EP4123115A1 - Dispositif et procédé pour la rupture thermique de seuil de porte - Google Patents

Dispositif et procédé pour la rupture thermique de seuil de porte Download PDF

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EP4123115A1
EP4123115A1 EP22185341.9A EP22185341A EP4123115A1 EP 4123115 A1 EP4123115 A1 EP 4123115A1 EP 22185341 A EP22185341 A EP 22185341A EP 4123115 A1 EP4123115 A1 EP 4123115A1
Authority
EP
European Patent Office
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door
movable
joint
insulating
thermal
Prior art date
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Pending
Application number
EP22185341.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Damien Gilliard
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Original Assignee
Individual
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Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP4123115A1 publication Critical patent/EP4123115A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B7/00—Special arrangements or measures in connection with doors or windows
    • E06B7/16—Sealing arrangements on wings or parts co-operating with the wings
    • E06B7/18—Sealing arrangements on wings or parts co-operating with the wings by means of movable edgings, e.g. draught sealings additionally used for bolting, e.g. by spring force or with operating lever
    • E06B7/20—Sealing arrangements on wings or parts co-operating with the wings by means of movable edgings, e.g. draught sealings additionally used for bolting, e.g. by spring force or with operating lever automatically withdrawn when the wing is opened, e.g. by means of magnetic attraction, a pin or an inclined surface, especially for sills
    • E06B7/205—Sealing arrangements on wings or parts co-operating with the wings by means of movable edgings, e.g. draught sealings additionally used for bolting, e.g. by spring force or with operating lever automatically withdrawn when the wing is opened, e.g. by means of magnetic attraction, a pin or an inclined surface, especially for sills with sealing strip mounted on sill

Definitions

  • the invention relates to a device for thermally breaking door sills. It also relates to a method for the thermal break of door sills, in particular in the renovation of old buildings.
  • door threshold is meant the part of the floor located on either side of the intersection of the plane of the door and the floor.
  • energy savings are becoming increasingly important. Energy consumption for heating buildings, both residential and industrial, for example, constitutes a significant part (for example more than 20% in France) of total energy consumption. Improving the thermal insulation of buildings is therefore essential.
  • a modern house or apartment is now systematically insulated, both at the level of the glazing and at the level of the masonry, including the roof. These insulations are effective only on condition that their implementation avoids any thermal bridge, that is to say that the implementation does not admit any succession of non-insulating materials between the interior and the exterior.
  • EP3242980B1 there is described a module forming a thermal bridge breaker capable of being formed at the junction between an exterior floor slab and a slab interior floor, the module comprising an insulating material and reinforcements in the form of bars.
  • This known device which is not intended for doors in particular, makes it possible to obtain a good break in the conductive thermal bridge but does not address the problem posed by the convective part of the thermal bridge mentioned above. It is therefore not very effective in reducing the overall thermal bridge of the threshold. Moreover, its use in renovation is difficult.
  • the invention aims to provide a simple and economical device providing a good break in the overall thermal bridge presented by the door sills.
  • device for the overall thermal break of the door sill is meant a device making it possible to interrupt the overall thermal bridge between the volumes of air located near the door sill, on either side of the door, often respectively at inside and outside the building, the global thermal bridge resulting from heat flows both by conduction and by convection through the space between the floor and the lower edge of the door.
  • the device according to the invention comprises an insulating base embedded in a housing formed in the threshold.
  • the housing operates a thermal break within the material of the sill and the insulating base embedded therein does not restore a thermal bridge.
  • the insulating base has an overall thermal resistance of more than 0.1m2°K/W, preferably more than 0.25 or even 0.4m2°K/W. Values greater than 0.5, preferably greater than 0.65, more preferably greater than 0.8 or even greater than 0.9m2°K/W are particularly recommended.
  • the insulating base has an overall thermal resistance greater than 1m2°K/W.
  • the thermal resistance values can easily be obtained by choosing the thickness of the base, including the movable joint, as well as the thermal conductivity of the insulation used.
  • the expressions width height and thickness will be used for the directions corresponding to those of the door, for which these expressions are commonly used.
  • the expression depth will be used instead of height.
  • the insulating base comprises a movable insulating joint placed in a groove of said base and actuating means.
  • the base therefore comprises a fixed part serving as a slide for the movable insulating joint.
  • the movable joint assembly, actuating means and fixed part with sliding function form an integrated whole having the thermal resistance making it possible to obtain the desired thermal break.
  • the movable insulating joint contributes to a significant part of this thermal performance.
  • the movable insulating seal comprises more than 25% by volume, preferably more than 50%, preferably more than 75% by volume of thermal insulation.
  • thermal insulation we mean a material whose use makes it possible to reduce the thermal losses of buildings.
  • the thermal insulators are for example selected from: wood, glass wool, rock wool, expanded polystyrene, extruded polystyrene, polyurethane.
  • the thermal conductivity of the thermal insulators used in the present invention is advantageously less than 0.15 W/m°K, preferably less than 0.1 W/m°K, more preferably less than 0.065W/m°K.
  • the movable insulating joint comprises a honeycomb structure.
  • honeycomb structure is meant a structure comprising confined volumes of air, the dimensions of which are mechanically controlled, these volumes preferably having a volume of more than 1cm3, which distinguishes them from the volumes of air confined in the thermal insulation at the foam state.
  • the insulating joint have a thermal resistance of more than 0.1m2°K/W, advantageously more than 0.25m2°K/W and preferably more than 0.4m2°K/W, also measured according to the procedure described with reference to figure 4 .
  • the mobile insulating joint must have a sufficient thickness to operate the desired thermal break.
  • the movable insulating joint In practice, its thickness depends on the insulating power and the mechanical properties of the material of which it is made. In general, it is recommended that the movable insulating joint have a thickness of at least 1 cm, preferably at least 2 cm, more preferably at least 3 cm. Thicknesses of at least 4cm, or even at least 5cm are advantageous.
  • the movable joint has a sufficient thickness to protrude slightly from the bottom of the door, on at least one of its faces, when it is in the closed position. In this variant it is particularly easy to visually check the perfect contact of the seal with the lower edge of the door.
