EP2246497B1 - Fondation d'immeuble à isolation thermique et d'étanchéité - Google Patents

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EP2246497B1
EP2246497B1 EP20100004542 EP10004542A EP2246497B1 EP 2246497 B1 EP2246497 B1 EP 2246497B1 EP 20100004542 EP20100004542 EP 20100004542 EP 10004542 A EP10004542 A EP 10004542A EP 2246497 B1 EP2246497 B1 EP 2246497B1
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thermal insulation
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Calculs Et Etudes Pour Le Batiment Et L'industrie (cebi) A Responsabilite (sarl) Ltee Ste
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/16—Load-carrying floor structures wholly or partly cast or similarly formed in situ
    • E04B5/32—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements

Definitions

  • the invention relates to a building foundation with thermal insulation and sealing and its application to houses with metal structure.
  • thermal bridges be avoided to a maximum during the construction of individual houses.
  • the most difficult thermal bridge to be treated is located at ground level, between the perimeter foundations, usually concrete, which must ensure the frost free of construction, the pavement of the ground floor, the walls of facade which ensure the thermal insulation and the supporting structure of the roof and facades.
  • French Patent No. 2,821,100 describes a formwork device that eliminates the thermal bridges of pavements and floors horizontally and vertically, but is not preoccupied with rising damp.
  • This device consists of a form allowing the peripheral formwork, a cavity for housing the vertical insulation, a seat for receiving the slab and possibly a peripheral reinforcement bearing on a wall or foundation, and a seat for horizontal thermal insulation which serves, at its end, formwork for the embankment.
  • French patent application no. 2,609,483 describes a house with improved thermal insulation, whose junctions between the different components are designed to eliminate the thermal bridges between the living space and the outside.
  • the foundations and outer walls are made by pouring concrete into an insulating form forming an external thermal barrier and an inner thermal barrier.
  • the floor and ceiling are made so as not to break the outer barrier.
  • the floor and the ceiling comprise at least one thermally insulating layer, completely covering the inner barrier by being in contact therewith.
  • This invention aims to overcome these disadvantages.
  • This invention as characterized in the claims, thus solves the problem of creating a foundation for, on the one hand, eliminating the thermal bridges at the level of the ground floor of a house, on the whole periphery of its construction, by using prefabricated elements in the workshop, including the sills, and, on the other hand, to realize this one in dry solution, without using cast concrete in place, including paving.
  • the advantages obtained by virtue of this invention consist, essentially, in that it allows the elimination of thermal bridges and rising damp on the entire ground floor of a house and on all its periphery. All the elements can be realized with prefabricated parts in the workshop (prefabricated longrins, metal frame support assembled by bolting, insulating sandwich panels of frontage fixed by screws self-drilling, including the pavement which can be realized in dry solution by panels grooved wood, prefabricated concrete slab with smoothing or steel floor support).
  • This foundation principle makes it possible to build a house in dry solution without using cast-in-place concrete.
  • the installation time is considerably reduced: no drying, reduction of the impact of atmospheric conditions on the progress of the building site, assembly of the different elements by the same team of installers which follows a precise operating mode, no particular professional qualification n ' is required.
  • Very light houses can be shipped in containers and quickly assembled in disaster areas, without water and without electricity (tool used bolting-screwdriver in 24 volts which can be recharged by photovoltaic panels).
  • the figures represent the foundation of a single house with a metal frame structure 10, sandwich panels 20 and a concrete slab 30.
  • the said structural columns 10 being supported by prefabricated longitudinal members 40, 41 and 42 via rails 402, 412, 422 and consoles 50, 51, said consoles being connected by bolts 53 introduced into a thermally insulating sleeve 54, with the interposition of insulating elastomeric bearings 52;
  • said concrete slab 30 being insulated, on the one hand, the longitudinal members 40, 41, 42 by a vertical thickness 61 of insulating material 60, of about 70 mm, and, on the other hand, of the quay 1 by a horizontal layer of insulating material 62, of the same thickness, spread on a sealing film 70 developed on a layer of sand 4 spread over a layer of gravel 5; the edges 71 of said sealing film 70 being folded upwards and clamped between the longitudinal members 40, 41, 42 and the vertical thickness 61 of insulating material 60; a seal 6 being compressed between the base of
  • the sandwich panels 20 being, in turn, thermally insulated from the slab 30 by the seal 6 bearing on the top of the vertical portion of the thickness 61 of insulating material 60 trapped between the outer edges of the slab 30 and the upper part of the longitudinal members 40, 41, 42; said sandwich panels 20 being protected laterally from the moisture by a cladding 22, fixed on vertical rails 23 creating a free space 24 participating in the isolation.
  • the longitudinal members 40, 41 and 42 are, after height adjustment and fastening consoles 50 and 51, keyed by concrete introduced into engravures 401, 411 and 421 at their ends, aligned or arranged at right angles .
  • thermal insulation and waterproofing are provided at all levels of this foundation, which lends itself to the construction of any type of building, including single-family houses, regardless of the type of structure used, under reservation of minor adaptations from the spring of the basic know-how of the skilled person concerned, without calling into question the invention.

