Brevet FR2965510A1 — publié le 20120406

-1- COMPLEXE MEMBRANEUX ANTI-VIBRATILE ET COUVERTURES DE TOITURES EN FAISANT APPLICATION. La présente invention concerne une membrane d'isolation acoustique pour le recouvrement de couvertures de toitures. Plus généralement, elle vise un complexe membraneux anti-vibratile de couverture. Elle s'applique également aux couvertures de toitures, en particulier aux panneaux composites de couvertures de toitures de bâtiments ou d'extensions de bâtiments ou d'édifices divers, par exemple aux couvertures de vérandas ou autres extensions de bâtiments, constituées de panneaux composites ou panneaux de type sandwich assemblés côte à côte avec ou sans profilés porteurs. Ces panneaux sont constitués d'un parement métallique extérieur et d'un parement métallique intérieur disposés de part et d'autre d'une âme ou noyau constituée d'une ou de plusieurs couches superposées de matériaux d'isolation thermique et/ou acoustique et/ou phonique. Dans le domaine des toitures de vérandas, les panneaux composites de couvertures tels que les panneaux sandwiches à vocation d'isolation phonique et/ou acoustique, intègrent, dans leur composition, un contre-parement dit "acoustique" ou "séparateur" qui se trouve principalement situé, soit sous le parement métallique extérieur desdits panneaux exposé aux intempéries, soit au milieu du noyau isolant de ces panneaux ou soit sous le parement intérieur. Ces contre-parements sont généralement constitués par des masses lourdes, ou par des mousses de polyéthylène réticulé ou similaire, ou par des complexes de mousses de polyéthylène réticulé et de masses lourdes ou tout autre interposition souple (liège). Ces configurations ont un rendement d'isolation acoustique faible en raison du fait que la face extérieure de ces panneaux qui est généralement constituée par une plaque d'aluminium, rentre en résonance dès la moindre sollicitation par des ondes sonores ou lors du moindre choc résultant de l'impact des gouttes de pluie ou des grêlons. En effet, la rigidité et la légèreté sont deux facteurs négatifs pour la recherche d'une solution acoustique satisfaisante. 2965510 -2- Dans le document WO-2009/034138, est décrite une membrane flexible, isolante et imperméable, pour le recouvrement d'une structure ou d'une couche de mousse isolante fixée à cette structure, cette membrane comprenant : une couche interne de mousse flexible, par exemple une mousse de matière 5 thermo-plastique ou une mousse de matière thermodurcissable ; une couche intermédiaire de matière textile disposée au-dessus de ladite couche interne de mousse flexible, par exemple constituée par une matière textile tissée ou non tissée ; et, une couche externe imperméable, par exemple constituée par une peau 10 imperméable recouvrant la couche intermédiaire. Dans l'application au recouvrement de panneaux de couverture, la membrane composite décrite dans le document WO-2009/034138 a notamment pour inconvénient ou insuffisance, le fait qu'elle ne prévoit qu'une isolation 15 thermique et qu'elle soit limitée dans sa composition. D'autre part, cette membrane est destinée aux toitures recouvertes d'une couche isolante. Un but visé par la présente invention, est de remédier à ces inconvénients ou insuffisances. Cet objectif est atteint grâce à un complexe membraneux anti-vibratile comprenant une membrane externe constituée d'une mince couche ou feuille de chlorure de polyvinyle (PVC) armée et/ou précontrainte, disposée et fixée sur une couche sous-jacente d'isolation acoustique. 25 Selon un premier mode d'exécution, la couche sous-jacente d'isolation acoustique est constituée par un voile non tissé de polyester. Selon un deuxième mode d'exécution, la couche sous-jacente d'isolation 30 acoustique est constituée par un monocouche de mousse PVC, ou de mousse de polyoléfine, ou de mousse de polyuréthane (PU). 