Brevet FR3130300A1 — publié le 20230616

L’invention concerne un panneau de façade (1) composite préfabriqué comportant une paroi de structure (2), des nervures de renfort (3), et des blocs d’élégissement (4) disposés entre les nervures de renfort (3) pour combler les vides. Le panneau est caractérisé en ce que lesdites nervures longitudinales comportent une nervure inférieure de rive (31) alignée avec le bord inférieur (BI) du panneau, et une nervure supérieure décalée (32) avec le bord supérieur (BS) du panneau, les nervures latérales comportent deux nervures latérales d’extrémité (33), chacune décalée avec un des bords latéraux (BL) du panneau. En outre, lesdits blocs d’élégissement comportent un bloc supérieur de rive (41) aligné avec le bord supérieur (BS) du panneau, et deux blocs latéraux de rive (42), chacun aligné avec un des bords latéraux (BL) du panneau, pour créer respectivement des rupteurs de pont thermique par rapport à l’ossature du bâtiment. Figure pour l’abrégé : Fig 1 Panneau de façade composite préfabriqué et procédé de construction d’une façade d’un bâtiment La présente invention concerne un panneau de façade composite préfabriqué, défini au moins par une hauteur, une longueur, une épaisseur, une face externe, une face interne, deux bords latéraux, et deux bords longitudinaux, dont un bord inférieur et un bord supérieur, ledit panneau de façade composite comportant au moins une paroi de structure dont une des faces forme la face externe dudit panneau, des nervures de renfort solidaires de l’autre face de la paroi de structure, dont des nervures latérales et des nervures longitudinales, et des blocs d’élégissement disposés entre les nervures de renfort pour combler les vides. L’invention concerne également un procédé de construction d’une façade pour un bâtiment ayant une ossature comportant des poteaux et des poutres et/ou des dalles de plancher, procédé dans lequel on applique des panneaux de façade à l’extérieur de l’ossature pour créer une enveloppe de protection autour du bâtiment, chaque panneau de façade étant appliqué contre au moins deux poteaux et au moins deux poutres ou deux dalles de plancher. Les panneaux de façade, appelés également voiles verticaux, qui sont préfabriqués en béton existent depuis de nombreuses années. On trouve notamment des panneaux pleins en béton, panneaux nervurés en béton, panneaux en béton intégrant des blocs de matériau isolant, panneaux sandwichs en béton intégrant une couche de matériau isolant entre deux parois en béton liées par des entretoises, prémurs simples ou prémurs isolés comportant deux parois en béton liées par des entretoises, avec ou sans couche de matériau isolant, formant un coffrage pour recevoir du béton coulé en place, c’est-à-dire sur chantier. D’une manière générale, les panneaux de façade sont des éléments de construction non porteurs, qui reposent sur les planchers d’un bâtiment traditionnel pouvant comporter une ossature de type « poteaux/poutres », « poteaux/dalles », les dalles pouvant être des dalles en béton, en bois, en métal ou en tout autre matériau de construction compatible. Les panneaux de façade peuvent comporter un doublage rapporté sur chantier pour compléter la résistance thermique globale de la façade, et/ou améliorer l’esthétique de la façade par un revêtement extérieur de type enduit ou bardage. A ce jour et au regard des contraintes environnementales qui pèsent sur le domaine de la construction en général, les panneaux de façade préfabriqués en béton posent les problèmes suivants : • une empreinte carbone importante et non conforme aux évolutions règlementaires environnementales, • un poids rapporté important sur les planchers, qui induit un moment de flexion élevé conduisant à un surdimensionnement des planchers et de l’ensemble de l’ossature, • une difficulté à traiter les ponts thermiques, • des systèmes de fixation bridés, n’autorisant aucun jeu du panneau par rapport à l’ossature du bâtiment, et • dans certains cas, une nécessité de couler du béton en place. Les industriels de la préfabrication en béton sont confrontés à ces problématiques et cherchent à les résoudre en développant des solutions visant notamment à : • trouver un complexe de matériaux pour fabriquer un panneau de façade qui réponde aux objectifs triple que sont : une épaisseur minimale, une résistance thermique performante, une empreinte carbone faible, • traiter les ponts thermiques avec l’ossature du bâtiment, telle que poteaux et nez de dalles, • assembler efficacement le panneau de façade à l’ossature du bâtiment, • répondre aux exigences règlementaires en matière d’incendie et notamment au niveau des jonctions façades/planchers et façades/poteaux, • permettre une rapidité de mise en œuvre du panneau de façade sur chantier en termes de manutention et de pose, • entrer dans la filière sèche avec un panneau de façade qui ne nécessite pas de béton coulé en place. A ce jour, les solutions actuelles de panneaux de façade composite préfabriqués ne répondent pas ces objectifs. La présente invention vise à pallier les inconvénients des panneaux de façade préfabriqués en béton traditionnels, en proposant une nouvelle conception de panneau de façade composite préfabriqué qui offre un compromis entre tous les objectifs visés ci-dessus. Dans ce but, l'invention concerne un panneau de façade du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que lesdites nervures longitudinales comportent au moins une nervure inférieure de