FR3026760A1 - Panneau monobloc prefabrique - Google Patents
Panneau monobloc prefabrique Download PDFInfo
- Publication number
- FR3026760A1 FR3026760A1 FR1459451A FR1459451A FR3026760A1 FR 3026760 A1 FR3026760 A1 FR 3026760A1 FR 1459451 A FR1459451 A FR 1459451A FR 1459451 A FR1459451 A FR 1459451A FR 3026760 A1 FR3026760 A1 FR 3026760A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- panel
- frame
- reinforcing ribs
- concrete
- prefabricated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 54
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 34
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 23
- 238000009415 formwork Methods 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 12
- 239000011210 fiber-reinforced concrete Substances 0.000 claims description 6
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 3
- 239000004794 expanded polystyrene Substances 0.000 claims description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011381 foam concrete Substances 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 229920006253 high performance fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000008262 pumice Substances 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011374 ultra-high-performance concrete Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
- E04C2/26—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups
- E04C2/284—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating
- E04C2/288—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating composed of insulating material and concrete, stone or stone-like material
- E04C2/2885—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating composed of insulating material and concrete, stone or stone-like material with the insulating material being completely surrounded by, or embedded in, a stone-like material, e.g. the insulating material being discontinuous
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
- E04C2/38—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure with attached ribs, flanges, or the like, e.g. framed panels
- E04C2/382—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure with attached ribs, flanges, or the like, e.g. framed panels with a frame of concrete or other stone-like substance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Building Environments (AREA)
Abstract
La présente invention a pour objet monobloc préfabriqué (1) pour la réalisation de parois d'un bâtiment, ledit panneau (1) comportant une ossature (2) comprenant du béton présentant une densité de 1100 kg/m3 à 1800 kg/m3, et une résistance à la compression d'au moins 16 MPa à 28 jours, de préférence 30 MPa à 28 jours, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel panneau.
Description
PANNEAU MONOBLOC PREFABRIQUE La présente invention concerne le domaine technique général du bâtiment, plus spécifiquement le domaine des éléments de constructions préfabriqués en atelier puis utilisés sur chantier pour réaliser directement des parois, planchers ou plafonds d'habitation. Plus particulièrement, la présente invention a pour objet un panneau monobloc préfabriqué pour la réalisation des parois d'une habitation, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel panneau monobloc préfabriqué.
Il est connu d'utiliser des panneaux monoblocs préfabriqués pour réduire les délais de construction d'une habitation et ainsi réduire son coût par rapport à la construction d'une habitation maçonnée sur chantier. En effet, les panneaux préfabriqués en atelier présentent des caractéristiques dimensionnelles rendues précises grâce à l'utilisation d'outils numériques, ce qui d'une part limite les problèmes d'ajustement pouvant être rencontrés sur le chantier, et ce qui d'autre part limite la quantité et la qualification de la main d'oauvre nécessaire à leur mise en oeuvre sur chantier. Cependant, ces panneaux préfabriqués présentent l'inconvénient de devoir être transportés depuis l'atelier jusqu'au chantier.
Ainsi, ces panneaux préfabriqués doivent être facilement transportables, robustes tout en étant suffisamment légers afin de limiter les coûts de transport. Il est connu de disposer de panneaux préfabriqués comprenant une ossature en bois pour alléger le poids des panneaux préfabriqués. Le bois présente l'avantage d'être léger, ce qui rend les panneaux préfabriqués avec ossature en bois facilement transportables à moindre coût. Cependant, le bois présente certains inconvénients parmi lesquels sa robustesse à résister à des contraintes, sa durabilité limitée dans le temps, sa vulnérabilité aux insectes, sa faible isolation acoustique et sa résistance au feu malgré l'utilisation de divers traitements du bois.
La présente invention vise à résoudre tout ou partie de ces inconvénients mentionnés ci-dessus. A cet effet, la présente invention a pour objet un panneau monobloc préfabriqué pour la réalisation de parois d'un bâtiment, ledit panneau comportant une ossature comprenant du béton présentant une densité de 1100 kg/m3 à 1800 kg/m3, et une résistance à la compression d'au moins 16 M Pa à 28 jours, de préférence 30 MPa à 28 jours. PA14015 FR Cette disposition permet d'obtenir un panneau préfabriqué facile à transporter et présentant un poids comparable à celui d'un panneau monobloc préfabriqué présentant une ossature en bois. La résistance à la compression de ce béton permet d'utiliser le panneau monobloc préfabriqué comme élément structurel du bâtiment. En outre, le béton utilisé présente une bonne durabilité dans le temps, n'est pas vulnérable aux insectes, et présente une bonne isolation acoustique ainsi qu'une bonne résistance au feu. Selon un aspect de l'invention, l'ossature comprend des nervures de renfort, parmi lesquelles une première partie des nervures de renfort s'étend selon une première direction et une deuxième partie des nervures de renfort s'étend selon une deuxième direction, la première direction étant sensiblement perpendiculaire à la deuxième direction. Selon un aspect de l'invention, la première partie des nervures de renfort s'étend entièrement à l'intérieur d'un premier volume situé entre un premier plan et un deuxième plan sensiblement parallèle au premier plan, et la deuxième partie des nervures de renfort s'étend entièrement à l'intérieur d'un deuxième volume situé entre le deuxième plan et un troisième plan sensiblement parallèle au deuxième plan. Cette disposition permet de déplanariser l'ossature du panneau préfabriqué de manière à limiter davantage les ponts thermiques pouvant être engendrés par l'ossature du panneau. Selon un aspect de l'invention, les nervures de renfort du cadre sont monoblocs. Selon un aspect de l'invention, l'ossature forme des logements dans lesquels est inséré un matériau isolant, notamment du polystyrène expansé.
