EP0271389A1

EP0271389A1 - Profilé métallique pour paroi isolante de bâtiment, et procédé de montage d'une telle paroi

Info

Publication number: EP0271389A1
Application number: EP87402583A
Authority: EP
Inventors: Jean-Marie Huvet
Original assignee: FORGES D'HAIRONVILLE Ste
Current assignee: FORGES D'HAIRONVILLE Ste
Priority date: 1986-11-18
Filing date: 1987-11-17
Publication date: 1988-06-15
Also published as: FR2606807A1; FR2606807B1

Abstract

Les ailes opposées (2, 8) des profilés adjacents (1, 1a, 1b) se recouvrent pour leur fixation l'une sur l'autre, et l'aile supérieure porte un prolongement (12 à 17) qui s'écarte largement du plan de l'âme (1) pour aller supporter un profilé de bardage (20) ou autre. Ces prolongements peuvent servir, en outre, à maintenir des masses isolantes (18). On réduit ainsi l'importance des ponts thermiques. En outre, le profilé est empilable.

Description

La présente invention est relative à un profilé métallique utilisable dans des parois isolantes pour le bâtiment, à un procédé pour la confection de telles parois, et aux parois obtenues.
On connaît depuis longtemps des parois isolantes présentant une face interne et une face externe écartées l'une de l'autre et constituées chacune par des profilés métalliques disposés dans des plans parallèles, enserrant entre eux des masses de matière isolante. Les profilés comportent une âme de forme générale plane bordée par des ailes pliées par rapport à l'âme, et qui servent à assurer la liaison entre profilés adjacents, au moins certaines de ces ailes servant en outre à la liaison entre les profilés des faces interne et externe. On a proposé que les ailes aient une forme permettant l'emboîtement entre profilés adjacents.
Ce type de réalisation présente deux sortes d'inconvénients. Les ailes à emboîtement constituent un passage pour la transmission de la chaleur entre les deux faces de la paroi, ce passage étant constitué par les deux ailes et par l'air que peut être emprisonné entre elles. Si les ailes à emboîtement servent à la liaison mécanique des faces interne et externe, en liaison avec des ailes ou des nervures des profilés de la face opposée, il apparaît des ponts thermiques importants, avec une mauvaise homogénéité de la répartition des températures. Lorsqu'on utilise la technique dite "des bardages à trame croisée", où les profilés des deux faces sont orientés dans des directions perpendiculaires, on limite les ponts thermiques aux points d'intersection des ailes d'une série de profilés avec les ailes ou nervures correspondantes de l'autre série. On peut encore intercaler une couche de matière isolante entre les deux séries de profilés, ce qui limite les ponts thermiques proprement dits aux éléments de liaison traversant cette couche de matière isolante. Toutefois, l'homogénéité de la transmission de température n'est pas encore tout à fait satisfaisante.
Un autre inconvénient de la technique connue réside dans le fait que les profilés à emboîtement ne sont pas empilables, c'est-à-dire que si on les superpose, l'espacement de leurs âmes successives est à peu près égal à la hauteur de leurs ailes. On peut gagner de la place en retournant un profilé sur deux mais l'espace reste encore mal utilisé.
La présente invention a pour but premier de fournir un profilé du type indiqué plus haut, qui permette de construire des parois isolantes avec des pertes thermiques plus réduites que dans la technique antérieure, et qui soit néanmoins empilable.
La présente invention fournit par conséquent un profilé métallique destiné à constituer la face interne d'une paroi isolante pour bâtiment, formé d'une âme de forme générale plane, avec deux ailes longitudinales formées chacune de plusieurs parties qui se succèdent à partir de l'âme en s'écartant du profilé, chacune des deux ailes comportant une première partie reliée à l'âme et qui s'écarte du plan de l'ame en s'éloignant du centre du profilé, et une seconde partie, reliée à la première partie et sensiblement parallèle à l'âme, ladite seconde partie étant, sur une première aile, à une première distance du plan de l'âme et, sur la seconde aile, à une seconde distance du plan de l'âme supérieure à la première d'un écart sensiblement égal à l'épaisseur de la tôle dont est formé le profilé, et les deux secondes parties étant chacune de largeur suffisante pour recevoir un moyen de liaison reliant le profilé à un profilé adjacent, le profilé présentant pour particularité que la seconde aile se prolonge au-delà de ladite seconde partie par une troisième partie, qui s'écarte encore du plan de l'âme et se raccorde à une quatrième partie, qui est parallèle au plan de l'âme et est de largeur suffisante pour recevoir un moyen de liaison de profilé avec un objet sus-jacent.