rive alignée avec le bord inférieur du panneau, et une nervure supérieure décalée avec le bord supérieur du panneau, en ce que les nervures latérales comportent au moins deux nervures latérales d’extrémité, chacune respectivement décalée avec un des bords latéraux du panneau, en ce que lesdits blocs d’élégissement comportent au moins un bloc supérieur de rive disposé entre ladite nervure supérieure décalée et ledit bord supérieur du panneau avec lequel il est aligné, et au moins deux blocs latéraux de rive, chacun respectivement disposé entre une desdites nervures latérales d’extrémité décalées et ledit bord latéral du panneau correspondant avec lequel il est aligné. Dans une forme préférée de l’invention, les nervures latérales d’extrémité et les blocs latéraux de rive s’étendent parallèlement entre eux et sur toute la hauteur du panneau. Les nervures latérales d’extrémité peuvent comporter chacune au moins un insert de levage. Le bloc supérieur de rive s’étend préférentiellement entre les deux nervures latérales d’extrémité sous la forme d’un bloc continu ou discontinu en fonction des variantes de réalisation. Dans la forme préférée de l’invention, les nervures longitudinales comportent au moins une nervure longitudinale intermédiaire située entre la nervure inférieure de rive et la nervure supérieure décalée, ladite nervure longitudinale intermédiaire s’étendant de manière continue ou discontinue et comportant au moins deux organes d’ancrage pour des étais disposés symétriquement par rapport à un axe vertical médian du panneau. De manière préférentielle, la partie courante du panneau, s’étendant entre les blocs latéraux de rive, la nervure inférieure de rive et le bloc longitudinal de rive, comporte au moins des nervures latérales intermédiaires et des blocs d’élégissement intermédiaires, qui peuvent être agencés en fonction de la présence ou non d’au moins une ouverture prévue dans ledit panneau de façade. Les blocs latéraux de rive et/ou le bloc supérieur de rive peuvent avantageusement présenter des propriétés physiques différentes des blocs d’élégissement intermédiaires, au moins en termes de densité et/ou de conductivité thermique. Dans la forme préférée de l’invention, la paroi de structure et les nervures de renfort sont réalisées à partir d’au moins un matériau de construction de structure choisi parmi un béton ordinaire, un béton à faible empreinte de dioxyde de carbone, un béton fibré, ou une combinaison d’au moins deux de ces matériaux. Les blocs d’élégissement sont avantageusement réalisés à partir de blocs pleins, mono matériau ou multi matériaux, dans au moins un matériau thermiquement isolant choisi parmi le béton de granulats de bois, le béton de fibres de bois, de miscanthus, de chènevotte de chanvre, la laine de bois, la laine de roche, le béton cellulaire, le polystyrène recyclé, ou une combinaison d’au moins deux de ces matériaux. Dans ce but également, l'invention concerne un procédé de construction du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que l’on utilise tout ou partie des panneaux de façade tels que définis ci-dessus, et en ce que l’on positionne chaque panneau de façade par rapport à l’ossature pour placer les blocs latéraux de rive en applique sur des poteaux, le bloc longitudinal de rive en applique sur une poutre ou un nez de dalle de plancher d’un étage N+1, et le bord inférieur du panneau sensiblement aligné avec le bord supérieur d’une poutre ou d’une dalle de plancher d’un étage N. Dans une forme préférée de l’invention, l’on fixe le panneau de façade aux poutres et/ou aux dalles de plancher par des cornières métalliques et des organes de fixation en prise avec d’une part la nervure inférieure de rive et d’autre part la nervure supérieure décalée dudit panneau. Avantageusement, la hauteur du bloc supérieur de rive est sensiblement égale à la hauteur de la poutre ou de la dalle de plancher pour former un rupteur de pont thermique, et la largeur des blocs latéraux de rive est au moins égale au côté correspondant des poteaux pour former un rupteur de pont thermique. La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante de plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : est une vue en plan d’un panneau de façade selon l’invention, vu de sa face interne, est une vue en coupe verticale d’une portion de façade d’un bâtiment assemblée à deux dalles de plancher superposées, obtenue avec des panneaux de façade selon la , est une vue en coupe horizontale d’une portion de façade d’un bâtiment assemblée à deux poteaux, obtenue avec des panneaux de façade selon la , est une vue agrandie du détail IV de la , montrant l’assemblage entre le panneau de façade et le nez d’une dalle de plancher, est une vue agrandie du détail V de la , montrant l’assemblage entre le panneau de façade et un poteau, est une vue agrandie du détail VI de la , montrant le panneau de façade seul, est une vue en plan du panneau de façade de la assemblée à une ossature d’un bâtiment de type poteaux-dalles, et est une vue en plan d’un panneau de façade selon une variante de l’invention, vu côté face intérieure, équipé d’une ouverture. Panneau de façade (1) composite préfabriqué, défini au moins par une hauteur (H), une longueur (L), une épaisseur (E), une face externe (FE), une face interne (FI), deux bords latéraux (BL), et deux bords longitudinaux, dont un bord inférieur (BI) et un bord supérieur (BS), ledit panneau de façade (1) composite comportant au moins une paroi de