Selon un aspect de l'invention, une partie du matériau isolant recouvre entièrement une face de l'ossature destinée à être orientée en regard de l'intérieur du bâtiment. Cette disposition permet de limiter davantage les ponts thermiques. Selon un aspect de l'invention, le panneau comprend une couche de parement reliée à l'ossature et agencée pour recouvrir une face de l'ossature destinée à être orientée en regard de l'extérieur du bâtiment, ladite couche de parement étant réalisée en béton, notamment en béton fibré ultra-hautes performances. Selon un aspect de l'invention, le panneau comprend une couche d'isolation thermique, par exemple en polystyrène extrudé, disposée entre la couche de parement et l'ossature du panneau. PA14015 FR La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un panneau monobloc préfabriqué pour la réalisation de parois d'un bâtiment, comprenant les étapes suivantes : - couler du béton, notamment du béton fibré à ultra-hautes performances, dans un coffrage pour former une couche de parement du panneau, - placer une couche d'isolation thermique dans le coffrage par-dessus la couche de parement, - former un moule dans le coffrage en plaçant plusieurs éléments d'un matériau isolant par-dessus la couche d'isolation thermique, - couler du béton présentant une densité de 1100 kg/m3 à 1800 kg/m3, et une résistance à la compression comprise d'au moins 16 MPa à 28 jours, de préférence 30 MPa à 28 jours dans le moule pour former une ossature du panneau, - extraire le panneau de l'intérieur du coffrage. Ce procédé permet de réaliser rapidement et de manière reproductible des panneaux monobloc préfabriqués. Selon une mise en oeuvre du procédé, le procédé comprend une étape préliminaire consistant à disposer d'un coffrage dont le fond comprend une matrice destinée à conférer à la surface extérieure de la couche de parement une texture de surface déterminée.
Cette disposition évite une étape ultérieure de retouche de la surface extérieure de la couche de parement. Selon une mise en oeuvre du procédé, le procédé comprend une étape dans laquelle des ferraillages sont installés dans le moule avant de couler le béton destiné à former l'ossature du panneau.
Cette disposition permet de consolider l'ossature. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, un exemple de panneau préfabriqué selon l'invention ainsi que les étapes d'un procédé de fabrication d'un panneau préfabriqué.
La figure 1 montre une vue schématique en éclatée d'un panneau monobloc préfabriqué selon l'invention comprenant une baie de fenêtre. La figure 2 montre une vue schématique en perspective d'un premier mode de réalisation d'un panneau monobloc préfabriqué selon l'invention. La figure 3 montre une vue en coupe du panneau préfabriqué illustré à la figure 2.
La figure 4 montre une vue schématique en perspective d'une variante de réalisation d'un panneau monobloc préfabriqué selon l'invention. PA14015 FR La figure 5 montre une vue en coupe du panneau préfabriqué illustré à la figure 4. La figure 6 montre une vue schématique en éclatée d'un panneau monobloc préfabriqué comprenant une variante de réalisation d'une ossature. La figure 7 montre une vue schématique en perspective du panneau monobloc préfabriqué illustré à la figure 6. La figure 8 montre une vue en coupe du panneau monobloc préfabriqué illustré à la figure 7. Les figures 9A à 9F illustre les étapes d'un procédé de fabrication d'un panneau monobloc préfabriqué selon l'invention.