20 -3- Selon un troisième mode de mise en ceuvre, la couche sous-jacente d'isolation acoustique est constituée par un multicouche comprenant une couche de mousse PVC, ou de polyoléfine, ou de polyuréthane et un voile non tissé de polyester, adhésivé ou non, de préférence disposés, dans cet ordre, à partir de la membrane externe de PVC armée et/ou précontrainte. Selon un quatrième mode de mise en oeuvre, la couche sous-jacente d'isolation acoustique est constituée par un multicouche comprenant : - une couche de masse lourde d'un élastomère de synthèse telles que, de l'Éthylène- Propylène-Diène-Monomère (EPDM), ou une couche d'un granulat de caoutchouc, ou de liège ; - une couche de mousse de PVC, ou de polyoléfine, ou de polyuréthane ; et, - un voile non tissé de polyester, adhésivé ou non, de préférence disposées dans cet ordre, à partir de la membrane externe de PVC précontrainte. Selon une variante d'exécution du quatrième mode de mise en ceuvre, la couche de masse lourde (EPDM, ou granulat de caoutchouc, ou liège) est disposée entre la feuille de mousse de PVC, ou la feuille de polyoléfine, ou la feuille de polyuréthane, et le voile non tissé de polyester, adhésivé ou non. La couche ou feuille externe de PVC armée et précontrainte peut présenter une épaisseur comprise entre 1 et 3 millimètres. L'épaisseur du complexe membraneux anti-vibratile selon l'invention peut-25 être comprise entre 4 et 17 millimètres. L'invention concerne également les couvertures de toitures comprenant des panneaux de type sandwich constitués, de manière connue en soi, d'un parement métallique extérieur et d'un parement métallique intérieur disposés de 30 part et d'autre d'un noyau ou âme isolante, ces panneaux étant recouverts d'un 2965510 -4- complexe membraneux anti-vibratile comportant les caractéristiques susmentionnées. Selon une autre caractéristique de l'invention, le parement métallique 5 extérieur est souple et flexible, et est appliqué sur un noyau d'isolation thermique et/acoustique et/ou phonique, ledit parement métallique extérieur étant constitué d'une feuille d'aluminium présentant une épaisseur de l'ordre de 25 à 55 centièmes de millimètre. 10 Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le noyau d'isolation thermique et/ou acoustique et/ou phonique comprend un multicouche constitué d'une mince couche d'un matériau souple, flexible et résilient ; et d'une couche épaisse d'un matériau d'isolation acoustique et/ou thermique et/ou phonique qui peut être constituée elle-même de deux couches superposées. 15 L'invention procure une amélioration sensible des performances d'isolation acoustique, par une meilleure absorption des bruits d'impacts et des bruits roses, en particulier dans l'application à la réalisation des couvertures de vérandas ou autres extensions de bâtiments. 20 Elle apporte également une amélioration notable des performances d'isolation acoustique des toitures de ce genre. Le complexe membraneux à effet masse/ressort ou ressort/masse, dissipe les ondes sonores avant l'entrée en résonance du parement métallique extérieur des panneaux de type sandwich recouverts dudit complexe membraneux. Le cumul de matériaux ayant différentes masses et une grande résilience permet une dissipation rapide de l'énergie acoustique. Cet ensemble, formant un complexe anti-vibratile très efficace. 2965510 -5- Le complexe membraneux selon l'invention, ne nécessite pas la mise en oeuvre d'accessoires (cornières, rivets et/ou mastic ou colle) pour le maintenir en place. 5 En outre le collage à l'interface membrane/panneau porteur est insensible aux variations de températures. II n'y a pas de fluage, ni de retraits. Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés, dans 10 lesquels : La figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation du complexe membraneux anti-vibratile selon l'invention. 15 La figure 2 est une vue en perspective d'un deuxième mode de réalisation du complexe membraneux. La figure 3 est une vue en coupe et à plus grande échelle selon la ligne 3.3. de la figure 1. La figure 4 est une vue en perspective d'un troisième mode de réalisation du complexe membraneux anti-vibratile selon l'invention. La figure 5 est une vue en coupe et à plus grande échelle selon la ligne 25 5.5. de la figure 4. La figure 6 est une vue en perspective d'un quatrième mode de réalisation du complexe membraneux anti-vibratile selon l'invention. 30 La figure 7 est une vue en coupe et à plus grande échelle selon la ligne 7.7. de la figure 6. 