FR3038330A1 - Paroi composite pour la construction, ainsi qu'ensemble de construction comprenant au moins une telle paroi composite - Google Patents

Abstract

Cette paroi composite (10) comporte une couche d'isolation rigide ou semi-rigide (13), qui est intercalée entre deux panneaux de parement (11, 12), sensiblement parallèles et alignés. Au moins un insert structurel porteur (16), qui s'étend en longueur entre les deux chants horizontaux opposés de la paroi composite, est agencé dans la couche d'isolation de manière que, à la fois, l'insert est accolé à un premier des deux panneaux de parement, sans interposition de la couche d'isolation, et la couche d'isolation est interposée entre le second panneau de parement et au moins la partie courante de l'insert porteur. De plus, le ou chaque insert porteur est pourvu, à chacune de ses extrémités longitudinales, de moyens (16A, 16B, 16C, 16D) de solidarisation avec un élément de chainage rapporté (31, 32), agencé le long de, respectivement, l'un ou l'autre des deux chants horizontaux de la paroi composite.

Description

PAROI COMPOSITE POUR LA CONSTRUCTION, AINSI QUENSEMBLE DE CONSTRUCTION COMPRENANT AU MOINS UNE TELLE PAROI COMPOSITE

La présente invention concerne une paroi composite pour la construction, ainsi qu’un ensemble de construction incluant au moins une telle paroi composite. L’invention s’intéresse plus spécifiquement aux parois composites, comportant une couche d’isolation, rigide ou semi-rigide, typiquement en mousse, telle que de la mousse polyuréthane, cette couche d’isolation étant intercalée entre deux panneaux de parement, parallèles et alignés, souvent dérivés du bois, du béton ou du plâtre, ou bien métalliques. Ce type de paroi est traditionnellement désigné par l’acronyme SIP (correspondant à l’expression anglaise « structural insulated panel >>). De telles parois « SIP >> présentent des intérêts remarquables. En effet, grâce à leur âme isolante, elles ont des valeurs d’isolation plus élevées que les constructions à ossature de bois standard ou de béton. En outre, ces parois « SIP >> offrent un meilleur contrôle des fuites d’air, une exécution plus rapide de la construction et une réduction des déchets produits sur les chantiers.

Ceci étant dit, les parois composites « SIP >> actuellement sur le marché présentent des limitations techniques, liées à la constitution même de ces parois. En effet, bien que leurs panneaux de parement assurent une résistance structurelle à ces parois et que la couche isolante complète quelque peu cette résistance structurelle, ces parois ne sont que peu porteuses, dans le sens où la réalisation de plusieurs étages d’un bâtiment par de telles parois, agencées à l’aplomb les unes des autres, est délicate. De plus, la solidarisation entre deux parois adjacentes est traditionnellement réalisée par des planches, des montants typiquement en bois ou d’autres éléments de maintien, qui sont interposés entre les couches d’isolation respectives des deux parois et auxquels les panneaux de parement sont directement accolés pour y être solidarisés par des éléments de fixation rapportés, tels que de la colle, des clous, des vis, etc. : il en résulte que le chaînage des parois composites induit nécessairement des ponts thermiques entre les deux côtés principaux des parois composites, c’est-à-dire entre leur côté intérieur et leur côté extérieur.

Le but de la présente invention est de proposer des parois de type « SIP >>, qui présentent des performances améliorées, notamment en ce qui concerne la résistance mécanique de leur assemblage. A cet effet, l’invention a pour objet une paroi composite pour la construction, comportant une couche d’isolation rigide ou semi-rigide, qui est intercalée entre deux panneaux de parement, sensiblement parallèles et alignés. Cette paroi composite comprend en outre au moins un insert structurel porteur, qui s’étend en longueur entre les deux chants horizontaux opposés de la paroi composite et qui est agencé dans la couche d’isolation de manière que, à la fois, l’insert est accolé à un premier des deux panneaux de parement, sans interposition de la couche d’isolation, et la couche d’isolation est interposée entre le second panneau de parement et au moins la partie courante de l’insert porteur. De plus, le ou chaque insert porteur est pourvu, à chacune de ses extrémités longitudinales, de moyens de solidarisation avec un élément de chaînage rapporté, agencé le long de, respectivement, l’un ou l’autre des deux chants horizontaux de la paroi composite.