  • the movable insulating seal has a thickness greater than that of the door. In this variant, the contact is maximum, the seal can protrude from both sides of the door and the control of the contact is easy on both sides.
  • the movable insulating seal When the movable insulating seal is in the low position, it is flush with the surface of the sill. As a result, it is concealed in the ground, which has an aesthetic advantage but also avoids presenting an obstacle to crossing the threshold. It is recommended that, in its low position, the movable joint does not exceed the level of the sill by more than 5mm, preferably 3mm. It is generally advantageous for the movable joint to be even slightly set back there from ground level, for example by at least 1 millimeter.
  • the width of the seal corresponds to that of the door. It is recommended that the width of the seal be at least 80%, preferably at least 90% ideally at least 95% of the width of the door.
  • This base must have a sufficient height to present a good overall thermal break. This height depends on the details of the construction and on the presence or not of thermal insulation at a greater depth below the door sill. However, it is recommended that the insulating base have a height of at least 5cm, more advantageously at least 8cm, preferably 10cm, more preferably 15cm. Insulating bases with a height of more than 20 cm are preferred.
  • the movable insulating joint itself must have sufficient height. We recommend heights of more than 5cm, advantageously more than 7cm, preferably more than 9cm, sometimes more than 11cm, or even more than 15cm in certain situations.
  • its lower face is located at least 2cm, advantageously at least 4cm, preferably at least 6cm, more preferably at least 8cm, or even at least 10cm below the threshold level.
  • the underside of the gasket is the one opposite the side intended to come into contact with the bottom of the door.
  • the participation of the movable seal in the thermal break caused by the base is optimized, all other things being equal.
  • the insulating base may essentially comprise the movable insulating joint and at least part of its actuating means.
  • the obstacle to the circulation of heat through the door sill consists significantly of the movable insulating seal. Particular care must therefore be taken in its construction. It must then conform to the preferred embodiments described above. This case is well suited to situations allowing high insulating joints (and therefore deep housings). The depth of the housing (corresponding to the height of the base) must then be sufficient to ensure a good thermal break. This depth is advantageously greater than 10 cm.
  • the fixed part of the insulating base comprises a mass of thermal insulation and/or a honeycomb structure around of the groove intended to receive the movable joint.
  • at least 50%, preferably at least 75%, advantageously at least 85% of the volume of the insulating base (joint included) consists of insulation and/or alveolar structure. It is recommended that this thickness be greater than 10cm, preferably greater than 15cm. This variant makes it possible to obtain a good thermal break when it is difficult to provide a deep recess in the sill.
  • the fixed part of the insulating base has a thermal resistance of at least 0.4 m2°K/W, preferably greater than 0.6 m2°K/W.
  • This variant can advantageously be combined with the particular embodiments of the movable insulating joint described above.
  • the groove intended to receive the movable joint is formed in a mass of thermal insulation.
  • the groove can advantageously be covered with a film of another insulation whose mechanical properties are better, for example wood, possibly itself covered with a protective layer, for example in phenoplast.
  • the movable insulating seal When the movable insulating seal is in the high position, it comes into contact with the lower edge of the door. Taking into account construction constraints and possible irregularities in the lower edge of the door, especially in renovation in the case of old doors with heritage value, it may happen that certain areas of the insulating seal do not come into perfect contact with the lower edge of the door. However, it is recommended that at least 90% of the width of the insulating joint, when it is in the high position, is less than one millimeter from the edge of the door, if possible less than half a millimetre.
  • the device according to the invention When the device according to the invention is used in the renovation of old buildings having a significant heritage value, it is common for the lower edges of the doors not to be strictly parallel to the plane of the threshold.
  • the device comprises means allowing the upper face of the movable joint, when it is in the high position, not to be parallel to the plane of the threshold.
  • These means may for example comprise a system for adjusting the orientation of the upper face of the movable joint. When the required orientation correction is low but the level of thermal break desired is high, this adjustment system can modify the height of the movable joint at its two ends.
  • said means may comprise two return means, for example of the spring type, acting independently at the two ends of the movable seal and therefore causing one of the ends to rise further, so as to apply said seal uniformly to the lower edge of the door.
  • the face of the movable insulating seal intended to come into contact with the lower edge of the door is covered with a compressible layer.
  • This compressible layer is for example of the same nature as that placed in known manner on the part of the frame coming into contact with the door when it is in the closed position.
  • This compressible layer makes it possible to obtain the desired contact despite, on the one hand, any slight defects in the flatness of the movable seal or more often of the lower edge of the door and, on the other hand, a minimal imperfection in the parallelism of these two parts, existing at the time of construction or appearing in use and which does not need to be corrected by the means described above.
  • the contact between the movable insulating seal and the lower edge of the door makes it possible to contribute to good airtightness of doors equipped with the device according to the invention.
  • the device according to the invention makes it possible to obtain airtightness of the door, door frame and door sill assembly of class 1, preferably class 2, more preferably class 3, ideally class 4. These performances are established in accordance with the NBN EN 1026 standard.
  • the device according to the invention comprises actuating means making it possible to move the movable joint between its high position and its low position.
  • the actuating means are controlled by the movement of the door, that is to say that means, for example mechanical, use the movement of the door to actuate the raising and lowering of the gasket.
  • the control means comprise means for transmitting the movement of the door to the movable joint.
  • the actuating means comprise a control making it possible to move the movable joint independently of the movement of the door.
  • the seal only moves when the door is in the closed, stationary position.
  • the control include a protruding part annexed to the insulating block so as to be able to be triggered by the foot, such as a small pedal.
  • This additional protruding part which advantageously has a surface of between 25 and 100 cm2, is preferably connected to the insulating block, ideally fixed thereto.
  • This variant is very simple to implement. It makes the insulating base autonomous in its operation. This situation is particularly useful in renovation since it makes it possible to avoid any intervention on the door itself (including its dormant part).
  • the user raises the seal by pressing the foot on the projecting part.
  • the user first lowers the seal by a similar operation.
  • the device is then, for example, advantageously provided with spring-type return means which tend to firmly apply the movable insulating seal to the lower edge of the door.
  • the actuating means are controlled partly automatically by the movement of the door and partly independently of the movement of the door.
