Brevet FR2945054A1 — publié le 20101105

L'invention concerne une fondation d'immeuble à isolation thermique et d'étanchéité et son application aux maisons à structure métallique. L'évolution des réglementations dans le domaine du bâtiment exige que les ponts thermiques soient évités au maximum lors de la construction de maisons individuelles. Le pont thermique le plus difficile à traiter est situé au niveau du sol, entre les fondations périphériques, généralement en béton, qui doivent assurer le hors gel de la construction, le dallage du rez-de-chaussée, les murs de façade qui assurent l'isolation thermique et la structure porteuse de la couverture et des façades. Les solutions antérieures permettaient d'assurer la combinaison de deux ou trois éléments. Les charpentes des maisons en bois notamment ne résolvent ce problème qu'à partir du niveau de la dalle (ou radier) du rez-de-chaussée, qui sert alors de support à toute la construction ; l'isolation sous dalle ne traite pas le pont thermique situé entre la dalle et la longrine périphérique hors gel ; et, si on interpose un isolant, la charge de la structure n'est plus transmise à la longrine. Une autre solution consiste à ajouter, dans la maison, un plancher flottant isolé, qui présente l'inconvénient d'obliger à surélever le plancher par rapport au terrain naturel pour éviter que la terre soit en contact avec le bois de façade et non pas du béton. Le brevet français n° 2 821 100 décrit un dispositif de coffrage supprimant les ponts thermiques des dallages et des planchers horizontalement et verticalement, mais ne se préoccupe pas, à priori, des remontées d'humidité. Ce dispositif est constitué d'une forme permettant le coffrage périphérique, d'une cavité permettant de loger l'isolant vertical, d'une assise destinée à recevoir la dalle et éventuellement un ferraillage périphérique venant en appui sur mur ou fondation, et d'une assise pour l'isolation thermique horizontale qui sert, à son extrémité, de coffrage pour le remblai. La demande de brevet français n° 2 842 549 décrit un procédé de protection des bâtiments contre les remontées d'humidité, consistant à déposer, au moins localement, une couche drainante de matériaux granuleux, sur laquelle on dispose des conduites de drainage dont la longueur est supérieure à la dimension du radier, de sorte que leurs extrémités se situent provisoirement à un niveau supérieur à celui qu'occupera la face supérieure du radier. On relie ensuite les conduites de drainage à un collecteur, puis, sur ces conduites, on dispose une autre couche drainante de matériaux granuleux, sur laquelle on appose un film étanche sur lequel on vient ensuite couler le radier. La demande de brevet français n° 2 609 483 décrit une maison d'habitation à isolation thermique améliorée, dont les jonctions entre les différents composants sont conçues pour supprimer les ponts thermiques entre l'espace habitable et l'extérieur. A cet effet, les fondations et les parois extérieures sont réalisées en coulant du béton dans un coffrage isolant formant une barrière thermique extérieure et fine barrière thermique intérieure. Le plancher et le plafond sont réalisés de façon à ne pas rompre la barrière extérieure. De plus, le plancher et le plafond comprennent au moins une couche thermiquement isolante, recouvrant totalement la barrière intérieure en étant en contact avec celle-ci. Aucune de ces solutions ne permet d'obtenir directement et de façon simple l'isolation thermique et l'étanchéité des fondations d'immeuble, et tout particulièrement de maisons individuelles. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Cette invention, telle qu'elle se caractérise, résout donc le problème consistant à créer une fondation permettant, d'une part, d'éliminer les ponts thermiques au niveau du rez-de-chaussée d'une maison, sur toute la périphérie de sa construction, en recourant à des éléments préfabriqués en atelier, y compris les longrines, et, d'autre part, de réaliser celle-ci en solution sèche, sans utiliser de béton coulé en place, y compris le dallage. La fondation d'immeuble à isolation thermique et d'étanchéité, comportant des longrines reposant sur un massif ou une semelle filante sur lesquelles vient prendre appui la dalle de béton ou le plancher du rez-de-chaussée, se caractérise, selon l'invention, en ce que les longrines sont munies, à chaque extrémité, de