Une des idées à la base de l’invention est de chercher à proposer des parois de type « SIP >>, qui puissent être assemblées sur plusieurs étages d’une construction. Pour ce faire, l’invention prévoit de renforcer mécaniquement la paroi composite par un ou plusieurs inserts structurels porteurs, qui s’étendent dans la couche d’isolation, entre les deux chants horizontaux opposés de la paroi composite. Comme ce ou ces inserts sont emprisonnés dans la couche d’isolation rigide ou semi-rigide, cette couche d’isolation agit sur le ou les inserts comme un raidisseur, en augmentant la résistance structurelle du ou des inserts au sein de la paroi composite, à la fois en compression et en flexion, sans induire de déformation significative. On comprend donc que le ou les inserts assurent une part substantielle, voire quasi-totale, de la résistance structurelle globale de la paroi composite, à laquelle participent potentiellement les panneaux de parement et/ou la couche d’isolation. Les inserts ont ainsi une action de contreventement, en assurant la stabilité longitudinale et transversale d’un bâtiment construit avec des parois conformes à l’invention. Il en résulte que les panneaux de parement et/ou la couche d’isolation peuvent être prévus moins résistants structurellement et donc être réalisés en des matériaux jusqu’ici peu ou pas utilisés pour fabriquer des parois « SIP >> de l’art antérieur. A titre d’illustration non limitative, plutôt que d’utiliser une mousse polyuréthane ayant une densité d’au moins 45 Kg/m3, une mousse ayant une densité au moins un tiers plus faible, voire trois quarts plus faible est envisageable pour une paroi composite conforme à l’invention.

En outre, pour que la présence du ou des inserts structurels porteurs n’altère pas de manière sensible les performances d’isolation thermique de la paroi composite conforme à l’invention, une partie de la couche d’isolation est interposée entre l’un des panneaux de parement, en pratique le panneau de parement tourné vers l’extérieur de la construction, et le ou chaque insert, tout au moins la partie courante de cet insert, c’est-à-dire sa partie longitudinale principale, reliant l’une à l’autre ses deux extrémités longitudinales opposées. De cette façon, aucun pont thermique significatif n’est créé, à l’horizontale, entre le panneau de parement extérieur et le panneau de parement intérieur, par le ou les inserts dans la couche d’isolation puisqu’il n’y a pas de contact direct entre le panneau de parement extérieur et l’essentiel, voire la totalité, du ou de chaque insert. L’invention prévoit également que le ou chaque insert porteur est accolé, en contact direct, avec le panneau de parement intérieur, autrement dit, plus généralement, avec le panneau de parement autre que celui entre lequel et l’insert est interposée la couche d’isolation : sans impacter substantiellement la performance d’isolation thermique de la paroi composite conforme à l’invention, cette disposition permet, entre autres, de faciliter la fabrication de la paroi composite, notamment en fixant directement les inserts porteurs au panneau de parement auquel ils sont accolés, le cas échéant avant la mise en place de la couche d’isolation. De plus, en fixant ainsi les inserts porteurs au panneau de parement auquel ils sont accolés, l’action de contreventement est renforcée. Par ailleurs, ce positionnement des inserts porteurs permet de pouvoir les renforcer en les doublant au niveau de la face du panneau de parement auquel ils sont accolés, tournée à l’opposé de l’autre panneau de parement. Ce doublage des inserts peut ainsi consister en un ou plusieurs éléments de contreventement, tels qu’une croix de Saint-André. Ce doublage peut également consister en une ou plusieurs pièces d’isolation thermique, d’isolation phonique, d’ossature ou autres, ces pièces de doublage étant facilement mises en place contre la face précitée du panneau de parement, en étant fixées aux inserts à travers ce panneau de parement.

Le fait que les inserts soient porteurs passe par un dimensionnement ad hoc de ces inserts : en pratique, en fonction du besoin à supporter des charges axiales, montantes et descendantes, il est notamment possible d’adapter la matière, la valeur de la section transversale et/ou le nombre du ou des inserts de la paroi composite conforme à l’invention. A titre d’exemple pour ce qui concerne la matière du ou des inserts, il peut s’agir de bois et/ou de métal et/ou de matière plastique : pour les besoins de support de charge les plus importants, le ou les inserts porteurs sont préférentiellement réalisés en métal, le cas échéant sous forme de profilés en croix, en I, en U, en T, en C, etc., et ce avec ou sans raidisseur. A l’inverse, le bois est utilisé pour réaliser le ou les inserts porteurs lorsque les besoins de support de charge sont plus limités, le bois ayant par ailleurs l’avantage d’être facilement vissé et/ou collé.

Par ailleurs, notamment en fonction de la matière des inserts porteurs, ces derniers jouent avantageusement un rôle de diffuseur thermique à la verticale.