L'avantage d'une telle disposition est que la transmission de chaleur par l'intermédiaire de l'aile du profilé se fait uniquement à travers la troisième partie de la seconde aile, c'est-à-dire sous une seule épaisseur de métal. Cette troisième partie peut se trouver en contact avec de la matière isolante sur ses deux faces, c'est-à-dire que, non seulement on divise par deux la section de métal susceptible de conduire la chaleur, mais en plus on élimine les couches d'air qui peuvent également intervenir dans le processus de transmission thermique.
De préférence, la première partie de la première aile fait avec l'âme un angle compris entre 120 et 160°, alors que la première partie de la seconde aile fait avec l'âme un angle compris entre 90 et 100°.
On considère ici qu'une partie d'une aile qui s'écarte à la fois de l'âme et du centre du profilé fait avec l'âme un angle obtus. Au contraire, une partie d'aile qui s'écarte du centre tout en se rapprochant de l'âme fait avec celle-ci un angle aigu.
Il est connu que le choix des angles des différentes parties des ailes des profilés résulte d'un compromis : si les ailes font avec l'âme un angle voisin de 90°, on obtient un excellent effet de raidissement du profilé, mais le degré d'empilage, c'est-à-dire le nombre de profilés qu'on peut empiler l'un sur l'autre sur une épaisseur donnée, décroît, même si les saillies d'un profilé peuvent rentrer dans des rainures d'un autre profilé, car il faut tenir compte de l'épaisseur de la tôle dont est formé le profilé. Dans le cas présent, il y a intérêt à donner une forte rigidité à la seconde aile, qui doit servir à supporter les autres profilés de la paroi isolante, et, en conséquence, de donner à la première aile des formes plus adoucies. Cette manière de faire procure en outre un avantage supplémentaire lorsque, au montage, dans le cas d'une paroi de bardage verticale, les profilés sont disposés avec leurs ailes horizontales, la seconde aile, forme alors un plan presqu'horizontal qui sert à soutenir des plaques de matière isolante agglomérée. On sait en effet que ces plaques, qui présentent une certaine rigidité, peuvent cependant s'adapter à des logements qui n'ont pas une forme parfaitement régulière.
Selon d'autres modalités avantageuses, qui résultent de la même recherche d'optimisation en ce qui concerne la rigidité et les possibilités d'empilage :
- la troisième partie de la seconde aile fait avec l'âme un angle au moins égal à celui de la première partie de la seconde aile avec l'âme, et compris entre 90 et 120°,
- la troisième partie de la seconde aile comprend deux sections, faisant chacune avec l'âme un angle au moins égal à celui de la première partie de la seconde aile avec l'âme, séparées par une section de raidissement, qui fait avec l'âme un angle supérieur,
- la seconde partie de la première aile est prolongée par un retour, dirigé vers le plan de l'âme et qui fait avec l'âme un angle au moins égal au complément à 180° de celui de la première partie de la seconde aile avec l'âme.
- la quatrième partie de la seconde aile est prolongée par un retour dirigé vers le plan de l'âme et vers l'extérieur, et qui fait avec l'âme un angle compris entre 90° et le complément à 180° de l'angle de la première partie de la première aile avec l'âme,
- la distance de la seconde partie de la seconde aile à l'âme est comprise entre 1/5 et 2/5 de la distance de la quatrième partie de la seconde aile à l'âme.
D'autres avantages et particularités de l'invention ressortiront de l'exemple ci-après donné à titre d'exemple non limitatif, et illustré à la figure unique qui est une coupe d'une paroi isolante construite à l'aide d'un profilé conforme à celui de l'invention.
Sur la figure, on a représenté en coupe verticale, une paroi isolante comportant un profilé conforme à l'invention, disposé avec ses bords horizontaux, au-dessus duquel se trouvent deux profilés analogues 1a, 1b, qui ne sont représentés qu'en partie.
Le profilé 1 comporte une âme 2, à peu près plane, renforcée par des nervures longitudinales 3, dont une seule est représentée. Sur son bord supérieur, dans la disposition représentée à la figure, le profilé comporte une première aile 4 formée d'une première partie 5, qui se raccorde directement à l'âme 2, avec laquelle elle fait un angle A d'environ 145°. Cette première partie est prolongée par une seconde partie 6, laquelle est parallèle au plan de l'âme, c'est-à-dire verticale dans le cas de la figure. La seconde partie 6 est prolongée par un retour 7, nettement plus court que la première partie, et qui fait avec le plan de l'âme un angle B d'environ 85°.