20 2965510 6- La figure 8 est une vue en perspective d'une variante de réalisation du mode d'exécution illustré à la figure 6. La figure 9 est une vue en coupe et à plus grande échelle selon la ligne 5 9.9. de la figure 8. La figure 10 est une vue en coupe illustrant l'application du complexe membraneux anti-vibratile au recouvrement d'un panneau de couverture de type sandwich. La figure 11 est une vue en coupe illustrant une autre mode d'exécution de l'invention, dans lequel, le complexe membraneux anti-vibratile est appliqué sur un parement métallique extérieur flexible et souple. 15 On se reporte auxdits dessins pour décrire, à titre d'exemples, intéressants mais non limitatifs, différents modes de réalisation du complexe membraneux selon l'invention. Dans la description et dans les revendications, les termes "externe" et 20 "extérieur" désignent la surface ou couche superficielle du complexe membraneux qui se trouve orientée vers l'extérieur et exposée aux intempéries. Le complexe membraneux anti-vibratile selon l'invention est remarquable en ce qu'il comprend une membrane externe 1 constituée d'une mince couche ou 25 feuille de chlorure de polyvinyle (PVC) armée et/ou précontrainte, ou de matériaux dotés de caractéristiques et performances équivalentes, disposée et fixée sur une couche sous-jacente d'isolation acoustique 2. Cette dernière peut être appelée, en des termes plus techniques, couche acoustique dissipative et/ou dispersive. 10 30 2965510 -7- La membrane externe 1 est armée et/ou précontrainte, de sorte qu'elle est peu ou pratiquement pas sensible à la dilatation. Cette membrane externe 1 présente, avantageusement, une épaisseur comprise entre 1 mm et 3 mm. 5 Selon le mode d'exécution illustré à la figure 1, la couche sous-jacente d'isolation acoustique 2 est constituée par un voile non tissé de polyester 2a adhésivé ou non. Selon l'exemple de réalisation illustré à la figure 2, la couche sous-jacente 10 d'isolation acoustique 2 est constituée par un monocouche homogène 21) de matière de synthèse, c'est-à-dire une mousse de PVC à cellules fermées ou non, ou une mousse de polyoléfine, ou une mousse de polyuréthane (PU) présentant une densité comprise entre 20 et 200 kg/m3. La mousse de polyoléfine peut être, par exemple une mousse de polyéthylène réticulé ou non (PE). 15 Selon le mode d'exécution représenté aux figures 4 et 5, la couche sous-jacente d'isolation acoustique 2 est constituée par un multicouche formé par la superposition d'une couche de mousse de PVC, ou de polyoléfine, ou de polyuréthane 2c et d'un voile non tissé de polyester adhésivé ou non 2d. De préférence, la couche de mousse de PVC, ou de polyoléfine, ou de polyuréthane 2c et le voile non tissé de polyester adhésivé ou non 2d sont disposés, dans cet ordre, à partir de la membrane superficielle 1. 25 Selon le mode d'exécution montré aux figures 6 et 7, la couche sous-jacente d'isolation acoustique 2 est constituée par un multicouche formé par la superposition d'une masse lourde d'un élastomère de synthèse 2e tel que, par exemple de l'Éthylène-Propylène-Diène-Monomère (EPDM) présentant une densité comprise entre 600 et 900 kg/m3, ou d'un granulat de caoutchouc, ou de 30 liège, ou tout autre matériau adéquat, une couche de mousse de PVC, ou de polyoléfine, ou de polyuréthane 2f et un voile non tissé de polyester adhésivé ou 20 2965510 -s- non 2g. De préférence, les couches superposées 2e, 2f, 2g, de matériaux ou substrats ci-dessus, sont disposées, dans cet ordre, sous la membrane superficielle 1. 5 Le complexe membraneux anti-vibratile représenté aux figures 8 et 9, diffère de celui qui est illustré aux figures 6 et 7, par le fait que les différentes couches superposées constituant le complexe sous-jacent d'isolation acoustique, sont disposées dans un ordre différent. Selon ce dernier mode de réalisation, la couche de masse lourde d'élastomère de synthèse 2e (par exemple EPDM, ou 10 granulat de caoutchouc, ou de liège) est disposée entre la couche de mousse PVC, ou de polyoléfine, ou de polyuréthane 2f et le voile non tissé de polyester adhésivé ou non 2g. Bien entendu, ces couches 2e, 2f, 2g peuvent être appliquées dans l'ordre souhaité. 