Dans tous les cas, les inserts porteurs de la paroi composite conforme à l’invention sont conçus pour reporter les charges de construction entre les deux chants horizontaux opposés de la paroi composite, plus spécifiquement entre des éléments de chaînage respectivement prévus au niveau de ces chants horizontaux opposés. A cet effet, l’invention prévoit que les extrémités longitudinales de chaque insert porteur sont solidarisées, par des moyens ad hoc de ces extrémités, avec les éléments de chaînage rapportés précités. La résistance mécanique de la paroi conforme à l’invention, en particulier sa résistance à l’arrachement vis-à-vis des éléments de chaînage rapportés, en est significativement renforcée.

Dans le prolongement direct des considérations qui précèdent, l’invention a également pour objet un ensemble de construction, comportant au moins deux parois composites telles que définies ci-dessus, qui sont agencées l’une au-dessus de l’autre, et au moins un élément de chaînage, qui est agencé le long des chants horizontaux respectifs de la paroi composite du bas et de la paroi composite du haut, respectivement tournés vers le haut et vers le bas, et qui y est fixé, à la fois, aux moyens de solidarisation de l’extrémité longitudinale haute du ou de chaque insert porteur de la paroi composite du bas et aux moyens de solidarisation de l’extrémité longitudinale basse du ou de chaque insert porteur de la paroi composite du haut, de sorte que les deux parois composites sont assemblées l’une au-dessus de l’autre de manière résistante, en particulier à l’arrachement.

Grâce à cet ensemble, on comprend que, au niveau d’un des deux côtés des parois composites ainsi assemblées l’une à l’autre, typiquement du côté de ces parois tourné vers l’intérieur d’une construction, le plancher et le plafond de chaque niveau peuvent être solidarisés à des éléments de chaînage rapportés sur les parois composites et solidarisés à leurs inserts porteurs, tout en maintenant, entre chacun de ces éléments de chaînage et le côté opposé des parois composites, une épaisseur de couche d’isolation, à savoir l’épaisseur de cette couche entre les inserts porteurs et les panneaux de parement extérieur. Cela permet un gain de temps très important lors de la construction du bâtiment et de ses niveaux, tout en augmentant de façon importante la résistance structurelle, en particulier la résistance à l’arrachement et au cisaillement typiquement dus au vent ou à un séisme, et en limitant les ponts thermiques.

Suivant des caractéristiques additionnelles avantageuses de la paroi composite conforme à l’invention, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - les moyens de solidarisation de chaque extrémité longitudinale du ou de chaque insert porteur comprennent au moins un trou de réception d’un organe de fixation à l’élément de chaînage associé, délimité par l’extrémité de l’insert porteur ; - les moyens de solidarisation de chaque extrémité longitudinale du ou de chaque insert porteur comprennent en outre un écrou ou une platine, qui est disposé à l’extrémité de l’insert porteur, dans lequel débouche ledit trou et qui est adapté pour être mis en prise par l’organe de fixation, notamment une vis, reçu dans ledit trou ou ladite platine ; - les moyens de solidarisation de chaque extrémité longitudinale du ou de chaque insert porteur comprennent au moins un relief de l’extrémité de l’insert porteur, conçu pour coopérer par complémentarité de formes avec l’élément de chaînage associé ; - au moins une partie des moyens de solidarisation de chaque extrémité longitudinale du ou de chaque insert porteur est adaptée pour être soudée à l’élément de chaînage associé ; - le long d’un premier des deux chants latéraux opposés de la paroi composite, la couche d’isolation est en retrait des extrémités correspondantes respectives des panneaux de parement et forme ainsi une mortaise, et, le long du second chant latéral de la paroi composite, la couche d’isolation déborde des extrémités correspondantes respectives des panneaux de parement et forme ainsi un tenon, qui est sensiblement complémentaire de la mortaise, lequel tenon est, éventuellement, partiellement constitué d’une pièce rapportée au reste de la couche d’isolation, qui s’étend le long du second chant latéral de la paroi composite ; - le long d’un premier des deux chants horizontaux opposés de la paroi composite, la couche d’isolation forme, dans sa partie tournée vers le second panneau de parement, un premier relief qui s’étend en longueur sur le premier chant horizontal de la paroi composite, et le long du second chant horizontal de la paroi composite, la couche d’isolation forme, dans sa partie tournée vers le second panneau de parement, un second relief de jonction complémentaire avec le premier relief, qui s’étend en longueur sur le second chant horizontal de la paroi composite ; - la paroi composite comporte en outre une plaquette, qui recouvre la face du premier relief, tournée à l’opposé du premier panneau de parement, qui se prolonge dans la couche d’isolation en étant accolée au second panneau de parement, et qui, éventuellement, recouvre également la face du tenon, tournée à l’opposé du premier panneau de parement ; - le ou au moins un des inserts porteurs est soit lié à demeure à la couche d’isolation, en étant enrobé dans cette couche d’isolation, soit reçu et fixé dans une réservation complémentaire, qui est délimitée par la couche d’isolation. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d’une paroi composite conforme à l’invention ; - les figures 2 et 3 sont des sections respectivement dans les plans II et III de la figure 1 ; - les figures 4 et 5 sont des sections selon respectivement les lignes IV-IV et V-V de la figure 2 ; et - la figure 6 est une vue similaire à la figure 2, illustrant un ensemble de construction conforme à l’invention, incluant plusieurs parois composites de la figure 1.