Sur les figures, de mêmes éléments sont désignés par de mêmes références. Par ailleurs, les figures ne sont pas tracées à l'échelle. Le panneau monobloc préfabriqué 1 selon l'invention est destiné à la réalisation des parois d'une habitation, notamment des parois de mur, de toiture ou de plancher. Par « monobloc », on entend au sens de la présente invention un panneau d'un seul tenant et dont les différentes couches constitutives sont maintenues en position les unes par rapport aux autres. Par « préfabriqué », on entend un panneau réalisé en usine, préalablement à son utilisation sur le site d'installation. Comme illustré en particulier aux figures 1 et 6, un panneau monobloc préfabriqué 1 selon l'invention comprend une pluralité de couches superposées et/ou imbriquées les unes dans les autres. Ainsi, le panneau monobloc préfabriqué 1 selon l'invention est dit multicouche. Par « multicouche », on entend un panneau présentant une pluralité de couches empilés et/ou imbriquées les unes sur les autres. Dans ce cas, on peut également utiliser le terme de panneau « sandwich ». Le panneau monobloc préfabriqué 1 comporte une ossature 2 comprenant du béton. Par béton, on entend une composition hydraulique comprenant un liant hydraulique, notamment du ciment, et de l'eau, éventuellement des granulats et éventuellement des adjuvants. Les compositions hydrauliques incluent à la fois les compositions à l'état frais et à l'état durci. Le liant hydraulique et l'eau forment la pâte et apportent la cohésion à l'ensemble des granulats présents dans la composition hydraulique. Ce béton présente une densité de 1100 kg/m3 à 1800 kg/m3, et une résistance à la compression d'au moins 16 MPa, de préférence 30 MPa à 28 jours. PA14015 FR Cette ossature 2 peut par exemple être réalisée à partir d'un béton du type de celui commercialisé par la société Lafarge sous la marque Thermedia®. Le béton peut également comprendre en tout ou partie des granulats dits légers, par exemple de la pierre ponce, des pouzzolanes, de l'argile expansé, du schiste expansé et/ou des granulats dits biosources, par exemple du bois ou du chanvre. Cette ossature 2 permet de supporter une pluralité de couches superposées ou imbriquées formant le panneau monobloc préfabriqué 1. L'ossature 2 comprend un cadre 2c de forme rectangulaire à l'intérieur duquel s'étendent une pluralité de nervures de renfort 2a, 2b assurant la rigidité du panneau 1.
Les nervures de renfort 2a, 2b et le cadre 2c forment un ensemble monobloc. Ainsi, le cadre 2c présente un bord supérieur, un bord inférieur et deux bords latéraux définis par rapport à la position du panneau monobloc préfabriqué 1 lorsque celui-ci est placé debout sur chant dans une position normale d'utilisation. Une première partie de nervures de renfort 2a de cette pluralité de nervures de renfort s'étend selon une première direction Dl. Une deuxième partie de nervures de renfort 2b de cette pluralité de nervures de renfort s'étend selon une deuxième direction D2. La première direction D1 est sensiblement perpendiculaire à la deuxième direction D2.
Dans les exemples présentés, la première direction D1 est sensiblement horizontale et la deuxième direction D2 est sensiblement verticale lorsque le panneau monobloc préfabriqué est placé dans sa position normale d'utilisation. Dans la suite de la description, les nervures de renfort s'étendant selon la première direction D1 horizontale seront qualifiées de nervures de renfort horizontales 2a et les nervures de renfort s'étendant selon la deuxième direction D2 verticale seront qualifiées de nervures de renfort verticales 2b. Dans l'exemple présenté à la figure 1, le panneau monobloc préfabriqué 1 comprend une baie de fenêtre 10. Ainsi, dans cet exemple l'ossature 2 comprend six nervures de renfort horizontales 2a et deux nervures de renfort verticales 2b. Parmi les six nervures de renfort horizontales 2a, deux nervures de renfort s'étendent entre les deux nervures de renfort verticales 2b et contribuent à former le contour de la baie de fenêtre 10. Les quatre autres nervures de renfort horizontales 2a s'étendent entre un bord latéral du cadre 2c et une des deux nervures de renfort verticales 2b. PA14015 FR En outre, ces quatre autres nervures de renfort horizontales 2a sont alignées deux à deux et présentent un décalage par rapport aux deux nervures de renfort horizontales 2a qui contribuent à former le contour de la baie de fenêtre 10. Les deux nervures de renfort verticales 2b s'étendent entre le bord supérieur et le bord inférieur du cadre 2c et contribuent à former le contour de la baie de fenêtre 10. Dans les exemples présentés aux figures 2 à 8, le panneau monobloc préfabriqué 1 ne comprend pas de baie. Ainsi, dans ces exemples l'ossature 2 comprend deux nervures de renfort horizontales 2a s'étendant entre les deux bords latéraux du cadre 2c et deux nervures de renfort verticales 2b s'étendant entre le bord supérieur et le bord inférieur du cadre 2c. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée au nombre de nervures de renfort 2a, 2b ni à leur disposition à l'intérieur du panneau monobloc préfabriqué 1. C'est ainsi que le nombre et la disposition des nervures de renfort 2a, 2b peut varier d'un panneau 1 à l'autre en fonction de l'utilisation finale d'un panneau, par exemple un mur plein, une baie de fenêtre ou une baie de porte. Dans la variante présentée aux figures 6 à 8, les nervures de renfort horizontales 2a s'étendent entièrement à l'intérieur d'un premier volume situé entre un premier plan P1 et un deuxième plan P2 sensiblement parallèle au premier plan P1.
