Brevet FR3127508A1 — publié le 20230331

La présente invention concerne un dispositif (1) de panneau vitré pour bâtiment, comprenant une paroi (2) vitrée extérieure et une paroi (3) vitrée intérieure, une armature (4) de fixation des parois (2,3) avec une structure (100) dudit bâtiment, ménageant une cavité (5) entre elles avec ladite paroi (2) vitrée extérieure inclinée par rapport à un plan médian longitudinal dudit panneau (1), ladite cavité (5) étant convergente vers un bord (20) vers une alvéole (6) communicante et débouchant au niveau d'une ouverture vers la paroi (3) extérieure, ladite alvéole (6) étant pourvue au moins d'une isolation (60) acoustique, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un bouclier phonique et/ou thermique, implanté en partie supérieure et/ou inférieure de ladite armature (4), orienté vers le centre dudit dispositif, selon une pente s'évasant par rapport audit plan médian longitudinal dudit panneau (1). Figure pour l'abrégé : Fig. 3 Dispositif de panneau vitré et procédé d'implantation associé La présente invention entre dans le domaine de la construction de bâtiments et concerne un dispositif de panneau vitré. L'invention trouvera son application dans l'implantation de panneaux, notamment en façade de bâtiment, préférentiellement de type mur-rideau. Rappelons que le terme générique « mur-rideau » correspond à une façade de type légère, assurant la fermeture de l'enveloppe d'un bâtiment, sans participer à sa structure porteuse. Un mur-rideau comprend une pluralité de parois indépendantes destinées à être reliées entre elles par une armature ou « châssis », ledit châssis étant rapporté en fixation sur la structure du bâtiment. Plus avant, l'invention concerne spécifiquement un dispositif de panneau dont les parois sont vitrées, ci-après aussi dénommé « panneau vitré ». A l'heure actuelle, il existe une grande diversité de panneaux vitrés, avec différents châssis et parois, en fonction de la construction à réaliser devant résister à de nombreuses contraintes, notamment liées aux intempéries comme la pluie et le vent, aux séismes, au feu et aux explosions, ainsi qu'à l'infiltration et l'exfiltration de l'air. De surcroît, les panneaux doivent assurer une isolation acoustique et thermique, afin de limiter les nuisances sonores ainsi que les déperditions énergétiques entre l'extérieur et l'intérieur du bâtiment. Dans ce cadre, un panneau vitré existant comprend au moins deux parois vitrées, séparées par une cavité. On notera que chaque paroi vitrée ou « vitrage » peut être simple, double ou triple avec plusieurs vitres espacées, voire laminée de plusieurs feuilles accolées. Dans le cas d'un double ou triple vitrage, l'assemblage des vitres permet d'obtenir des caractéristiques isolantes, notamment par la mise en dépression ou l'introduction d'un gaz inerte au sein de l'espace scellé hermétiquement situé entre les vitres. Un vitrage peut être armé, trempé ou encore feuilleté. En outre, un vitrage peut être transparent ou translucide, teinté, ou encore opaque, voire réfléchissant, par traitement lors de la fabrication des vitres ou du vitrage lui-même. Un panneau vitré comprend donc au moins une paroi extérieure, essentiellement soumise aux contraintes climatiques, et une paroi intérieure, au contact de l'environnement interne du bâtiment, comme notamment le chauffage et la climatisation. La cavité permet de compenser les différences de comportements entre les parois faces à leurs contraintes respectives, servant de tampon séparateur entre l'extérieur et l'intérieur du bâtiment. En particulier, un panneau vitré connu comprend au moins deux parois extérieure et intérieure montées en fixation sur les différents éléments du châssis, de façon parallèle entre elles. En particulier, le châssis peut comprendre des éléments, fixés sur la structure du bâtiment ou entre eux, formant un entretoisement qui assure le parallélisme entre les vitrages. Du fait de ce parallélisme, un panneau vitré subit des contraintes acoustiques et thermiques spécifiques, notamment en fonction de l'incidence des forces considérées. Tout d'abord, en considérant les contraintes acoustiques subies par la paroi extérieure, les ondes incidentes sont susceptibles de traverser le vitrage et pénétrer la cavité, générant une nuisance sonore répercutée à la paroi interne. Cette pénétration est d'autant plus grande que l'incidence est normale par rapport à la face extérieure de la paroi extérieure, ce qui est souvent le cas lors d'une implantation verticale d'un panneau vitré. Afin de limiter le niveau sonore de cette nuisance, la solution actuelle consiste à augmenter l'épaisseur des