Sur les figures 1 à 5 est représentée une paroi composite 10 destinée à être utilisée pour la construction d’un bâtiment.

Globalement, la paroi 10 présente deux dimensions bien plus grandes que sa troisième dimension, cette dernière correspondant à l’épaisseur de la paroi. La paroi 10 présente ainsi deux faces principales opposées, séparées l’une de l’autre par l’épaisseur de cette paroi, à savoir une face dite intérieure 101, destinée à être tournée vers l’intérieur du bâtiment construit avec la paroi, et une face dite extérieure 10E, destinée à être tournée vers l’extérieur de ce bâtiment.

La paroi 10 présente quatre chants, qui relient chacun l’une à l’autre les faces intérieure 101 et extérieure 10E et qui se succèdent autour de la paroi 10, à savoir : - un chant dit horizontal supérieur 10A, qui, lorsque la paroi 10 est utilisée pour la construction d’un bâtiment, s’étend à l’horizontale et est tournée vers le haut, - un chant dit horizontal inférieur 10C, qui est opposé au chant horizontal supérieur 10A, et - des chants latéraux opposés 10B et 10D, qui relient chacun l’un à l’autre les chants horizontaux opposés 10A et 10C et qui, lorsque la paroi composite 10 est utilisée pour la construction d’un bâtiment, s’étendent soit rigoureusement à la verticale, soit de manière inclinée par rapport à la verticale.

Avantageusement, la dimension verticale de la paroi composite 10 correspond sensiblement à celle d’un étage d’un bâtiment construit avec cette paroi.

Comme bien visible sur les figures 2 à 5, la paroi composite 10 comprend deux panneaux 11 et 12, qui sont parallèles l’un à l’autre et alignés l’un avec l’autre, de manière à délimiter entre eux un espace sensiblement parallélépipédique. Le panneau 11 est qualifié de panneau intérieur, dans le sens où sa face tournée à l’opposé du panneau 12 constitue au moins l’essentiel de la face intérieure 101 de la paroi 10. Le panneau 12 est qualifié de panneau extérieur, dans le sens où sa face tournée à l’opposé du panneau 11 constitue au moins l’essentiel de la face extérieure 10E de la paroi 10.

La paroi 10 comporte également une couche 13, rigide ou semi-rigide, qui est intercalée entre les panneaux 11 et 12, en reliant les faces respectives des panneaux 11 et 12, en regard l’une de l’autre. De par sa matière constitutive, qui sera précisée plus loin, la couche 13 constitue une couche d’isolation, principalement thermique mais également phonique, pour la paroi composite 10, tandis que les panneaux 11 et 12 constituent des parements, respectivement intérieur et extérieur, pour cette paroi composite.

En pratique, la couche d’isolation 13 peut être réalisée en diverses matières, de manière non limitative. A titre d’exemple, cette couche 13 est constituée d’une mousse polyuréthane, d’une mousse polyisocyanurate, d’une mousse polyéthylène, d’une mousse époxy, d’une mousse polystyrène, de polystyrène expansé, de fibres de verre et de roche, de liège, de ouate de cellulose, etc... Suivant une forme de réalisation préférentielle, la couche d’isolation 13 est réalisée en mousse naturelle à base de résine de tanin de bois, une telle mousse présentant sensiblement les mêmes caractéristiques d’isolation thermique qu’une mousse polyuréthane, avec l’avantage d’être davantage écologique et de mieux résister au feu. Le cas échéant, la matière constituant la couche d’isolation 13 est additivée et/ou traitée, notamment pour la rendre ignifuge. Par ailleurs, cette couche 13 peut aussi bien être monolithique, en formant ainsi une « monocouche», qu’être « multicouche » en consistant en une superposition de plusieurs épaisseurs de matière. Dans tous les cas, la ou les matières constituant la couche d’isolation 13 assurent à cette dernière, en plus d’un important pouvoir isolant thermique, une certaine rigidité structurelle et une stabilité dans le temps.

