtiment. Description de l'état de la technique 15 [0002] Le chauffage des bâtiments d'habitation ou d'usage commercial constitue une part importante de la consommation énergétique. La part du chauffage des bâtiments constitue approximativement 40% de l'énergie consommée par l'homme. Il apparaît comme de plus en plus souhaitable de minimiser ces pertes d'énergies. De nombreux efforts ont été faits ces 20 dernières années : isolation des toitures par installation de laine de roche ou de laine de verre entre les chevrons, utilisation de châssis de fenêtres à double ou triples vitrages, utilisation de murs doubles comportant un vide dans lequel un panneau isolant est inséré. L'isolation au moyen de panneaux de laine de roche ou de mousse isolante n'est pas toujours une solution idéale : ces 25 panneaux sont fournis dans des dimensions préétablies, et doivent être découpés en fonction des besoins précis du bâtiment. La découpe et la pose correcte de panneaux nécessite un savoir faire et un temps important. Des imprécisions dans la découpe causent des pertes de chaleur. Enfin, de la découpe de panneaux de dimensions préétablies résulte toujours une quantité 30 de déchets. [0003] On connaît par W02005/042854 une fondation pour un bâtiment. Une dalle de béton 101 est coulée sur des blocs de polystyrène expansé 102, 102A, d'épaisseur comprise entre 20 et 30 cm. Entre deux tels blocs, une membrure 103 de la dalle de béton 100 assure le report de la charge vers le 35 sol 108. Ces membrures 103 constituent des ponts thermiques entre le sol 108 15 et l'intérieur du bâtiment. De plus, comme indiqué à la figure 3 de ce document, à la périphérie du bâtiment, les membrures périphériques 303, associées aux murs verticaux 301, constituent un nouveau pont thermique. Enfin, la dalle 101 ne permet pas de jouer le rôle de fondation du bâtiment, mais nécessite, en particulier dans des sols meubles, une structure de fondation sous-jacente (éléments 203 et 204 des figures 2 et 3). Ces éléments nécessitent à leur tour la réalisation d'une fouille de forme complexe, ce exclut l'automatisation et l'industrialisation du processus. Ce document n'adresse qu'une partie du problème énergétique d'un bâtiment, à savoir son isolation du sol sous-jacent, mais n'adresse pas le problème global du bâtiment. [0004] On connaît par EP1607537 une structure de bâtiment dans lequel des poutres 20 en bois constituent une ossature. Des panneaux de bois 21 et 22 sont appliqués tant à la face intérieure qu'à la face extérieure de cette ossature. Du polyuréthane liquide est injecté dans les vides ainsi formés, et forme une mousse qui assure l'isolation. Dans ce bâtiment, les poutres 20 constituent des ponts thermiques entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment. De plus, tant au niveau des jointures des solives 37 avec les parois verticales du bâtiment qu'au niveau de la fondation, la continuité de l'isolation n'est pas bien assurée. Il est en effet nécessaire de poser des matelas de matière isolante (élément 42 de la figure 3) pour assurer l'isolation. Ces éléments doivent être découpés à dimension, ce qui représente de la main d'oeuvre, et risque d'être inefficace si la découpe et le placement ne sont pas exécutés avec précision. Encore une fois, ces exigences excluent l'industrialisation du processus. [0005] II existe donc un besoin pour un bâtiment assurant une bonne isolation thermique, qui soit facile à réaliser, demandant peu de main-d'oeuvre, ainsi qu'un procédé de construction d'un tel bâtiment qui permette l'industrialisation du processus de construction. Résume de l'invention [0006] La présente invention a pour but de permettre la construction de bâtiments économiques en énergie, de manière efficace et rapide. Pas de joints - continu [0007] Suivant un premier aspect, l'invention concerne un procédé de construction d'un bâtiment comportant les étapes de : a) réalisation d'une fouille; b) application d'une couche de propreté dans le fond et sur les parois verticales de la fouille; c) application d'une couche d'une mousse isolante sur la dite couche de propreté ; d) versage d'une dalle sur ladite couche de mousse isolante ; e) élévation d'une charpente sur la dite dalle; f) pose des faces internes des murs à l'intérieur de ladite charpente ; g) pistolage d'un pare vapeur à la face extérieure de ladite cloison intérieure ; h) application par pistolage d'une couche d'une mousse isolante sur le dit pare vapeur. La charpente est une charpente structurelle légère, constituée en bois ou en profilé métallique. [0008] On peut avantageusement envelopper la charpente légère d'une bâche, afin de permettre la poursuite de la construction en cas d'intempéries, sur des extensions prévues sur la charpente. [0009] De préférence, on installe les utilités telles que les conduites d'utilités telles que l'eau et l'électricité et/ou au moins un châssis de porte ou de fenêtres avant l'étape (h). [0010] Suivant un second aspect, l'invention concerne un bâtiment basse énergie comportant : une fondation comportant une couche d'une mousse isolante supportant une dalle; une charpente posée sur la dite dalle; une face interne de murs et de la toiture appliquée à l'intérieur de la charpente structurelle légère ; une couche d'une mousse isolante de superstructure appliquée sur la face extérieure des cloisons intérieures, ladite couche isolante de fondation et ladite couche de mousse isolante de superstructure étant jointifs de manière à former une enveloppe continue englobant le bâtiment. [0011] De préférence la dalle est réalisée dans une épaisseur telle qu'elle constitue une masse d'inertie thermique pour le bâtiment. La dalle est réalisée de préférence en béton et dans une épaisseur supérieure à 20 cm. [0012] Les couches de mousse isolante de fondation et de superstructure ont de préférence une épaisseur comprise entre 20 cm et 40 cm et de manière encore préférée entre 30 et 60 cm Breve description des dessins [0013] La Fig. 1 est une vue schématique en coupe des fondations d'un bâtiment suivant l'invention, en cours de construction. [0014] La Fig. 2 est une vue schématique en coupe d'un bâtiment suivant l'invention, lors d'une étape ultérieure de la construction. [0015] La Fig. 3 est une vue en perspective d'une portion un bâtiment suivant l'invention, à l'issue de l'étape (f) de la construction. [0016] La Fig. 4 est une vue en perspective de cette même portion, à l'issue de l'étape (h) de la construction. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention [0017] En se référant à la Fig. 1, on décrit ci-après chacune des étapes (a) à (h) du procédé de construction de l'invention. [0018] Etape a : Une fouille 20 est d'abord creusée dans le sol 10. Cette fouille peut être profonde d'un ou même deux niveaux, ou suivant les nécessités du bâtiment et les conditions du sol naturel, réduite à une simple mise à niveau du sol. Cette fouille 20 est de forme simple, à savoir la forme d'un plateau horizontal sur toute l'étendue du bâtiment. Cette fouille 20 peut donc être réalisée avant un engin de terrassement commandé automatiquement, permettant de respecter la forme désirée à quelques centimètres près. La fouille 20 peut ainsi servir de moule pour les opérations qui suivent. Les drains peuvent être mis en place sur le périmètre de fa fouille 20, ainsi que les matériaux filtrants qui l'entourent. Un réseau d'échange thermique peut éventuellement être mis en place sur le fond 22 de la fouille 20 en vue de réaliser un "puit canadien" limité à l'empreinte du bâtiment, ou étendu au-delà de celle-ci. [0019] Etape b : Une mince couche (par exemple de 2 à 5 cm) de propreté 23 est coulée dans le fond 22 de la fouille ou projeté sur les parois verticales 24 de celle-ci. Cette couche de propreté 23 peut être réalisée en béton, par exemple en micro-béton (béton dans lequel les granulats sont de petites dimensions) bien adapté aux couches minces, éventuellement renforcé de fibres dans la masse. Sur le micro-béton, on peut projeter une couche imperméable et pare-vapeur par exemple à base d'émulsion de bitume et latex en 2 à 3 mm d'épaisseur ou par exemple en élastomère de très haute résistance mécanique et très grande allongement à la rupture, imperméable non pare-vapeur comme un produit polyuréthane comme le Baytec� de Bayer. Le choix du produit est notamment déterminé par les valeurs de la fonction pare-vapeur recherchée en fonction des régimes climatiques et intérieurs du bâtiment. [0020] Etape c: Après coagulation ou polymérisation et séchage, on peut alors appliquer par pistolage ou par versage une couche 40 de mousse isolante. Les procédés et produits pour le pistolage de mousse de polyuréthane sont bien connus. Les produits des firmes BAYER (gamme de produits Baymer� ), BASF (marque ELASTOGRAN Reacttherm�), DOW (marque Dow SPF), produisent des systèmes de résines multicomposants formulés spécifiquement pour les usages et caractéristiques recherchées, permettant de produire en atelier ou sur site des mousses rigides isolantes. Typiquement, les mousses résultantes peuvent avoir les caractéristiques suivantes: - densité: 30 à 60 kg/m3 conductivité thermique À: 0.018 à 0.028 W/m.K stabilité dimensionnelle: Revendications1. Procédé de construction d'un bâtiment comportant les étapes de : a) réalisation d'une fouille (20) ; b) application d'une couche de propreté (23) dans le fond (22) et sur les parois verticales (24) de la fouille (20) ; c) application d'une couche (40) d'une mousse isolante sur la dite couche de propreté ; d) versage d'une dalle (50) sur ladite couche (40) de mousse isolante ; e) élévation d'une charpente sur ladite dalle (50) ; f) pose des faces internes des murs et de la toiture (90) à l'intérieur de ladite charpente ; g) pistolage d'un pare vapeur à la face extérieure de ladite face interne (90) ; h) application par pistolage d'une couche d'une mousse isolante (40) sur ledit pare vapeur ; pour obtenir une enveloppe isolante continue. 2. Procédé de construction suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'on enveloppe la charpente d'une bâche, afin de permettre la poursuite de la construction en cas d'intempéries. 3. Procédé de construction suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'on installe les utilités (160) telles que les conduites d'eau et d'électricité avant l'étape (h). 4. Procédé de construction suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'on installe au moins un châssis de porte ou de fenêtres avant l'étape (h). 5. Bâtiment basse énergie comportant : - une fondation comportant une couche d'une mousse isolante (40) de fondation supportant une dalle (50); - une charpente posée sur ladite dalle (50); une face interne des murs et de la toiture (90) appliquée à l'intérieur de la charpente structurelle légère ; - une pare vapeur appliqué sur la face externe de ladite face interne des murs et de la toiture (90) ;- une couche d'une mousse isolante (40) de superstructure appliquée sur la face extérieure des faces internes des murs et de la toiture (90), ladite couche isolante (40) de fondation et ladite couche de mousse isolante (40) de superstructure étant jointifs de manière à former une enveloppe continue englobant le bâtiment. 6. Bâtiment suivant la revendication 5 caractérisé en ce que ladite dalle (50) est réalisée dans une épaisseur telle qu'elle constitue une masse d'inertie thermique pour le bâtiment. 7. Bâtiment suivant la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que ladite dalle (50) est réalisée dans une épaisseur supérieure à 20 cm. 8. Bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que les couches de mousse isolante de fondation et de superstructure ont une épaisseur comprise entre 20 cm et 40 cm. 9. Bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que les couches de mousse isolante de fondation et de superstructure ont une épaisseur comprise entre 30 et 60 cm