15 Les différentes couches constituant le complexe membraneux antivibratile de l'invention sont assemblées, entres-elles, par thermofusion ou au moyen de colles structurales ou autres adhésifs appropriés tels que, de manière avantageuse, des colles polyuréthane bi-composant ayant la particularité d'être stables après réticulation, ce qui garantit une tenue pérenne dans le temps eu 20 égard aux : coefficient de dilatation élevé de ce type de matériau ; contraintes climatiques telles que gel/dégel, grêle, ... ; actions mécaniques des intervenants assurant la pose du complexe membraneux en toiture, ainsi que l'entretien des couvertures ; 25 contraintes mécaniques dans le cas de pose sur chevrons avec la pression des profils d'étanchéité et de joints. Le complexe membraneux anti-vibratile comportant les dispositions et caractéristiques ci-dessus peut présenter une épaisseur comprise entre 4 et 27 30 millimètres, voire plus, selon le nombre de couches superposées constituant le dit complexe membraneux. Dans les différents modes d'exécution ci-dessus, la membrane 1 assure l'étanchéité à l'eau, la protection contre les UV, ainsi que la protection mécanique de la sous-couche d'isolation acoustique 2 et/ou phonique et/ou thermique ; elle participe, en outre à la stabilité dimensionnelle de l'ensemble du complexe membraneux. La résilience de ce complexe membraneux autorise sa fabrication en usine et sa mise à la disposition des entrepreneurs sous forme de rouleaux d'une largeur de l'ordre de 1 m et d'une longueur qui peut être comprise entre 8 et 20 mètres en fonction du nombre de couches superposées constituant le complexe membraneux et/ou de l'épaisseur de ce dernier. Grâce à ses caractéristiques de souplesse, de résilience, de poids et d'épaisseur qui peuvent être très réduits, le complexe membraneux permet de dissiper l'énergie mécanique produites par les ondes sonores liées à des impacts ou à des bruits aériens, avant la mise en résonance avec des parements métalliques et/ou rigides des panneaux de couverture. La figure 10 illustre une portion de couverture de toiture du genre, constituée par l'assemblage côte à côte de panneaux de type sandwich constitués de manière connue en soi, d'un parement métallique extérieur 4 et d'un parement métallique intérieur 5 généralement exécutés en aluminium et disposés de part et d'autre d'une âme ou noyau 6 formé d'une ou de plusieurs couche(s) de matériaux d'isolation thermique et/ou acoustique et/ou phonique. Ces parements extérieurs 4 et intérieurs 5 peuvent être exécutés en bois, en plastique, ou en tout autre matériau adéquat. Selon l'invention, les couvertures de ce genre sont recouvertes d'un complexe membraneux anti-vibratile comportant les dispositions caractéristiques précédemment décrites. Ce complexe membraneux anti-vibratile peut être fixé sur le parement extérieur 4 des panneaux, par thermo-collage ou au moyen de colles structurales appropriées. 2965510 -10- Dans un autre mode d'exécution de l'invention illustré sur la figure 11, le parement métallique extérieur 4' est souple et flexible, et est destiné à être appliqué sur un noyau d'isolation thermique et/ou acoustique et/ou phonique 6. Dans ce cas le parement 4' est constitué par une feuille d'aluminium présentant 5 une épaisseur de l'ordre 25 à 55 centièmes de millimètre. Le noyau d'isolation thermique et/ou acoustique et/ou phonique 6 peut être constitué par une mince couche d'un matériau souple, flexible et résilient, du type polyéthylène réticulé (PE) ou polystyrène (PS) graphité élastifié, qui doit être 10 suffisamment souple et flexible pour permettre les déformations du parement métallique extérieur 4' également souple et flexible; et une couche épaisse d'un matériau d'isolation acoustique et/ou thermique et/ou phonique qui peut être elle-même constituée de deux couches superposées. Ces deux couches superposées peuvent être des polymères du genre : une couche de polystyrène 15 graphité et une couche de polystyrène expansé. L'intérêt de cette disposition est de participer en plus du complexe membraneux anti-vibratile à l'atténuation des bruits d'impacts. De part la souplesse des différentes couches, la dissipation des ondes sonores est plus 20 rapide que sur un noyau rigide (augmentation de la mise en résonance). La souplesse, la flexibilité et la faible épaisseur du parement métallique extérieur 4' évite qu'il ne rentre également trop vite en résonance. Par extension, le complexe membraneux peut être fixé sous le parement 25 métallique intérieur 5, pour rendre la surface moins réverbérante. Aussi, il peut être appliqué, à la fois, sur le parement métallique extérieur 4, 4' et sous le parement métallique intérieur 5. REVENDICATIONS1. Complexe membraneux anti-vibratile, caractérisé en ce qu'il comprend une membrane externe (1) constituée d'une mince couche ou feuille de chlorure 5 de polyvinyle (PVC) armée et/ou précontrainte disposée et fixée sur une couche sous-jacente d'isolation acoustique (2). 