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Description

  • L'invention concerne une fondation d'immeuble à isolation thermique et d'étanchéité et son application aux maisons à structure métallique.
  • L'évolution des réglementations dans le domaine du bâtiment exige que les ponts thermiques soient évités au maximum lors de la construction de maisons individuelles. Le pont thermique le plus difficile à traiter est situé au niveau du sol, entre les fondations périphériques, généralement en béton, qui doivent assurer le hors gel de la construction, le dallage du rez-de-chaussée, les murs de façade qui assurent l'isolation thermique et la structure porteuse de la couverture et des façades.
  • Les solutions antérieures permettaient d'assurer la combinaison de deux ou trois éléments. Les charpentes des maisons en bois notamment ne résolvent ce problème qu'à partir du niveau de la dalle (ou radier) du rez-de-chaussée, qui sert alors de support à toute la construction ; l'isolation sous dalle ne traite pas le pont thermique situé entre la dalle et la longrine périphérique hors gel ; et, si on interpose un isolant, la charge de la structure n'est plus transmise à la longrine. Une autre solution consiste à ajouter, dans la maison, un plancher flottant isolé, qui présente l'inconvénient d'obliger à surélever le plancher par rapport au terrain naturel pour éviter que la terre soit en contact avec le bois de façade et non pas du béton.
  • On connaît déjà, par la demande de brevet international WO 03/025294 , un ensemble pour fondations d'ouvrages à isolation portante, destiné à réaliser des fondations de bâtiments avec isolation de charge en utilisant un matériau isolant prenant en compte les éléments de support et une partie de la construction du plancher, ou la totalité de celle-ci, entre les éléments de soutien. Toutefois, cette fondation d'ouvrages à isolation portante, dont les longrines reposent sur un massif sur lequel vient prendre appui la dalle ou le plancher du rez-de-chaussée, ne comporte pas de moyens assurant l'alignement et la solidarisation des longrines, ainsi que l'appui des poteaux de la structure, ni de dispositif d'étanchéité disposé le long des longrines et sous la totalité de la surface d'appui de la dalle ou du plancher. Les ponts thermiques et les remontées d'humidité ne sont donc pas ainsi éliminés sur toute la surface et la périphérie du rez-de-chaussée d'un bâtiment.
  • Le brevet français n° 2 821 100 décrit un dispositif de coffrage supprimant les ponts thermiques des dallages et des planchers horizontalement et verticalement, mais ne se préoccupe pas, à priori, des remontées d'humidité. Ce dispositif est constitué d'une forme permettant le coffrage périphérique, d'une cavité permettant de loger l'isolant vertical, d'une assise destinée à recevoir la dalle et éventuellement un ferraillage périphérique venant en appui sur mur ou fondation, et d'une assise pour l'isolation thermique horizontale qui sert, à son extrémité, de coffrage pour le remblai.
  • La demande de brevet français n° 2 609 483 décrit une maison d'habitation à isolation thermique améliorée, dont les jonctions entre les différents composants sont conçues pour supprimer les ponts thermiques entre l'espace habitable et l'extérieur. A cet effet, les fondations et les parois extérieures sont réalisées en coulant du béton dans un coffrage isolant formant une barrière thermique extérieure et une barrière thermique intérieure. Le plancher et le plafond sont réalisés de façon à ne pas rompre la barrière extérieure. De plus, le plancher et le plafond comprennent au moins une couche thermiquement isolante, recouvrant totalement la barrière intérieure en étant en contact avec celle-ci.
  • Aucune de ces solutions ne permet d'obtenir directement et de façon simple l'isolation thermique et l'étanchéité des fondations d'immeuble, et tout particulièrement de maisons à structure métallique.
  • La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Cette invention, telle qu'elle est caractérisée dans les revendications, résout donc le problème consistant à créer une fondation permettant, d'une part, d'éliminer les ponts thermiques au niveau du rez-de-chaussée d'une maison, sur toute la périphérie de sa construction, en recourant à des éléments préfabriqués en atelier, y compris les longrines, et, d'autre part, de réaliser celle-ci en solution sèche, sans utiliser de béton coulé en place, y compris le dallage.
  • Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent, pour l'essentiel, en ce qu'elle permet l'élimination des ponts thermiques et des remontées d'humidité sur l'ensemble du rez-de-chaussée d'une maison et sur toute sa périphérie. L'ensemble des éléments peut être réalisé avec des pièces préfabriquées en atelier (longrines préfabriquées, ossature métallique porteuse assemblée par boulonnage, panneaux sandwichs isolants de façade fixés par vis auto-perceuses, y compris le dallage qui peut être réalisé en solution sèche par panneaux de bois rainurés, plaque béton préfabriquée avec ragréage ou support de plancher en bacs acier). Ce principe de fondation permet de réaliser une maison en solution sèche sans utiliser de béton coulé en place. Le temps de pose est considérablement réduit : pas de séchage, réduction de l'impact des conditions atmosphériques sur l'avancement du chantier, montage des différents éléments par la même équipe de poseurs qui suit un mode opératoire précis, aucune qualification professionnelle particulière n'est requise.