Dans l'exemple proposé dans ces figures, le premier plan P1 se confond avec la surface plane de la face des nervures de renfort horizontales 2a destinée à être orientée en regard de l'extérieur du bâtiment. Le deuxième plan P2 se confond quant à lui avec la surface plane de la face des nervures de renfort horizontales 2a destinée à être orientée en regard de l'intérieur du bâtiment ou avec la surface plane de la face des nervures de renfort verticales 2b destinée à être orientée en regard de l'extérieur du bâtiment. De même, les nervures de renfort verticales 2b s'étendent entièrement à l'intérieur d'un deuxième volume situé entre le deuxième plan P2 et un troisième plan P3 sensiblement parallèle au deuxième plan P2.
Dans l'exemple proposé aux figures 6 à 8, le troisième plan P3 se confond avec la surface plane de la face des nervures de renfort verticales 2b destinée à être orientée en regard de l'intérieur du bâtiment. Ainsi, les nervures de renfort horizontales 2a et les nervures de renfort verticales 2b de la deuxième partie sont dites déplanarisées.
La déplanarisation permet de limiter davantage les déperditions thermiques par ponts thermiques. PA14015 FR En effet, la déplanarisation éloigne davantage une partie des nervures de la face du panneau monobloc préfabriqué 1 destiné à être orientée en regard de l'extérieur du bâtiment. Dans la variante de réalisation présentée aux figures 4 et 5, chaque nervure de renfort 2a, 2b joint deux bords opposés du cadre 2c. De plus, les nervures de renfort verticales 2b sont plus éloignées que les nervures de renfort horizontales 2a de la face destinée à être orientée en regard de l'extérieur du bâtiment. Dans cette variante de réalisation, l'épaisseur des nervures de renfort horizontales 2a est par exemple de 6 cm et l'épaisseur des nervures de renfort verticales 2b est par exemple de 12 cm. La variante de réalisation, consistant à déplanariser les nervures de renfort 2a, 2b peut également être appliquée à un panneau monobloc préfabriqué comprenant une baie 10.
Le croisement des différentes nervures de renfort 2a, 2b composant l'ossature 2 forme des logements 3. Ces logements 3 sont remplis d'un matériau isolant 4, de préférence du polystyrène expansé. D'autres matériaux isolants 4 peuvent être utilisés, notamment de la laine de bois 20 ou du béton mousse. Selon la variante de réalisation présentée aux figures 2 et 3, l'ossature 2 affleure du matériau isolant 4. Dans cette variante de réalisation, l'épaisseur des nervures 2a, 2b est par exemple de 22 cm et l'épaisseur du matériau isolant est également de 22 cm. 25 Dans cette variante de réalisation, le matériau isolant 4 comprend une pluralité d'éléments distincts disposés dans les logements 3. Selon la variante de réalisation présentée aux figures 4 et 5, une partie du matériau isolant 4 recouvre entièrement la surface de l'ossature 2 destinée à être orientée en regard de l'intérieur du bâtiment. 30 Dans cette variante de réalisation, l'épaisseur des nervures 2a, 2b est par exemple de 12 cm et l'épaisseur du matériau isolant est de 22 cm. Dans cette variante de réalisation, le matériau isolant 4 comprend une pluralité d'éléments disposés dans les logements 3 et reliés entre eux par la partie de matériau isolant 4 recouvrant entièrement la surface de l'ossature 2. 35 Le fait de recouvrir entièrement l'ossature 2 d'un matériau isolant 4 a pour effet de limiter davantage les déperditions thermiques par pont thermique. PA14015 FR Cependant, à épaisseur égale de matériau isolant 4 les nervures 2a, 2b dans cette variante de réalisation sont moins épaisses que lorsque les nervures 2a, 2b affleurent du matériau isolant 4. Par conséquent, dans cette variante de réalisation le panneau monobloc préfabriqué 1 est certes moins robuste mais est plus léger. Une telle variante de réalisation pourra donc être utilisée pour des applications ne nécessitant pas de fortes sollicitations du panneau 1. Dans la variante présentée aux figures 6 à 8, des premiers éléments de matériau isolant 4 s'étendant longitudinalement aux nervures de renfort horizontales 2a et présentant une épaisseur sensiblement semblable à celles-ci sont insérés d'une part entre deux nervures de renforts horizontales 2a et d'autre part entre certaines nervures de renforts horizontales 2a et le cadre 2c. De même, des deuxièmes éléments de matériau isolant 4 s'étendant longitudinalement aux nervures de renfort verticales 2b et présentant une épaisseur sensiblement semblable à celles-ci sont insérés d'une part entre deux nervures de renforts verticales 2b et d'autre part entre certaines nervures de renforts verticales 2b et le cadre 2c. En outre, ce matériau isolant 4 peut comprendre des conduites pour la circulation d'un fluide ou bien des gaines électrique pour le passage d'un câblage électrique.