2. Complexe membraneux anti-vibratile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche sous-jacente d'isolation acoustique (2) est constituée par un 10 voile non tissé de polyester (2a). 3. Complexe membraneux anti-vibratile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche sous-jacente d'isolation acoustique (2) est constituée par un monocouche (2b) de mousse de PVC, ou de mousse de polyoléfine, ou de 15 mousse de polyuréthane (PU). 4. Complexe membraneux anti-vibratile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche sous-jacente d'isolation acoustique (2) est constituée par un multicouche formé par la superposition d'une couche de mousse PVC, ou de 20 polyoléfine, ou de polyuréthane (2c) et d'un voile non tissé de polyester adhésivé ou non (2d). 5. Complexe membraneux anti-vibratile selon la revendication 4, caractérisé en ce que les couches superposées de mousse de PVC, ou de polyoléfine, ou de 25 polyuréthane (2c) et du voile non tissé de polyester adhésivé ou non (2d) sont disposées, dans cet ordre, à partir de la membrane superficielle (1). 6. Complexe membraneux anti-vibratile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche sous-jacente d'isolation acoustique (2) est constituée par un 30 multicouche formé par la superposition : d'une masse lourde d'un élastomère de synthèse (2e) tel que, par exemple de l'Éthylène-Propylène-Diène-Monomère (EPDM), ou d'un granulat de caoutchouc, ou de liège ; 2965510 -12- d'une couche de mousse de PVC ou de polyoléfine ou de polyuréthane (2f) ; et, d'un voile non tissé de polyester adhésivé ou non (2g). 7. Complexe membraneux anti-vibratile selon la revendication 6, caractérisé en ce que les couches superposées d'élastomère de synthèse (2e) telles que, par exemple Éthylène-Propylène-Diène-Monomère (EPDM), granulat de caoutchouc, liège, mousse de PVC ou de polyoléfine ou de polyuréthane (2f), voile non tissé de polyester adhésivé ou non (2g) sont disposées, dans cet ordre, à partir de la membrane superficielle (1). 8. Complexe membraneux anti-vibratile selon la revendication 7, caractérisé en ce que les différentes couches constituant le multicouche sous-jacent d'isolation acoustique (2) sont disposées, dans l'ordre ci-après, à partir de la membrane superficielle (1) : mousse PVC, ou de polyoléfine, ou de polyuréthane (2f), masse lourde d'élastomère de synthèse (2e), voile non tissé de polyester adhésivé ou non (2g). 9. Couverture de bâtiment, en particulier couverture de vérandas ou d'extension de bâtiment, comprenant des panneaux de type sandwich comportant un parement métallique extérieur (4 ; 4') et un parement métallique intérieur (5) disposés de part et d'autre d'une âme ou noyau formé d'une ou de plusieurs couche(s) de matériaux d'isolation thermique et/ou acoustique et/ou phonique (6), caractérisée en ce que ledit parement extérieur (4 ; 4') desdits panneaux est recouvert d'un complexe membraneux anti-vibratile selon l'une quelconques des revendications 1 à 8. 10. Couverture de bâtiment selon la revendication 9, caractérisée en ce que le parement métallique extérieur (4 ; 4') est souple et flexible, et est appliqué sur un noyau d'isolation thermique et/ou acoustique et/ou phonique (6), ledit parement métallique extérieur (4 ; 4') étant constitué par une feuille d'aluminium présentant une épaisseur de l'ordre 25 à 55 centièmes de millimètre. 2965510 -13- 11. Couverture de bâtiment selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce que le noyau d'isolation thermique et/ou acoustique et/ou phonique (6) comprend un multicouche constitué : d'une mince couche d'un matériau souple, flexible et résilient ; et, 5 d'une couche épaisse d'un matériau d'isolation acoustique et/ou thermique et/ou phonique qui peut être constitué elle-même de deux couches superposées.