FR2949130A1 - Element isolant discret et procede d'isolation, notamment sous toiture - Google Patents

Abstract

L'objet de l'invention est un élément (10) isolant discret, apte à l'isolation d'une construction, en comble ou en mur, comprenant une enveloppe (12), un matériau isolant (14) contenu dans cette enveloppe, ladite enveloppe étant fermée. L'invention couvre aussi un procédé d' isolation.

Description

ELEMENT ISOLANT DISCRET ET PROCEDE D'ISOLATION, NOTAMMENT SOUS TOITURE

La présente invention concerne un élément isolant discret qui peut être mis en oeuvre pour l'isolation notamment l'isolation en comble, sous toiture. L'invention couvre aussi un procédé d'isolation. Dans les maisons, notamment les maisons individuelles, il est nécessaire d'isoler 5 les murs, ce qui est généralement obtenu par des doublages de cloisons mais aussi en toiture. L'isolation des murs est réalisée par l'intérieur pour la majorité des cas. Des solutions connues consistent à disposer des fibres sous forme de matelas dans des doubles cloisons. Ces matelas, issus de rouleaux de fibres rapportées sur un 10 film support, sont fixés par des structures spéciales disposées dans l'intervalle de la double cloison ou sur des tasseaux. Néanmoins, on constate qu'il se produit un tassement de ces matelas et des défauts importants d'isolation apparaissent. Une autre solution consiste à utiliser des panneaux isolants rigides à base de polystyrène expansé mais le matériau n'est pas écologique, pour le moins et 15 moins isolant que des fibres. L'isolation en toiture est particulièrement importante du fait que la majorité des déperditions vient de la partie haute de la maison. On connaît le cas des toitures rampantes qui présentent une particularité puisque l'espace disponible entre le plafond et les tuiles, ardoises ou tout autre 20 couverture de toiture, est généralement très limité de l'ordre de quelques centimètres.

On connaît aussi l'isolation de combles qui sont également de deux types : les combles associés à une charpente traditionnelle, les combles associés à une charpente industrielle dite à fermettes. En ce qui concerne l'isolation d'une toiture rampante, il est prévu la plupart du temps des panneaux isolants à base de mousses de composés pétroliers comme du polystyrène, ou des panneaux à base de fibres de bois ou de fibres naturelles. L'épaisseur de ces panneaux reste nécessairement limitée et l'isolation thermique qui en découle reste elle-même très limitée. Une solution a été apportée en recourant à des complexes isolants du type mousse alvéolaire prise en sandwich entre deux feuilles thermo réflectrices, ces couches pouvant être multipliées au sein d'un même produit ou les couches unitaires pouvant être superposées. Néanmoins, l'isolation obtenue au moyen de tels complexes reste très limitée. De plus, dans ce cas, la mise en oeuvre est délicate car il s'agit de rouleaux de grande longueur, peu pratiques à manipuler et le positionnement des nappes découpées reste difficile. En ce qui concerne les combles, lorsque la charpente est traditionnelle, l'espace sous charpente est dégagé et il est aisé de disposer des rouleaux de matière fibreuse telle que de la laine de roche, de la laine de verre ou des fibres végétales. Les laine de roche et laine de verre présentent de nombreux inconvénients. Le premier est de générer des fibres libres qui, pour le moins, sont urticantes et au plus capables d'avoir des conséquences sur la santé pour les plus fines particulièrement. Le deuxième est la mise en oeuvre car il faut dérouler des rouleaux qui ont été comprimés et qui reprennent du volume dès que le film de compression est supprimé puis les manoeuvrer et les découper bien souvent. En cas d'incident d'étanchéité et d'humidification, ces fibres minérales se tassent et ne reprennent pas de volume, limitant d'autant l'isolation.

Dans le cas des fibres naturelles sur support, la manipulation des rouleaux n'est pas plus aisée mais il y a au moins l'avantage de retrouver un certain gonflant lorsqu'elles sèchent après avoir été mouillées, contrairement aux fibres minérales.