structure (2) dont une des faces forme la face externe (FE) dudit panneau, des nervures de renfort (3) solidaires de l’autre face de la paroi de structure (2), dont des nervures latérales et des nervures longitudinales, et des blocs d’élégissement (4) disposés entre les nervures de renfort (3) pour combler les vides, caractérisé en ce que lesdites nervures longitudinales comportent au moins une nervure inférieure de rive (31) alignée avec le bord inférieur (BI) du panneau, et une nervure supérieure décalée (32) avec le bord supérieur (BS) du panneau, en ce que les nervures latérales comportent au moins deux nervures latérales d’extrémité (33), chacune respectivement décalée avec un des bords latéraux (BL) du panneau, en ce que lesdits blocs d’élégissement comportent au moins un bloc supérieur de rive (41) disposé entre ladite nervure supérieure décalée (32) et ledit bord supérieur (BS) du panneau avec lequel il est aligné, et au moins deux blocs latéraux de rive (42), chacun respectivement disposé entre une desdites nervures latérales d’extrémité décalées et ledit bord latéral (BL) du panneau correspondant avec lequel il est aligné. Panneau de façade (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nervures latérales d’extrémité (33) et les blocs latéraux de rive (42) s’étendent parallèlement entre eux et sur toute la hauteur du panneau. Panneau de façade (1) selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les nervures latérales d’extrémité (33) comportent chacune au moins un insert de levage (6). Panneau de façade (1) selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le bloc supérieur de rive (41) s’étend entre les deux nervures latérales d’extrémité (33) sous la forme d’un bloc continu ou discontinu. Panneau de façade selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nervures longitudinales comportent au moins une nervure longitudinale intermédiaire (34) située entre la nervure inférieure de rive (31) et la nervure supérieure décalée (32), ladite nervure longitudinale intermédiaire (34) s’étendant de manière continue ou discontinue et comportant au moins deux organes d’ancrage (5) pour des étais disposés symétriquement par rapport à un axe vertical médian du panneau. Panneau de façade (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la partie courante du panneau, s’étendant entre les blocs latéraux de rive (42), la nervure inférieure de rive (31) et le bloc supérieur de rive (41), comporte au moins des nervures transversales intermédiaires (35) et des blocs intermédiaires (43) agencés en fonction de la présence ou non d’au moins une ouverture (12) prévue dans ledit panneau de façade (1). Panneau de façade (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les blocs latéraux de rive (42) et/ou le bloc supérieur de rive (41) ont des propriétés physiques différentes des blocs intermédiaires (43), au moins en termes de densité et/ou de conductivité thermique. Panneau de façade (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la paroi de structure (2) et les nervures de renfort (3) sont réalisées à partir d’au moins un matériau de construction de structure choisi parmi un béton ordinaire, un béton à faible empreinte de dioxyde de carbone, un béton fibré, ou une combinaison d’au moins deux de ces matériaux. Panneau de façade (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les blocs d’élégissement (4) sont réalisés à partir de blocs pleins, mono matériau ou multi matériaux, dans au moins un matériau thermiquement isolant choisi parmi le béton de granulats de bois, le béton de fibres de bois, de miscanthus, de chènevotte de chanvre, la laine de bois, la laine de roche, le béton cellulaire, le polystyrène recyclé, ou une combinaison d’au moins deux de ces matériaux. Procédé de construction d’une façade pour un bâtiment ayant une ossature comportant des poteaux (10) et des poutres et/ou des dalles (11) de plancher, procédé dans lequel on applique des panneaux de façade (1) à l’extérieur de l’ossature pour créer une enveloppe de protection autour du bâtiment, chaque panneau de façade (1) étant appliqué contre au moins deux poteaux (10) et au moins deux poutres ou deux dalles (11) de plancher, caractérisé en ce que l’on utilise tout ou partie des panneaux de façade (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, et en ce que l’on positionne chaque panneau de façade (1) par rapport à l’ossature pour placer les blocs latéraux de rive (42) en applique sur des poteaux (10), le bloc supérieur de rive (41) en applique sur une poutre ou un nez de dalle (11) de plancher d’un étage N+1, et le bord inférieur (BI) du panneau aligné avec le bord supérieur d’une poutre ou d’une dalle (11) de plancher d’un étage N. Procédé de construction selon la revendication 10, caractérisé en ce que l’on fixe le panneau de façade (1) aux poutres et/ou aux dalles (11) de plancher par des cornières métalliques (8) et des organes de fixation en prise avec d’une part la nervure inférieure de rive (31) et d’autre part la nervure supérieure décalée (32). Procédé de construction selon la revendication 10, caractérisé en ce que la hauteur du bloc supérieur de rive (41) est égale à la hauteur de la poutre ou de la dalle (11) de plancher pour former un rupteur de pont thermique. Procédé de construction selon la revendication 10, caractérisé en ce que la largeur des blocs latéraux de rive (42) est au moins égale au côté correspondant des poteaux (10) pour former un rupteur de pont thermique.