Brevet FR3020113A1 — publié le 20151023

La présente invention se rapporte au domaine des matériaux d'isolation thermiques et de préférence également phoniques. Ces dernières années ont vu le développement de nouveaux matériaux d'origine naturelle présentant des propriétés isolantes sur le plan thermique et phonique, en vue de proposer une alternative aux matériaux traditionnels que sont notamment le chanvre et la ouate de cellulose. Par exemple, la demande de brevet FR 2 988 642 divulgue l'utilisation de fibres de bambou et d'agents de liage en tant que matériaux composites isolants. La demande de brevet EP 969 156 A2 divulgue également un matériau isolant à base de paille de différentes natures, notamment des herbes et des roseaux, en mélange avec un liant. Néanmoins, ces matériaux divulgués ne sont pas toujours satisfaisants en termes de résistance à l'humidité, de résistance thermique, de longévité, ni en termes de propriétés mécaniques, telle que la résistance à l'écrasement. Il existe donc un besoin de proposer un nouveau matériau qui présente de bonnes propriétés d'isolation thermique et de préférence phonique, et notamment qui pallie aux inconvénients précités des matériaux d'origine naturelle déjà mis en oeuvre. Ainsi, selon un premier aspect, la présente invention vise l'utilisation de morceaux de roseaux en tant que matériau d'isolation au moins thermique, dans laquelle ledit matériau d'isolation comprend au moins 90 % en poids, par rapport au poids total dudit matériau, de morceaux de roseaux de taille comprise entre 0,5 et 6 cm et présente une densité comprise entre 40 kg/m3 et 90 kg/m3, de préférence entre 60 kg/m3 et 70 kg/m3. Avantageusement, les parois forment un espace fermé contenant le matériau d'isolation. Selon un autre aspect, la présente invention vise un procédé de fabrication d'un élément de construction, comprenant au moins deux parois écartées l'une de l'autre en définissant entre elles un espace, lesdites parois étant assemblées l'une à l'autre, ledit procédé comprenant une étape consistant à remplir ledit espace avec un matériau d'isolation comprenant au moins 90 % en poids par rapport au poids total dudit matériau, de morceaux de roseaux de taille comprise entre 0,5 et 6 cm, de façon telle que la densité dudit matériau d'isolation est comprise entre 40 kg/m3 et 90 kg/m3, de préférence entre 60 kg/m3 et 70 kg/m3. Selon un troisième aspect, l'invention vise l'élément de construction obtenu selon ledit procédé de fabrication. Comme précisé dans la suite du texte, les morceaux de roseaux peuvent être utilisés en vrac, seuls ou avec au moins un autre matériau, ils peuvent encore être utilisés sous forme assemblée ou agglomérée au moyen d'un liant. Le matériau d'isolation est plus particulièrement destiné à l'isolation d'éléments de construction pour obtenir des constructions isolées de l'extérieur (cloisons externes) ou encore pour isoler entre elles différentes parties d'une construction (cloisons internes). Le matériau utilisé permet une isolation thermique et avantageusement également phonique. L'élément de construction visé selon la présente invention est notamment un panneau, ledit panneau formant par exemple un mur, un toit, un sol. Ainsi, l'élément de construction peut être un panneau destiné à former une cloison extérieure ou intérieure d'un bâtiment, un plancher ou une dalle, en particulier destinée à former un sol ou encore une partie d'un plafond. Dans ce dernier cas notamment, l'élément de construction peut être utilisé pour réaliser un plafond suspendu ou pour isoler les combles d'un toit plat ou d'un toit plus ou moins incliné. L'élément de construction peut être utilisé pour tous types de construction, notamment pour le bâtiment c'est-à-dire la construction immobilière, dans le domaine naval, aéronautique ou ferroviaire. Avantageusement, il est utilisé pour l'isolation thermique et éventuellement phonique des bâtiments d'habitation ou industriels. Les deux parois de l'élément de construction sont écartées l'une