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CA 02709833 2010-06-15
WO 2009/081049 PCT/FR2008/052358
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FACADE SEMI-RIDEAU
La présente invention est relative aux façades de bâtiments.
A l'heure actuelle, de nombreuses façades sont réalisées par maçonnerie
en petits éléments et/ou béton banché.
Ces façades sont relativement lourdes, et d'une mise en oeuvre pénible
dans certains cas.
Elles ne procurent pas de traitement satisfaisant des ponts thermiques aux
interfaces avec la structure et aux points singuliers (balcons, loggias,
décrochements ...) que ce soit en isolation thermique par l'intérieur ou par
l'extérieur.
En fin de vie du bâtiment, ces façades sont nécessairement démolies ; leur
déconstruction est impossible.
Les tentatives de mise au point de façades légères notamment semi-rideau
n'ont jusqu'à présent pas donné satisfaction à l'ensemble des exigences :
- limitation des ponts thermiques à un niveau raisonnable,
- intégration de parties opaques comme vitrées,
- étanchéité et imperméabilité à l'air suffisantes,
- adaptabilité à divers types de construction,
- coût de construction contenu.
Ces problèmes ont été résolus par l'invention qui, en particulier :
- permet le traitement de l'intégralité de la façade d'un immeuble, parties
opaques et parties vitrées,
- met à disposition une façade totalement (et a fortiori partiellement)
déconstructible,
- d'un coût particulièrement avantageux, eu égard à la construction et en
fonctionnement.
D'excellents niveaux d'isolation thermique et acoustique peuvent être
atteints.
A cet effet, l'invention a pour objet une façade de bâtiment comprenant
essentiellement dans l'ordre
- une enveloppe extérieure faite d'éléments de façade,
- un pare-pluie,
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- des éléments profilés de maintien et support fixés aux nez de plancher
en position verticale,
- un système d'isolation thermique comprenant un premier isolant en
avant des nez de plancher et un second isolant intérieur entre
planchers,
- un pare-vapeur, et
- un parement intérieur
caractérisée en ce que le premier isolant est sensiblement continu sur la
surface de la façade, en particulier essentiellement sans poche d'air, deux
lés
adjacents de ce premier isolant étant séparés par une surface plane desdits
éléments profilés en saillie devant les nez de plancher.
La nature des éléments de façade constituant l'enveloppe extérieure n'est
pas limitée. Il peut s'agir par exemple d'une paroi métallique (tôle pouvant
être
ondulée ...) ou d'un parement en bois. Ces éléments de façade ou autrement dit
ce parement extérieur sont avantageusement fixés sur des profilés verticaux
(qui
peuvent notamment être formés de pannes Z ) fixés eux-mêmes sur lesdits
éléments profilés, par-dessus le pare-pluie, ou sur une ossature horizontale
fixée
sur ces profilés verticaux ou pannes Z verticales. Une lame d'air occupe toute
la
profondeur des pannes Z, par exemple 2 cm.
Ainsi constitue-t-on entre le pare-pluie et le parement extérieur une lame
d'air avantageusement d'au moins 2 cm d'épaisseur (présence possible d'une
circulation verticale d'air), dans le volume correspondant à la profondeur des
profilés verticaux sur lesquels est fixé le parement extérieur.
Le pare-pluie, constitué d'une feuille souple de matière plastique, est fixé
sur la face extérieure desdits éléments profilés. Alternativement, une plaque
de
bois, ou OSB (oriented strain board), ou équivalent, peut être intercalée
entre
éléments profilés et pare-pluie, afin d'améliorer la performance acoustique de
la
façade.
Ces derniers sont fixés aux nez de plancher par tout procédé adapté, de
manière particulièrement pratique par l'extérieur dont plusieurs modes seront
détaillés dans la suite.
Ledit premier isolant occupe de préférence la quasi-totalité du volume
correspondant à la profondeur desdits éléments profilés. Il n'est pas
nécessaire
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que l'épaisseur d'isolant soit exactement la même que la profondeur desdits
éléments profilés. Il est essentiel en revanche que la surface de la façade
soit
couverte d'une couche d'isolant la plus continue possible. Ainsi, la couche de
ce
premier isolant n'est interrompue, entre deux lés adjacents, que sur
l'épaisseur
d'une paroi fine, perpendiculaire à la façade, desdits éléments profilés.
