Brevet FR3008733A1 — publié le 20150123

Appui de fenêtre et procédé de fabrication correspondant. 1. Domaine de l'invention Le domaine de l'invention est celui du bâtiment et de la construction. Plus précisément, l'invention concerne un appui de fenêtre. 2. Solutions de l'art antérieur Dans un contexte réglementaire qui vise à réduire la consommation énergétique des bâtiments et par là-même les émissions de gaz à effet de serre, le renforcement de l'isolation des bâtiments s'avère primordial et avec lui le traitement des ponts thermiques. Un pont thermique est un endroit de l'enveloppe d'un bâtiment qui présente une faible résistance thermique et où la chaleur peut s'échapper relativement facilement vers l'extérieur. Ces fuites de chaleur interviennent notamment à la jonction de deux parois d'un bâtiment (on parle dans ce cas de ponts thermiques linéaires) Par exemple, l'absence de matériaux isolants au niveau d'un appui de fenêtre constitue une source importante de déperditions énergétiques vers l'extérieur. Les flèches de la figure 1 A illustrent de façon schématique les fuites de chaleur qui interviennent au niveau d'une fenêtre 10 à l'endroit d'un appui de fenêtre 30 et d'un mur extérieur 20 (qui est ici isolé à l'intérieur par un isolant 22) d'un bâtiment. La mise en oeuvre d'un appui de fenêtre 30 ne permet pas de réduire les ponts thermiques créés par la jonction mur-appui de fenêtre. On rappelle qu'un appui de fenêtre est un élément de construction, en béton, en terre cuite ou en pierre reconstituée, situé au bas des ouvertures de fenêtre et destiné à la réception du cadre inférieur de la fenêtre et à l'écoulement des eaux pluviales. Sur la figure 1A, l'appui de fenêtre 30 est intercalé entre la fenêtre 10 et le mur extérieur 20 d'un bâtiment. Une solution pour lutter contre les ponts thermiques linéaires consiste à mettre en oeuvre un appui de fenêtre en matériau isolant (polystyrène ou polyuréthane) protégé par une bavette métallique. Une telle solution s'avère toutefois relativement coûteuse et ne garantit correctement l'étanchéité aux eaux pluviales. 3. Objectifs de l'invention L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, un objectif de l'invention est de proposer un appui de fenêtre permettant une meilleure isolation thermique qu'un appui de l'état de la technique, sans surcoût trop important. Un autre objectif de l'invention est de proposer un appui de fenêtre qui soit aisé et rapide à fabriquer et à poser sur un chantier. Un objectif secondaire de l'invention est de de fournir un appui de fenêtre qui s'adapte à tout type de fenêtre, quelle que soit leur largeur et à tout type de mur, quelle que soit leur épaisseur. 4. Résumé de l'invention Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'un appui de fenêtre comprenant une ossature définissant au moins un logement dans lequel est logé au moins un élément isolant. Selon l'invention, l'ossature est fabriquée en béton de granulats courants ou légers et l'élément isolant est constitué d'un polymère. Ainsi, le béton de l'ossature de l'appui de fenêtre met en oeuvre des granulats classiques (sables, gravillons) ou légers. Le béton de l'ossature peut être un béton léger d'ardoise expansée, de pierre ponce, d'argile expansée, de roche volcanique siliceuse, de laitier expansé ou de bois par exemple. Par ailleurs, un ou plusieurs éléments isolants en polymère sont insérés dans un ou plusieurs logements ménagés dans l'ossature de l'appui de fenêtre. Ainsi, l'invention propose un appui de fenêtre isolant ou thermique, combinant les propriétés de résistance thermique propres à chaque matériau constituant l'ossature et l'isolant respectivement. Un appui de fenêtre est disposé, par exemple, au bas d'une ouverture de fenêtre afin de limiter les déperditions énergétiques à l'endroit de la liaison appui de fenêtre / mur de la construction qui représente une part importante des déperditions de l'enveloppe du bâtiment. En d'autres termes, l'appui de fenêtre de l'invention permet de réduire les ponts thermiques dus à la jonction appui de fenêtre / mur d'un bâtiment, ce qui permet de limiter/diminuer les déperditions globales du bâtiment. L'appui de fenêtre de l'invention présente un gain énergétique qui améliore de 40% la réglementation thermique RT 2005 pour la construction de bâtiments et de maisons. En effet, l'appui de fenêtre présente un coefficient linéaire de conductivité thermique ou de transmission linéique, dit PSI (`F) de 0,046 W/(m .K) . En outre, l'appui de fenêtre de l'invention est conforme aux exigences de 10 la norme environnementale BBC (pour « bâtiment basse consommation »). Outre son gain thermique, l'appui de fenêtre de l'invention permet, grâce à son logement dans lequel est logé un isolant, un gain de poids d'environ 25% par rapport à un appui de fenêtre ordinaire, réduisant ainsi la pénibilité de mise en oeuvre sur les chantiers, tout en conservant les mêmes caractéristiques de solidité. 