de l'autre, en outre elles sont de préférence disposées sensiblement parallèlement l'une par rapport à l'autre. Les parois sont assemblées l'une à l'autre par au moins un moyen d'assemblage. Le moyen d'assemblage consiste par exemple en un ensemble d'au moins deux tasseaux. Les parois assemblées l'une à l'autre par au moins un moyen d'assemblage forment avantageusement un caisson, l'intérieur du caisson définit un espace fermé destiné à recevoir le matériau d'isolation selon l'invention. Par exemple dans le cas de la construction immobilière, les parois seront de préférence deux éléments de bois massif ou bois reconstitué assemblés. Le roseau utilisé dans la présente invention est le roseau commun ou Sagne ou Phragmites australis. L'expression « morceaux de roseaux » utilisée au sens de la présente invention, est équivalente à « broyats de roseaux », « copeaux de roseaux », « roseaux broyés », « brins de roseaux », « roseaux coupés » ces expressions sont utilisées de manière indifférenciée dans la suite du texte. Au sens de la présente invention, l'expression « comprise entre... et...» s'entend bornes comprises. Par « taille d'un morceau de roseaux » on entend la plus grande dimension de ce morceau. Le principal avantage des éléments de construction obtenus conformément à la présente invention est de présenter des propriétés isolantes particulièrement avantageuses sur le plan thermique et aussi sur le plan phonique. En outre, les morceaux de roseaux utilisés présentent l'avantage de ne pas requérir obligatoirement un traitement contre les différents parasites, contrairement à certains matériaux d'origine naturelle connus. Sans vouloir être lié à une quelconque théorie, il semble que la cause essentielle de la résistance des morceaux de roseaux aux parasites réside dans le taux élevé de silice qu'ils contiennent. En outre, lesdits morceaux de roseaux présentent l'avantage de présenter un faible pourrissement, ce qui permet leur recyclage en fin de vie de l'élément de construction qui les contient. Un autre avantage à utiliser des morceaux de roseaux en tant que matériau d'isolation est qu'ils ne présentent pas d'odeur désagréable ni à la pose, ni à l'usage dans le 25 temps. Les roseaux utilisés dans le cadre de la présente invention sont de préférence fauchés lorsque la tige est sèche c'est-à-dire au stade de sève descendante. Ce stade est généralement obtenu du début du mois d'octobre à fin du mois de mars. Le fauchage des roseaux s'effectue par la mise en oeuvre des procédés 30 classiques. En outre, les roseaux sont fauchés dans des zones de pousse présentant un taux de silice requis. Ce taux de silice est le paramètre indicateur de la qualité du roseau notamment en vue de son utilisation en tant que matériau d'isolation. Avantageusement les roseaux sont ensuite séchés puis ils sont dégarnis des feuilles restantes. Les roseaux sont en suite « mis à l'équilibre » pendant au moins 2 jours dans une pièce régulée en hygrométrie, par exemple les roseaux sont conservés dans une pièce fermée, pouvant être ventilée, présentant un taux d'humidité relative comprise entre 40 et 60 %, de préférence d'environ 50 %, pendant une durée apte à permettre la stabilisation du taux d'humidité des morceaux de roseaux. Les roseaux séchés sont ensuite broyés en morceaux de taille généralement comprise entre 0,5 cm et 6 cm. Tout appareil convenant au broyage de la paille, tel que la paille de blé peut convenir pour le broyage des roseaux conformes à l'invention. Avantageusement, le matériau d'isolation est tel que les morceaux de roseaux présentent une taille hétérogène plus particulièrement au moins 30 % des morceaux de roseaux présentent une taille comprise entre 0,5 et 3 cm et au moins 30 % des morceaux de roseaux présentent une taille comprise entre 4 et 6 cm. Selon un premier mode de réalisation, les morceaux de roseaux sont utilisés en vrac. Selon une première variante de ce mode de réalisation, les morceaux de roseaux sont utilisés en vrac, seuls. Dans ce cas le