Brevet FR3005974A1 — publié le 20141128

L'invention concerne un bloc pour l'isolation thermique d'une paroi d'immeuble respectueux de l'environnement. La construction d'un nouveau bâtiment est soumise à différentes normes et réglementations thermiques qui ont pour but de fixer une limite 5 maximale à la consommation énergétique du bâtiment. Un des moyens pour limiter la consommation énergétique du bâtiment est d'isoler thermiquement son enveloppe de manière efficace. Dans ce but, il est notamment possible d'agir sur l'épaisseur d'isolant utilisé et sur son coefficient de conductivité thermique. 10 Dans ce but, on connait une pluralité de types de blocs pour l'isolation thermique d'une paroi, comme un bloc du type en terre cuite alvéolée ou un bloc en béton cellulaire par exemple. Bien que ce type de bloc isolant présente des caractéristiques isolantes intéressantes, sa fabrication demande une énergie importante, 15 appelée énergie grise, notamment pour l'étape de cuisson du bloc. De même, ce type de bloc isolant est délicat à recycler à la fin de la vie du bâtiment. En outre, il est souhaitable de limiter les ponts thermiques du bâtiment qui peuvent représenter une déperdition d'énergie importante. 20 Un pont thermique est souvent observé à la périphérie de la dalle d'un bâtiment, notamment lorsqu'il s'agit d'une dalle réalisée en béton. En effet, ce type de dalle comporte généralement une ceinture périphérique réalisée par une série de planelles qui forment un coffrage pour le coulage de la dalle du plancher. 25 Généralement, la planelle est réalisée au moyen du même matériau que celui utilisé pour réaliser le parement de façade du bâtiment, pour assurer l'homogénéité du parement de façade afin d'éviter des problèmes de fissuration de l'enduit de façade. Ainsi, un bâtiment comportant un parement en bloc béton est 30 équipé de planelles en bloc béton. Le béton étant un mauvais isolant thermique, les planelles en béton constituent un pont thermique important. De plus, l'épaisseur des planelles est généralement limitée à une épaisseur de cinq centimètres, ce qui représente une faible épaisseur pour 35 isoler la périphérie du plancher. L'invention vise notamment à proposer un bloc isolant respectueux de l'environnement comportant une part importante de matériau végétal et qui nécessite une énergie grise la plus faible possible. De plus, le bloc isolant selon l'invention est adapté pour former 5 aussi bien une planelle permettant d'isoler la périphérie d'un plancher, qu'un module de construction ou un parement pour la réalisation d'un mur. Dans ce but, l'invention propose un bloc pour l'isolation thermique d'une paroi d'immeuble, caractérisé en ce qu'il comporte : - un corps structurel réalisé avec un mélange comportant au moins 10 un liant et un matériau végétal isolant, - au moins une caissette isolante qui est associée au corps structurel et qui comporte un panneau alvéolaire délimitant une pluralité d'alvéoles isolantes. Le bloc isolant selon l'invention permet notamment d'assurer une 15 isolation thermique importante avec une épaisseur réduite. De plus, chaque alvéole est fermée sous vide d'air pour augmenter les caractéristiques isolantes de la caissette. Toutefois, selon une variante possible, chaque alvéole est remplie au moins en partie par un matériau végétal isolant sous forme de poudre. 20 Avantageusement, le panneau alvéolaire de la caissette est réalisé par moulage en matériau composite comportant au moins une résine formant liant et une charge de matériau végétal isolant. Cette caractéristique permet de réaliser un panneau alvéolaire recyclable, ou biodégradable, notamment si la résine est une résine naturelle 25 comme de la résine de pin. Selon un autre aspect, la charge de matériau végétal se présente sous forme de poudre. La poudre, ou poussière, ou grains, est souvent considéré comme un déchet issu du nettoyage du matériau végétal isolant, ce qui en fait un 30 matériau bon marché et écologique. Selon un autre aspect, les alvéoles du panneau alvéolaire de la caissette délimitent entre elles une pluralité de canaux