Un panneau monobloc préfabriqué 1 selon l'invention comprend en outre une couche d'isolation thermique 5, par exemple en polystyrène extrudé, disposée pardessus le matériau isolant 4. Cette couche d'isolation thermique 5 est au contact du matériau isolant 4 et éventuellement au contact de l'ossature 2 si celle-ci affleure du matériau isolant 4.
Par l'expression « isolant thermique », on entend selon l'invention un matériau permettant de limiter la propagation du froid et de la chaleur. De manière avantageuse, il peut s'agir en outre d'un matériau isolant acoustiquement, c'est-à-dire limitant la propagation des ondes acoustiques. Cette couche d'isolation thermique 5 peut par exemple être du type de celle commercialisée par la société BASF sous la marque Styrodur®. Cette couche d'isolation thermique 5 peut par exemple présenter une épaisseur de 3 cm. Enfin, un panneau monobloc préfabriqué 1 selon l'invention comprend une couche de parement 6 disposée par-dessus la couche d'isolation thermique 5.
Cette couche de parement 6 est au contact de la couche d'isolation thermique 5. PA14015 FR Cette couche de parement 6 est réalisée en béton, notamment en béton fibré ultra-hautes performances. Cette couche de parement 6 est destinée à former la face extérieure de la paroi du bâtiment.
Par béton à ultra-haute performance (BUHP), on entend un béton ayant une résistance en compression à 28 jours supérieure ou égale à 100 MPa et généralement supérieure ou égale à 120 MPa. Cette couche de parement 6 peut par exemple être réalisée à partir d'un béton fibré du type de celui commercialisé par la société Lafarge sous la marque Ductal®.
Cette couche de parement 6 peut par exemple présenter une épaisseur de 1,8 CM. Cette couche de parement 6 peut être fixée à l'ossature 2 par exemple par des tiges de maintien (non illustrées) plongées dans la couche de parement 6 encore à l'état frais, traversant la couche d'isolation thermique 5 et recouverts par le béton utilisé pour réaliser l'ossature 2 du panneau 1. Ces tiges de maintien sont par exemple en acier inoxydable ou en matériaux composites. Ainsi, cette couche de parement 6 contribue à la cohésion du panneau monobloc préfabriqué 1.
Comme illustré à la figure 1, le panneau monobloc préfabriqué 1 peut également être revêtu d'une plaque de plâtre 7 sur sa face destiné à être orienté en regard de l'intérieur du bâtiment. Cette plaque de plâtre 7 est destinée à former la face intérieure de la paroi du bâtiment.
Par ailleurs, deux panneaux monobloc préfabriqués peuvent être reliés entre eux en conférant aux bords adjacents de deux panneaux contigus un emboitement par forme complémentaire. Pour réaliser un angle entre deux panneaux contigus, une cornière peut éventuellement être utilisée pour couvrir la jointure entre les deux panneaux.
A titre indicatif, un panneau monobloc préfabriqué 1 selon l'invention présente une longueur comprise entre 4 m à 6 m en fonction du nombre de baies présentes sur le panneau 1, une hauteur comprise entre 2,60 m et 2,80 m, de préférence 2,70 m, l'ensemble des panneaux d'un même niveau présentant une hauteur semblable, et une épaisseur comprise entre 25 cm et 30 cm, de préférence 26,8 cm.
Dans certains cas, les panneaux monoblocs préfabriqués 1 utilisés pour construire la paroi d'un bâtiment peuvent présenter des épaisseurs différentes. PA14015 FR Le poids d'un panneau monobloc préfabriqué 1 présentant de telles dimensions varie de 900 kg à 2100 kg pour un panneau 1 ne comportant pas de baies. La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un panneau monobloc préfabriqué pour la réalisation de parois d'un bâtiment et notamment un panneau monobloc préfabriqué 1 tel que décrit précédemment. Les étapes de fabrication d'un tel panneau 1 sont illustrées sur les figures 9A à 9F pour un panneau plein ne présentant pas de baies. Bien entendu, ce même procédé peut être appliqué pour la fabrication d'un panneau monobloc préfabriqué présentant une ou plusieurs baies.
Une première étape illustrée à la figure 9B consiste à couler du béton, notamment du béton fibré à ultra-hautes performances, dans un coffrage 20 pour former la couche de parement 6 du panneau 1. Ce coffrage 20 comprend un contour 21 de forme sensiblement rectangulaire, dont l'encombrement est sensiblement similaire à l'encombrement du panneau monobloc préfabriqué 1. Ce contour 21 est par exemple réalisé en bois. En outre, comme illustré à la figure 9A, le coffrage 20 présente un fond 22 fermé dont la surface présente une matrice 23 agencée pour conférer à la surface extérieure de la couche de parement 6 une texture de surface déterminée.
