EP0059119B1 - Elément de construction tel qu'un mur isothermique réalisé à l'aide d'un ossature tridimensionnelle et procédé pour la construction d'un tel mur - Google Patents

Elément de construction tel qu'un mur isothermique réalisé à l'aide d'un ossature tridimensionnelle et procédé pour la construction d'un tel mur Download PDF

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EP0059119B1
EP0059119B1 EP82400135A EP82400135A EP0059119B1 EP 0059119 B1 EP0059119 B1 EP 0059119B1 EP 82400135 A EP82400135 A EP 82400135A EP 82400135 A EP82400135 A EP 82400135A EP 0059119 B1 EP0059119 B1 EP 0059119B1
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EP
European Patent Office
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framework
rods
rectilinear
wall
row
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EP82400135A
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German (de)
English (en)
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EP0059119A1 (fr
Inventor
Arsène G. Boisbluche
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Pour L'etude La Realisation Et L'industri Ste
Original Assignee
SERTIC SA
Pour L'etude La Realisation Et L'industrialisation Des Techniques Innovantes de la Construction - Seritic Sa Ste
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/26—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups
    • E04C2/284—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating

Definitions

  • the present invention relates to a construction element, in particular for the production of isothermal walls, comprising a central part disposed between two finishing coatings and consisting of a load-bearing wall of cavernous or other concrete and an insulation layer.
  • this load-bearing wall being reinforced by a three-dimensional framework in one piece, formed by a number of straight and parallel ribbons which are connected by several substantially sinusoidal ribbons whose vertices define the two longitudinal faces of the framework and are grouped in at least two parallel rows, the first of these rows also being slightly spaced from the tops of the tangles which are substantially sinusoidal defining a first longitudinal face of the framework.
  • Such construction elements are described in the French utility certificate No. 2,243,602 and in the Belgian patent No. 774,295.
  • the present invention also relates to a method for producing such a building element.
  • thermal stabilization of the walls that is to say their protection against thermal shocks resulting for example from a significant variation in temperature between summer and winter, has never been able to be controlled in a manner satisfactory.
  • the present Applicant has designed a construction element of the type specified in the preamble, which is characterized in that the framework projects on a first face of the load-bearing wall in such a way that its first row of straight struts is located outside of this wall and at a certain distance from the first face of the latter, in that the thermal insulation layer is formed of solid insulation wedged, in the projecting part of the framework, between the first face of the load-bearing wall, the first row of straight lines and the sinusoidal lines, and in that a first finishing covering is fixed on the tops of the substantially sinusoidal lines forming said first longitudinal face of the framework, so that this first coating delimits an air space with the thermal insulation layer.
  • the vertices of the sinusoidal struts which form the second face of the framework, preferably extend flush with the second face of the load-bearing wall and carry the second finishing coating.
  • This construction element lies in the fact that it is produced from a three-dimensional framework which, by virtue of its particular positioning, serves both to carry the two finishing coatings, to maintain the one of these slightly spaced from the central part for the delimitation of the air space, to reinforce or reinforce the concrete load-bearing wall and to support the thermal insulation layer formed of solid insulation.
  • this framework can be manufactured using small diameter struts which makes it very light and therefore perfectly suitable for the construction of buildings in seismic zones. Its construction is also very simple and its airy structure allows easy transport of several of these frames stacked flat on top of each other.
  • the air space formed flush with one of the finishing coatings constitutes, as is known, a thermal and acoustic damper.
  • the building element according to the invention is more particularly intended to constitute an external wall of a dwelling and, in this case, it is characterized in that the straight lines of the framework are oriented in a vertical direction and in this that the first finishing coating constitutes the exterior coating of the wall.
  • the thermal insulation layer extends over the external face of the load-bearing wall and the air space is formed all along the external covering in contact with the thermal insulation layer.
  • thermal insulation from the outside which is much more efficient than thermal insulation from the inside, in particular because it makes the wall play the role of a steering wheel thermal capable of radiating the colors it stores towards the interior of the home.
  • the outer thermal insulation layer protects the wall from damage such as cracks, normally caused by large variations in outside temperature between summer and winter.
  • it contributes to the acoustic insulation of the interior of the house and maintains a certain degree of freshness when the outside temperature is high.
  • the air space can also be opened at its base and communicate from above, for example through a ventilation opening, with the outside air, so as to constitute an air space ventilated which provides the additional advantage of thermal stabilization of the outer covering, that is to say protection of the latter against thermal shock.
  • this ventilated air layer permanently evacuates the moisture present in the thermal insulation layer and thus protects it from rotting which could affect its properties over time.
  • one or more additional air spaces can be produced inside the thermal insulation layer and, when this consists of solid insulating plates extending in planes parallel to the rows of straight lines, this or these air knives are preferably formed by placing wooden battens parallel to the straight lines of the frame, between the insulating plates.