15 Dans un mode de réalisation préférentiel, l'élément isolant inséré dans l'ossature de l'appui de fenêtre est fabriqué en polymère thermoplastique, par exemple en polystyrène expansé (PSE) graphité. La mise en oeuvre de ce matériau est avantageuse en ce sens qu'il est recyclable et possède des caractéristiques d'isolation acoustique et de résistance mécanique satisfaisantes. 20 Dans une variante, l'isolant inséré dans l'ossature de l'appui de fenêtre est fabriqué en polystyrène expansé (PSE). Dans un mode de réalisation particulier, l'isolant est en polyuréthane, ce matériau possédant notamment de bonnes performances de résistance au feu. Préférentiellement, ledit élément isolant est solidarisé à l'ossature par 25 collage. La fabrication de l'appui de fenêtre de l'invention est par conséquent aisée. L'invention concerne encore un procédé de fabrication d'un tel appui de fenêtre. Selon ce procédé, on fabrique tout d'abord l'ossature en béton de l'appui 30 de fenêtre à partir de granulats courants ou légers, l'ossature définissant au moins un logement destiné à recevoir un élément isolant fabriqué à partir d'un polymère. On vient ensuite coller dans ce logement l'élément isolant (sous la forme d'une plaque par exemple) dont la forme est complémentaire à celle du logement de 1 ' ossature. 5. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 A est une vue de détail, en coupe, illustrant la mise en oeuvre d'un appui de fenêtre positionné sur un mur extérieur d'un bâtiment ; la figure 1B est une vue de détail, en coupe, illustrant la mise en oeuvre d'un appui de fenêtre et d'un isolant logé dans le logement de l'ossature de l'appui de fenêtre; les figures 2A et 2B sont des vues de dessus et de dessous respectivement de l'isolant de l'appui de fenêtre de l'invention et le détail de l'emboîtement de l'isolant ; les figures 2C et 2D sont des vues de détail de l'isolant de l'appui de fenêtre de l'invention permettant la jonction des isolants - les figures 3A, 3B et 3C sont une vue de l'arrière, de l'avant et de dessous respectivement de l'ossature sans isolant d'un appui de fenêtre de l'invention ; - les figures 4A et 4B sont une vue de l'arrière et de dessous respectivement de l'ossature avec isolant d'un appui de fenêtre de l'invention 6. Description détaillée de l'invention Les nouvelles normes liées aux économies d'énergie (future RT 2012 par exemple) nécessitent des produits de construction à la fois moins énergivores à produire, recyclables, faciles à mettre en oeuvre et permettant une isolation optimale de la construction. L'appui de fenêtre isolant (ou thermique) de l'invention répond à toutes 30 ces préoccupations et offre des performances thermiques et mécaniques améliorées par rapport aux appuis de fenêtre actuels. La figure 4B illustre un appui de fenêtre selon un mode de réalisation de l'invention. Un tel appui de fenêtre peut être posé sur un mur extérieur par exemple. L'ossature 310 de l'appui de fenêtre 300 comprend deux parois 311, 312 parallèles et reliées entre elles par des éléments de solidarisation 313 (visibles sur la figure 3B) qui définissent un logement intérieur L dans lequel est logé un élément d'isolation 320 de forme complémentaire à celle du logement L. On note que le logement L est traversant et s'étend donc sur la hauteur h de l'ossature 310. Comme illustré sur la figure 4A, le logement L est traversant et s'étend donc sur la hauteur h de l'ossature 310. Comme illustré sur les figures 2A à 2C, l'élément d'isolation 320 présente une hauteur h' qui s'adapte parfaitement à la hauteur h du logement L, limitant les ponts thermiques. L'élément d'isolation 320 présente un emboîtement femelle 321 et un emboîtement mâle 322, qui permettent de réaliser une continuité de l'isolation en fonction de la longueur du logement L de l'ossature 