Le coffrage est ouvert sur sa face supérieure 24 située en regard du fond 22. Ainsi, le béton fibré à ultra-hautes performances est introduit par la face supérieure 24 pour être coulé sur la matrice 23. Le béton est ensuite réparti de façon homogène sur tout le fond 22 du coffrage 20 de manière à ce que la couche de parement 6 présente une épaisseur uniforme sur toute la surface du panneau 1. Cette épaisseur est par exemple de 1,8 cm. De façon avantageuse, la fluidité du béton permet un étalement uniforme sur le fond 22 du coffrage 20. Les tiges de maintien sont placées sur la couche d'isolation thermique 5 à des emplacements destinés à venir en regard des axes médians du futur cadre 2c et des futures nervures de renfort 2a, 2b de l'ossature 2. Ces tiges traversent de part et d'autre la couche d'isolation thermique 5 selon une direction sensiblement transversale aux deux surfaces opposées de la couche d'isolation thermique 5, et sont maintenues en position sur la couche d'isolation thermique 5, par exemple par une liaison encastrement du type vis-écrou.
Au cours d'une deuxième étape illustrée à la figure 9C, la couche d'isolation thermique 5 est placée dans le coffrage 20 par-dessus la couche de parement 6. PA14015 FR Ainsi, lorsque le béton de la couche de parement 6 est encore à l'état frais, les portions des tiges de maintien venant en regard de la couche de parement 6 sont plongées dans le béton à l'état frais sans pour autant traverser entièrement la couche de parement 6.
Au cours d'une troisième étape illustrée à la figure 9D, plusieurs éléments en matériau isolant 4 sont disposés sur la couche d'isolation thermique 5. L'emplacement de ces éléments 4 correspond à la position des futurs logements 3 formés dans l'ossature 2 du panneau monobloc préfabriqué 1. Ainsi, un positionnement de ces éléments en matériau isolant 4 sur la couche d'isolation thermique 5 forme des rainures 25 à l'intérieur du coffrage 20. Ces rainures 25 sont centrées sur les axes médians du futur cadre 2c et des futures nervures de renfort 2a, 2b de l'ossature 2. L'ensemble de ces rainures 25 forme un moule 26 pour les futures nervures de renfort 2a, 2b et le futur cadre 2c de l'ossature 2 du panneau monobloc préfabriqué 1.
La hauteur de ces éléments en matériau isolant 4 est sensiblement semblable à l'épaisseur de la future ossature 2 du panneau monobloc préfabriqué 1. Les différents angles des rainures 25 formés à l'interface des éléments en matériau isolant 4 et de la couche d'isolation 5 sont étanchés pour d'une part empêcher du béton de couler entre les éléments en matériau isolant 4 et la couche d'isolation 5 et pour d'autre part maintenir les éléments en matériau isolant 4 dans leur position. Ces éléments en matériau isolant 4 peuvent également être directement collés sur la couche d'isolation 5. A ce stade du procédé, les portions de tiges de maintien faisant saillie de la surface de la couche d'isolation thermique 5 opposée à la couche de parement 6 sont positionnées sensiblement sur ou à proximité de l'axe médian des rainures 25. Ces portions de tiges s'étendent sur une longueur inférieure à la profondeur des rainures 25. Comme illustré aux figures 9C et 9D, des ferraillages 27 sont placés dans l'ensemble des rainures 25 formant le moule 26.
Ces ferraillages 27 peuvent être placés avant ou après avoir placé les éléments en matériau isolant 4. Avantageusement, ces ferraillages 27 sont maintenus à distance des bords des rainures 25. Les tiges de maintien peuvent être fixées aux ferraillages 27.
Dans une étape illustrée à la figure 9E, du béton présentant une densité de 1100 kg/m3 à 1800 kg/m3, et une résistance à la compression comprise d'au moins 16 MPa à PA14015 FR 28 jours, de préférence 30 MPa à 28 jours est coulé dans le moule 26 pour former le cadre 2c et les nervures de renfort 2a, 2b de l'ossature 2 du panneau 1. Avantageusement, des rails 28 pour la fixation ultérieure d'une plaque de plâtre sont fixés sur la surface des éléments en matériau isolant 4 et de l'ossature ainsi formée. Enfin, dans une étape du procédé illustrée à la figure 9F, le panneau monobloc préfabriqué 1 est extrait de l'intérieur du coffrage 20. A cet effet, des moyens de levage, par exemple des anneaux de levage, peuvent avoir été prévus et fixés au cadre 2c du panneau 1 par le durcissement du béton formant l'ossature 2. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des exemples particuliers de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons.
PA14015 FR
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Panneau monobloc préfabriqué (1) pour la réalisation de parois d'un bâtiment, ledit panneau (1) comportant une ossature (2) comprenant du béton présentant une densité de 1100 kg/m3 à 1800 kg/m3, et une résistance à la compression d'au moins 16 MPa à 28 jours, de préférence 30 MPa à 28 jours.