matériau d'isolation au moins thermique comprend 100 % en poids de morceaux de roseaux de taille comprise entre 0,5 et 6 cm, par rapport au poids total dudit matériau. Selon une deuxième variante de ce mode de réalisation, les morceaux de roseaux sont utilisés en vrac, avec au moins un matériau additionnel, dans ce cas le matériau d'isolation au moins thermique comprend au moins 90 %, de préférence au moins 95 %, en poids de morceaux de roseaux de taille comprise entre 0,5 et 6 cm, par rapport au poids total dudit matériau. Selon cette deuxième variante, le matériau d'isolation comprend au plus 10 %, de préférence au plus 5 % en poids d'un matériau additionnel par rapport au poids total dudit matériau d'isolation. Ledit matériau additionnel est choisi parmi toutes fibres végétales autres que le roseau. Les morceaux de roseaux conditionnés en vrac peuvent être mis en oeuvre dans un élément de construction par tassement ou, de préférence, par insufflation. Ainsi, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape d'insufflation des morceaux de roseaux entre les deux parois préalablement assemblées entre elles. Tout appareil convenant à l'insufflation d'un matériau d'isolation de fibres longues peut être utilisé, par exemple on pourra utiliser une machine commercialisée sous la dénomination ZELLOFANT M95 ® utilisée avec la déchiqueteuse de fibres longues M95 par la société XFLOC. De préférence, une ou plusieurs perforation(s) est (sont) effectuée(s) dans au moins une des parois de l'élément de construction, par exemple au moyen d'une scie cloche, puis l'insufflation des morceaux de roseaux est réalisée à travers cette (ces) perforation(s). Lorsque l'espace entre les deux parois est rempli avec le matériau d'isolation à la densité requise, avantageusement entre 60 kg/m3 et 70 kg/m3' on rebouche la (les) 15 perforation(s). L'élément de construction peut aussi être réalisé à partir de modules préalablement fabriqués et agencés in situ. Le cas échéant, l'élément de construction comprend au moins deux modules disposés de façon contigüe, chacun des modules comprenant deux parois assemblées entre elles et écartées entre elles d'un espace rempli du 20 matériau d'isolation au moins thermique comprenant au moins 90 % ,de préférence 95 %, en poids de morceaux de roseaux de taille comprise entre 0,5 à et 6 cm, par rapport au poids total dudit matériau. Le choix d'une gamme adéquate de densité du matériau d'isolation permet l'obtention d'une répartition homogène dudit matériau d'isolation. 25 En outre, une densité adéquate permet également d'optimiser les propriétés thermiques de l'élément de construction. Le matériau d'isolation présentant une densité appropriée permet l'obtention d'un élément de construction rigide et léger qui peut en outre répondre aux normes antisismiques. 30 De préférence, l'élément de construction est une cloison de bâtiment, de préférence une cloison extérieure. Dans ce cas particulier, l'élément de construction comprend une paroi dite « extérieure » présentant une face extérieure orientée vers l'extérieur de la construction et une face intérieure orientée vers l'intérieur de la construction, et une paroi dite « intérieure » présentant une face extérieure orientée vers l'extérieur de la construction et une face intérieure orientée vers l'intérieur de la construction, la face intérieure du panneau extérieur et la face extérieure du panneau intérieur définissant l'espace destiné à recevoir le matériau d'isolation. Pour la vêture isolante extérieure : des chaumes de roseaux entiers sont avantageusement utilisés. Selon une variante particulière de l'invention, le procédé comprend en outre une étape de fixation de chaumes de roseaux sur l'une des parois de l'élément de construction, de sorte à constituer la face extérieure de l'élément de construction destinée à être en contact avec le milieu extérieur à la construction. L'étape de fixation peut par exemple être une étape lors de laquelle on visse les chaumes de roseaux sur ladite face extérieure