  • the movement of the door causes an almost complete rise of the movable seal, but without reaching the end of the movement and therefore the pressurization with the bottom of the door.
  • the end the rise of the seal is controlled independently of the movement of the door, for example by actuating the projecting part of the insulating block described above.
  • This variant makes it possible to fully actuate the movable seal only when the circumstances require maximum sealing.
  • the actuating means comprise a bar, having a length substantially equal to that of the movable insulating joint, cooperating mechanically and thermally with the latter and comprising at least 50% by volume of thermal insulation.
  • substantially equal length is meant a length varying between 90 and 110% of that of the joint.
  • thermally cooperating is meant that the thermal resistance of the gasket and bar assembly is at least 1.25 times that of the gasket alone. In practice the bar is in close contact with the seal. This advantageous variant is shown in the appended figures.
  • the device according to the invention makes it possible to simply improve the energy performance of buildings. It makes it possible to give the doors energy performances approaching or even exceeding those of door windows, without, however, having a protruding crosspiece at ground level and the inconvenience it presents when it has to be stepped over.
  • the device according to the invention is therefore particularly advantageous for people with reduced mobility.
  • the invention also relates to an assembly comprising a door threshold provided with a device according to the invention, a door and a door frame.
  • This assembly advantageously has class 1, preferably class 2, more preferably class 3, even more preferably class 4 air permeability. These performances are measured according to standard NBN EN 1026. The highest classes are not generally achieved in a known manner only for French doors. The invention makes it possible to reach them with conventional doors, provided of course that good quality seals are placed in a known manner on the three other contact zones between the door and the frame (upper horizontal, left vertical and right vertical) .
  • the method according to the invention is particularly advantageous in the energy renovation of buildings, that is to say for improving the thermal performance of existing doors and thresholds, especially when the building which accommodates them has a heritage value to be preserved.
  • the process makes it possible to leave the door and most of the threshold intact.
  • transmission of sound below the underside of a door is meant the sound transmitted by the vibration of the air located between the underside of the door and and threshold, on the one hand, and by the setting vibration of the threshold itself, on the other hand.
  • the method according to the invention makes it possible to obtain a remarkable acoustic insulation because on the one hand it interrupts the transmission of sound through the space between the door and the threshold thanks to the exceptional tightness which it makes it possible to obtain at this place.
  • the housing provided in the threshold also greatly reduces, surprisingly, the transmission of sound carried by the threshold itself.
  • the figures 1 to 3 illustrate a particular embodiment of the device according to the invention.
  • the figure 5 and 6 illustrate another particular mode of execution. This device comprises the following elements.
  • An insulating base (1) is placed in a housing (2) made in a threshold (3) of a door (5).
  • a movable insulating joint (4) is inserted in a groove (9) of the base (1).
  • Actuating means (6) make it possible to move the movable joint between a low position, shown in figure 1 and 6 and a high position represented at the picture 3 and 5 .
  • the actuating means (6) comprise a control (7) provided with a projecting part (8).
  • the figure 4 illustrates a recommended procedure for measuring the overall thermal resistance of the insulating base of the device according to the invention.
  • a cavity thermally insulated from the outside is divided into two compartments, I and II by a wall made of a thermal insulator whose characteristics (thickness and thermal conductivity) give it a significantly higher overall thermal resistance than that of the insulating base subjected to the measurement.
  • An orifice is formed in this wall into which the insulating base (3) is inserted so as to be in contact over its entire perimeter with said wall, the rising joint (2) being in the high position.
  • the upright seal (2) is in contact with the wall, the corresponding face of the latter acting as the lower edge of the door. Initially the temperatures T1 and T2 of the two compartments I and II are different.
  • FIG. 1 represents the door (5) in the open position and the movable insulating seal (4) in the low position, flush with the threshold (3) but slightly set back from it.
  • the door is 80cm wide and 4cm thick.
  • the mobile insulating joint (4) has a width of 78 cm, a thickness of 5 cm and a height of 8 cm. It is made mainly of spruce, essentially meaning that it comprises more than 75% by volume of spruce, the direction of the fibers of the wood being in the direction of the width of the joint.
  • the projecting part (8) of the control (7) is in the high position.
  • the insulating base (1) which has an overall thermal resistance of 0.4 m2/W°K, essentially comprises the movable joint, in the sense that the thickness of the housing (2), of 6 cm, is only slightly greater than that of the groove (9), by 5 cm.
  • the picture 3 represents the door (5) in the closed position.
  • the protruding part (8), of 25cm2, located in the lateral part of the insulating base opposite to that of the hinge, has been placed in the low position.
  • a ratchet system not shown, keeps the projecting part in this position. The next push on this protruding part would release the pawl and allow this protruding part to rise to its high position.
  • the protruding part (8) modifies the angle of the inclined part of the control (7), fixed in a rotatable manner to the means (6), which thereby exerts a thrust on the latter.
  • the means (6) is made essentially of high density polyethylene, this meaning that it comprises more than 75% by volume of high density polyethylene.
  • the operation of this actuating means (6) is shown in picture 2 .
  • the means (6) is movable in the direction of the width of the door and has an inclined face which cooperates with a face having the same inclination of the movable joint (6).
  • the means (6) When the means (6) receives the thrust from the control (7) it moves in the direction of the arrow shown in box C and exerts a vertical thrust on the movable joint which moves upwards until it comes into contact with the lower edge of the door (5).
  • the movable joint (4), the actuating means (6) and the control (7) have return means, not shown, comprising for example springs allowing these elements to spontaneously return to their position corresponding to the lower position of the movable joint. , when the pawl holding the protruding part (8) in the low position is released by a subsequent push of the door user's foot.
  • the device illustrated in figure 5 and 6 functions identically to that shown in figures 1 to 3 and described in example 1. It differs by the thickness (2) of the housing, corresponding to the width of the base, which is 20cm, greater than three times the thickness of the door.
  • the fixed part of the insulating base comprises more than 75% by volume of polyurethane foam.