pour favoriser la perspirabilité du panneau alvéolaire. De plus, la caissette isolante comporte au moins une feuille super 35 isolante qui est plaquée sur une grande face du panneau alvéolaire. La feuille super isolante est réalisée à base d'aérogel. L'utilisation d'une telle feuille super isolante permet d'obtenir un bloc isolant de faible épaisseur. Pour des raisons écologiques et de performance thermique notamment, le matériau végétal isolant est du chanvre. Aussi, le liant du corps structurel comporte de la résine et un liant minéral. Ce type de liant permet d'obtenir un bloc isolant rigide et porteur. Selon une autre caractéristique, le corps structurel délimite au moins un logement interne dans lequel est insérée la caissette isolante. Ainsi, le corps structurel peut assurer la tenue mécanique du bloc et une part de l'isolation thermique, et la caissette peut se limiter à renforcer l'isolation du bloc. Selon un autre aspect, le bloc forme une planelle du type comportant : - un corps structurel formant plaque extérieure, - une plaque réalisée en matériau composite formant plaque intérieure, - une caissette isolante interposée entre le corps structurel et la plaque intérieure. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication du corps structurel d'un bloc pour l'isolation thermique, caractérisé en ce qu'il comporte successivement au moins : - une étape d'imprégnation des fibres végétales qui consiste à brasser les fibres avec de la résine pour limiter la capacité d'absorption 25 hydrique des fibres, - une étape de malaxage qui consiste à malaxer le mélange obtenu à la suite de l'étape d'imprégnation avec un liant minéral et de l'eau, et - une étape de moulage par compression du mélange obtenu à la suite de l'étape de malaxage. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en section transversale suivant l'axe 1-1 de la figure 2, qui illustre un premier bloc isolant supérieur 35 formant planelle selon un premier mode de réalisation de l'invention et un second bloc isolant inférieur formant module de construction selon un second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale suivant l'axe 2-2 de la figure 1, qui illustre la planelle et le module de 5 construction de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique éclatée en perspective, qui illustre le premier bloc isolant formant planelle de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue schématique éclatée en perspective, qui illustre le premier bloc isolant formant planelle selon une variante de réalisation 10 de l'invention ; - la figure 5 est une vue schématique en perspective, qui illustre une caissette insérée dans un logement complémentaire du module de construction de la figure 1. Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non 15 limitatif les expressions « supérieur », « inférieur » et « bas », « haut » en référence à la partie supérieure et à la partie inférieure respectivement des figures 1 à 5 et à une position d'utilisation normale de la planelle et du module de construction. De plus, pour clarifier la description et les revendications, on 20 adoptera à titre non limitatif la terminologie longitudinal, vertical et transversal en référence au trièdre L, V, T indiqué aux figures. Sur l'ensemble de ces figures, des références identiques ou analogues représentent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues. 25 On a représenté à la figure 1 un premier bloc isolant supérieur formant planelle 10 selon un premier mode de réalisation de l'invention, et un second bloc isolant inférieur formant module 12 de construction selon un second mode de réalisation de l'invention. La planelle 10 et le module 12 sont représentés à la figure 1 dans 30 une position normale d'utilisation, dans laquelle la partie gauche de la figure 1 représente l'extérieur d'un bâtiment à isoler et la partie droite représente l'intérieur du bâtiment. En référence aux figures 1 à 3, la planelle 10 présente une forme globalement parallélépipédique et elle comporte successivement suivant une 35 direction transversale, depuis l'extérieur vers l'intérieur du bâtiment, un corps structurel 14 formant plaque extérieure, une caissette isolante 16 et une plaque intérieure 18 réalisée en matériau composite. Le corps structurel 14 est réalisé avec un mélange comportant un liant et un matériau végétal isolant, ici du chanvre sous forme de fibres longues 5 et de fibres courtes. Le chanvre est un excellent isolant thermique qui présente aussi des qualités environnementales indéniables. Le liant utilisé pour la fabrication du corps structurel 14 comporte de la résine et un liant minéral. 