  • This arrangement improves the insulating power of the building element.
  • additional rectilinear strands can be welded to the sinusoidal streaks of the frame to play the role of wooden battens in the delimitation of the additional air layers.
  • the construction element of the invention can be produced from a three-dimensional framework whose straight lines forming the second row are fixed to the tops of the sinusoidal lines which form the second longitudinal face of the framework, so that, on the straight lines of this second row, can be fixed a tight mesh screen on which the second finishing coating is formed, for example by spraying a plaster coating.
  • this construction element can be produced from a three-dimensional framework, which includes a third row, parallel to the first two, of rectilinear and parallel ropes, fixed on the vertices of the sinusoidal ropes which form the first longitudinal face of the frame, so that, on the straight lines of this third row, it is possible to fix a tight mesh screen serving as support for the first finishing coating.
  • the first finishing covering when the first finishing covering must consist of wooden, aluminum or slate cladding, it is advantageous to block inside each group of superimposable vertices sinusoidal strands, forming the first face of the frame, wooden battens on which can be nailed this cladding.
  • the present invention also relates to an economical process for building an isothermal wall, which is characterized in that it consists in blocking thermal insulation plates between the sinusoidal strands of the frame and parallel to the straight streaks of that -this, to form the thermal insulation layer, to staple the mesh on the rectilinear strands of the second row, to lay the interior finishing coating on this mesh, to lay the exterior finishing coating on the corresponding vertices of the sinusoidal strands , to fix the framework on a retaining wall by orienting its rectilinear strands in a vertical direction and by arranging the third row of these streaks on the outside side of the wall and pouring concrete between the interior coating and the insulation layer of so as to form the load-bearing wall.
  • the primary advantage of this construction process lies in the fact that it allows the load-bearing wall to be made with lost formwork by pouring concrete between the second finishing coating and the solid insulation plates.
  • the three-dimensional metal framework 9, shown in FIGS. 1 and 2 comprises a certain number of straight lines 14a, 14b, 14c welded, parallel to each other, on several substantially sinusoidal or zigzag folded wires 15, which are superimposable and are extend in stepped planes perpendicular to the straight lines.
  • the vertices 15a and 15b of the sinusoidal streaks 15 are located in two parallel planes and a portion of the straight streaks is grouped in a first row 14a and a second row 14b, parallel to these two planes and delimiting between them a space of width L.
  • the first row 14a of rectilinear streaks is also slightly distant from the plane containing the vertices 15a so as to delimit therewith a space of reduced width 1.
  • the second row 14b of rectilinear streaks extends in the second plane containing the vertices 15b and, the remaining rectilinear streaks, aligned in a third row 14c parallel to the first two 14a and 14b, are welded, parallel between them, on the vertices 15b located in said foreground.
  • the struts 14 and 15 constituting the framework 9 are preferably made of galvanized steel for reasons of corrosion resistance and are of a relatively small diameter, of the order of 6 mm for the straight streaks 14, and 4 mm for sinusoidal threads 15.
  • FIGS. 3 to 6 a section of a construction element constructed from such a framework has been represented, this construction element being in the present case an exterior wall of a dwelling whose interior is referenced by A and outside by B.
  • this construction element consists of a central part 1 disposed between an interior finish coating 2a or 2b and an exterior finish coating 3 or 3b.
  • the central part 1 is more particularly constituted by a load-bearing wall 4 of cavernous concrete or the like covered, on its face turned outwards, with a layer of thermal insulation 5, formed here by plates of solid insulation such as expanded polystyrene.
  • the framework 9 is partially embedded in the load-bearing wall 4, its straight struts being oriented in a vertical direction.
  • the straight lines of the second row 14b extend flush with the inner face of the load-bearing wall 4.
  • the framework 9 projects from the outer face 8 of the latter to serve as a support for the insulating plates 5 which are wedged between the carrier wall 4 and the first row 14a of straight lines extending parallel to the latter.
  • the central part 1 of the wall as a whole occupies the space of width L delimited by the first and second rows 14a and 14b of the straight lines of the framework 9.
  • the vertices 15a of the sinusoidal streaks carry the external finishing coating 3a or 3b, while their vertices 15b carry the internal finishing coating 2a or 2b.
  • the outer covering 3a or 3b defines with the central part 1 an air space 7 which corresponds to the space of width 1 mentioned above.
  • the air gap 7 can be open at its base and communicate from above, for example through a conventional air vent, with the external environment.
  • a ventilated air layer is thus produced which, in cooperation with the thermal insulation layer 5, protects the concrete load-bearing wall 1 against thermal shocks resulting from large variations in the outside temperature and ensures the thermal stabilization of the external coating.