vitres de la paroi extérieure, voire de rajouter des vitres, pour tenter d'atténuer la pénétration. Il en résulte un surcoût considérable, en terme financier mais aussi de consommation d'énergie au moment de la fabrication. De surcroît, le panneau est d'autant plus lourd, nécessitant d'adapter le châssis en conséquence. Afin de limiter l'angle d'incidence depuis l'extérieur, il existe un panneau vitré, dont la paroi intérieure est inclinée par rapport à la paroi extérieure verticale, comme décrit dans le document BE 676 258, dont le vitrage comprend une vitre intérieure inclinée par rapport à une vitre extérieure verticale. La cavité formée entre les parois est convergente vers un côté interne de ladite cavité, orientant les ondes sonores provenant de l'intérieur vers ce côté. Dès lors, un matériau isolant est placé le long de ce côté, directement ou au sein d'une alvéole fermée, assurant l'atténuation des ondes acoustiques vers lequel elles sont dirigées et enfermées. Par ailleurs, en considérant les contraintes thermiques, en cas de différentiel significatif de température entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment, l'augmentation du vitrage reste une solution préconisée, ainsi que l'adjonction d'une isolation thermique disposée essentiellement sur le pourtour de la cavité dans le cas de vitrage translucides, voire une rupture des ponts thermiques entre les éléments du châssis supportant la paroi extérieure et la paroi intérieure. La prise en compte de ces aspects complexifie considérablement l'implantation des panneaux vitrés, augmentant d'autant les coûts y relatifs. De façon connexe, lors de la superposition de plusieurs vitrages au sein d'un même panneau, la masse cumulée nécessite d'augmenter la résistance des panneaux inférieurs et, de fait, l'épaisseur des parois vitrées. De surcroît, la pression interne applique une force horizontale et transversale à environ un tiers de la hauteur total du panneau vitrée. Afin d'éviter une déformation du vitrage inférieur, une solution consiste donc à répartir cette charge au travers de l'armature, ce qui complexifie la conception et l'implantation d'un tel panneau. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients de l’état de la technique en proposant d'améliorer les comportements entre les parois extérieure et intérieure, en particulier face aux contraintes acoustiques et thermiques subies par chacune d'entre elles. Pour ce faire, l'invention concerne un dispositif de panneau vitré pour bâtiment dont au moins la paroi extérieure présente une inclinaison par rapport au plan médian longitudinal dudit panneau. En premier lieu, cette inclinaison permet de ménager une cavité présentant une section convergente, ayant pour effet de guider vers un bord du panneau au moins les ondes acoustiques traversant la paroi extérieure, tout aussi bien que celles provenant de l'intérieur. De surcroît, ledit bord comprend une alvéole prévue communicante avec le volume interne de la cavité entre les parois extérieure et intérieure, ainsi que débouchant au niveau d'une ouverture vers l'extérieur. Cette alvéole ouverte permet de canaliser les ondes acoustiques, mais aussi de les atténuer au travers d'un absorbant phonique implanté au niveau de ladite alvéole. De surcroît, afin de limiter la pénétration des ondes extérieures par l'alvéole ouverte et d'assurer la circulation vers l'extérieur des ondes canalisées par la cavité et atténuées lors de leur passage par l'alvéole, avantageusement, l'invention prévoit d'implanter des boucliers selon une implantation et une conception spécifique, rapportés sur l'extérieur et/ou l'intérieur de l'armature de fixation des parois extérieure et intérieure. Ainsi, l'invention peut prévoir des boucliers phoniques, en partie extérieure en vis-à-vis de ladite ouverture de l'alvéole. De plus, l'implantation et la conception spécifiques de tels boucliers phoniques assurent, d'une part, une orientation des ondes acoustiques lors de leur expulsion depuis ladite alvéole et, d'autre part, une protection contre des ondes extérieures, pour éviter leur pénétration depuis l'extérieur vers l'intérieur de ladite alvéole. De surcroît, l'orientation et l'implantation des boucliers phoniques entre eux génère une zone de dépression, par rapport aux ondes incidentes extérieures, améliorant l'extraction des ondes acoustiques depuis l'alvéole et l'intérieur vers l'extérieur. Ainsi, de façon alternative ou combinée, l'invention peut prévoir des boucliers thermiques, en partie intérieure en vis-à-vis de la partie inférieure de la paroi intérieure. De plus, l'implantation et la conception spécifiques de tels boucliers