Les possibilités d'agencement du second isolant intérieur entre planchers,
du pare-vapeur et dudit parement, constituant un système d'isolation
intérieure,
sont multiples, et plusieurs exemples en sont détaillés dans la suite.
La façade de bâtiment de l'invention offre de très bonnes propriétés
mécaniques, au niveau actuellement requis en terme de résistance aux chocs, ou
relativement aux nacelles de nettoyage par exemple, ou aux effets de séismes
pour des bâtiments d'habitation situés dans des zones à risque moyen et dont
la
hauteur n'excède pas 28 mètres, notamment.
L'intégration de parties opaques et vitrées est aisée, la facilité de mise en
oeuvre de types et styles les plus variés de construction est grande.
L'étanchéité à l'air, obtenue grâce à la pose d'un film pare-vapeur
indépendant, est bonne ; une isolation thermique et acoustique excellente peut
être obtenue.
La façade de l'invention est aisément déconstructible, son coût de
fabrication modéré.
De préférence, lesdits éléments profilés présentent
- une surface plane arrière d'appui sur au moins un nez de plancher et
d'appui et/ou fixation d'un système d'isolation intérieure,
- une surface plane avant de support et fixation du pare-pluie et des
éléments de façade, et
- une surface plane médiane reliant les surfaces planes arrière et avant.
Dans une réalisation simple et pratique, les surfaces planes arrière et
avant sont dans des plans parallèles au plan principal de la façade, et la
surface
plane médiane dans un plan vertical perpendiculaire à ce dernier. Ainsi des
lés
d'isolant, de formes sensiblement parallélépipédiques, peuvent-ils être posés
de
part et d'autre de ladite surface plane médiane de façon à maximiser l'espace
occupé par l'isolant.
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Dans une première variante de cette réalisation particulière, la surface
plane arrière est située d'un seul côté du plan de la surface plane médiane.
On
peut alors facilement fixer, par vissage par exemple, ladite surface plane
médiane
à une équerre située du côté de cette dernière où n'est pas la surface plane
arrière. Cette fixation est aisément effectuée de l'extérieur du bâtiment,
l'équerre
ayant été préalablement fixée au nez de plancher dans les mêmes conditions.
On peut citer trois modes de réalisation particulièrement pratiques.
Selon le premier mode, ladite surface plane avant est positionnée du même
côté de la surface plane médiane que la surface plane arrière : le profilé est
sensiblement en U, ou en C (présence d'ailes de retour aux bords du profilé).
Selon le second mode, ladite surface plane avant est positionnée
uniquement du côté de la surface plane médiane où ne se trouve pas la surface
plane arrière : le profilé peut être approximativement dit en Z (deux branches
voisines du Z étant perpendiculaires).
Selon le troisième mode, la surface plane avant est positionnée des deux
côtés de la surface plane médiane.
Dans une seconde variante, pouvant se cumuler avec la première, lesdits
éléments profilés sont essentiellement inscrits dans des profilés en H. On
entend
par là qu'ils sont des profilés en H, ou n'en diffèrent que par la suppression
d'une
partie d'extrémité ¨ ainsi retrouve-t-on en particulier les formes des trois
modes
de ladite première variante.
Les profilés en H peuvent aisément être fixés aux nez de plancher par
l'extérieur. Il suffit de fixer d'abord sur le nez de plancher une console de
fixation
munie d'une première partie à fixer sur la surface plane médiane d'un premier
profilé en H (supérieur) et d'une seconde partie à fixer sur la surface plane
médiane d'un second profilé en H (inférieur). Ladite surface plane avant des
éléments profilés recouvre un des deux bords latéraux d'un panneau ou lé dudit
premier isolant, ou deux tels bords latéraux de panneaux ou lés voisins.
Lesdits éléments profilés sont constitués de tout matériau offrant les
propriétés mécaniques élevées requises à épaisseurs ¨ et poids ¨ raisonnables
:
on peut citer un métal, en particulier l'aluminium et, de préférence, une
matière
plastique renforcée. Cette dernière procure d'excellentes caractéristiques
mécaniques à faibles sections de parois des profilés, de bonnes performances
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d'isolation ¨ elle résout le problème des ponts thermiques au niveau des nez
de
planchers ¨, des bonnes propriétés vis-à-vis du feu. Ces avantages seront
détaillés dans la suite.
Avantageusement, les éléments profilés sont en composite pultrudé de
résine et fibres de verre, notamment continues et/ou sous forme de mats. On
peut
employer comme résine une résine acrylique, polyester, vinylester ou époxy.