  • a tight mesh screen 10 serving as a support for the inner lining finish 2a or 2b, which may be a coating layer of plaster 2a, projected onto the grid 10 (see FIG. 3) or a prefabricated panel 2b of compressed plaster, fixed to the grid 10 by means of adhesive pads 11 (see FIG. 4).
  • a second tight mesh screen 13 is fixed to the straight lines of the frame 9, which form the third row 14c, to serve as a support for the exterior finish coating 3b, generally constituted by a hydraulic coating projected onto the grid 13, which for this purpose may have a cardboard or plastic underside.
  • a wooden batten 12 is locked inside each group of superimposable external vertices 15a of the sinusoidal strands 15 of the framework, these batts receiving by nailing the external covering 3a constituted in this case by wooden cladding.
  • wooden cladding instead of wooden cladding, one can also nail on the battens 12, clains made of slate, aluminum or wood.
  • the aforementioned gratings 10 and 13 can also be stapled to the vertices 15a and 15b of the sinusoidal struts 15 of the framework 9 and, to provide a larger fixing surface, these vertices are flattened.
  • the framework 9 is consolidated by a plane reinforcement 16 resting on one of the sinusoidal streaks 15, and wedged between the two rows of straight streaks 14a and 14b.
  • This frame consists of two parallel rules 17 connected by spacers 18.
  • Figure 6 shows an embodiment of the building element of the invention in the thermal insulation layer which is formed an additional closed air gap 21, which improves the insulating power of the building element.
  • the additional air space 21 is delimited by two neighboring insulating plates, kept at a distance from one another by wooden battens 22, locked together and parallel to the straight lines 14.
  • the building element which is the subject of the present invention can be produced in different ways. However, in the case where it constitutes an exterior wall of a dwelling, it is advantageous to build it according to the method described below.
  • the battens 12 are fixed, as the case may be, in its external vertices 15a or the grid 13 on the latter.
  • the interior and exterior coverings 2a, 2b, 3a, 3b are then laid.
  • the following operation consists in bringing the assembly thus produced on the site where it is fixed to a retaining wall, constituted for example by the foundations of the building to be constructed, by orienting the straight lines 14 of the framework 9 in a direction vertical and placing the third row of these strands on the outside of the wall.
  • cavernous concrete or any other concrete is poured into the space delimited by the interior finishing coating 2a or 2b and the thermal insulating plates, so as to form the load-bearing wall 4 of the wall.
  • this construction method makes it possible, in an economical manner, to cast the load-bearing wall 4 of the lost formwork wall and to quickly make the major part of the wall in the workshop, sheltered from the weather.
  • the building element according to the invention can be produced in the form of prefabricated panels.
  • An exterior wall of a dwelling dimensioned in this way, has a thermal transmission coefficient of 0.29. This coefficient, which is much lower than those obtained in conventional isothermal walls, can be lowered to 0.27 if several indoor air spaces are provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Description

  • La présente invention se rapporte à un élément de construction, en particulier pour la réalisation de murs isothermiques, comprenant une partie centrale disposée entre deux revêtements de finition et constituée d'une paroi porteuse en béton caverneux ou autre et d'une couche d'isolation thermique, cette paroi porteuse étant renforcée par une ossature tridimensionnelle en une seule pièce, formée d'un certain nombre de filants rectilignes et parallèles qui sont reliés par plusieurs filants sensiblement sinusoïdaux dont les sommets définissent les deux faces longitudinales de l'ossature et sont groupés en au moins deux rangées parallèles, la première de ces rangées étant en outre légèrement à distance des sommets des filants sensiblementsinusoïdaux définissant une première face longitudinale de l'ossature. De tels éléments de construction sont décrits dans le certificat d'utilité français n°2 243 602 et dans le brevet belge n° 774 295.
  • La présente invention a trait également à un procédé pour la réalisation d'un tel élément de construction.
  • Pour répondre à la demande croissante de la clientèle et satisfaire les réglementations officielles actuellement en vigueur dans le domaine de la construction, les entrepreneurs en bâtiments consacrent de plus en plus d'efforts à l'amélioration du confort intérieur des locaux habitables et, plus spécialement, de l'isolation thermique et acoustique, essentiellement par leurs murs extérieurs, des maisons individuelles et immeubles collectifs.
  • Les recherches théoriques effectuées dans ce domaine ont montré qu'en ménageant un vide ou une lame d'air dans les murs extérieurs d'une habitation, on réalisait, en combinaison avec une couche d'isolant thermique, un amortissement thermique et acoustique efficace entre l'extérieur et l'intérieur de celle-ci (brevet allemand n° 505 122). Jusqu'à ce jour toutefois, on n'a pu mettre au point des moyens permettant de réaliser sur le plan pratique cette lame d'air de manière simple et économique.
  • Par ailleurs, la stabilisation thermique des murs, c'est-à-dire leur protection contre les chocs thermiques résultant par exemple d'une variation importante de température entre l'été et l'hiver, n'a jamais pu être maitrisée de manière satisfaisante.