10 De préférence, la résine est une résine naturelle, comme de la résine de pin. Toutefois, à titre non limitatif, la résine peut aussi être une résine polymère du type résine époxyde. Le liant minéral peut être du ciment ou de la chaux par exemple. 15 De préférence, le liant est constitué par de la chaux hydraulique naturelle pour ses qualités mécaniques notamment. Le corps structurel 14 est réalisé suivant un procédé décrit ci-dessous. Le procédé de fabrication du corps structurel 14 comporte une 20 étape d'imprégnation des fibres de chanvre, qui consiste à brasser les fibres avec la résine pour limiter la capacité d'absorption hydrique des fibres, afin de limiter la quantité d'eau nécessaire à l'étape suivante de malaxage. La résistance mécanique du corps structurel 14 dépend en partie de la quantité de résine utilisée. 25 Ainsi, il est possible de rendre le corps structurel 14 porteur ou non porteur selon le taux de résine utilisé. A la suite de cette étape d'imprégnation, le procédé comporte une étape de malaxage qui consiste à malaxer le mélange obtenu à la suite de l'étape d'imprégnation avec le liant minéral, ici de la chaux hydraulique, et de 30 l'eau. Enfin, le procédé comporte une étape de moulage par compression du mélange obtenu à la suite de l'étape de malaxage, dans un moule qui donne la forme définitive du corps structurel 14. Le corps structurel 14 est ensuite séché pour obtenir ses 35 caractéristiques mécaniques finales. Selon un autre aspect, la caissette 16 illustrée à la figure 3, qui est accolée au corps structurel 14 de la planelle 10, comporte un panneau alvéolaire 20 délimitant une pluralité d'alvéoles 22 isolantes formant une structure en nid d'abeille. Le panneau alvéolaire 20 comporte une première partie 24 qui est constituée d'une pluralité d'alvéoles mâles 26 qui sont collées sur la plaque intérieure 18 de la planelle 10, et une seconde partie 28 complémentaire qui est constituée d'une pluralité d'alvéoles femelles 30 conçues pour être emboîtées avec les alvéoles mâles 26 par coopération de forme. Ainsi, le panneau alvéolaire 20 est formé par l'emboîtement de la première partie 24 et de la seconde partie 28 qui sont fixées entre elles par un moyen de fixation. Le moyen de fixation, représenté à la figure 3, comporte quatre broches 32 mâles qui s'étendent chacune transversalement depuis la plaque intérieure 18, et quatre éléments tubulaires 33 qui s'étendent chacun transversalement depuis le corps structurel 14, en vis-à-vis des broches 32 mâles. Chaque élément tubulaire 33 délimite un logement 34 femelle transversal complémentaires qui est conçu pour retenir la broche 32 associée, 20 par coopération de forme. Chaque alvéole mâle 26 est fermée sous vide d'air à la manière d'une capsule, pour augmenter les performances d'isolation de la caissette 16. Toutefois, à titre non limitatif, chaque alvéole mâle 26 peut aussi être remplie par du chanvre sous forme de poudre, ou de grains. 