310. Comme illustré sur la figure 4D, l'élément d'isolation 320 s'insère bord à bord avec d'autres éléments d'isolation 320 pour constituer la longueur du logement L variable suivant la longueur de l'appui de fenêtre de l'invention. L'appui de fenêtre de l'invention met en oeuvre une combinaison de deux 20 matériaux qui permettent chacun de limiter l'effet du pont thermique au niveau de l'appui de fenêtre. Dans le mode de réalisation illustré, l'élément d'isolation 320 est en polystyrène expansé (PSE) graphité, comme par exemple le PSE TH 30 dont la conductivité thermique X = 0.030 W/m.K. permet d'obtenir des performances 25 thermiques élevées (l'élément d'isolation présente donc une forte résistance thermique). Le polystyrène expansé (PSE) graphité est en outre recyclable (le PSE étant un déchet banalisé), présente toutes les garanties au regard du risque incendie et est insensible à l'humidité (ses performances d'isolation sont donc 30 maintenues dans le temps). Sa légèreté apporte un réel confort de travail aux personnes qui manipulent les appuis de fenêtre de l'invention et diminue de nombreux problèmes de santé liés à la manipulation régulière de matériaux lourds. Par ailleurs, les longueurs de l'appui de fenêtre peuvent varier. On peut ainsi prévoir différentes dimensions d'appuis de fenêtre selon la largeur de la fenêtre. L'appui de fenêtre peut ainsi avoir des longueurs comprises entre 500 mm et 3000 mm. La largeur de l'appui de fenêtre peut varier en fonction de l'épaisseur du mur. L'appui de fenêtre peut ainsi avoir des largeurs comprises entre 270 mm et 400 mm D'une manière générale, le procédé de fabrication d'un appui de fenêtre selon l'invention est le suivant. On fabrique l'ossature en béton à l'aide d'un moule qui est rempli de béton de granulats courants ou légers. On moule en plaque le matériau isolant à partir d'un mélange bien connu de l'homme de l'art. Après séchage de l'ossature (phase de durcissement du béton), l'élément de PSE est inséré dans les alvéoles de l'ossature. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés. Ainsi, il est possible d'utiliser pour l'isolant d'autres polymères, comme le polyuréthane par exemple. La forme de l'appui de fenêtre n'est pas limitée à celle illustrée dans le mode de réalisation décrit auparavant. L'appui de fenêtre de l'invention est adapté à différents types de constructions, comme par exemple les maisons individuelles et les logements collectifs. REVENDICATIONS1. Appui de fenêtre (300) comprenant une ossature (310) définissant au moins un logement dans lequel est logé au moins un élément isolant (320), caractérisée en ce que ladite ossature (310) est fabriquée en béton de granulats courants ou légers, et en ce que ledit élément isolant (320) est constitué d'un polymère. 2. Appui de fenêtre (300) selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit béton de granulats légers est notamment choisi parmi : le béton d'ardoise expansée ; le béton de pierre ponce ; - le béton d'argile expansée ; le béton de roche volcanique siliceuse ; le béton de laitier expansé, et le béton de bois. 3. Appui de fenêtre (300) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit élément isolant (320) est notamment choisi paani : le polystyrène expansé ; le polystyrène expansé graphité ; et le polyuréthane. 4. Appui de fenêtre (300) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit élément isolant (320) est solidarisé à l'ossature (310) par collage. 5. Appui de fenêtre (300) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit élément isolant (320) est variable en longueur par des moyens de fixations mâle / femelle (321, 322) assurant la continuité de l'isolant dans le logement L. 6. Appui de fenêtre (300) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit élément isolant (320) a la même hauteur que ladite ossature (310). 7. Procédé de fabrication d'un appui de fenêtre (300) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes de : fabrication de l'ossature (310) en béton à partir de granulats courants ou légers ; fabrication de l'élément isolant (320) à partir d'un polymère ; assemblage de l'élément isolant (320) et de l'ossature (310). 8. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite étape d'assemblage comprend une étape d'emboîtement à force dudit élément isolant (320) à un autre élément isolant (320) pour réaliser la longueur voulue.