  • Enfin, on parvient difficilement à l'heure actuelle à construire des murs isothermiques qui soient suffisamment robustes pour constituer la structure porteuse d'un bâtiment et assez légers pour ne pas provoquer de trop gros dégâts, tant sur le plan humain que matériel, lorsqu'ils s'éffon- drent à la suite par exemple d'un séisme.
  • En partant de ces constatations, la présente Demanderesse a conçu un élément de construction du type spécifié en préambule, qui se caractérise en ce que l'ossature fait saillie sur une première face de la paroi porteuse de telle manière que sa première rangée de filants rectilignes soit située à l'extérieur de cette paroi et à une certaine distance de la première face de cette dernière, en ce que la couche d'isolation thermique est formée d'isolant solide coincé, dans la partie saillante de l'ossature, entre la première face de la paroi porteuse, la première rangée de filants rectilignes et les filants sinusoïdaux, et en ce qu'un premier revêtement de finition est fixé sur les sommets des filants sensiblement sinusoïdaux formant ladite première face longitudinale de l'ossature, de sorte que ce premier revêtement délimite une lame d'air avec la couche d'isolation thermique.
  • En outre, les sommets des filants sinusoïdaux, qui forment la seconde face de l'ossature, s'étendent de préférence au ras de la seconde face de la paroi porteuse et portent le second revêtement de finition.
  • L'avantage premier de cet élément de construction réside dans le fait qu'il est réalisé à partir d'une ossature tridimensionnelle qui, de par son positionnement particulier, sert tout à la fois à porter les deux revêtements de finition, à maintenir l'un de ceux-ci légèrement à distance de la partie centrale pour la délimitation de la lame d'air, à renforcer ou armer la paroi porteuse en béton et à supporter la couche d'isolation thermique formée d'isolant solide.
  • On fera encore observer que cette ossature peut être fabriquée à l'aide de filants de faible diamètre ce qui la rend très légère et donc parfaitement appropriée pour la construction de bâtiments dans des zones sismiques. Sa réalisation est en outre très simple et sa structure aérée permet un transport facile de plusieurs de ces ossatures empilées à plat les unes sur les autres.
  • Enfin, dans l'élément de construction réalisé à l'aide de cette ossature, la lame d'air formée au ras de l'un des revêtements de finition, constitue, comme on le sait, un amortisseur thermique et acoustique.
  • L'élément de construction selon l'invention est plus particulièrement destiné à constituer un mur extérieur d'une habitation et, dans ce cas, il se caractérise en ce que les filants rectilignes de l'ossature sont orientés selon une direction verticale et en ce que le premier revêtement de finition constitue le revêtement extérieur du mur. De cette façon, la couche d'isolation thermique s'étend sur la face extérieure de la paroi porteuse et la lame d'air est formée tout le long du revêtement extérieur au contact de la couche d'isolation thermique.
  • Grâce à ces dispositions, on peut réaliser, sur le mur, une isolation thermique par l'extérieur qui est bien plus performante qu'une isolation thermique par l'intérieur, notamment parce qu'elle fait jouer au mur le rôle d'un volant thermique apte à rayonner les colories qu'il emmagasine vers l'intérieur de l'habitation. Par ailleurs, la couche d'isolant thermique extérieure protège le mur des dégradations du genre fissurations, normalement provoquées par les fortes variations de la température extérieure entre l'été et l'hiver. Enfin, en combinaison avec la lame d'air extérieure, elle participe à l'isolation accoustique de l'intérieur de l'habitation et y maintient un certain degré de fraîcheur lorsque la température extérieure est élevée.
  • Dans ce mur, la lame d'air peut en outre être ouverte à sa base et communiquer par le haut, par exemple au travers d'une bouche d'aération, avec l'air extérieur, de manière à constituer une lame d'air ventilée qui procure l'avantage supplémentaire d'une stabilisation thermique du revêtement extérieur, c'est-à-dire d'une protection de celui-ci contre les chocs thermiques. Au surplus, cette lame d'air ventilée assure en permanence une évacuation de l'humidité présente dans la couche d'isolation thermique et la protège ainsi d'un pourrissement qui pourrait affecter dans le temps ses propriétés.
  • Selon une caractéristique importante de cet élément de construction, une ou plusieurs lames d'air supplémentaires peuvent être réalisées à l'intérieur de la couche d'isolation thermique et, lorsque celle-ci est constituée de plaques d'isolant solide d'étendant dans des plans parallèles aux rangées de filants rectilignes, cette ou ces lames d'air sont formées de préférence par mise en place de tasseaux de bois parallèles aux filants rectilignes de l'ossature, entre les plaques d'isolant. Cette disposition permet d'améliorer le pouvoir isolateur de l'élément de construction. On fera ici remarquer qu'en variante, des filants rectilignes supplémentaires peuvent être soudés sur les filants sinusoïdaux de l'ossature pour jouer le rôle des tasseaux de bois dans la délimitation des lames d'air supplémentaires.