  • the device has an overall thermal resistance of 0.75m2/W°K.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Specific Sealing Or Ventilating Devices For Doors And Windows (AREA)

Abstract

Dispositif pour la rupture thermique de seuil de porte comprenant:• une base isolante (1) apte à être encastrée dans un logement (2) ménagé dans le seuil (3), la base isolante comprenant elle-même un joint isolant mobile (4), dont la largeur correspond à celle de la porte (5), placé dans une rainure (9) de la dite base, le joint mobile pouvant adopter une position basse et une position haute;• des moyens d'actionnement (6) permettant de:a) placer le joint mobile en position haute lorsque la porte est fermée, de manière à assurer un contact entre le dit joint mobile et la tranche inférieure de la porte;b) placer le joint mobile en position basse dans la rainure lorsque la porte est ouverte, de manière à affleurer la surface du seuil.

Description

  • L'invention concerne un dispositif pour la rupture thermique de seuils de porte. Elle concerne également un procédé pour la rupture thermique de seuils de porte, en particulier en rénovation de bâtiments anciens.
  • On entend par seuil de porte, la partie du sol située de part et d'autre de l'intersection du plan de la porte et du sol. Dans le contexte du développement durable les économies d'énergie prennent une place croissante. Les consommations d'énergie pour le chauffage des bâtiments, tant résidentiels que par exemple industriels constituent une part importante (par exemple plus de 20% en France) de la consommation totale d'énergie. L'amélioration de l'isolation thermique des bâtiments est donc essentielle.
  • Une maison ou appartement moderne est aujourd'hui systématiquement isolé, tant au niveau du vitrage qu'au niveau de la maçonnerie, en passant par la toiture. Ces isolations ne sont efficaces qu'à condition que leur mise en œuvre évite tout pont thermique, c'est à dire que la mise en œuvre n'admette aucune succession de matières non isolantes entre l'intérieur et l'extérieur.
  • Les seuils de porte ne sont quasi jamais isolés correctement, à moins qu'il ne s'agisse d'une porte-fenêtre (on entend par porte-fenêtre, une porte dont la partie dormante comprend une partie saillante au niveau du sol, qu'il faut enjamber - de telles portes sont évidemment plus difficiles à franchir, en particulier par les personnes à mobilité réduite). Il y a en effet, très fréquemment, un pont thermique important en dessous des portes, surtout des portes de bâtiments anciens. Lorsque les volumes d'air situés de part et d'autre de la porte sont à des températures différentes, il s'en suit un flux thermique significatif qui tend à égaliser les températures et donc à dissiper de l'énergie. Ce flux thermique comprend une partie conductive mais aussi une partie convective, circulant dans l'espace entre la tranche inférieure de la porte et le sol. Dans le cas de bâtiments anciens, ce pont thermique global (résultant des deux types de flux thermiques) des seuils de portes, responsable de pertes d'énergie importantes, est difficile à éliminer sans remplacer portes et seuils. Pour des bâtiments ayant une valeur patrimoniale, ce remplacement est difficile et coûteux si le style d'ensemble doit être préservé.
  • Dans EP3242980B1 est décrit un module formant rupteur de pont thermique susceptible de se former à la jonction entre une dalle de plancher extérieur et une dalle de plancher intérieur, le module comprenant un matériau isolant et des armatures en forme de barres.
  • Ce dispositif connu, qui n'est pas destiné aux portes en particulier permet d'obtenir une bonne rupture du pont thermique conductif mais n'aborde pas le problème posé par la partie convective du pont thermique évoquée ci-dessus. Il est donc peu efficace pour réduire le pont thermique global du seuil. De plus son utilisation en rénovation est difficile.
  • L'invention vise à fournir un dispositif simple et économique fournissant une bonne rupture du pont thermique global présenté par les seuils de porte.
  • En conséquence, l'invention concerne un dispositif pour la rupture thermique globale de seuil de porte comprenant :
    • une base isolante apte à être encastrée dans un logement ménagé dans le seuil, la base isolante comprenant elle-même un joint isolant mobile, dont la largeur correspond à celle de la porte, placé dans une rainure de la dite base, le joint mobile pouvant adopter une position basse et une position haute;
    • des moyens d'actionnement permettant de :
      1. i. placer le joint mobile en position haute lorsque la porte est fermée, de manière à assurer un contact entre le dit joint mobile et la tranche inférieure de la porte;
      2. ii. placer le joint mobile en position basse dans la rainure lorsque la porte est ouverte, de manière à affleurer la surface du seuil.
  • Par dispositif pour la rupture thermique globale de seuil de porte on entend un dispositif permettant d'interrompre le pont thermique global entre les volumes d'air situés à proximité du seuil de porte, de part et d'autre de la porte, souvent respectivement à l'intérieur et à l'extérieur du bâtiment, le pont thermique global résultant de flux thermiques tant par conduction que par convection au travers de l'espace entre le sol et la tranche inférieure de la porte.
  • Le dispositif selon l'invention comprend une base isolante encastrée dans un logement ménagé dans le seuil. Le logement opère une rupture thermique au sein du matériau du seuil et la base isolante qui y est encastrée ne rétablit pas de pont thermique. On recommande que la base isolante présente une résistance thermique globale de plus 0,1m2°K/W, de préférence de plus de 0,25 voire 0,4 m2°K/W. Des valeurs supérieures à 0,5, préférentiellement supérieures à 0,65, plus préférentiellement supérieures à 0,8 voire supérieures à 0,9m2°K/W sont particulièrement recommandées. Lorsque les performances énergétiques l'exigent on recommande que la base isolante présente une résistance thermique globale supérieure à 1m2°K/W. Ces valeurs de résistance thermique sont déterminées selon la procédure décrite dans l'exemple annexé. Comme expliqué ci dessous, les valeurs de résistance thermique peuvent être facilement obtenues en choisissant l'épaisseur de la base, y compris le joint mobile, ainsi que la conductivité thermique des isolants utilisés. Dans ce mémoire, les expressions largeur hauteur et épaisseur seront utilisées pour les directions correspondantes à celles de la porte, pour laquelle ces expressions sont communément utilisées. Pour le logement, l'expression profondeur sera utilisée au lieu de hauteur.
  • De manière générale, les différents modes d'exécution particuliers décrits dans ce mémoire peuvent être combinés entre eux, même lorsque ce n'est pas spécifiquement mentionné.