- 2. Panneau (1) selon la revendication 1, dans lequel l'ossature (2) comprend des nervures de renfort (2a, 2b), parmi lesquelles une première partie des nervures de renfort (2a) s'étend selon une première direction (D1) et une deuxième partie des nervures de renfort (2b) s'étend selon une deuxième direction (D2), la première direction (D1) étant sensiblement perpendiculaire à la deuxième direction (D2).
- 3. Panneau (1) selon la revendication 2, dans lequel la première partie des nervures de renfort (2a) s'étend entièrement à l'intérieur d'un premier volume situé entre un premier plan (P1) et un deuxième plan (P2) sensiblement parallèle au premier plan (P1), et la deuxième partie des nervures de renfort (2b) s'étend entièrement à l'intérieur d'un deuxième volume situé entre le deuxième plan (P2) et un troisième plan (P3) sensiblement parallèle au deuxième plan (P2).
- 4. Panneau (1) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'ossature (2) forme des logements (3) dans lesquels est inséré un matériau isolant (4), notamment du polystyrène expansé.
- 5. Panneau (1) selon la revendication 4, dans lequel une partie du matériau isolant (4) recouvre entièrement une face de l'ossature (2) destinée à être orientée en regard de l'intérieur du bâtiment.
- 6. Panneau (1) selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant une couche de parement (6) reliée à l'ossature (2) et agencée pour recouvrir une face de l'ossature destinée à être orientée en regard de l'extérieur du bâtiment, ladite couche de parement (6) étant réalisée en béton, notamment en béton fibré ultra-hautes performances.
- 7. Panneau (1) selon la revendication 6, comprenant une couche d'isolation thermique (5), par exemple en polystyrène extrudé, disposée entre la couche de parement (6) et l'ossature (2) du panneau (1).
- 8. Procédé de fabrication d'un panneau monobloc préfabriqué (1) pour la réalisation de parois d'un bâtiment, comprenant les étapes suivantes : - couler du béton, notamment du béton fibré à ultra-hautes performances, dans un coffrage (20) pour former une couche de parement (6) du panneau (1), PA14015 FR- placer une couche d'isolation thermique (5) dans le coffrage (20) par-dessus la couche de parement (6), - former un moule (26) dans le coffrage (20) en plaçant plusieurs éléments d'un matériau isolant (4) par-dessus la couche d'isolation thermique (5), - couler du béton présentant une densité de 1100 kg/m3 à 1800 kg/m3, et une résistance à la compression comprise d'au moins 16 MPa à 28 jours, de préférence 30 MPa à 28 jours dans le moule (26) pour former une ossature (2) du panneau (1), - extraire le panneau (1) de l'intérieur du coffrage (20).
- 9. Procédé selon la revendication 8, comprenant une étape préliminaire consistant à disposer d'un coffrage (20) dont le fond (22) comprend une matrice (23) destinée à conférer à la surface extérieure de la couche de parement (6) une texture de surface déterminée.
- 10. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9 comprenant une étape dans laquelle des ferraillages (27) sont installés dans le moule (26) avant de couler le béton destiné à former l'ossature (2) du panneau (1). PA14015 FR
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1459451A FR3026760B1 (fr) | 2014-10-02 | 2014-10-02 | Panneau monobloc prefabrique |
| PCT/IB2015/001741 WO2016051258A1 (fr) | 2014-10-02 | 2015-10-01 | Panneau monobloc préfabriqué |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1459451A FR3026760B1 (fr) | 2014-10-02 | 2014-10-02 | Panneau monobloc prefabrique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3026760A1 true FR3026760A1 (fr) | 2016-04-08 |
| FR3026760B1 FR3026760B1 (fr) | 2016-12-09 |
Family
ID=52007129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1459451A Active FR3026760B1 (fr) | 2014-10-02 | 2014-10-02 | Panneau monobloc prefabrique |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3026760B1 (fr) |
| WO (1) | WO2016051258A1 (fr) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2681880A1 (es) * | 2018-04-26 | 2018-09-17 | Exsitu, S.L. | Sistema constructivo mediante elementos de hormigón prefabricado |
| EP4044425A1 (fr) * | 2021-02-15 | 2022-08-17 | Research & Development Concretes SL | Ensemble comprenant une base et un module photovoltaïque et ses procédés de fabrication |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2550324A1 (de) * | 1975-11-08 | 1977-05-18 | Spannbetonwerk Koch Kg | Schichtplattenelement fuer grossformatige bauteile |
| US5095674A (en) * | 1988-02-22 | 1992-03-17 | Huettemann Erik W | Concrete building panel with intermeshed interior insulating slab and method of preparing the same |
| JPH08133810A (ja) * | 1994-11-07 | 1996-05-28 | Takenaka Komuten Co Ltd | 超軽量ｇｒｃ部材及びその組成物並びにこれを用いた製造方法 |
| DE20010281U1 (de) * | 2000-06-08 | 2001-03-01 | LIMAHAUS Gesellschaft für Fertigbau mbH, 57462 Olpe | Wandelement für Gebäude |