L'aile opposée du profilé 1, c'est-à-dire celle qui se trouve sur le bord inférieur du profilé dans la disposition représentée à la figure, et qui porte le repère général 8, comporte une première partie 9, directement raccordée à l'âme 2, et qui fait avec celle-ci un angle C de 95°, exactement complémentaire de l'angle B, si bien que cette partie 9 est exactement parallèle au retour 7b de l'aile supérieur du profilé 1b qui se trouve immédiatement au-dessous d'elle. La première partie 9 est prolongée par une seconde partie 10, parallèle à l'âme, et dont la longueur est légèrement supérieure à la seconde partie 6 de l'aile supérieure du profilé adjacent 1b. On a représenté en 11 une vis qui solidarise ensemble les secondes parties des ailes correspondantes de deux profilés voisins 1 et 1a ou 1b et 1. La seconde aile 8 se prolonge, au-delà de la seconde partie 10, par une troisième partie 12, laquelle comprend trois sections, une première section 13, directement reliée à la partie 10, et sensiblement parallèle à la première partie 9, une section de renforcement 14, un peu plus courte et moins inclinée par rapport au plan de l'âme, et une troisième section 15, sensiblement parallèle à la première section 13. La troisième partie 12 est prolongée par une quatrième partie 16, parallèle à l'âme, et qui va toujours en s'écartant du centre du profilé, cette quatrième partie est prolongée par un retour 17, qui revient en direction du plan de l'âme, mais toujours en s'écartant du centre et fait avec l'âme un angle D d'environ 55°, si bien que ce retour est à peu près parallèle à la première partie 5 de la première aile. Les distances d et d + e des secondes parties 6, 10 des deux ailes au plan de l'âme 2 diffèrent entre elles de l'épaisseur e de la tôle et sont à peu près le tiers de la distance h de la quatrième partie 16 au plan de l'âme 2. Les hauteurs, comptées sur une perpendiculaire au plan de l'âme des trois sections 13, 14, 15 de la troisième partie 12 sont à peu près dans des rapports 3 : 2 : 2, alors que la hauteur des rebords 7 et 17 est de l'ordre de 0,1 à 0,2 fois la distance h.
Entre les secondes ailes successives 8, 8a de deux profilés adjacents, on a logé un bloc de matière isolante en fibres agglomérées, 18. Ce bloc prend appui sur les parties 9 et 12 de l'aile inférieure 8 du profilé 1, qui sont presque horizontales, et le rebord 17 de l'aile 8a du profilé supérieur s'encastre légèrement dans sa masse. De ce fait, lors du montage, il peut rester provisoirement en position, pendant qu'on continue le montage. Sur la face extérieure de la masse 18, une couche 19, d'un feutre isolant a été déroulée verticalement. Cette couche de feutre recouvre les surfaces des quatrièmes parties 16, 16a, ainsi que la surface extérieure des masses 18.
On a représenté en 20 un autre profilé, ou profilé de bardage, qui a été mis en place en appui contre la couche de feutre 19, et qui est maintenu par des vis 21, qui traversent le profilé 20, la couche de feutre 19 et la quatrième partie 16 des profilés 1, 1a etc... Sur la figure, on a représenté le profilé 20 avec son allongement vertical. De ce fait, les vis 21 sont placées aux endroits où des nervures verticales du profilé 20 et les ailes 8-8a des profilés 1-1a se recoupent. Sous l'effet du serrage, le feutre est légèrement écrasé, comme on peut le voir sur la figure, alors qui'il prend un peu plus d'expansion lorsqu'il est simplement serré entre la masse de fibres réfractaires 18.
La construction de la paroi isolante telle que représentée est évidemment très simple : on place d'abord les profilés 1b-1-1a, en commençant par le bas et en superposant à chaque fois la deuxième aile d'un profilé sur la première aile du profilé adjacent, on fixe ces profilés sur une charpente, non représentée, on solidarise les profilés adjacents au moyen des rivets 11 traversant les secondes parties des première et deuxième ailes, comme cela a déjà été dit,ensuite on met en place les blocs 18 de matière fibreuse qui ont été produits à des dimensions compatibles avec la largeur des profilés, et qui peuvent se déformer légèrement pour s'adapter à la forme des ailes 4 et 8, et être pénétrés par les retours 17. Ensuite, on déroule de haut en bas les bandes de feutre 19, à partir des rouleaux. Ensuite, on place les profilés 20, avec leur allongement vertical, et on les solidarise des ailes 8, au moyen des vis 21. ---------- On peut encore améliorer, si nécessaire, l'isolation thermique en utilisant à la place des vis métalliques 21, des attaches en matière plastique, peu conductrices de la chaleur.
Bien entendu, la réalisation qu'on vient de décrire ne constitue qu'un exemple. Il est possible, par exemple, de réaliser de la même manière des toitures, les profilés étant à ce moment là placés dans une disposition inclinée ou même horizontale.
Il est d'autre part possible de prévoir que les profilés de bardage 20, au lieu d'être perpendiculaires à la direction des profilés de base 1, leur sont parallèles.
On peut aussi prévoir que les profilés 1-1a-1b sont dès le départ disposés verticalement, les masses de fibres 18, étant alors simplement passées en superposition l'une par rapport à l'autre, et éventuellement maintenues au moyen de fixations provisoires,pendant que les bandes de feutre 19 sont déroulées verticalement, ou même horizontalement.
Bien entendu, les masses isolantes peuvent être également constituées par des blocs de mousse ou autre matériau, et le feutre 19 peut également être remplacé par toute autre matière isolante, par exemple des plaques de matière isolante fixées à l'avance sur les profilés de bardage 20.