  • L'élément de construction de l'invention peut être réalisé à partir d'une ossature tridimensionnelle dont les filants rectilignes constituant la seconde rangée sont fixés sur les sommets des filants sinusoïdaux qui forment la seconde face longitudinale de l'ossature, pour que, sur les filants rectilignes de cette deuxième rangée, puisse être fixé un grillage à mailles serrées sur lequel le second revêtement de finition est formé, par exemple par projection d'un enduit de plâtre.
  • De même, on peut réaliser cet élément de construction à partir d'une ossature tridimensionnelle, qui comprend une troisième rangée, parallèle aux deux premières, de filants rectilignes et parallèles, fixés sur les sommets des filants sinusoïdaux qui forment la première face longitudinale de l'ossature, pour que, sur les filants rectilignes de cette troisième rangée, on puisse fixer un grillage à mailles serrées servant de support pour le premier revêtement de finition.
  • En variante toutefois, lorsque le premier revêtement de finition doit être constitué par un bardage en bois, en aluminium ou en ardoise, il est avantageux de bloquer à l'intérieur de chaque groupe de sommets superposables des filants sinusoïdaux, formant la première face de l'ossature, des tasseaux en bois sur lesquels peut être cloué ce bardage.
  • La présente invention a également pour objet un procédé économique de construction d'un mur isothermique, qui se caractérise en ce qu'il consiste à bloquer des plaques d'isolant thermique entre les filants sinusoïdaux de l'ossature et parallèlement aux filants rectiligne de celle-ci, pour former la couche d'isolation thermique, à agrafer le grillage sur les filants rectilignes de la deuxième rangée, à poser le revêtement intérieur de finition sur ce grillage, à poser le revêtement extérieur de finition sur les sommets correspondants des filants sinusoïdaux, à fixer l'ossature sur un mur de soutènement en orientant ses filants rectilignes selon une direction verticale et en disposant la troisième rangée de ces filants du côté extérieur du mur et à couler du béton entre le revêtement intérieur et la couche d'isolation de manière à former la paroi porteuse.
  • L'avantage premier de ce procédé de construction réside dans le fait qu'il permet de réaliser à coffrage perdu la paroi porteuse du mur en coulant du béton entre le second revêtement de finition et les plaques d'isolant solide.
  • Plusieurs modes de réalisation de l'élément de construction objet de l'invention vont être décrits ci-après à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés dans lesquels:
    • - la figure 1 est une vue en perspective de l'ossature utilisée pour la réalisation de cet élément de construction;
    • - la figure 2 est une vue en plan de cette ossature;
    • - les figures 3 et 4 sont des vues en coupe transversale de deux modes de réalisation de l'élément de construction réalisé à partir de cette ossature;
    • - la figure 5 est une vue en coupe effectuée selon la ligne V-V de la figure 3;
    • - la figure 6 est une vue en coupe transversale d'un élément de construction semblable à celui de la figure 3, mais présentant plusieurs lames d'air; et
    • - la figure 7 représente schématiquement une phase de la fabrication de l'élément de construction de l'invention.
  • L'ossature métallique tridimensionnelle 9, représentée sur les figures 1 et 2, comprend un certain nombre de filants rectilignes 14a, 14b, 14c soudés, parallèlement entre eux, sur plusieurs filants sensiblement sinusoïdaux ou pliés en zigzag 15, qui sont superposables et s'étendent dans des plans étagés perpendiculaires aux filants rectilignes.
  • Les sommets 15a et 15b des filants sinusoïdaux 15 sont situés dans deux plans parallèles et une partie des filants rectilignes est groupée en une première rangée 14a et une deuxième rangée 14b, parallèles à ces deux plans et délimitant entre elles un espace de largeur L. La première rangée 14a de filants rectilignes se trouve en outre légèrement à distance du plan contenant les sommets 15a de manière à délimiter avec celui-ci un espace de largeur réduite 1.
  • Comme on le voit nettement sur la figure 2, la deuxième rangée 14b de filants rectilignes s'étend dans le second plan contenant les sommets 15b et, les filants rectilignes restants, alignés selon une troisième rangée 14c parallèle aux deux premières 14a et 14b, sont soudés, parallèlement entre eux, sur les sommets 15b situés dans ledit premier plan.
  • Les filants 14 et 15 constituant l'ossature 9 sont de préférence réalisés en acier galvanisé pour des raisons de résistance à la corrosion et sont d'un diamètre relativement réduit, de l'ordre de 6 mm pour les filants rectilignes 14, et de 4 mm pour les filants sinusoïdaux 15.