25 En effet, la poudre de chanvre est un déchet issu du dépoussiérage des fibres de chanvre, qu'il est intéressant de valoriser et d'utiliser. Avantageusement, les alvéoles 22 du panneau alvéolaire 20 de la caissette 16 délimitent entre elles une pluralité de canaux transversaux (non représentés) pour favoriser la perspirabilité du panneau alvéolaire 20 et les 30 échange d'humidité à travers la planelle 10. La première partie 24 et la seconde partie 28 du panneau alvéolaire 20 de la caissette 16 sont chacun réalisés par moulage en matériau composite. Le matériau composite comporte essentiellement une résine 35 formant liant et une charge de chanvre. De préférence, la résine est une résine naturelle, comme une résine de pin. De même, la charge de chanvre est de préférence sous forme de poudre. Comme on peut le voir aux figures 1 et 3, la plaque intérieure 18, qui est réalisée par moulage en matériau composite du type décrit précédemment, forme deux pieds 36 réalisés venu de matière avec la plaque intérieure 18. Les deux pieds 36 s'étendent transversalement depuis un bord 10 inférieur de la plaque intérieure 18, de façon à reposer sur un support inférieur, comme un module de construction 12, pour empêcher le basculement de la planelle 10. Comme on peut le voir à la figure 1, la planelle 10 conforme un rail 38 longitudinal de mise en position qui est formé par une partie inférieure 15 saillante verticalement vers le bas du panneau alvéolaire 20. De façon complémentaire, la face supérieure du module 12 délimite une rainure 40 longitudinale qui est adaptée pour coopérer avec le rail 38 afin d'assurer le positionnement de la planelle 10 sur le module 12. De même, selon la figure 3, la plaque intérieure 18 comporte une 20 première languette inférieure 42 qui s'étend longitudinalement depuis un bord inférieur de la plaque intérieure 18 et qui est conçue pour coopérer avec la rainure 40 du module 12. De plus, la plaque intérieure 18 comporte une seconde languette latérale 44 qui s'étend verticalement depuis un bord latéral de la plaque 25 intérieure 18 et qui est conçue pour coopérer avec une rainure complémentaire ménagée dans une planelle voisine (non représentée) pour assurer un emboîtement des planelles voisines entre elles. On a représenté à la figure 4 une variante de réalisation de la planelle 10 selon laquelle la planelle 10 est équipée d'une isolation renforcée. 30 Selon cette variante de réalisation, la première partie 24 du panneau alvéolaire 20 est recouverte d'une première feuille super isolante 46a plaquée sur une première grande face 48 du panneau alvéolaire 20, et une seconde feuille super isolante 46b plaquée sur une seconde grande face 50 opposée du panneau alvéolaire 20. 35 Chaque feuille super isolante 46a, 46b est ici réalisée à base d'aérogel qui assure un isolement renforcé à la planelle 10. L'ensemble constitué par la première partie 24 du panneau alvéolaire 20 et les deux feuilles super isolantes 46a, 46b est interposé entre la seconde partie 28 du panneau alvéolaire 20 et la plaque intérieure 18, le tout étant maintenu par un moyen de fixation, comme de la colle. Les alvéoles 26 de la première partie 24 du panneau alvéolaire 20 et les alvéoles 30 de la seconde partie du panneau alvéolaire 20 sont remplies de chanvre sous forme de poudre. Toutefois, à titre non limitatif, les alvéoles 26, 30 peuvent être encapsulées et mises sous vide d'air. Selon un autre aspect de l'invention, le module 12 de construction, représenté aux figures 1 et 2, comporte un corps structurel 51 qui présente globalement une forme d'un parallélépipède et qui délimite trois logements 52 internes débouchant dans une face inférieure 54 du module 12. Le corps structurel 51 du module 12 est réalisé suivant le même 15 procédé, et avec les mêmes matériaux, que le corps structurel 14 de la planelle 10 décrit précédemment, le corps structurel 51 n'est donc pas décrit en détail pour ne pas alourdir inutilement la description. Chaque logement 52 comporte une caissette 56 isolante du type décrite précédemment, illustrée en détail à la figure 5. 20 Plus particulièrement, chaque caissette 56 comporte un panneau alvéolaire 58 délimitant une pluralité d'alvéoles 60 isolantes formant une structure en nid d'abeille. Chaque alvéole 60 est fermée sous vide d'air à la manière d'une capsule, pour favoriser les caractéristiques isolantes de la caissette 56. 25 Toutefois, à titre non limitatif, chaque alvéole 60 peut aussi être remplie par du chanvre sous forme de poudre, ou de grains. De même, le panneau alvéolaire 58 de la caissette 56 est réalisé par moulage en matériau composite. Le matériau composite comporte essentiellement une résine 30 formant liant et une charge de chanvre. De préférence, la résine est une résine naturelle, comme une résine de pin. De même, la charge de chanvre est de préférence sous forme de poudre. 