  • Des maisons très légères peuvent être ainsi expédiées par containers et montées rapidement dans des zones sinistrées, sans eau et sans électricité (outil utilisé boulonneuse-visseuse en 24 volts qui peut être rechargée par des panneaux photovoltaïques).
  • D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'une fondation pour maisons individuelles à structure métallique et panneaux sandwichs isolants de façade, réalisée selon l'invention, donnée à titre d'exemple non limitatif, au regard des dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 représente la fondation d'une maison en coupe verticale en pied de bardage,
    • la figure 2 représente le détail en coupe verticale du boulon de fixation de la platine d'un poteau de charpente sur une console support de la dalle de béton,
    • la figure 3 représente un joint de longrine en coupe horizontale au niveau d'une équerre de fixation d'un poteau de charpente,
    • la figure 4 représente la liaison à angle droit de deux longrines par l'intermédiaire d'une équerre de fixation supportant un poteau de charpente d'angle.
  • Les figures représentent la fondation d'une maison individuelle à structure métallique à poteaux de charpente 10, panneaux sandwichs 20 et dalle de béton 30. Les dits poteaux de charpente 10 étant supportés par des longrines préfabriquées 40, 41 et 42 par l'intermédiaire de rails 402, 412, 422 et de consoles 50, 51, les dites consoles étant reliées par des boulons 53 introduits dans une douille isolante thermiquement 54, avec interposition d'appuis élastomères isolants 52 ; la dite dalle de béton 30 étant isolée, d'une part, des longrines 40, 41, 42 par une épaisseur verticale 61 de matière isolante 60, d'environ 70 mm, et, d'autre part, du terre-plein 1 par une couche horizontale de matière isolante 62, de même épaisseur, étalée sur un film d'étanchéité 70 développé sur une couche de sable 4 répandue sur une couche de gravier 5 ; les bords 71 du dit film d'étanchéité 70 étant repliés vers le haut et pincés entre les longrines 40, 41, 42 et l'épaisseur verticale 61 de matière isolante 60 ; un joint d'étanchéité 6 étant comprimé entre la base des panneaux sandwichs 20 et le bord supérieur de l'épaisseur verticale 61 de matière isolante 60, avec obturation de l'interstice laissé entre les poteaux de charpente 10 par une plinthe 21 ; les longrines 40, 41, 42 comportant des engravures demi-cylindriques 401, 411 et 421 situées à leurs extrémités, destinées à permettre la réalisation d'un clavetage par coulée de béton après alignement et solidarisation.
  • En examinant plus en détail les figures 1 et 2, on remarque que l'isolation thermique de la dalle 30 est totalement assurée par l'interposition, entre les longrines 40, 41, 42, d'une matière isolante 60, séparée des dites longrines 40, 41, 42 et de la couche de sable 4 sous-jacente par un film de matière plastique 70, qui s'oppose, quant à lui, aux remontées d'humidité vers la couche de matière isolante 60 sur laquelle repose la dalle 30. Quant au pont thermique, qui aurait pu être matérialisé par les boulons 53 de fixation des équerres 11 reliant les poteaux de charpente 10 à leur console support 50, il est annulé par la présence d'appuis isolants 52, disposés entre la console support 50 et la platine 12 des poteaux de charpente 10 et leurs équerres de fixation 11, et d'une douille 54 autour des dits boulons 53 de fixation des équerres 11 ; les panneaux sandwichs 20 étant, quant à eux, isolés thermiquement de la dalle 30 par le joint d'étanchéité 6 prenant appui sur le sommet de la partie verticale de l'épaisseur 61 de matière isolante 60 emprisonnée entre les bords extérieurs de la dalle 30 et la partie supérieure des longrines 40, 41, 42 ; les dits panneaux sandwichs 20 étant protégés latéralement de l'humidité par un bardage 22, fixé sur des rails verticaux 23 créant un espace libre 24 participant à l'isolement.
  • En se rapportant aux figures 3 et 4, on remarque que les longrines 40, 41 et 42 sont, après réglage en hauteur et solidarisation par les consoles 50 et 51, clavetées par du béton introduit dans des engravures 401, 411 et 421 situées à leurs extrémités, alignées ou disposées à angle droit.
  • Comme on le voit, l'isolation thermique et l'étanchéité sont assurées à tous les niveaux de cette fondation, qui se prête à la construction de tout type de bâtiment, notamment de maisons individuelles, quel que soit le type de structure utilisé, sous réserve d'adaptations mineures du ressort du savoir-faire de base de l'homme de métier concerné, sans que cela mette en question l'invention.