Quand la construction possède une charpente réalisée à partir de fermettes, la mise en oeuvre de rouleaux est impossible industriellement, si bien que les fibres naturelles ou artificielles sont soufflées, en vrac. Cette solution est génératrice de fibrilles, encore plus facilement puisqu'il n'y a aucun support pour maintenir l'ensemble des fibres isolantes et l'opération de 10 soufflage elle-même est génératrice de poussières. Le but de la présente invention est de proposer un élément isolant discret, qui peut être applicable à tous les types de charpente, qui ne génère aucune poussière et fibrille, qui ne nécessite aucun opérateur spécialisé pour la pose, qui est d'une grande efficacité thermique, qui ne provoque aucun désagrément à la 15 pose, qui est d'un prix de revient compatible avec les produits existants et qui ne change absolument pas de structure même après avoir été humidifié. L'invention couvre aussi un procédé d'isolation. L'invention est maintenant décrite en détail, selon un mode de réalisation particulier, non limitatif, en regard des dessins annexés, dessins sur lesquels les 20 différentes figures montrent : - figure 1 : une vue en perspective d'un élément d'isolation discret selon la présente invention, - figure 2 : une vue en perspective avec arrachement partiel permettant de visualiser la structure, 25 - figure 3 : une vue en coupe de l'élément représenté sur les figures 1 et 2, - figure 4 : une vue d'une variante de réalisation de l'élément discret, et - figure 5 : une vue schématique de la mise oeuvre des éléments isolants discrets selon l'invention, sans respect des échelles pour une meilleure lisibilité. Sur la figure 1, on a représenté un élément 10 isolant discret selon la présente invention. Cet élément comprend une enveloppe 12 dans laquelle est introduit un matériau 14 isolant du type fibres minérales, laine de verre, laine de roche ou du type fibres naturelles comme le lin, le chanvre. L'enveloppe 12 est spécifique dans le mode préférentiel retenu. Cette enveloppe est un complexe qui est constitué au moins d'un film 16 en matériau polymère et d'au moins un film 18 réflecteur. Les films peuvent constituer un film monolithique, venu de fabrication en un seul et unique film. Plus particulièrement, le film polymère est un film 16 en matériau polymère est un film en polyéthylène et/ou plolypropylène et le film 18 réflecteur est un film métallique et plus particulièrement un film en aluminium de quelques microns d'épaisseur ou une couche déposée. Selon un mode de réalisation, le film comprend des micro perforations 20 de façon à permettre des échanges entre l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe 12.

Une telle enveloppe est avantageusement réalisée par pliage en deux d'une feuille rectangulaire, des soudures 5 sur les trois autres bords, afin d'emprisonner le matériau 14 isolant. La soudure est obtenue par fusion du film polymère sur lui-même, ce qui conduit à une opération très simple, sans apport de matière fusible, uniquement par chauffage qu'il soit de nature par émission thermique, par ultrasons, par hyperfréquences.

Ce chauffage peut-être obtenu par application d'une tête chauffée à la forme des soudures à réaliser. Le film étant métallisé, il se produit une conduction très rapide de la chaleur. La cadence de soudage peut donc être très élevée. On obtient ainsi à très grande cadence, de façon industrielle, des éléments isolants selon la présente invention. De la même façon, le soudage peut être remplacé par un collage ou une couture. On note que les éléments isolants ainsi réalisés peuvent subir une certaine compression, notamment pour le transport, puisque de l'air peut s'échapper de l'enveloppe à travers les micro-perforations lorsqu'elles existent mais aussi entrer dans ladite enveloppe, sous l'effet de rappel élastique de l'enveloppe elle-même et de celui des fibres qui y sont contenues. Afin de comprimer les enveloppes pour le transport et/ou le stockage, il est aussi possible de prévoir des enveloppes exemptes de microperforations, soumises à une mise sous vide et des moyens pour casser le vide au moment de l'utilisation.