En ce qui concerne les panneaux de parement 11 et 12, leur matière constitutive peut également être diverse, de manière non limitative. Ainsi, ces panneaux 11 et 12 sont réalisés en bois, massif ou sous forme de particules telles que les particules « OSB », en béton composite (agrégat de verre, roche, bois, etc.) armé ou non d’un treillis de fibres, en plâtre, tel que le plâtre en plaque de type « gypse/cellulose » ou autre, en film de papier ou d’aluminium ou de plastique ou bitumineux ou autocollant, en métal notamment sous forme de bardage métallique, etc. On notera que le panneau intérieur 11 peut être réalisé avec la même matière que le panneau extérieur 12, mais, à titre de variante, ces panneaux peuvent présenter des matières constitutives différentes. A titre préférentiel, le panneau extérieur 12 est prévu en béton composite armé ou en gypse et le panneau intérieur 11 est prévu en gypse. Quelle que soit leur matière constitutive, le panneau de parement extérieur 12 est avantageusement prévu pour être directement enduit tandis que le panneau de parement intérieur 11 est avantageusement prévu pour être directement peint ou recouvert de papier peint, une fois que le bâtiment intégrant la paroi composite 10 est construit.

La paroi composite 10 forme une structure sandwich, dans le sens où, dans la direction d’épaisseur de la paroi composite 10, se succèdent directement la face du panneau 11 tournée à l’opposé du panneau 12, l’épaisseur du panneau 11, la face du panneau 11 tournée vers le panneau 12, l’épaisseur de la couche 13, la face du panneau 12 tournée vers le panneau 11, l’épaisseur du panneau 12, et la face du panneau 12 tournée à l’opposé du panneau 11. Cette structure en sandwich est réalisée entre l’essentiel de la face intérieure 101 et l’essentiel de la face extérieure 10E de la paroi composite 10, des aménagements spécifiques étant prévus le long des chants 10A à 10D de cette paroi, comme détaillé ci-après.

Dans l’exemple de réalisation considéré sur les figures, et comme plus particulièrement visible sur les figures 1 et 3, la couche d’isolation 13 est, le long du chant latéral 10D, en retrait des extrémités correspondantes 11D et 12D des panneaux 11 et 12, sensiblement alignées dans la direction d’épaisseur de la paroi composite 10 : le long de ce chant latéral 10D, la couche 13 forme ainsi une mortaise 13D. A l’opposé de ce chant latéral 10D, la couche d’isolation 13 déborde des extrémités correspondantes 11B et 12B des panneaux 11 et 12, sensiblement alignées dans la direction d’épaisseur de la paroi 10 : ainsi, le long du chant latéral 10B, la couche 13 forme un tenon 13B qui est prévu sensiblement complémentaire de la mortaise 13D.

Par ailleurs, et comme bien visible sur les figures 1 et 2, le long du chant horizontal supérieur 10A de la paroi 10, la partie, tournée vers le panneau 12, de la couche d’isolation 13 déborde de l’extrémité haute 11A du panneau 11, tout en étant sensiblement en affleurement de l’extrémité haute 12A du panneau 12 : cette partie de la couche d’isolation 13 forme un premier relief 13A, que l’on peut qualifier de saillie, s’étendant en longueur sur le chant horizontal supérieur 10A de la paroi 10, en reliant l’un à l’autre les chants latéraux opposés 10B et 10D. Le long du chant horizontal inférieur 10C, la couche 13 présente des aménagements similaires à ce qui vient d’être décrit au niveau du chant horizontal supérieur 10A, ces aménagements étant notamment symétriques par rapport à ceux du chant supérieur 10A par rapport à un plan géométrique horizontal médian de la paroi 10 : ainsi, la partie de la couche 13, tournée vers le panneau 12, forme un second relief 13C, que l’on peut qualifier de saillie, lequel relief 13C déborde de l’extrémité basse 11C du panneau 11 et est sensiblement en affleurement de l’extrémité basse 12C du panneau 12. L’intérêt des reliefs 13A et 13C apparaîtra un peu plus loin. A titre d’aménagement optionnel avantageux, pour des raisons qui apparaîtront plus loin, la paroi composite 10 est pourvue d’une plaquette 14 qui, le long du chant horizontal supérieur 10A et le long du chant latéral 10B, recouvre les faces respectives du relief 13A et du tenon 13B, tournées à l’opposé du panneau 11. Cette plaquette présente une forme globale en « L >>, en courant tout le long du relief 13A et du tenon 13B. Bien entendu, cette plaquette en « L >> peut aussi bien être monolithique qu’être constituée de plusieurs parties adjacentes, voire aboutées, les unes aux autres. Comme bien visible sur les figures 2 à 4, cette plaquette 14 se prolonge dans la couche d’isolation 13, en étant accolée au panneau de parement extérieur 12. Autrement dit, suivant la direction de l’épaisseur de la paroi composite 10, un prolongement de la partie horizontale de la plaquette 14 est interposé entre l’extrémité 12A du panneau 12 et la couche d’isolation 13, et un prolongement de la partie latérale de la plaquette 14 est interposé entre l’extrémité 12B du panneau 12 et la couche d’isolation. En pratique, cette plaquette 14 est réalisée en une matière identique ou similaire à celle des panneaux 11 et 12. On comprend ainsi que, lorsqu’on regarde la face extérieure 10E de la paroi composite 10, la plaquette 14 est visible et recouvre le relief 13A et le tenon 13B de la couche d’isolation 13. Dans le cas où les panneaux de parement 11 et 12 sont métalliques, la plaquette 14 est éventuellement réalisée sous forme d’un pliage terminal du panneau 12.