  • Pour fabriquer l'ossature qui vient d'être décrite, on commence par réaliser une sorte de treillis plan à mailles larges en soudant par points des filants 14 sur des filants de plus grande longueur que l'on dispose perpendiculairement aux filants 14. On plie ensuite ce treillis en accordéon par des moyens traditionnels de manière à donner aux filants 15 leur configuration sensiblement sinusoïdale. Il va de soi qu'au cours du soudage, les tilants 14 sont positionnés sur les filants 15 de façon à apparaître selon les trois rangées susmentionnées après l'opération de pliage.
  • L'ossature ainsi fabriquée est spécialement conçue pour la réalisation de parois isothermiques de bâtiments. Sur les figures 3 à 6, on a représenté un tronçon d'un élément de construction bâti à partir d'une telle ossature, cet élément de construction étant dans le cas présent un mur extérieur d'une habitation dont l'intérieur est référencé par A et l'extérieur par B.
  • Plus précisément, cet élément de construction se compose d'une partie centrale 1 disposée entre un revêtement intérieur de finition 2a ou 2b et un revêtement extérieur de finition 3 ou 3b. La partie centrale 1 est plus particulièrement constituée par une paroi porteuse 4 en béton caverneux ou autre recouverte, sur sa face tournée vers l'extérieur, d'une couche d'isolation thermique 5, formée ici par des plaques d'isolant solide tel que du polystyrène expansé.
  • Dans cet élément de construction, l'ossature 9 est partiellement noyée dans la paroi porteuse 4, ses filants rectilignes étant orientés selon une direction verticale. Les filants rectilignes de la deuxième rangée 14b s'étendent au ras de la face intérieure de la paroi porteuse 4. En outre, l'ossature 9 fait saillie sur la face extérieure 8 de cette dernière pour servir de support aux plaques d'isolant 5 qui sont coincées entre la paroi porteuse 4 et la première rangée 14a de filants rectilignes en s'étendant parallèlement à ces derniers. Ainsi, la partie centrale 1 du mur dans son ensemble occupe l'espace de largeur L délimité par les première et deuxième rangées 14a et 14b des filants rectilignes de l'ossature 9.
  • Sur les figures 3 à 6, on observera encore que les sommets 15a des filants sinusoïdaux portent le revêtement extérieur de finition 3a ou 3b, tandis que leurs sommets 15b portent le revêtement intérieur de finition 2a ou 2b. Ainsi, le revêtement extérieur 3a ou 3b délimite avec la partie centrale 1 une lame d'air 7 qui correspond à l'espace de largeur 1 mentionné plus haut.
  • Selon une caractéristique de l'invention non illustrée par les figures, la lame d'air 7 peut être ouverte à sa base et communiquer par le haut, par exemple au travers d'une bouche d'aération classique, avec l'environnement extérieur. On réalise ainsi une lame d'air ventilée qui, en coopération avec la couche d'isolation thermique 5, protège la paroi porteuse 1 en béton contre les chocs thermiques résultant de fortes variations de la température extérieure et assure la stabilisation thermique du revêtement extérieur.
  • Sur les filants rectilignes de l'ossature 9 qui forment la deuxième rangée 14b, est fixé, par exemple par agrafage, un grillage à mailles serrées 10 servant de support au revêtement intérieur de finition 2a ou 2b, lequel peut être une couche d'enduit de plâtre 2a, projeté sur le grillage 10 (voir figure 3) ou un panneau préfabriqué 2b en plâtre compressé, fixé au grillage 10 par l'intermédiaire de plots de colle 11 (voir figure 4).
  • Dans le mode de réalisation de l'élément de construction de l'invention représenté en coupe sur la figure 4, un second grillage à mailles serrées 13 est fixé sur les filants rectilignes de l'ossature 9, qui forment la troisième rangée 14c, pour servir de support au revêtement extérieur de finition 3b, constitué en général par un enduit hydraulique projeté sur le grillage 13, qui à cet effet peut porter une sous-face en carton ou en matière plastique.
  • En variante toutefois, et comme représenté sur la figure 3, un tasseau en bois 12 est bloqué à l'intérieur de chaque groupe des sommets superposables extérieurs 15a des filants sinusoïdaux 15 de l'ossature, ces tasseaux recevant par clouage le revêtement extérieur 3a constitué dans ce cas par un bardage en bois. A la place du bardage en bois, on peut aussi clouer sur les tasseaux 12, des clains en ardoise, en aluminium ou en bois.
  • On observera ici que les grillages 10 et 13 susmentionnés peuvent aussi être agrafés sur les sommets 15a et 15b des filants sinusoïdaux 15 de l'ossature 9 et, pour offrir une plus grande surface de fixation, ces sommets sont aplatis.