Ces matériaux offrent les propriétés mécaniques requises.
Ce sont d'excellents isolants thermiques ¨ conductivité thermique de l'ordre
de 0,2 W/mK ¨ aptes à résoudre les problèmes de ponts thermiques. Ce sont
également d'excellents isolants électriques.
Ils ont une très bonne tenue au feu, sont autoextinguibles et n'émettent pas
de fumée toxique en cas d'incendie, pour nombre d'entre eux.
A titre indicatif, l'épaisseur des parois des éléments profilés est de l'ordre
de 4 à 10 mm, ce qui assure notamment une continuité satisfaisante de la
couche
isolante constituée de la juxtaposition de lés de part et d'autre de ladite
paroi
médiane.
De préférence, lesdits premier et second isolants sont choisis parmi des
isolants à base de fibres minérales tels que laine de verre, laine de roche,
de
fibres végétales tels que laine de chanvre, lin, coton, ou d'origine animale
tels
que laine de mouton.
Ledit parement intérieur est de préférence à base d'une plaque de plâtre
(de type BA 25 ou plus épaisse) ou de plusieurs superposées (au moins deux BA
13...).
L'invention a également pour objet un ensemble de composants tels que
décrits précédemment pour réaliser une telle façade.
L'invention sera mieux comprise dans la description qui suit des dessins en
annexe, dans lesquels les figures 1 à 8 représentent schématiquement en
perspective les étapes successives de construction d'une façade de
l'invention.
Sur la Figure 1 sont représentés deux nez de planchers 0 voisins. Il est
cependant précisé que la façade de l'invention est parfaitement adaptée à une
construction sur un plus grand nombre d'étages.
On fixe sur les nez de planchers 0 des profilés 1 en position verticale, à
intervalles réguliers de 600 mm.
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d'isolation ¨ elle résout le problème des ponts thermiques au niveau des nez
de
planchers ¨, des bonnes propriétés vis-à-vis du feu. Ces avantages seront
détaillés dans la suite.
Avantageusement, les éléments profilés sont en composite pultrudé de
résine et fibres de verre, notamment continues et/ou sous forme de mats. On
peut
employer comme résine une résine acrylique, polyester, vinylester ou époxy.
Ces matériaux offrent les propriétés mécaniques requises.
Ce sont d'excellents isolants thermiques - conductivité thermique de l'ordre
de 0,2 VV/mK ¨ aptes à résoudre les problèmes de ponts thermiques. Ce sont
également d'excellents isolants électriques.
Ils ont une très bonne tenue au feu, sont autoextinguibles et n'émettent pas
de fumée toxique en cas d'incendie, pour nombre d'entre eux.
A titre indicatif, l'épaisseur des parois des éléments profilés est de l'ordre
de 4 à 10 mm, ce qui assure notamment une continuité satisfaisante de la
couche
isolante constituée de la juxtaposition de lés de part et d'autre de ladite
paroi
médiane.
De préférence, lesdits premier et second isolants sont choisis parmi des
isolants à base de fibres minérales tels que laine de verre, laine de roche,
de
fibres végétales tels que laine de chanvre, lin, coton, ou d'origine animale
tels que
laine de mouton.
Ledit parement intérieur est de préférence à base d'une plaque de plâtre
(de type BA 25 ou plus épaisse) ou de plusieurs superposées (au moins deux BA
13 ...).
L'invention a également pour objet un ensemble de composants tels que
décrits précédemment pour réaliser une telle façade.
Selon un aspect, l'invention se rapporte à une façade de bâtiment
comprenant :
- une enveloppe extérieure faite d'éléments de façade;
- un pare-pluie;
- des éléments profilés fixés aux nez de plancher en position verticale,
chaque élément profilé présentant une surface plane arrière;
- un système d'isolation thermique comprenant un premier isolant en avant
des nez de plancher et un système d'isolation intérieur comprenant un
second isolant disposé verticalement entre planchers et intérieurement
par rapport aux nez de plancher;
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5a
- un pare-vapeur; et
- un parement intérieur,
dans laquelle le premier isolant est sensiblement continu sur la surface de la
façade, essentiellement sans poches d'air,
dans laquelle deux lés adjacents du premier isolant sont séparés par une
surface latérale plane des éléments profilés en saillie devant les nez de
plancher,
dans laquelle chaque surface plane arrière est attachée à au moins un nez de
plancher et est en contact avec ou attachée au système d'isolation intérieur,
et
dans laquelle l'enveloppe extérieure, le pare-pluie, les éléments profilés et
le
premier isolant, le second isolant, le pare-vapeur, et le parement intérieur
sont
disposés successivement.