Ce moyen peut être une simple languette à arracher ou à décoller pour laisser entrer l'air dans l'enveloppe. Sur la figure 4, le matériau 14 isolant utilisé comprend des billes d'un matériau 22 minéral isolant. Dans le cas préféré retenu, le matériau est de la silice aérogel qui est constituée de billes creuse d'un très faible diamètre.

L'enveloppe 12 peut alors être réalisée de façon étanche, sans perforation, car le matériau est moins compressible. Sur la figure 5, on a représenté une enveloppe 12 appliquée à l'isolation en combles selon le procédé de la présente invention. Les éléments 10 isolants discrets sont répartis de façon aléatoire sur le sol des combles. Si les enveloppes sont mises sous vide, comme dans l'une des variantes proposées, il convient d'agir sur les moyens pour casser le vide afin que les enveloppes reprennent leur volume. Les dimensions de tels éléments sont par exemple 14 cm x 10 cm x 4 cm.

Ceci permet de comprendre le rapport d'échelle qui n'est pas respecté sur la figure. Les éléments sont répartis de façon aléatoire sur une hauteur de 20 à 30 cm pour donner un ordre d'idée, en fonction des zones climatiques et des 5 réglementations. On comprend que cette mise en place est accessible à tout opérateur et ne requiert ni matériel ni compétence, d'où un gain financier à la pose. Il suffit de disposer des éléments isolants discrets en quantité suffisante. Les éléments se positionnent par superposition partielle, comme un mikado. On 10 obtient alors une couche isolante par l'enchevêtrement des éléments. Chaque élément est isolant en lui-même et constitue une barrière aux échanges. De plus le caractère thermo réflecteur de l'enveloppe 12 de chaque élément 10 assure un effet complémentaire de confinement des flux de calories ou de frigories. Un tel agencement présente un intérêt immédiat lié à sa simplicité de pose. 15 On constate que la géométrie des lieux importe peu, que la charpente soit du type fermette ou traditionnel. Une telle isolation interdit tout compactage de l'isolation sous son propre poids et même si de l'eau liée à une fuite venait à tomber sur les éléments, ceux-ci ne sont aucunement affectés. 20 Les rongeurs ne peuvent commettre aucun dégât du fait de la neutralité des matériaux. En cas de volonté d'accès à une partie du sol des combles, il est très simple de retirer ou de déplacer tout ou partie des éléments puis de les remettre en place. En ce qui concerne les isolations à réaliser pour des toitures rampantes, la 25 solution consiste à fabriquer des éléments isolants de taille beaucoup plus importante, longueur et largeur, l'épaisseur étant à adapter en fonction de la hauteur disponible. Ces éléments sont ensuite placés entre le plafond rampant et la couverture, ce qui est, là aussi, beaucoup plus simple de manipulation que des rouleaux à découper. Quant au pouvoir isolant, il est beaucoup plus important que les films minces thermo réflecteurs. Il est aussi possible de fabriquer des éléments isolants discrets puis de les disposer dans un suremballage. Ainsi la fabrication ne nécessite que la fabrication des éléments isolants discrets de petites dimensions. Ces éléments sont emballés, les enveloppes présentant des microperforations, puis le suremballage est mis sous vide de façon à comprimer les éléments discrets pour le transport. Lors de l'utilisation, soit la toiture est à charpente rampante ou traditionnelle et les suremballages sont seulement percés pour permettre aux éléments isolants discrets contenus de reprendre leur volume et le suremballage sert de contenant soit la toiture est à fermette et le suremballage est retiré pour permettre une bonne dispersion des éléments isolants discrets. Avantageusement, le suremballage est également recouvert d'un film métallique 15 ou métallisé. Le procédé selon l'invention consiste à réaliser des éléments isolants discrets comprenant un matériau isolant contenu dans une enveloppe et à répartir ces éléments discrets isolants sur la surface à isoler. Le procédé consiste à réaliser des éléments isolants discrets dont l'enveloppe 20 comprend au moins une surface thermo réfléchissante. Selon une variante de l'invention, en application du procédé, il est possible de réaliser des enveloppes 12 sous forme de billes dans lesquelles le matériau 14 isolant est lui-même sous forme de poudre ou de billes de plus petit diamètre. C'est le cas de la silice aérogel, ou plus généralement des matériaux à 25 changement de phase, qui peut être placée dans des billes de plus gros diamètre, 10 à 50 mm par exemple. Ces billes contenant de la silice aérogel peuvent être déversées dans un espace libre entre deux cloisons. bu fait du pouvoir isolant très élevé de la silice aérogel, les billes la contenant ont un pouvoir isolant également très élevé. L'enveloppe contenant le matériau isolant sous forme de bille peut elle-même être métallisée pour présenter un pouvoir thermoréf lecteur.