  • On ajoutera encore que l'ossature 9 est consolidée par une armature plane 16 reposant sur l'un des filants sinusoïdaux 15, et coincée entre les deux rangées de filants rectilignes 14a et 14b. Cette armature est constituée par deux règles parallèles 17 reliées par des entretoises 18.
  • La figure 6 montre un mode de réalisation de l'élément de construction de l'invention dans la couche d'isolation thermique duquel est ménagée une lame d'air supplémentaire fermée 21, qui améliore le pouvoir isolateur de l'élément de construction.
  • Plus précisément, la lame d'air supplémentaire 21 est délimitée par deux plaques d'isolant voisines, maintenues à distance l'une de l'autre par des tasseaux en bois 22, bloqués entre elles et parallèles aux filants rectilignes 14.
  • Il est bien évident qu'à la place de ces tasseaux, on peut prévoir sur l'ossature 9 deux rangées supplémentaires de filants rectilignes non représentées, délimiteraient la lame d'air 21.
  • En outre, il est bien sûr possible de ménager entre les plaques d'isolants plusieurs lames d'air de ce type afin d'augmenter d'autant le pouvoir d'isolation thermique de l'élément de construction.
  • L'élément de construction qui fait l'objet de la présente invention peut être réalisé de différentes manières. Toutefois, dans le cas où il constitue un mur extérieur d'une habitation, il est avantageux de le construire selon le procédé décrit ci-dessous.
  • On commence, en atelier, par fixer l'ossature 9 contre un tableau fixe 19 comme représenté sur la figure 7. Ensuite, on introduit latéralement l'armature 16 dans l'ossature, au-dessus d'un filant sinusoïdal 15 de celle-ci, et on la met en place par blocage entre les filants rectilignes des première et deuxième rangées 14a, 14b, comme représenté en traits interrompus sur la figure 7. On introduit, par l'autre côté de l'ossature, les plaques 20 d'isolant thermique que l'on dresse par blocage entre les filants sinusoïdaux, comme représenté en traits interrompus sur la figure 7. On fixe alors le grillage 10 sur les sommets intérieurs 15b des filants sinusoïdaux de l'ossature 9. Après avoir retiré cette dernière du tableau, on fixe, suivant le cas, les tasseaux 12 dans ses sommets extérieurs 15a ou le grillage 13 sur ces derniers. On pose ensuite les revêtements intérieur et extérieur 2a, 2b, 3a, 3b. L'opération suivante consiste à amener l'ensemble ainsi réalisé sur le chantier où on le fixe à un mur de soutènement, constitué par exemple par les fondations du bâtiment à construire, en orientant les filants rectilignes 14 de l'ossature 9 selon une direction verticale et en disposant la troisième rangée de ces filants du côté extérieur du mur. On coule enfin du béton caverneux ou tout autre béton dans l'espace délimité par le revêtement intérieur de finition 2a ou 2b et les plaques d'isolant thermique, de manière à former la paroi porteuse 4 du mur.
  • On fera observer que ce procédé de construction permet, de manière économique, de couler la paroi porteuse 4 du mur à coffrage perdu et de réaliser rapidement la majeure partie du mur en atelier, à l'abri des intempéries.
  • Si la description qui précède a été faite en référence à un mur extérieur isothermique d'une habitation, il va de soi que l'ossature selon l'invention permet de réaliser toutes autres parois isothermiques de bâtiments et notamment des plafonds et des cloisons intérieures.
  • Pour être complet, il convient de préciser que l'élément de construction selon l'invention peut être réalisé sous forme de panneaux préfabriqués.
  • A titre d'exemples, on donne ci-après les dimensions préférencielles des différentes parties de l'élément de construction selon l'invention:
    • Epaisseur de la couche isolante: 8 à 12 cm
    • Epaisseur de la paroi porteuse: 16 cm
    • Epaisseur de la lame d'air: 3 cm
    • Distance entre 2 filants sinusoïdaux: 25 cm
    • Distance entre les filants rectilignes de la troisième rangée: 34 cm
  • Un mur extérieur d'une habitation, dimensionné de cette façon, présente un coefficient de transmission thermique de 0,29. Ce coefficient, qui est bien inférieur à ceux obtenus dans les murs isothermiques classiques, peut être abaissé à 0,27 si l'on prévoit plusieurs lames d'air intérieures.