  • Pour obtenir la rupture thermique souhaitée, outre la résistance thermique de la base, sa hauteur et celle du joint (donc la profondeur du logement) jouent un rôle important, afin d'allonger le trajet que doit parcourir la chaleur pour contourner le dispositif. Cette hauteur est d'autant plus importante que le logement est ménagé dans un seuil à conductivité thermique élevée.
  • Selon l'invention, la base isolante comprend un joint isolant mobile placé dans une rainure de la dite base et des moyens d'actionnement. La base comprend donc une partie fixe servant de glissière au joint isolant mobile. L'ensemble joint mobile, moyens d'actionnement et partie fixe à fonction de glissière forment un tout intégré possédant la résistance thermique permettant d'obtenir la rupture thermique désirée.
  • Le joint isolant mobile contribue à une part importante de ces performances thermiques. Dans une configuration avantageuse de l'invention, le joint isolant mobile comprend plus de 25% en volume, de préférence plus de 50%, de manière préférée plus de 75% en volume d'isolant thermique. Par isolant thermique on entend un matériau dont l'utilisation permet de réduire les pertes thermiques des bâtiments. Les isolants thermiques sont par exemple sélectionnés parmi : le bois, la laine de verre, la laine de roche, le polystyrène expansé, le polystyrène extrudé, le polyuréthane. La conductivité thermique des isolants thermiques utilisés dans la présente invention est avantageusement inférieure à 0, 15W/m°K, de préférence inférieure à 0,1 W/m°K, plus préférentiellement inférieure à 0,065W/m°K. Dans une autre configuration avantageuse de l'invention, qui peut être combinée avec la précédente, le joint isolant mobile comprend une structure alvéolaire. Par structure alvéolaire on entend une structure comportant des volumes d'air confinés, dont les dimensions sont contrôlées mécaniquement ces volumes ayant de préférence un volume de plus de 1cm3, ce qui les distingue des volumes d'air confinés dans les isolants thermiques à l'état de mousse. Ces deux configurations avantageuses sont recommandées lorsque le joint isolant mobile possède une faible épaisseur ou lorsque les performances thermiques exigées de la base isolante sont importantes.
  • On recommande que le joint isolant présente une résistance thermique de plus 0,lm2°K/W, avantageusement de plus de 0,25 m2°K/W et de préférence de plus de 0,4m2°K/W, également mesurée selon la procédure décrite en référence à la figure 4. Le joint isolant mobile doit avoir une épaisseur suffisante pour opérer la rupture thermique désirée.
  • En pratique son épaisseur dépend du pouvoir isolant et des propriétés mécaniques du matériau qui le constitue. En général on recommande que le joint isolant mobile ait une épaisseur d'au moins 1 cm, de préférence au moins 2 cm, plus préférentiellement au moins 3 cm. Des épaisseurs d'au moins 4cm, voire au moins 5cm sont avantageuses. Dans une variante de l'invention, qui peut être intéressante dans certains cas, le joint mobile a une épaisseur suffisante pour dépasser légèrement du bas de la porte, sur au moins une de ses faces, lorsqu'il est en position fermée. Dans cette variante il est particulièrement aisé de vérifier visuellement le parfait contact du joint avec la tranche inférieure de la porte. Dans une autre variante avantageuse de l'invention, le joint isolant mobile a une épaisseur supérieure à celle de la porte. Dans cette variante, le contact est maximum, le joint peut dépasser des deux faces de la porte et le contrôle du contact aisé des deux côtés.
  • Lorsque le joint isolant mobile est en position basse, il affleure la surface du seuil. De ce fait il est dissimulé dans le sol, ce qui présente un avantage esthétique mais aussi évite de présenter un obstacle au franchissement du seuil. On recommande que, dans sa position basse, le joint mobile ne dépasse pas le niveau du seuil de plus de 5 mm, de préférence 3mm. Il est en général avantageux que le joint mobile y soit même légèrement en retrait du niveau du sol, par exemple d'au moins 1 millimètre.
  • Pour que la présence du joint isolant mobile dans une rainure de la base assure le maintien de la rupture thermique recherchée, il est d'autre part essentiel que la largeur du joint corresponde à celle de la porte. On recommande que la largeur du joint vaille au moins 80%, de préférence au moins 90% idéalement au moins 95% de la largeur de la porte. La largeur de la base, et donc celle du logement, dont les dimensions sont supérieures à celle du joint, excède en général celle de la porte. Cette base doit avoir une hauteur suffisante pour présenter une bonne rupture thermique globale. Cette hauteur dépend des détails de la construction et de la présence ou non d'isolant thermique à plus forte profondeur en dessous du seuil de porte. Toutefois on recommande que la base isolante ait une hauteur d'au moins 5cm, plus avantageusement au moins 8cm, de préférence 10 cm, plus préférentiellement 15cm. Des bases isolantes ayant une hauteur de plus de 20 cm sont préférées.
  • D'autre part, le joint isolant mobile lui-même doit avoir une hauteur suffisante. On recommande des hauteurs de plus de 5cm, avantageusement plus de 7cm, de préférence plus de 9cm, parfois plus de 11cm, voire même plus de 15cm dans certaines situations. Dans un mode de réalisation recommandé, lorsque le joint isolant mobile est en position haute, sa face inférieure est située au moins 2cm, avantageusement au moins 4cm, de préférence au moins 6cm, plus préférentiellement au moins 8cm, voire au moins 10cm en dessous du niveau du seuil. La face inférieure du joint est celle opposée à la face destinée à entrer en contact avec le bas de la porte. Dans ces modes de réalisation recommandés, la participation du joint mobile à la rupture thermique opérée par la base est optimisée, toutes autres choses égales.
  • La base isolante peut comprendre essentiellement le joint isolant mobile et une partie au moins de ses moyens d'actionnement. Dans ce cas l'obstacle à la circulation de la chaleur par le seuil de porte est constitué de manière importante par le joint mobile isolant. Un soin particulier doit alors être apporté à sa construction. Il doit alors être conforme aux modes d'exécution préférés décrits ci-dessus. Ce cas est bien adapté aux situations permettant des joints isolants hauts (et donc des logements profonds). La profondeur du logement (correspondant à la hauteur de la base) doit alors être suffisante pour assurer une bonne rupture thermique. Cette profondeur est avantageusement supérieure à 10cm.