rails permettant la fixation d'une console métallique qui assure leur alignement, leur solidarisation et l'appui des poteaux de la structure, et en ce que, avant réalisation de la dalle de béton, un dispositif isolant est disposé le long des longrines et sous la totalité de la surface d'appui de la dalle. Le dispositif isolant est constitué d'une épaisseur de matière isolante et d'un film d'étanchéité. L'isolation entre la platine supérieure de la console et le pied des poteaux de structure est obtenue par interposition d'un appui élastomère isolant. L'isolation thermique entre la console et le pied des poteaux est complétée par des douilles en matériau isolant, disposées dans les orifices de passage des boulons de fixation du pied des poteaux. 20 Préférentiellement, les deux extrémités des longrines comportent une engravure demi-cylindrique sur toute leur hauteur, destinée à permettre, après alignement et solidarisation par les consoles, la réalisation d'un clavetage, avec un béton sans retrait. 25 Les longrines et la dalle sont réalisées préférentiellement en éléments préfabriqués. La fondation selon l'invention s'applique particulièrement aux maisons à structure métallique et à panneaux sandwichs modulaires isolants. 30 Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent, pour l'essentiel, en ce qu'elle permet l'élimination des ponts thermiques au niveau du rez-de-chaussée d'une maison. L'ensemble des éléments peut être réalisé avec des pièces préfabriquées en atelier (longrines préfabriquées, ossature métallique porteuse assemblée par boulonnage, panneaux sandwichs isolants de façade fixés par vis auto-perceuses, y compris le dallage qui peut être réalisé en solution sèche par panneaux de bois rainurés, plaque béton préfabriquée avec ragréage ou support de plancher en bacs acier). Ce principe de fondation permet de réaliser une maison en solution sèche sans utiliser de béton coulé en place. Le temps de pose est considérablement réduit : pas de séchage, réduction de l'impact des conditions atmosphériques sur l'avancement du chantier, montage des différents éléments par la même équipe de poseurs qui suit un mode opératoire précis, aucune qualification professionnelle particulière n'est requise. Des maisons très légères peuvent être ainsi expédiées par containers et montées rapidement dans des zones sinistrées, sans eau et sans électricité (outil utilisé boulonneuse-visseuse en 24 volts qui peut être' rechargée par des panneaux photovoltaïques). D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'une fondation pour maisons individuelles à structure métallique et panneaux sandwichs isolants de façade, réalisée selon l'invention, donnée à titre d'exemple non limitatif, au regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente la fondation d'une maison en coupe verticale en pied de bardage, la figure 2 représente le détail en coupe verticale du boulon de fixation de la platine d'un poteau de charpente sur une console support de la dalle de béton,30 la figure 3 représente un joint de longrine en coupe horizontale au niveau d'une équerre de fixation d'un poteau de charpente, la figure 4 représente la liaison à angle droit de deux longrines par l'intermédiaire d'une équerre de fixation supportant un poteau de charpente d'angle. Les figures représentent la fondation d'une maison individuelle à structure métallique à poteaux de charpente 10, panneaux sandwichs 20 et dalle de béton 30. Les dits poteaux de charpente 10 étant supportés par des longrines préfabriquées 40, 41 et 42 par l'intermédiaire de rails 402, 412, 422 et de consoles 50, 51, avec interposition d'appui élastomère isolant 52, reliant la dite console 50, 51 par des boulons 53 introduits dans une douille isolante thermiquement 54 ; la dite dalle en béton 30 étant isolée, d'une part, des longrines 40, 41, 42 par une épaisseur verticale 61 de matière isolante 60, d'environ 70 mm, et; d'autre part, du terre-plein 1 par une couche horizontale de matière isolante 62, de même épaisseur, étalée sur un film d'étanchéité 70 développé sur une couche de sable 4 répandue sur une couche de gravier 5 ; les bords 71 du dit film d'étanchéité 70 étant repliés vers le haut et pincés entre les longrines 40, 41, 42 et l'épaisseur verticale 61 de matière isolante 60 ; un joint d'étanchéité 6 étant comprimé entre la base des panneaux sandwichs 20 et le bord supérieur de