de l'élément de construction. Selon un deuxième mode de réalisation, les morceaux de roseaux sont assemblés au moyen d'un liant. Selon ce mode de réalisation, le matériau d'isolation au moins thermique comprend au moins 90 % de préférence au moins 95 % en poids de morceaux de roseaux de taille comprise entre 0,5 et 6 cm, par rapport au poids total dudit matériau. Selon ce mode de réalisation, le matériau d'isolation comprend au plus 10 %, de préférence au plus 5 % en poids d'un liant par rapport au poids total dudit matériau d'isolation. Ledit matériau additionnel est un liant de préférence d'origine naturelle. Le liant d'origine naturelle est avantageusement un matériau composite d'origine naturelle présentant des propriétés adhésives : il est obtenu par exemple à partir de plantes notamment de graines de plantes et de préférence à partir d'algues. Les morceaux de roseaux sont de préférence sous forme de tiges, c'est-à-dire sous forme de paille c'est-à-dire sous forme de cylindres creux. Les tiges de roseaux peuvent être assemblées verticalement en briques, encore appelés « blocs », sous la forme de parallélépipèdes rectangles. Avantageusement, les tiges sont assemblées entre elles au moyen d'un liant végétal d'origine naturelle. Une des dimensions de la brique correspond à la dimension de l'espace aménagé entre les deux panneaux de l'élément de construction destiné à recevoir ledit matériau d'isolation. Avantageusement, cette dimension est comprise entre 5 et 25 centimètres. Ainsi, à titre indicatif, une brique de tige de roseaux utilisable dans le procédé selon l'invention présente une hauteur de 20 cm, une largeur de 15 cm et une longueur de 40 cm. On utilise dans ce cas présent la résistance mécanique à l'écrasement de la tige de roseau. Une brique selon l'invention est présentée à la figure 6. L'élément de construction peut être utilisé pour tous types de construction, notamment pour le bâtiment c'est-à-dire la construction immobilière, dans le domaine naval, aéronautique ou ferroviaire. Avantageusement, il est utilisé pour l'isolation thermique et éventuellement phonique des bâtiments d'habitation ou industriels. Les tiges de roseaux peuvent également être assemblées verticalement entre deux plaques d'un matériau pour la fabrication d'élément préfabriqué. Les tiges de roseaux sont alors fixées aux plaques au moyen d'un liant végétal d'origine naturelle. Un élément préfabriqué conforme à l'invention est présenté à la figure 7. Cet élément préfabriqué s'apparente à du carton alvéolaire. Les morceaux de roseaux assemblés au moyen d'un liant peuvent également être sous forme agglomérée, dans ce cas les morceaux de roseaux ne se présentent pas nécessairement sous forme de tiges. Selon cette variante, le procédé selon l'invention comprend au préalable une étape de fabrication d'au moins une nappe du matériau d'isolation comprenant au moins 90 % en poids de morceaux de roseaux de taille comprise entre 2 et 6 cm par rapport au poids total du matériau et au moins 5 à 10 % d'un liant adapté pour agglomérer les morceaux de roseaux, l'étape de remplissage consistant à recouvrir l'une des parois puis à assembler les deux parois entre elles. Cet élément peut alors être utilisé pour l'isolation par l'extérieur, ou encore pour la fabrication de plafonds suspendus. Ces derniers présentent avantageusement des propriétés acoustiques. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée de l'invention faite à titre illustratif et non limitatif en référence aux figures suivantes parmi lesquelles : - la figure 1 représente un exemple d'un élément de construction vertical selon l'invention, à deux parois parallèles, et comprenant des chaumes de roseaux vissés sur la face extérieure dudit élément, sans lame d'air intermédiaire, - la figure 2 représente un exemple d'un élément de construction vertical selon l'invention, à deux parois parallèles et comprenant un parement extérieur ventilé, - la figure 3 représente un exemple d'un élément de construction incliné