Comme représenté sur les figures 1 à 5, la paroi composite 10 comprend également des inserts 16, qui, ici, sont prévus en deux exemplaires. Chaque insert 16 s’étend en longueur entre les chants horizontaux opposés 10A et 10C de la paroi 10, ces inserts s’étendant parallèlement les uns aux autres, ainsi qu’aux chants latéraux opposés 10B et 10D de la paroi 10. De plus, chaque insert 16 est agencé entre les panneaux de parement 11 et 12, plus précisément dans la couche d’isolation 13, d’une part en étant accolé en contact direct avec le panneau de parement 11, c’est-à-dire sans interposition de la couche d’isolation 13 entre ce panneau de parement 11 et l’insert 16, et d’autre part sans être au contact du panneau de parement 12 : comme bien visible sur les figures 2 à 5, une partie de la couche d’isolation 13 est en effet interposée, dans la direction de l’épaisseur de la paroi 10, entre le panneau de parement 12 et au moins une partie, voire, comme ici, la totalité de la partie courante de chaque insert 16.

En pratique, chaque insert 16 est lié à demeure à la couche d’isolation 13, en étant, typiquement lors de la fabrication de la paroi composite 10, enrobé dans cette couche d’isolation 13, hormis pour la face de l’insert tournée vers le panneau de parement 11, placée en contact direct de ce panneau de parement 11.

Quel que soit le procédé de fabrication de la paroi composite 10, chacun des inserts 16 se trouve, en quelque sorte, emprisonné dans la couche d’isolation 13, la matière rigide ou semi-rigide constituant cette dernière agissant alors comme un raidisseur des inserts, ce qui augmente fortement la résistance structurelle assurée par les inserts 16 au sein de la paroi composite 10, notamment en compression et en flexion. Autrement dit, chacun des inserts 16 assure une part importante, voire essentielle, de la résistance structurelle d’ensemble pour la paroi composite 10, chacun de ces inserts 16 pouvant être ainsi qualifié d’insert structurel.

Dans l’exemple de réalisation considéré ici, les inserts 16 sont placés chacun à distance des chants latéraux opposés 10B et 10D de la paroi 10, en étant répartis dans la direction horizontale reliant l’un à l’autre ces chants latéraux 10B et 10D.

Comme bien visible sur les figures 1 et 2, l’extrémité longitudinale supérieure de chaque insert 16 émerge au-dessus du niveau horizontal de l’extrémité haute 11A du panneau de parement 11, en atteignant sensiblement le même niveau horizontal que le relief 13A de la couche d’isolation 13. De manière similaire, l’extrémité longitudinale inférieure de chaque insert 16 émerge au-dessous du niveau horizontal de l’extrémité basse 11C du panneau de parement 11, en atteignant sensiblement le même niveau horizontal que le relief 13C de la couche d’isolation 13. On comprend donc que, lorsqu’un élément de chaînage est agencé le long du chant horizontal supérieur 10A ou le long du chant horizontal inférieur 10C, comme il sera expliqué plus en détail en regard de la figure 6, la charge appliquée par ou appliquée à cet élément de chaînage est prévue pour être reportée, pour une part importante, voire quasi-totale, entre les chants horizontaux opposés 10A et 10C de la paroi 10 par les inserts 16, moyennant la solidarisation de cet élément de chaînage à l’extrémité correspondante, respectivement haute ou basse, des inserts 16. Plus généralement, chacun des inserts 16 peut ainsi être qualifié d’insert porteur, dans le sens où l’insert transfère l’essentiel, voire la quasi-totalité, des charges entre les chants horizontaux opposés 10A et 10C de la paroi composite 10, les autres constituants de la paroi composite n’assurant qu’un report de charge limité, voire négligeable.