Claims

1. Profilé métallique destiné à constituer la face interne d'une paroi isolante pour bâtiment, formé d'une âme (2) de forme générale plane, avec deux ailes (4, 8) longitudinales formées chacune de plusieurs parties qui se succèdent à partir de l'âme en s'écartant toutes du centre du profilé, chacune des deux ailes comportant une première partie (5, 9) reliée à l'âme et qui s'écarte du plan de l'âme, et une seconde partie (6, 10) sensiblement parallèle à l'âme, cette seconde partie étant, sur la première aile, à une première distance (d) du plan de l'âme et, sur la seconde aile, à une seconde distance (d+e) du plan de l'âme, supérieure à la première d'un écart (e) sensiblement égal à l'épaisseur de la tôle dont est formé le profilé, et les deux secondes parties étant chacune de largeur suffisante pour recevoir un moyen de liaison (11) reliant le profilé à un profilé adjacent,
caractérisé en ce que la seconde aile (8) se prolonge au-delà de ladite seconde partie (10) par une troisième partie (12), qui s'écarte encore du plan de l'âme et se raccorde à une quatrième partie (16), qui est parallèle au plan de l'âme et est de largeur suffisante pour recevoir un moyen de liaison (21) du profilé avec un objet sus-jacent (20).

2. Profilé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie (5) de la première aile (4) fait avec l'âme un angle (A) compris entre 120 et 160° alors que la première partie (10) de la seconde aile (8) fait avec l'âme un angle (C) compris entre 90 et 100°.

3. Profilé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la troisième partie (12) de la seconde aile (8) fait avec l'âme un angle au moins égal à celui de la première partie de la seconde aile avec l'âme, et compris entre 90 et 120°.

4. Profilé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la troisième partie (12) de la seconde aile (8) comprend deux sections (13, 15) faisant chacune avec l'âme un angle au moins égal à celui de la première partie de la seconde aile avec l'âme, séparées par une section de raidissement (14), qui fait avec l'âme un angle supérieur.

5. Profilé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la seconde partie (5) de la première aile (4) est prolongé par un retour (7), dirigé vers le plan de l'âme et qui fait avec l'âme un angle (B) au moins égal au complément à 180° de celui (C) de la première partie (9) de la seconde aile (8) avec l'âme (1).

6. Profilé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la quatrième partie (16) de la seconde aile est prolongée par un retour (17) dirigé vers le plan de l'âme et vers l'extérieur, et qui fait avec l'âme un angle (D) compris entre 90° et le complément à 180° de l'angle (A) de la première partie (5) de la première aile (9) avec l'âme (1).

7. Profilé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la distance (d+e) de la seconde partie de la seconde aile à l'âme est comprise entre 1/5 et 2/5 de la distance (4) de la quatrième partie de la seconde aile à l'âme.

8. Procédé d'obtention d'une paroi isolante pour bâtiment, comportant :

a) la fixation, sur une structure de support, d'une série de premiers profilés (1, 1a, 1b) comportant chacun une âme (1) placée dans son ensemble et deux ailes (4, 8) faisant un angle avec le plan de l'âme et s'écartant d'elle dans la même direction, les profilés étant fixés avec leurs âmes sensiblement dans un même plan et en contact les uns avec les autres par leurs ailes;

b) la pose de plaques (18) de matière isolante qui peut être à base de fibres entre les ailes de chaque premier profile;

c) la fixation, sur l'extrémité d'au moins une aile de chaque premier profilé, d'une série de seconds profilés (20) disposés adjacents et dans un plan parallèle à celui des premiers profilés, caractérisé en ce que :
- à l'étape a), on utilise comme premiers profilés des profilés selon l'une des revendications 1 à 7, et on les place avec leurs ailes (4, 8) horizontales,
- à l'étape b) on utilise des plaques (18) de matière isolante d'épaisseur au plus légèrement supérieure à la distance de la quatrième partie de la seconde aile à l'âme, et on dispose ces plaques en les mettant en appui contre les secondes ailes (8) des profilés,
- avant l'étape c) on déroule, perpendiculairement aux ailes des premiers profilés, au moins une nappe (19) de feutre isolant qui vient recouvrir les secondes ailes et les plaques de matière isolante;
- à l'étape d) on fixe les seconds profilés (20) à l'aide de moyens de fixation (21) qui traversent la quatrième partie de la seconde aile, la nappe de feutre et les seconds profilés.