thermiques assurent une protection de l'air provenant de l'intérieur de la pièce vers la surface de déperdition de ladite paroi intérieure, impactant ainsi la remontée naturel du flux d'air le long de cette paroi intérieure. En effet, l'invention prend en considération la masse de l'air de la pièce, dépendant essentiellement de sa hauteur, qui induit une force horizontale depuis l'intérieur vers l'extérieur, cette force se situant essentiellement dans le tiers inférieur de ladite pièce, selon une transposition de la théorie de Coulomb de la pression active ou « pression des terres », souvent dénommé « triangle de Coulomb ». Cette force horizontale appliquée à la masse de l'air crée un flux horizontal en partie basse de la pièce, orienté vers le panneau vitré. Ainsi en position un bouclier thermique en partie inférieure et le long de la paroi intérieure, le flux d'air induit est détourné, limitant les déperditions thermiques au contact de ladite paroi intérieure. En outre, de tels boucliers thermiques permettent aussi de réorienter une partie des ondes sonores provenant de l'intérieur de la pièce. Pour ce faire, selon l'invention, le dispositif de panneau vitré pour bâtiment comprend - au moins une paroi vitrée extérieure, - au moins une paroi vitrée intérieure, - une armature de fixation de ladite paroi vitrée extérieure et de ladite paroi vitrée intérieure avec une structure dudit bâtiment, ladite armature de fixation ménageant une cavité entre ladite paroi vitrée extérieure et ladite paroi vitrée intérieure, - au moins ladite paroi vitrée extérieure étant inclinée par rapport à un plan médian longitudinal dudit panneau, - ladite cavité étant orientée de façon convergente vers un bord dudit panneau, - au moins une alvéole communicant avec ladite cavité au niveau dudit bord et débouchant au niveau d'une ouverture vers la paroi extérieure, ladite alvéole étant pourvue au moins d'une isolation acoustique. Le dispositif se caractérise en ce qu'il comprend : - au moins un bouclier phonique et/ou thermique, - ledit au moins un bouclier étant implanté en partie supérieure et/ou inférieure de ladite armature, - ledit au moins un bouclier étant orienté vers le centre dudit dispositif, selon une pente s'évasant par rapport audit plan médian longitudinal dudit panneau. Selon des caractéristiques additionnelles, non limitatives, ladite cavité peut être orientée de façon convergente vers le bord supérieur dudit panneau. Selon un mode de réalisation, ledit au moins un bouclier comprend un profilé avec une section évasée depuis une extrémité de fixation avec ladite armature, vers avec une extrémité distale. Ladite extrémité distale peut comprendre un chant concave. Le dispositif peut comprendre un bouclier phonique implanté extérieurement et en partie supérieure de ladite armature, ladite extrémité de fixation étant montée sur ladite armature, au-dessus de l'ouverture de l'alvéole, ledit bouclier phonique étant orienté vers le bas, en recouvrement de ladite ouverture. Ledit bouclier phonique peut aussi comprendre un diffuseur, ledit diffuseur étant monté sur ladite armature, au-dessous de l'ouverture de ladite alvéole, ledit diffuseur étant orienté vers l'extrémité distale dudit bouclier phonique. Le dispositif peut comprendre un bouclier thermique étant implanté intérieurement et en partie inférieure de ladite armature. Ladite paroi vitrée intérieure peut être verticale ou inclinée par rapport au plan médian longitudinal. Ladite ouverture de l'alvéole peut être refermée par une surface de déperdition. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées, dans lesquelles : représente schématiquement une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un dispositif de panneau vitré, implanté au niveau d'une façade d'un bâtiment, montrant notamment une paroi intérieure et une paroi extérieure inclinée par rapport à ladite paroi intérieure ; représente schématiquement une vue selon une coupe verticale d'un autre mode de réalisation d'un panneau vitré, montrant notamment deux paroi extérieures superposées et deux parois intérieures superposées, seule la paroi extérieure inférieure étant inclinée ; représente schématiquement une vue selon une coupe verticale d'un détail supérieur d'un mode de réalisation d'un panneau vitré, montrant notamment, pour une paroi vitrée extérieure inclinée, l'extrémité convergente de la cavité débouchant au sein de l'alvéole, ainsi qu'un bouclier phonique en recouvrement partiel de l'ouverture de l'alvéole ; représente schématiquement une vue similaire à la d'un autre mode de réalisation d'un panneau vitré, montrant notamment une alvéole selon une autre inclinaison de