Claims (7)

  1. Fondation d'immeuble à isolation thermique et d'étanchéité comportant des longrines reposant sur un massif ou une semelle filante, sur lesquelles vient prendre appui la dalle ou le plancher du rez-de-chaussée, caractérisée en ce que les longrines (40, 41, 42) sont munies, à chaque extrémité, de rails (402, 412, 422) permettant la fixation d'une console métallique (50, 51) qui assure leur alignement, leur solidarisation et l'appui des poteaux (10) de la structure, et en ce que, avant réalisation de la dalle de béton (30), un dispositif isolant (60, 70) est disposé le long des longrines (40, 41, 42) et sous la totalité de la surface d'appui de la dalle (30).
  2. Fondation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif isolant (60, 70) est constitué d'une épaisseur (61) de matière isolante (60) et d'un film d'étanchéité (70).
  3. Fondation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'isolation entre la platine supérieure de la console (50, 51) et le pied des poteaux (10) de structure est obtenue par interposition d'un appui élastomère isolant (52).
  4. Fondation selon la revendication 1 ou 3, caractérisée en ce que l'isolation thermique entre la console (50, 51) et le pied des poteaux (10) est complétée par des douilles (54) en matériau isolant, disposées dans les orifices de passage des boulons (53) de fixation du pied des poteaux (10).
  5. Fondation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux extrémités des longrines (40, 41, 42) comportent une engravure demi-cylindrique (401, 411, 421) sur toute leur hauteur, destinée à permettre, après alignement et solidarisation par les consoles (50, 51), la réalisation d'un clavetage, avec un béton sans retrait.
  6. Fondation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les longrines (40, 41, 42) et la dalle (30) sont réalisées en éléments préfabriqués.
  7. Application de la fondation d'immeuble selon les revendications 1 à 6 prises dans leur ensemble aux maisons à structure métallique.
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