selon l'invention, à deux parois parallèles, et comprenant une couverture classique de type bac acier, ardoise sur volige, zinc, - la figure 4 représente un exemple d'un élément de construction incliné selon l'invention, à deux parois parallèles, et comprenant une couverture formée de chaumes de roseaux vissés sur la face extérieure de la paroi extérieure dudit élément, sans lame d'air intermédiaire, - la figure 5 représente un exemple d'un élément de construction horizontal selon l'invention à deux parois parallèles, - la figure 6 représente une brique selon l'invention, - la figure 7 représente un élément préfabriqué selon l'invention, - la figure 8 est une reproduction photographique de copeau de roseaux en vrac. Dans la description qui va suivre ainsi que dans l'ensemble de la présente demande, les termes « extérieure » et « intérieure » sont à comprendre en référence à la construction et l'environnement du milieu extérieur à la construction. Ainsi une paroi extérieure est celle la plus poche du milieu extérieur à la construction, une paroi intérieure est celle la plus proche de l'intérieur de la construction. Sur la figure 1, on a représenté un élément de construction selon l'invention comprenant une paroi extérieure 2 et une paroi intérieure 4 ainsi qu'une tête de caisson 3 sur laquelle est collé un matériau extensible de bouchage 6, ici de la laine de mouton, destiné à compenser le tassement du matériau isolant en vrac. Une cloison d'ornement intérieure 5, fermant un espace technique, est disposée contre la paroi intérieure 4 et des chaumes de roseaux 1 sont attachés sur la paroi extérieure 2. Le matériau d'isolation 7, tel que défini selon l'invention, remplit l'espace défini par les parois 2 et 4. Sur la figure 2, on a représenté un élément de construction selon l'invention comprenant une paroi extérieure 2 et une paroi intérieure 4 ainsi qu'une tête de caisson 3 sur laquelle est collé un matériau extensible de bouchage 6, ici de la laine de mouton, destiné à compenser le tassement du matériau isolant en vrac. Une cloison d'ornement intérieure 5 fermant un espace technique, est disposée contre la paroi intérieure 4. Un parement extérieur 1 est disposé à distance de la paroi extérieure 2, en définissant entre eux un espace et réalisant ainsi un bardage ventilé 2. Le matériau d'isolation 7 tel que défini selon l'invention remplit l'espace défini par les parois 2 et 4. Sur les figures 3 et 4, on a représenté respectivement un élément de construction selon l'invention comprenant une couverture 1, une paroi extérieure 2, une paroi intérieure 4 et une cloison d'ornement intérieure 5 disposée contre la paroi intérieure 4. Le matériau d'isolation 7 tel que défini selon l'invention, remplit l'espace défini par les parois 2 et 4. Sur la figure 5, l'espace 7 défini entre la paroi extérieure 2 et la paroi intérieure 4, disposées à l'horizontal, est rempli par le matériau d'isolation tel que défini selon l'invention remplit l'espace défini par les parois 2 et 4. Dans l'ensemble des exemples des figures 1 à 5, pour le remplissage de l'espace, on utilise un appareil 8 d'insufflation du matériau d'isolation 7, tel que défini selon l'invention. Sur la figure 6 sont représentées des tiges de roseaux 1 liées entre elles au moyen d'un liant. Sur la figure 7 sont représentées des tiges de roseaux 1 liées entre elles et à deux plaques 2 au moyen d'un liant. Sur la figure 8, on voit un exemple de copeaux de roseaux de taille aléatoire comprise entre 0,5 et 6 cm. REVENDICATIONS1. Utilisation de morceaux de roseaux en tant que matériau d'isolation au moins thermique, caractérisée en ce que ledit matériau comprend au moins 90 % en poids, par rapport au poids total dudit matériau, de morceaux de roseaux de taille comprise entre 0,5 et 6 cm et présente une densité comprise entre 40 kg/m3 et 90 kg/m3, de préférence entre 60 kg/m3 et 70 kg/m3. 