la paroi vitrée extérieure par rapport à ladite paroi vitrée intérieure ; représente schématiquement une vue similaire à la d'un autre mode de réalisation d'un panneau vitré, montrant notamment un bouclier comprenant un déflecteur ; représente schématiquement une vue selon une coupe verticale d'un détail supérieur d'un autre mode de réalisation d'un panneau vitré, montrant notamment, les deux parois vitrées extérieure et intérieure inclinées par rapport au plan médian s'étendant verticalement ; et représente schématiquement une vue selon une coupe verticale d'un détail supérieur d'un autre mode de réalisation d'un panneau vitré, montrant notamment, pour une paroi vitrée extérieure parallèle par rapport au plan médian incliné par rapport à la verticale, la paroi vitrée extérieure inclinée par rapport audit plan et par rapport à ladite paroi vitrée intérieure, elle aussi inclinée, ainsi qu'un bouclier phonique pourvu d'un déflecteur avec des configurations spécifiques ; représente schématiquement une vue selon une coupe verticale d'un détail inférieur d'un autre mode de réalisation d'un panneau vitré, montrant notamment, une paroi extérieure inclinée par rapport à une paroi intérieure verticale, ainsi qu'un bouclier thermique ; et représente schématiquement une vue selon une coupe verticale d'un détail inférieur d'un autre mode de réalisation d'un panneau vitré, montrant notamment, des parois extérieure et intérieure inclinées par rapport à un plan médian vertical. Dispositif (1) de panneau vitré pour bâtiment, comprenant : - au moins une paroi (2) vitrée extérieure, - au moins une paroi (3) vitrée intérieure, - une armature (4) de fixation de ladite paroi (2) vitrée extérieure et de ladite paroi (3) vitrée intérieure avec une structure (100) dudit bâtiment, ladite armature (4) de fixation ménageant une cavité (5) entre ladite paroi (2) vitrée extérieure et ladite paroi (3) vitrée intérieure, - au moins ladite paroi (2) vitrée extérieure étant inclinée par rapport à un plan médian longitudinal dudit panneau (1), - ladite cavité (5) étant orientée de façon convergente vers un bord (20) dudit panneau (1), - au moins une alvéole (6) communicant avec ladite cavité (5) au niveau dudit bord et débouchant au niveau d'une ouverture vers la paroi (2) extérieure, ladite alvéole (6) étant pourvue au moins d'une isolation (60) acoustique, caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins un bouclier (8,9) phonique et/ou thermique, - ledit au moins un bouclier (8,9) étant implanté en partie supérieure et/ou inférieure de ladite armature (4), - ledit au moins un bouclier (8,9) étant orienté vers le centre dudit dispositif (1), selon une pente s'évasant par rapport audit plan médian longitudinal dudit panneau (1). Dispositif (1) de panneau vitré selon la revendication précédente, caractérisé en ce que - ladite cavité (5) est orientée de façon convergente vers le bord supérieur dudit panneau (1). Dispositif (1) de panneau vitré selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que - ledit au moins un bouclier (8,9) comprend un profilé avec une section évasée depuis une extrémité de fixation avec ladite armature (4), vers une extrémité distale (80,90). Dispositif (1) de panneau vitré selon la revendication 3, caractérisé en ce que - ladite extrémité (80,90) distale comprend un chant concave. Dispositif (1) de panneau vitré selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend - un bouclier (8) phonique implanté extérieurement et en partie supérieure de ladite armature (4), - ladite extrémité de fixation étant montée sur ladite armature (4), au-dessus de l'ouverture de l'alvéole (6), - ledit bouclier (8) phonique étant orienté vers le bas, en recouvrement de ladite ouverture. Dispositif (1) de panneau vitré selon la revendication précédente, caractérisé en ce que - ledit bouclier (8) phonique comprend un diffuseur (81), - ledit diffuseur (81) étant monté sur ladite armature (4), au-dessous de l'ouverture de ladite alvéole (6), - ledit diffuseur (81) étant orienté vers l'extrémité (80) distale dudit bouclier (8) phonique. Dispositif (1) de panneau vitré selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend - un bouclier (9) thermique étant implanté intérieurement et en partie inférieure de ladite armature (4). Dispositif (1) de panneau vitrée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que - ladite paroi (3) vitrée intérieure est verticale ou est inclinée par rapport au plan médian longitudinal. Dispositif (1) de panneau vitré selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que - ladite ouverture de l'alvéole (6) est refermée par une surface de déperdition.