  • Dans une variante préférée du dispositif selon l'invention, la partie fixe de la base isolante comprend une masse d'isolant thermique et/ou une structure alvéolaire autour de la rainure destinée à recevoir le joint mobile. Dans cette variante, au moins 50%, de préférence au moins 75%, avantageusement au moins 85% du volume de la base isolante (joint compris) est constitué d'isolant et/ou de structure alvéolaire. On recommande que cette épaisseur soit supérieure à 10cm, de préférence supérieure à 15cm. Cette variante permet d'obtenir une bonne rupture thermique lorsqu'il est difficile de ménager un logement profond dans le seuil. Dans cette variante, la partie fixe de la base isolante présente une résistance thermique d'au moins 0,4 m2°K/W, de préférence supérieure à 0,6 m2°K/W. Cette variante peut avantageusement être combinée avec les modes d'exécution particuliers du joint isolant mobile décrits ci-dessus.
  • Dans un mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, la rainure destinée à recevoir le joint mobile est ménagée dans une masse d'isolant thermique. Selon le choix opéré pour l'isolant, la rainure peut avantageusement être recouverte d'une pellicule d'un autre isolant dont les propriétés mécaniques sont meilleures, par exemple du bois, éventuellement lui-même recouvert d'une couche de protection, par exemple en phénoplaste.
  • Lorsque le joint isolant mobile est en position haute, il entre en contact avec la tranche inférieure de la porte. Tenant compte des contraintes de construction et de possibles irrégularités de la tranche inférieure de la porte, surtout en rénovation dans le cas de portes anciennes ayant une valeur patrimoniale, il peut arriver que certaines zones du joint isolant n'entre pas en contact parfait avec la tranche inférieure de la porte. Il est toutefois recommandé qu'au moins 90% de la largeur du joint isolant, lorsqu'il est en position haute se situe à moins d'un millimètre de la tranche de la porte, si possible à moins d'un demi millimètre.
  • Lorsque le dispositif selon l'invention est utilisé en rénovation de bâtiments anciens ayant une valeur patrimoniale importante, il est fréquent que les tranches inférieures des portes ne soient pas rigoureusement parallèles au plan du seuil.
  • Dans une configuration avantageuse de l'invention, le dispositif comprend des moyens permettant à la face supérieure du joint mobile, lorsqu'il est en position haute de ne pas être parallèle au plan du seuil. Ces moyens peuvent comprendre par exemple un système de réglage de l'orientation de la face supérieure du joint mobile. Lorsque la correction d'orientation nécessaire est faible mais le niveau de rupture thermique désiré est important, ce système de réglage peut modifier la hauteur du joint mobile à ses deux extrémités. Alternativement les dits moyens peuvent comprendre deux moyens de rappel par exemple de type ressorts, agissant indépendamment aux deux extrémités du joint mobile et faisant par conséquent remonter davantage une des extrémités, de manière à appliquer de dit joint uniformément sur la tranche inférieure de la porte. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, la face du joint isolant mobile destinée à entrer en contact avec la tranche inférieure de la porte est couverte d'une couche compressible. Cette couche compressible est par exemple de même nature que celle placée de manière connue sur la partie du dormant entrant en contact avec la porte lorsqu'elle est en position fermée. Cette couche compressible permet d'obtenir le contact recherché malgré d'une part d'éventuels légers défauts de planéité du joint mobile ou plus souvent de la tranche inférieure de la porte et d'autre part une imperfection minime de parallélisme de ces deux parties, existant à la construction ou apparaissant en cours d'utilisation et qu'il n'est pas nécessaire de corriger par les moyens décrits ci-dessus.
  • Le contact entre le joint isolant mobile et la tranche inférieure de la porte permet de contribuer à une bonne étanchéité à l'air de portes munies du dispositif selon l'invention.
  • Cette étanchéité réduit très fortement voire annule quasiment la possibilité de flux d'air entre le bas de la porte et le seuil. En pratique il est recommandé d'obtenir le même niveau d'étanchéité que celui obtenu le long des trois autres tranches de la porte, en contact avec le cadre dormant. De bonnes étanchéités peuvent y être obtenues de manière connue. Le dispositif selon l'invention permet d'obtenir des étanchéités à l'air de l'ensemble porte, dormant de porte et seuil de porte de classe 1 de préférence classe 2, plus préférentiellement classe 3, idéalement classe 4. Ces performances sont établies conformément à la norme NBN EN 1026.
  • Le dispositif selon l'invention comprend des moyens d'actionnement permettant de déplacer le joint mobile entre sa position haute et sa position basse.
  • Dans un mode de réalisation de l'invention, les moyens d'actionnement sont commandés par le mouvement de la porte, c'est à dire que des moyens, par exemple mécaniques, utilisent le mouvement de la porte pour actionner la montée et la descente du joint. Autrement dit, les moyens de commande comprennent des moyens de transmission du mouvement de la porte au joint mobile. Dans ce mode de réalisation il est possible d'adapter des systèmes existants et utilisés dans les dispositifs connus, par exemple décrits dans US2005/0028462 . Toutefois, lorsqu'on atteint un niveau d'étanchéité élevé, ces systèmes connus engendrent une résistance au mouvement de la porte à la fin de sa fermeture par frottement entre le joint mobile et la tranche inférieure de la porte. Dans ce premier mode de réalisation, il est recommandé que la commande des moyens d'actionnement ne soit activée qu'en fin de fermeture et en début d'ouverture de la porte.
  • Dans un autre mode de réalisation de l'invention, qui est préféré, les moyens d'actionnement comprennent une commande permettant de déplacer le joint mobile indépendamment du mouvement de la porte. Dans ce mode de réalisation le joint ne se déplace que lorsque la porte est en position fermée, immobile. Parmi de nombreuses variantes d'exécutions possibles, certaines manipulable par la main, on recommande que la commande comprenne une partie saillante annexe au bloc isolant de manière à pouvoir être déclenchée par le pied, telle qu'une petite pédale.