Claims (13)

1. Elément de construction, en particulier pour la réalisation de murs isothermiques, comprenant une partie centrale disposée entre deux revêtements de finition (2a, 2b; 3a, 3b) et constituée d'une paroi porteuse (4) en béton caverneux ou autre et d'une couche d'isolation thermique (5), cette paroi porteuse étant renforcée par une ossature tridimensionnelle en une seule pièce (9), formée d'un certain nombre de filants rectilignes et parallèles (14) qui sont reliés par plusieurs filants sensiblement sinusoïdaux (15) dont les sommets (15a, 15b) définissent les deux faces longitudinales de l'ossature et sont groupés en au moins deux rangées (14a, 14b) parallèles, la première de ces rangées (14a) étant en outre légèrement à distance des sommets (15a) des filants sensiblement sinusoïdaux définissant une première face longitudinale de l'ossature, caractérisé en ce que l'ossature (9) fait saillie sur une première face (8) de la paroi porteuse (4) de telle manière que sa première rangée de filants rectilignes (14a) soit située à l'extérieur de cette paroi et à une certaine distance de la première face (8) de cette dernière, en ce que la couche d'isolation thermique (5) est formée d'isolant solide coincé, dans la partie saillante de l'ossature, entre la première face (8) de la paroi porteuse (4), la première rangée de filants rectilignes (14a) et les filants sinusoïdaux (15), et en ce qu'un premier revêtement de finition (3a, 3b) est fixé sur les sommets (15a) des filants sensiblement sinusoïdaux (15) formant ladite première face longitudinale de l'ossature, de sorte que ce premier revêtement (3a, 3b) délimite une lame d'air (7) avec la couche d'isolation thermique (5).
2. Elément de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sommets (15b) des filants sinusoïdaux (15), qui forment la seconde face de l'ossature s'étendent au ras de la seconde face de la paroi porteuse (4) et portent le second revêtement de finition (2a, 2b).
3. Elément de construction selon la revendication 1 ou 2, constituant un mur isothermique extérieur d'une habitation, caractérisé en ce que les filants rectilignes (14) de l'ossature (9) sont orientés selon une direction verticale et en ce que ledit premier revêtement de finition (3a, 3b) constitue le revêtement extérieur du mur.
4. Elément de construction selon la revendication 3, caractérisé en ce que la lame d'air (7) est ouverte à sa base et communique par le haut, par exemple au travers d'une bouche d'aération, avec l'extérieur.
5. Elément de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une lame d'air supplémentaire (21) est ménagée dans la couche d'isolation thermique (5), cette lame d'air supplémentaire (21) étant délimitée par deux plaques d'isolant voisines, maintenues à distance l'une de l'autre par des tasseaux en bois (22) bloqués entre elles et parallèlres aux filants rectilignes (14).
6. Elément de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les filants rectilignes (14b) de l'ossature (9), constituant ladite seconde rangée, sont fixés sur les sommets (15b) des filants sinusoïdaux (15), qui forment ladite seconde face longitudinale de l'ossature (9).
7. Elément de construction selon la revendication 6, caractérisé en ce que, sur les filants rectilignes (14b) de la deuxième rangée, est fixé un grillage à mailles serrées (10) sur lequel le second revêtement de finition (2a, 2b) est formé, par exemple par projection d'un enduit de plâtre.
8. Elément de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'ossature (9) comprend une troisième rangée (14c), parallèle aux deux premières, de filants rectilignes et parallèles, qui sont fixés sur les sommets (15a) des filants sinusoïdaux qui forment ladite première face longitudinale de l'ossature (9).
9. Elément de construction selon la revendication 8, caractérisé en ce que, sur les filants rectilignes (14c) de la troisième rangée est fixé un grillage à mailles serrées (13) servant de support pour le premier revêtement de finition (3a, 3b).
10. Elément de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un tasseau en bois (12) est bloqué à l'intérieur de chaque groupe de sommets (15a) superposables des filants sinusoïdaux, formant ladite première face de l'ossature, ces tasseaux (12) recevant par clouage un revêtement en bois (3a), en aluminium ou en ardoise
11. Elément de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'ossature (9) est consolidée par au moins une armature (16) reposant sur l'un des filants sinusoïdaux (15) et coincée entre les première et deuxième rangées (14a, 14b) de filants rectilignes.
12. Elément de construction selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'armature est constituée par deux règles parallèles (17) reliées par des entretoises (18).
13. Procédé de construction d'un mur isothermique extérieur d'une habitation, tel que défini par l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce qu'il consiste à bloquer des plaques d'isolant thermique entre les filants sinusoïdaux (15) de l'ossature et parallèlement aux filants rectilignes (14) de celle-ci pour former la couche d'isolation thermique (5), à agrafer le grillage (10) sur les filants rectilignes (14b) de la deuxième rangée, à poser le revêtement intérieur de finition (2a, 2b) sur ce grillage, à poser le revêtement extérieur de finition (3a, 3b) sur les sommets correspondants des filants sinusoïdaux, à fixer l'ossature (9) sur un mur de soutènement en orientant ses filants rectilignes selon une direction verticale et en disposant la troisième rangée (14c) de ces filants du côté extérieur du mur et à couler du béton entre le revêtement intérieur (2a, 2b) et la couche d'isolation (5) de manière à former la paroi porteuse (4).
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