2. Utilisation selon la revendication 1 dans laquelle les morceaux de roseaux présentent une taille hétérogène plus particulièrement au moins 30 % des morceaux de roseaux présentent une taille comprise entre 0,5 et 3 cm et au moins 30 % des morceaux de 10 roseaux présentent une taille comprise entre 4 et 6 cm. 3. Procédé de fabrication d'un élément de construction, comprenant au moins deux parois écartées l'une de l'autre en définissant entre elles un espace, lesdites parois étant assemblées l'une à l'autre , caractérisé en ce que ledit procédé comprend une étape consistant à remplir ledit espace avec un matériau d'isolation comprenant au moins 90 % 15 en poids par rapport au poids total dudit matériau, de morceaux de roseaux de taille comprise entre 0,5 et 6 cm, de façon telle que la densité dudit matériau d'isolation est comprise entre 40 kg/m3 et 90 kg/m3, de préférence entre 60 kg/m3 et 70 kg/m3. 4. Procédé selon la revendication 3 dans lequel les morceaux de roseaux présentent une taille hétérogène plus particulièrement au moins 30 % des morceaux de 20 roseaux présentent une taille comprise entre 0,5 et 3 cm et au moins 30 % des morceaux de roseaux présentent une taille comprise entre 4 et 6 cm. 5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4 dans lequel les morceaux de roseaux sont utilisés en vrac, le matériau d'isolation au moins thermique comprenant 100 % en poids de morceaux de roseaux de taille comprise entre 0,5 et 6 cm, par rapport au 25 poids total dudit matériau: 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, dans lequel les morceaux de roseaux sont utilisés en vrac avec au moins un matériau additionnel, le matériau d'isolation au moins thermique comprenant au moins 90 %, de préférence au moins 95 %, en poids de morceaux de roseaux de taille comprise entre 0,5 et 6 cm, par 30 rapport au poids total dudit matériau. 7. Procédé selon la revendication précédente dans lequel le matériau additionnel est choisi parmi toutes fibres végétales autres que le roseau.l 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, dans lequel l'étape de remplissage comprend une étape d'insufflation des morceaux de roseaux entre les deux parois préalablement assemblées entre elles. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 8 comprenant une étape de fixation de chaumes de roseaux sur l'une des parois de l'élément de construction, de sorte à constituer la face extérieure de l'élément de construction destinée à être en contact avec le milieu extérieur à la construction. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, dans lequel les morceaux de roseaux sont assemblés au moyen d'un liant, le matériau d'isolation au moins 10 thermique comprenant au moins 90 %, de préférence au moins 95 %,' en poids de morceaux dé roseaux de taille comprise entre 0,5 et 6 cm, par rapport au poids total dudit matériau. 11. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les morceaux de roseaux sont sous forme de tiges. 15 12. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les tiges de roseaux sont assemblées verticalement entre deux plaques d'un matériau pour la fabrication d'un élément préfabriqué. 13. Procédé selon la revendication 10 comprenant au préalable une étape de fabrication d'au moins une nappe du matériau d'isolation comprenant au moins 90 % en 20 poids de morceaux de roseaux de taille comprise entre 2 et 6 cm par rapport au poids total du matériau et au moins 5 à 10 % d'un liant adapté pour agglomérer les morceaux de roseaux, l'étape de remplissage consistant à recouvrir l'une des parois puis à assembler les deux parois entre elles. 14. Elément de construction obtenu selon le procédé selon l'une des 25 revendications 3 à13. 15. Elément de construction selon la revendication précédente, comprenant au moins deux modules disposés de façon contigüe, chacun des modules comprenant deux parois assemblées entre elles et écartées entre elles d'un espace rempli du matériau d'isolation au moins thermique comprenant au moins 90 %, de préférence 95 %, en poids 30 de morceaux de roseaux de taille comprise entre 0,5 à et 6 cm, par rapport au poids total dudit matériau.