Selon un autre aspect, l'invention se rapporte à un ensemble pour la
réalisation
d'une façade de bâtiment, comprenant :
- des éléments de façade;
- un pare-pluie;
- des éléments profilés et des moyens de fixation desdits éléments profilés
aux nez de plancher en position verticale, avec un écart entre les
éléments profilés et les nez de plancher;
- un système d'isolation thermique comprenant un premier isolant en
position externe et en avant des nez de plancher et un second isolant en
position verticale entre les planchers, à l'intérieur des nez de plancher, et
adjacent au premier isolant et à une surface plane arrière des éléments
profilés;
- un pare-vapeur; et
- un parement intérieur,
dans lequel les éléments profilés reçoivent le premier isolant en couche
sensiblement continue sur la surface de la façade et essentiellement sans
poches d'air,
dans lequel les éléments profilés ont une surface plane latérale en saillie
devant les nez de plancher et séparant deux lés adjacents du second isolant,
et
dans lequel les éléments de façade, le pare-pluie, les éléments profilés et le
premier isolant, le second isolant, le pare-vapeur, et le parement intérieur
sont
disposés successivement.
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5b
L'invention sera mieux comprise dans la description qui suit des dessins en
annexe, dans lesquels les figures 1 à 8 représentent schématiquement en
perspective les étapes successives de construction d'une façade de
l'invention.
Sur la Figure 1 sont représentés deux nez de planchers 0 voisins. Il est
cependant précisé que la façade de l'invention est parfaitement adaptée à une
construction sur un plus grand nombre d'étages.
On fixe sur les nez de planchers 0 des profilés 1 en position verticale, à
intervalles réguliers de 600 mm.
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Les profilés 1 sont en U : chacun comporte une concavité non visible
située, pour les profilés en premier plan, du côté gauche.
Chaque profilé 1 comporte une surface plane arrière la et avant lb
parallèles, reliées l'une à l'autre par une surface plane médiane 1 c qui leur
est
perpendiculaire. Cette dernière a une largeur d'environ 120 mm, et une
épaisseur
de 6 mm.
Les profilés 1 peuvent être en résine polyester renforcée de fibres de verre
continues, et de mats de fibres de verre.
Les profilés 1 sont fixés aux nez de plancher 0 par l'intermédiaire
d'équerres 2. Les nez de plancher 0 pouvant ne pas être parfaitement à
l'aplomb
les uns des autres, ce mode de fixation des profilés 1 est compatible avec une
absence de contact de ceux-ci 1 et d'un nez de plancher 0, c'est-à-dire avec
une
distance non nulle ¨ mais faible ¨ d'un profilé 1 à un nez de plancher 0.
Les équerres 2 sont métalliques, ou en matière plastique renforcée. Elles
sont vissées à la fois dans un nez de plancher 0 et dans une surface plane
médiane 1c de profilé 1.
Sur la Figure 2 est représentée la pose d'isolant 3 dans la totalité de
l'espace défini par la profondeur des profilés 1.
L'isolant 3 consiste en panneaux de 120 mm d'épaisseur de laine de verre
commercialisée par la société Saint-Gobain lsover sous la référence Panolène
Façade. Cette laine de verre a une conductivité thermique de 0,032 W/mK.
La laine de verre est insérée dans la concavité des profilés 1 en U. A
l'approche des nez de plancher 0, elle est d'abord embrochée sur des broches
31
fixées aux nez de plancher 0. Puis les broches 31 sont repliées au-dessus de
la
laine de verre 3 en place.
Un pare-pluie 4 est alors appliqué sur lesdites surfaces planes avant lb
des profilés 1, au-dessus de l'isolant 3 ¨ voir Figure 3 ¨. Le pare-pluie
consiste de
manière connue en une feuille de matière plastique souple, commercialisée
notamment par la société Doerken Delta Fassade.
L'habillage extérieur de la façade bien que faisant partie du système de
l'invention, ne présente pas de caractéristiques spécifiques, et n'est pas
décrit
plus ici.
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On décrit maintenant la construction d'une isolation intérieure de façade
selon l'invention.
En référence à la Figure 4, on fixe sur lesdites surfaces planes arrière la
des profilés 1 des fourrures 51 horizontales. On peut employer un procédé
rapide
de rivetage au moyen d'un pistolet.