35 Le panneau alvéolaire 58 est recouvert d'une première feuille super isolante 62a plaquée sur une première grande face du panneau alvéolaire 58, et une seconde feuille super isolante 62b plaquée sur une seconde grande face opposée du panneau alvéolaire 58. Chaque feuille super isolante 62a, 62b est ici réalisée à base d'aérogel qui assure un isolement renforcé au module 12 de construction.5 REVENDICATIONS1. Bloc (10, 12) pour l'isolation thermique d'une paroi d'immeuble, caractérisé en ce qu'il comporte : - un corps structurel (14, 51) réalisé avec un mélange comportant au moins un liant et un matériau végétal isolant, - au moins une caissette (16, 56) isolante qui est associée au corps structurel (14, 51) et qui comporte un panneau alvéolaire (20, 58) délimitant une pluralité d'alvéoles (26, 30, 60) isolantes. 2. Bloc (10, 12) pour l'isolation thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque alvéole (26, 30, 60) est fermée sous vide d'air pour augmenter les caractéristiques isolantes de la caissette (16, 56). 3. Bloc (10, 12) pour l'isolation thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque alvéole (26, 30, 60) est remplie au moins en 15 partie par un matériau végétal isolant sous forme de poudre. 4. Bloc (10, 12) pour l'isolation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le panneau alvéolaire (20, 58) de la caissette (16, 56) est réalisé par moulage en matériau composite comportant au moins une résine formant liant et une charge de matériau 20 végétal isolant. 5. Bloc (10, 12) pour l'isolation thermique selon la revendication 4, caractérisé en ce que la charge de matériau végétal se présente sous forme de poudre. 6. Bloc (10, 12) pour l'isolation thermique selon l'une quelconque 25 des revendications précédentes, caractérisé en ce que les alvéoles (26, 30, 60) du panneau alvéolaire (20, 58) de la caissette (16, 56) délimitent entre elles une pluralité de canaux pour favoriser la perspirabilité du panneau alvéolaire (20, 58). 7. Bloc (10, 12) pour l'isolation thermique selon l'une quelconque 30 des revendications précédentes, caractérisé en ce que la caissette (16, 56) isolante comporte au moins une feuille super isolante (46a, 46b, 62a, 62b) qui est plaquée sur une grande face du panneau alvéolaire (20, 58). 8. Bloc (10, 12) pour l'isolation thermique selon la revendication 7, caractérisé en ce que la feuille super isolante (46a, 46b, 62a, 62b) est réalisée 35 à base d'aérogel. 9. Bloc (10, 12) pour l'isolation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit matériau végétal isolant est du chanvre. 10. Bloc (10, 12) pour l'isolation thermique selon l'une quelconque 5 des revendications précédentes, caractérisé en ce que le liant du corps structurel (14, 51) comporte de la résine et un liant minéral. 11. Bloc (10, 12) pour l'isolation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps structurel (51) délimite au moins un logement (52) interne dans lequel est insérée la caissette 10 (56) isolante. 12. Bloc (10) pour l'isolation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc forme une planelle (10) du type comportant : - un corps structurel (14) formant plaque extérieure, 15 - une plaque réalisée en matériau composite formant plaque intérieure (18), - une caissette (16) isolante interposée entre le corps structurel (14) et la plaque intérieure (18). 13. Procédé de fabrication du corps structurel (14, 51) d'un bloc 20 (10, 12) pour l'isolation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte successivement au moins : - une étape d'imprégnation des fibres végétales qui consiste à brasser les fibres avec de la résine pour limiter la capacité d'absorption hydrique des fibres, 25 - une étape de malaxage qui consiste à malaxer le mélange obtenu à la suite de l'étape d'imprégnation avec un liant minéral et de l'eau, et - une étape de moulage par compression du mélange obtenu à la suite de l'étape de malaxage. 30