Chaque extrémité longitudinale de chaque insert 16 est ainsi conçue pour être solidarisée fixement à un élément de chaînage agencé le long du chant horizontal supérieur 10A ou le long du chant horizontal inférieur 10C de la paroi composite 10. A cet effet, chaque extrémité de chaque insert 16 est pourvue d’un trou traversant 16A, respectivement 16B, prévu pour recevoir un organe de fixation, tel qu’un rivet, un boulon ou bien un système de fixation, par exemple une vis qui est introduite dans le trou 16A, 16B et qui est vissée dans un écrou, ou tout type d’élément de fixation, de manière à serrer entre sa tête et cet écrou, ou de manière à solidariser, l’extrémité correspondante de l’insert et l’élément de chaînage précité. Ainsi, sur les figures 4 et 5, les trous 16A et 16B sont représentés libres et, suivant un aménagement optionnel avantageux, débouchent chacun dans l’alésage d’un écrou 16C, 16D dont l’extrémité correspondante de l’insert 16 est pourvue fixement, notamment à demeure, par exemple par soudage. En fonction de l’épaisseur de l’insert, l’écrou précité peut, en variante non représentée, être remplacé par un taraudage de l’insert, par exemple en utilisant une vis auto-taraudeuse, ou bien par un collage.

On notera que, sur l’exemple de réalisation considéré sur les figures, un seul trou 16A, 16B est prévu à chacune des extrémités longitudinales de chaque insert 16 alors que, bien entendu, à titre de variante non représentée, plusieurs trous peuvent être prévus à chaque extrémité de l’insert. Dans ce cas, plutôt que d’utiliser plusieurs écrous indépendants, une platine, commune aux trous prévus à chaque extrémité de l’insert, est disposée à cette extrémité de l’insert, de sorte que des vis, ou plus généralement des organes de fixation, sont directement vissées dans cette platine, ou sont directement mis en prise avec la platine, cette platine pouvant initialement être non liée directement à l’insert, mais simplement maintenue au contact de ce dernier. Une telle platine a l’avantage de répartir de manière uniforme entre les vis, ou plus généralement les organes de fixation, les charges axiales au niveau de chaque extrémité de l’insert. D’autres caractéristiques et aspects de la paroi composite 10 ressortiront de la description qui va suivre, d’un ensemble de construction 30 représenté sur la figure 6. A titre d’exemple, cet ensemble de construction 30 correspond à une portion d’un bâtiment de plusieurs étages ou, plus généralement, plusieurs niveaux. L’ensemble 30 considéré par la suite inclut au moins quatre exemplaires de la paroi composite 10, à savoir au moins deux exemplaires pour chaque niveau.

Lorsqu’on s’intéresse plus spécifiquement à l’un ou l’autre des niveaux de l’ensemble 30, on comprend que les parois composites 10 sont assemblées dans le prolongement horizontal les unes des autres, par assemblage entre le tenon 13B de l’une de ces parois composites avec la mortaise 13D d’une autre de ces parois. Chacun de ces assemblages de type « tenon-mortaise >> est fixé par des éléments de fixation rapportés, tels que de la colle, des vis, des clous, etc. L’assemblage de type « tenon-mortaise >> conduit aussi à ce que, le long des chants latéraux respectifs des deux parois 10 ainsi assemblées, la plaquette 14 associée au tenon considéré se retrouve, à l’intérieur de la mortaise correspondante 13D, accolée contre le panneau 12 associé à cette mortaise : ainsi, la plaquette 14 forme une pièce de liaison horizontale entre les panneaux respectifs 12 des deux parois assemblées 10, en chevauchant le jointement entre ces deux panneaux 12. En rapportant des éléments de fixation ad hoc, tels que de la colle, des vis, des clous, etc., la plaquette 14 est, tout le long des chants latéraux des parois 10, fixée aux deux parois assemblées, de part et d’autre du jointement entre leurs panneaux 12, en évitant ainsi tout risque de fissuration au niveau de ce joint.