l'épaisseur verticale 61 de matière isolante 60, avec obturation de l'interstice laissé entre les poteaux de charpente 10 par une plinthe 21 ; les longrines 40, 41, 42 comportant des engravures demi-cylindriques 401, 411 et 421 situées à leurs extrémités, destinées à permettre la réalisation d'un clavetage par coulée de béton après alignement et solidarisation. En examinant plus en détail les figures 1 et 2, on remarque que l'isolation thermique de la dalle 30 est totalement assurée par l'interposition, entre les longrines 40, 41, 42, d'une matière isolante 60, séparée des dites longrines 40, 41, 42 et de la couche de sable 4 sous-jacente par un film de matière plastique 70, qui s'oppose, quant à lui, aux remontées d'humidité vers la couche de matière isolante 60 sur laquelle repose la dalle 30. Quant au pont thermique, qui aurait pu être matérialisé par les boulons 53 de fixation des équerres 11 reliant les poteaux de charpente 10 à leur console support 50, il est annulé par la présence d'appuis isolants 52, disposés entre la console support 50 et la platine 12 des poteaux de charpente 10 et leurs équerres de fixation 11, et d'une douille 54 autour des dits boulons 53 de fixation des équerres 11 ; les panneaux sandwichs 20 étant, quant à eux, isolés thermiquement de la dalle 30 par le joint d'étanchéité 6 prenant appui sur le sommet de la partie verticale de l'épaisseur 61 de matière isolante 60 emprisonnée entre les bords extérieurs de la dalle 30 et la partie supérieure des longrines 40, 41, 42 ; les dits panneaux sandwichs 20 étant protégés latéralement de l'humidité par un bardage 22, fixé sur des rails verticaux 23 créant un espace libre 24 participant à l'isolement. En se rapportant aux figures 3 et 4, on remarque que les longrines 40, 41 et 42 sont, après réglage en hauteur et solidarisation par les consoles 50 et 51, clavetées par du béton introduit dans des engravures 401, 411 et 421 situées à leurs extrémités, alignées ou disposées à angle droit. Comme on le voit, l'isolation thermique et d'étanchéité est assurée à tous les niveaux de cette fondation, qui se prête à la construction de tout type de bâtiment, notamment de maisons individuelles, quel que soit le type de structure utilisé, sous réserve d'adaptations mineures du ressort du savoir-faire de base de l'homme de métier concerné, sans que cela mette en question l'invention.25 Revendications1. Fondation d'immeuble à isolation thermique et d'étanchéité comportant des longrines reposant sur un massif ou une semelle filante, sur lesquelles vient prendre appui la dalle ou le plancher du rez-de-chaussée, caractérisée en ce que les longrines (40, 41, 42) sont munies, à chaque extrémité, de rails (402, 412, 422) permettant la fixation d'une console métallique (50, 51) qui assure leur alignement, leur solidarisation et l'appui des poteaux (10) de la structure, et en ce que, avant réalisation de la dalle de béton (30), un dispositif isolant (60, 70) est disposé le long des longrines (40, 41, 42) et sous la totalité de la surface d'appui de la dalle (30). 2. Fondation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif isolant (60, 70) est constitué d'une épaisseur (61) de matière isolante (60) et d'un film d'étanchéité (70). 3. Fondation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'isolation entre la platine supérieure de la console (50, 51) et le pied des poteaux (10) de structure est obtenue par interposition d'un appui élastomère isolant (52). 4. Fondation selon la revendication 1 ou 3, caractérisée en ce que l'isolation thermique entre la console (50, 51) et le pied des poteaux (10) est complétée par des douilles (54) en matériau isolant, disposées dans les orifices de passage des boulons (53) de fixation du pied des poteaux (10). 25 5. Fondation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux extrémités des longrines (40, 41, 42) comportent une engravure demi-cylindrique (401, 411, 421) sur toute leur hauteur, destinée à permettre, après alignement et solidarisation par les consoles (50, 51), la réalisation d'un clavetage, avec un 30 béton sans retrait. 720 6. Fondation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les longrines (40, 41, 42) et la dalle (30) sont réalisées en éléments préfabriqués. 7. Application de la fondation d'immeuble selon les revendications 1 à 6 prises 5 dans leur ensemble aux maisons à structure métallique.