  • Cette partie saillante annexe, qui possède avantageusement une surface comprise entre 25 et 100 cm2, est de préférence connexe au bloc isolant, idéalement fixée à celui-ci. Cette variante est très simple à mettre en œuvre. Elle permet de rendre la base isolante autonome dans son fonctionnement. Cette situation est particulièrement utile en rénovation puisqu'elle permet d'éviter toute intervention à la porte elle même (y compris sa partie dormante). Lorsque la porte est fermée, l'utilisateur fait monter le joint par pression du pied sur la partie saillante. Inversement, lors de l'ouverture de la porte, l'utilisateur fait d'abord descendre le joint par une opération similaire. Le dispositif est alors par exemple avantageusement muni de moyens de rappel de type ressort qui tendent à appliquer fermement le joint isolant mobile sur la tranche inférieure de la porte. La pression exercée sur la partie saillante s'oppose alors à ces moyens de rappel et des moyens de type cliquet permettent de maintenir le joint mobile dans sa position basse. Une pression ultérieure sur la partie saillante libère les moyens de type cliquet et les moyens de rappel de type ressort qui alors font remonter le joint mobile. De nombreuses autres variantes de fonctionnement sont bien sûr possibles. Dans un troisième mode de réalisation, qui combine les deux premiers, les moyens d'actionnement sont commandés en partie automatiquement par le mouvement de la porte et en partie indépendamment du mouvement de la porte. Dans cette variante, le mouvement de la porte provoque une montée quasi complète du joint mobile, mais sans atteindre la fin du mouvement et donc la mise en pression avec le bas de la porte. La fin de la montée du joint est commandée indépendamment du mouvement de la porte, par exemple en actionnant la partie saillante du bloc isolant décrite plus haut. Cette variante permet de n'actionner complètement le joint mobile que lorsque les circonstances requièrent une étanchéité maximale.
  • Selon une variante avantageuse de l'invention, les moyens d'actionnement comprennent une barre, ayant une longueur sensiblement égale à celle du joint isolant mobile, coopérant mécaniquement et thermiquement avec ce dernier et comprenant au moins 50% en volume d'isolant thermique.
  • Par longueur sensiblement égale on entend une longueur variant entre 90 et 110% de celle du joint. Par coopérant thermiquement on entend que la résistance thermique de l'ensemble joint et barre vaut au moins 1,25 fois celle du joint seul. En pratique la barre est en contact étroit avec le joint. Cette variante avantageuse est représentée sur les figures annexées.
  • Le dispositif selon l'invention permet d'améliorer de manière simple les performances énergétiques des bâtiments. Il permet de conférer aux portes des performances énergétiques s'approchant voire dépassant celles de porte fenêtres, sans présenter toutefois de traverse saillante au niveau du sol et l'inconvénient qu'elle présente lorsqu'il faut l'enjamber. Le dispositif selon l'invention est donc particulièrement avantageux pour les personnes à mobilité réduite.
  • L'invention concerne également un ensemble comprenant un seuil de porte muni d'un dispositif selon l'invention, une porte et un dormant de porte. Cet ensemble possède avantageusement une perméabilité à l'air de classe 1, de préférence classe 2, plus préférentiellement de classe 3, encore plus préférentiellement de classe 4. Ces performances sont mesurées selon la norme NBN EN 1026. Les classes les plus élevées ne sont en général atteintes de manière connue que pour des portes fenêtres. L'invention permet de les atteindre avec des portes conventionnelles, à condition bien sûr que des joints de bonne qualité soient placés de manière connue sur les trois autres zones de contact entre la porte et le dormant (horizontale supérieure, verticale gauche et verticale droite).
  • L'invention concerne également un procédé pour la rupture thermique d'un seuil de porte selon lequel :
    • un logement est ménagé dans le seuil;
    • un dispositif selon l'invention est placé dans le logement.
  • Les modes d'exécution particuliers du dispositif selon l'invention décrits ci-dessus, par exemple ceux concernant les moyens d'actionnements, s'appliquent mutatis mutandis au procédé selon l'invention.
  • Le procédé selon l'invention est particulièrement avantageux en rénovation énergétique de constructions, c'est à dire pour améliorer les performances thermiques de portes et de seuils existants, surtout lorsque la construction qui les accueille a une valeur patrimoniale à préserver. Le procédé permet en effet de laisser la porte et l'essentiel du seuil intacts.
  • L'invention concerne enfin un procédé pour interrompre la transmission du son en dessous de la face inférieure d'une porte selon lequel :
    • un logement est ménagé dans le seuil ;
    • un dispositif selon l'invention est placé dans le logement.
  • Par transmission du son en dessous de la face inférieure d'une porte on entend le son transmis par la mise en vibration de l'air situé entre la face inférieure de la porte et et seuil, d'une part, et par la mise en vibration du seuil lui même, d'autre part. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir une remarquable isolation acoustique car d'une part il interrompt la transmission du son à travers l'espace entre la porte et le seuil grâce à l'étanchéité exceptionnelle qu'il permet d'obtenir à cet endroit. D'autre part le logement ménagé dans le seuil réduit également fortement, de manière surprenante, la transmission du son porté par le seuil lui même.
  • Les figures 1 à 3 illustrent un mode particulier d'exécution du dispositif selon l'invention. Les figures 5 et 6 illustrent un autre mode particulier d'exécution Ce dispositif comprend les éléments suivants.
  • Une base isolante (1) est placée dans un logement (2) ménagé dans un seuil (3) d'une porte (5). Un joint isolant mobile (4) est inséré dans une rainure (9) de la base (1). Des moyens d'actionnement (6) permettent de déplacer le joint mobile entre une position basse, représentée aux figures 1 et 6 et une position haute représentée aux la figure 3 et 5. Les moyens d'actionnement (6) comprennent une commande (7) munie d'une partie saillante (8).
  • La figure 4 illustre une procédure recommandée pour la mesure de la résistance thermique globale de la base isolante du dispositif selon l'invention.