On note aussi que, en fonction du diamètre des billes, le volume libre est très limité si bien que les flux de circulation des calories et/ou frigories sont eux-mêmes très limités. Par contre, on constate que l'aération est suffisante pour éviter toute accumulation d'humidité éventuelle dans la double cloison.

Ces billes sont d'une mise en oeuvre extrêmement simple, ce qui est également un atout. On note aussi que les réseaux sanitaires, chauffage, électrique, communication peuvent être intégrés dans ce matériau constitué de billes sans poser de problèmes, avec l'avantage d'une absorption des dilatations et autres mouvements des conduites ou câbles des réseaux. Quelle que soit la solution retenue, il est certain qu'il n'y a pas de fibrilles libres, de silice aérogel libre comme cela est le cas dans l'utilisation de fibres en vrac ou de matériaux isolants de remplissage. La solution est donc efficace, simple à mettre en oeuvre, simple à retirer si nécessaire, simple à transporter, sans risque de dégradation au cours du temps, saine pour les occupants de l'habitation ainsi isolée mais aussi saine pour l'opérateur en charge de la pose. On note aussi un avantage vis-à-vis du classement au feu favorable du fait de la présence d'une feuille métallique ou d'une métallisation.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Elément (10) isolant discret, apte à l'isolation d'une construction, en comble ou en mur, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe (12), un matériau isolant (14,22) contenu dans cette enveloppe, ladite enveloppe étant fermée.
2. 2. Elément (10) isolant discret selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (12) est un complexe constitué au moins d'un film (16) en matériau polymère et d'au moins un film (18) réflecteur.
3. 3. Elément (10) isolant discret selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'enveloppe comprend un complexe avec un film en polyéthylène et un film (18) réflecteur métallique, plus particulièrement un film en aluminium.
4. 4. Elément (10) isolant discret selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le film comprend des micro perforations (20) de façon à permettre des échanges entre l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe (12).
5. 5. Elément (10) isolant discret selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe (12) est réalisée par pliage en deux d'une feuille rectangulaire et comprend des soudures 5 sur les trois autres bords.
6. 6. Elément (10) isolant discret selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé en ce que le matériau (14) isolant est constitué de fibres naturelles ou minérales.
7. 7. Elément (10) isolant discret selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (12) est une bille contenant un matériau (14) isolant sous forme de poudre ou de billes de plus petit diamètre.
8. 8. Elément (10) isolant discret selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'enveloppe (12) est une bille et le matériau (14) isolant est de la silice aérogel.
9. 9. Procédé d'isolation caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser des éléments (10) discrets isolants comprenant un matériau (14) isolant contenu dans une enveloppe (12) et à répartir ces éléments (10) discrets isolants sur la surface à isoler.
10. 10. Procédé d'isolation selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on réalise une mise sous vide des éléments (10) isolants discrets lors de la fabrication et en ce que l'on casse le vide préalablement à la répartition de ces éléments (10) discrets isolants sur la surface à isoler.