| US20080236069A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-02 | Jason Hensley | Lightweight concrete panel |
| FR2931496A1 (fr) * | 2008-05-20 | 2009-11-27 | Modulaire Innovation | Panneau monobloc prefabrique multicouche pour la realisation des parois d'une habitation, procede de fabrication d'un tel panneau et habitation equipee de tels panneaux |
| GB2478844A (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-21 | Damien O'donnell | A prefabricated wall panel with a structural support frame comprising concrete. |
-
2014
- 2014-10-02 FR FR1459451A patent/FR3026760B1/fr active Active
-
2015
- 2015-10-01 WO PCT/IB2015/001741 patent/WO2016051258A1/fr active Application Filing
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2550324A1 (de) * | 1975-11-08 | 1977-05-18 | Spannbetonwerk Koch Kg | Schichtplattenelement fuer grossformatige bauteile |
| US5095674A (en) * | 1988-02-22 | 1992-03-17 | Huettemann Erik W | Concrete building panel with intermeshed interior insulating slab and method of preparing the same |
| JPH08133810A (ja) * | 1994-11-07 | 1996-05-28 | Takenaka Komuten Co Ltd | 超軽量ｇｒｃ部材及びその組成物並びにこれを用いた製造方法 |
| DE20010281U1 (de) * | 2000-06-08 | 2001-03-01 | LIMAHAUS Gesellschaft für Fertigbau mbH, 57462 Olpe | Wandelement für Gebäude |
| US20080236069A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-02 | Jason Hensley | Lightweight concrete panel |
| FR2931496A1 (fr) * | 2008-05-20 | 2009-11-27 | Modulaire Innovation | Panneau monobloc prefabrique multicouche pour la realisation des parois d'une habitation, procede de fabrication d'un tel panneau et habitation equipee de tels panneaux |
| GB2478844A (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-21 | Damien O'donnell | A prefabricated wall panel with a structural support frame comprising concrete. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2016051258A1 (fr) | 2016-04-07 |
| FR3026760B1 (fr) | 2016-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2931496A1 (fr) | Panneau monobloc prefabrique multicouche pour la realisation des parois d'une habitation, procede de fabrication d'un tel panneau et habitation equipee de tels panneaux | |
| EP2775056A1 (fr) | Bloc de construction hybride structural/isolant | |
| EP2920377B1 (fr) | Procédé de construction d'un bâtiment à haute isolation thermique et bâtiment construit par ce procédé | |
| FR3026760A1 (fr) | Panneau monobloc prefabrique | |
| EP2377660B1 (fr) | Procédé de réalisation de panneaux de construction préfabriqués à collaboration bois-béton et panneaux obtenus par ce procédé | |
| FR2539801A1 (fr) | Procede de finition en particulier au niveau des ouvertures formees dans le gros oeuvre de batiments et elements prefabriques pour la mise en oeuvre de ce procede | |
| FR2922916A1 (fr) | Element modulaire prefabrique de plancher sec, procede de fabrication d'un tel element modulaire et plancher sec constitue d'une pluralite d'elements modulaires. | |
| FR2939817A1 (fr) | Bloc elementaire prefabrique pour la construction d'un mur a isolation exterieure | |
| FR2885624A1 (fr) | Procede de construction d'un batiment prefabrique et element constitutif de ce batiment | |
| CA2655169A1 (fr) | Panneau prefabrique pour construction de batiment et procede de fabrication d'un tel panneau | |
| CA3035826C (fr) | Procede d'assemblage d'elements de construction et construction ainsi realisee | |
| FR2554845A1 (fr) | Procede de construction de batiment avec isolation thermique, et batiments ainsi construits | |
| FR2984932A1 (fr) | Mur composite bois-beton | |
| FR2953872A1 (fr) | Panneau monobloc prefabrique multi-couche | |
| FR2918395A1 (fr) | Immeuble et procede de construction d'un immeuble | |
| FR2962462A1 (fr) | Panneau isolant pour l'execution de parois de batiment et son procede de fabrication | |
| EP2444567B1 (fr) | Elément de coffrage pour la construction d'une poutrelle | |
| WO2017126951A9 (fr) | Bloc de coffrage isolant | |
| BE1025884B1 (fr) | Procede de fabrication d'un mur interieur et mur interieur obtenu | |
| FR2978178A1 (fr) | Dispositif de parement ou de construction, procede de fabrication du dispositif et son procede d’assemblage | |
| FR2575503A1 (fr) | Procede de fabrication de constructions, et constructions realisees par sa mise en oeuvre | |
| EP4150170A1 (fr) | Panneau pour plancher ou paroi et procédé de fabrication d'un tel panneau | |
| FR2516121A1 (fr) | Construction prefabriquee | |
| FR2858990A1 (fr) | Procede de construction par assemblage de panneaux. | |
| BE891433A (fr) | Bloc de construction isolant et procede de fabrication de ce bloc |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20160408 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 9 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 10 |