  • Une cavité thermiquement isolée de l'extérieur est divisée en deux compartiments, I et II par une paroi constituée d'un isolant thermique dont les caractéristiques (épaisseur et conductivité thermiques) lui confèrent une résistance thermique globale nettement supérieure à celle de la base isolante soumise à la mesure. Un orifice est ménagé dans cette paroi dans lequel la base isolante (3) est insérée de manière à être en contact sur l'ensemble de son périmètre avec la dite paroi, le joint montant (2) étant en position haute. Le joint montant (2) est en contact avec la paroi, la face correspondante de cette dernière jouant le rôle de la tranche inférieure de la porte. Initialement les températures T1 et T2 des deux compartiments I et II sont différentes. L'évolution de leur température au cours du temps, qui tend à leur uniformisation, permet de connaître le flux thermique total qui traverse la paroi (1) et la base (3). Les caractéristiques de la paroi (1) étant connues, le flux thermique la traversant peut être calculé. Par différence, le flux thermique traversant la base isolante en est déduit. Connaissant sa surface exposée, sa résistance thermique globale peut être calculée. Cette résistance thermique globale est donc une valeur moyenne unique caractérisant la base isolante. En général le flux thermique traversant la paroi (1) peut être négligé en bonne approximation.
  • Des détails et particularités de l'invention vont ressortir de la description suivante d'un exemple de réalisation particulier de l'invention, en référence aux figures annexées.
    • Exemple 1
  • Le dispositif illustré aux figures 1 à 3 fonctionne de la manière suivante, conformément à un mode avantageux de réalisation du procédé selon l'invention. Figure 1 représente la porte (5) en position ouverte et le joint isolant mobile (4) en position basse, affleurant le seuil (3) mais légèrement en retrait de celui-ci. La porte a une largeur de 80cm et une épaisseur de 4cm. Le joint isolant mobile (4), a une largeur de 78 cm, une épaisseur de 5cm et une hauteur de 8cm. Il est réalisé essentiellement en épicéa, essentiellement signifiant qu'il comprend plus de 75% en volume d'épicéa, le sens des fibres du bois étant dans le sens de la largeur du joint. La partie saillante (8) de la commande (7) est en position haute. Dans le mode de réalisation représenté, la base isolante (1), qui possède une résistance thermique globale de 0,4 m2/W°K, comprend essentiellement le joint mobile, en ce sens que l'épaisseur du logement (2), de 6 cm, n'est que légèrement supérieure à celle de la rainure (9), de 5 cm. La figure 3 représente la porte (5) en position fermée. La partie saillante (8), de 25cm2, située dans la partie latérale de la base isolante opposée à celle de la charnière, a été mise en position basse. Un système de cliquet non représenté permet de maintenir la partie saillante dans cette position. La poussée suivante sur cette partie saillante libèrerait le cliquet et permettrait à cette partie saillante de remonter à sa position haute. En s'abaissant, la partie saillante (8) modifie l'angle de la partie inclinée de la commande (7), fixée de manière rotative au moyen (6), qui de ce fait exerce une poussée sur ce dernier. 'Le moyen (6) est réalisé essentiellement en polyéthylène haute densité, ceci signifiant qu'il comprend plus de 75% en volume de polyéthylène haute densité. Le fonctionnement de ce moyen d'actionnement (6) est représenté à la figure 2. Le moyen (6) est mobile dans la direction de la largeur de la porte et présente une face inclinée qui coopère avec une face possédant la même inclinaison du joint mobile (6). Lorsque le moyen (6) reçoit la poussée de la commande (7) il se déplace dans le sens de la flèche représentée à l'encadré C et exerce une poussé verticale sur le joint mobile qui se déplace vers le haut jusqu'à entrer en contact avec la tranche inférieure de la porte (5). Le joint mobile (4), le moyen d'actionnement (6) et la commande (7) possèdent des moyens de rappel non représentés comprenant par exemple des ressorts permettant à ces éléments de reprendre spontanément leur position correspondant à la position basse du joint mobile, lorsque le cliquet de maintien de la partie saillante (8) en position basse est libéré par une poussée suivante du pied de l'utilisateur de la porte.
    • Exemple 2
  • Le dispositif illustré aux figures 5 et 6 fonctionne de manière identique à celui illustré aux figures 1 à 3 et décrit à l'exemple 1. Il en diffère par l'épaisseur (2) du logement, correspondant à la largeur de la base, qui est de 20cm, supérieure à trois fois l'épaisseur de la porte. La partie fixe de la base isolante comprend plus de 75% en volume de mousse de polyuréthane.
  • Dans cet exemple, le dispositif possède une résistance thermique globale de 0,75m2/W°K.

Claims (9)

  1. Dispositif pour la rupture thermique de seuil de porte comprenant:
    • une base isolante (1) apte à être encastrée dans un logement (2) ménagé dans le seuil (3), la base isolante comprenant elle-même un joint isolant mobile (4), dont la largeur correspond à celle de la porte (5), placé dans une rainure (9) de la dite base, le joint mobile pouvant adopter une position basse et une position haute;
    • des moyens d'actionnement (6) permettant de:
    a) placer le joint mobile en position haute lorsque la porte est fermée, de manière à assurer un contact entre le dit joint mobile et la tranche inférieure de la porte;
    b) placer le joint mobile en position basse dans la rainure lorsque la porte est ouverte, de manière à affleurer la surface du seuil.
  2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel les moyens d'actionnement (6) sont commandés par le mouvement de la porte (5).
  3. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel les moyens d'actionnement (6) comprennent une commande (7) permettant de déplacer le joint mobile indépendamment du mouvement de la porte.
  4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, dans lequel les moyens d'actionnement (6) sont commandés en partie par le mouvement de la porte et en partie indépendamment du mouvement de la porte.
  5. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel la commande (7) comprend une partie saillante (8) située au bas de la porte de manière à pouvoir être déclenchée par le pied.
  6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la face du joint isolant mobile destinée à entrer en contact avec la tranche inférieure de la porte est couverte d'une couche compressible.
  7. Ensemble comprenant un seuil de porte muni d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, une porte et un dormant de porte.
  8. Procédé pour la rupture thermique d'un seuil de porte selon lequel :
    • un logement est ménagé dans le seuil;
    • un dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 est placé dans le logement.
  9. Procédé selon la revendication précédente dans lequel la face du joint isolant mobile destinée à entrer en contact avec la tranche inférieure de la porte est couverte d'une couche compressible.
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