Les fourrures 51 sont constituées de profilés métalliques en U munis
d'ailes de retour. A cet égard, et dans la suite du descriptif de l'isolation
intérieure, il est également fait référence à la demande WO 2006/061538.
On fixe d'autre part sur les nez de plancher 0 des lisses basses 52 et
hautes 53, à distance desdites surfaces planes arrière la choisie pour que les
plaques de parement de l'isolation intérieure viennent en appui sur les lisses
basses 52 et hautes 53.
Puis on fixe des éléments d'appui et entretoisement 54 dans les fourrures
51 horizontales, notamment chaque fois par une certaine déformation élastique
de celles-ci.
Comme apparaissant à la Figure 5, on embroche un isolant 5a sur les
éléments d'appui et d'entretoisement 54. L'isolant 5a est alors positionné en
appui sur les surfaces planes arrière la des profilés 1 et sur les fourrures
51
horizontales, derrière les lisses basses 52 et hautes 53.
L'isolant 5a est une laine de verre d'épaisseur comprise, au choix entre 80
et 120 mm, et de conductivité thermique égale à 0,032 W/mK, commercialisée par
la société Saint-Gobain Isover sous la référence Isoconfort 32.
On vient ensuite adapter, sur les éléments d'appui et entretoisement 54,
des éléments de maintien 55 d'une fourrure ¨ Figure 6 ¨.
Puis, comme représenté Figure 7, on vient fixer des fourrures 56 verticales
sur les éléments de maintien 55. Les fourrures 56 sont positionnées derrière
les
lisses basses 52 et hautes 53.
Les fourrures 56 verticales consistent, comme les fourrures 51
horizontales, en profilés métalliques en U munis d'ailes de retour. Les
éléments
de maintien 55 coopèrent avec les éléments d'appui et entretoisement 54, de
manière à pouvoir aisément régler leur position selon la normale à la façade
avec
blocage. Ils coopèrent d'autre part avec les fourrures 56 verticales en les
fixant à
la position désirée selon cette normale à la façade.
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On pose sur le dos plat des fourrures 56 un pare-vapeur 5c.
Le pare-vapeur est avantageusement une membrane hygrorégulante
commercialisée sous la dénomination Vario par la société Saint-Gobain lsover.
Un pare-vapeur standard peut consister en une feuille de polyéthylène de 100 à
200 pm d'épaisseur, par exemple.
Comme représenté à la Figure 8, on vient fixer sur la surface plane
verticale constituée par les fourrures 56 verticales, et les lisses basses 52
et
hautes 53, deux plaques de plâtre 5b de 13 mm d'épaisseur ou une de 25 mm
d'épaisseur.
De nombreuses variantes sont possibles pour le montage du second
isolant 5a, du pare-vapeur Sc et du parement intérieur 5b.
En particulier on peut aisément remplacer l'association des fourrures 51
horizontales, des éléments d'appui et d'entretoisement 54, des éléments de
maintien 55 et des fourrures verticales 56.
Ainsi, il est possible de fixer des broches 31 telles que décrites ci-dessus
sur la face des profilés 1 orientée vers l'intérieur du bâtiment, afin d'y
embrocher
et retenir le second isolant 5a. Alternativement, la fonction de telles
broches 31
peut être remplie par des profilés verticaux (en U par exemple) fixés sur la
face
des profilés 1 orientée vers l'intérieur du bâtiment, entre deux planchers.
Le pare-vapeur Sc peut être posé au-dessus des broches 31 ou des
profilés verticaux en U.
Devant le pare-vapeur Sc, on peut fixer dans des rails R 36 de la norme
française NF DTU 25.41, au sol et au plafond, des montants M 36 selon la même
norme, dos-à-dos (par paires) en position verticale. Ces montants M 36 sont
des
profilés en U. Le volume correspondant à la profondeur de ces montants est
laissé libre (lame d'air).
Sur les montants M 36, on fixe deux plaques de plâtre 5b type BA 13 (ou
bien une seule BA 25).
Dans cette réalisation, les fixations des plaques de plâtre 5b sont
indépendantes et non reliées aux profilés 1.
La façade ainsi constituée répond aux normes de résistance mécanique,
est aisément déconstructible. Elle procure une excellente isolation thermique
et
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acoustique. Aucun mur de maçonnerie ou équivalent n'est nécessaire entre le
premier isolant extérieur et le second isolant intérieur entre planchers.