Lorsqu’on s’intéresse maintenant plus spécifiquement à l’assemblage entre deux des parois composites 10, prévues respectivement aux deux niveaux de l’ensemble de construction 30, on notera que cet assemblage associe, en plus des deux parois précitées 10, respectivement basse et haute, à la fois : - une poutre de chaînage horizontale 31, qui court à la fois le long du chant horizontal supérieur 10A de la paroi basse et le long du chant horizontal inférieur 10C de la paroi haute, et - une pièce de chaînage horizontale 32, qui court le long du chant horizontal inférieur 10C de la paroi basse, tout en reposant sur une dalle de sol D ou une structure de bâtiment similaire.

Au sein de l’ensemble de construction 30, autrement dit à l’état assemblé, l’une au-dessus de l’autre, des deux parois 10, tel que montré à la figure 6, la poutre de chaînage 31 est rapportée au niveau de la jonction entre le chant horizontal supérieur 10A de la paroi basse et le chant horizontal inférieur 10C de la paroi haute, en étant fixée, d’une part, à l’extrémité haute de chaque insert 16 de la paroi basse par une vis 1 ou, plus généralement, un organe de fixation, coopérant avec le trou 16A de l’extrémité haute de l’insert et, le cas échéant, avec l’écrou correspondant 16C, ce qui permet de solidariser les inserts 16 de la paroi basse avec la poutre de chaînage 31, et, d’autre part, à l’extrémité basse de chaque insert 16 de la paroi haute par une vis 2 ou, plus généralement, un organe de fixation, coopérant avec le trou 16B de l’extrémité basse de l’insert et, le cas échéant, avec l’écrou correspondant 16D, ce qui permet de solidariser les inserts 16 de la paroi haute avec la poutre de chaînage 31. Au niveau du chant horizontal inférieur 10C de la paroi basse 10, la pièce de chaînage 32 est fixée à l’extrémité basse de chaque insert 16 de la paroi basse par une vis 3 ou, plus généralement, un organe de fixation, coopérant avec le trou 16B de l’extrémité basse de l’insert et, le cas échéant, avec l’écrou correspondant 16D, ce qui permet de solidariser les inserts 16 de la paroi basse avec la pièce de chaînage 32. Quelle que soit la forme de réalisation des organes de fixation reçus dans les trous 16A et 16B et, le cas échéant, en prise avec les écrous 16C et 16D, on comprend que les trous 16A et 16B permettent de fixer les extrémités opposées des inserts 16 respectivement aux éléments de chaînage 31 et 32 de manière particulièrement résistante, en particulier résistante à l’arrachement entre eux : les efforts, notamment dus au vent ou à un séisme, exercés sur la paroi haute 10 de l’ensemble 30 sont essentiellement supportés par les inserts 16 de cette paroi haute et sont transmis, jusqu’à la dalle de sol D, essentiellement par la poutre 31, les inserts 16 de la paroi basse 10 et la pièce 32, en particulier grâce à la solidarisation, ici par boulonnage, des extrémités longitudinales des inserts à ces poutres.

Plus généralement, on comprend qu’en prévoyant aux extrémités longitudinales de chaque insert 16 des moyens de solidarisation aux éléments de chaînage rapportés 31 et 32, les inserts 16 bénéficient d’une grande résistance à l’arrachement vis-à-vis de ces éléments de chaînage, comme expliqué ci-dessus.

Par ailleurs, toujours au sein de l’ensemble de construction 30, les reliefs respectifs 13A et 13C des parois 10, respectivement basse et haute, sont aboutés de façon complémentaire, en se joignant directement l’une à l’autre, sans interposition verticale de la poutre de chaînage 31, notamment selon une interface horizontale, comme bien visible sur la figure 6. De même, au niveau du chant horizontal inférieur 10C de la paroi basse 10, le relief 13C surplombe la dalle de sol D sans interposition verticale de la poutre 32. Plus généralement, en tenant compte des explications précédentes relatives à l’assemblage des parois composites 10 l’une au-dessus de l’autre, on comprend que la couche d’isolation 13 de ces parois présente, pour sa partie tournée vers leur panneau de parement 12 et le long de leurs chants horizontaux opposés, des aménagements de formes permettant la jonction complémentaire des parois lors de leur assemblage les unes au-dessus des autres : pour chaque paroi 10, ces aménagements sont, sur un des chants horizontaux, le relief 13A et , sur le chant horizontal opposé, le relief 13C de jonction complémentaire avec le relief 13A, le terme de « reliefs >> devant être entendu au sens large et couvrant des aménagements en creux et/ou en bosses et/ou plats du moment que ces aménagements coopèrent entre eux par complémentarité de formes lors de l’assemblage des parois les unes au-dessus des autres. Les formes de réalisation de ces reliefs de jonction, tels que les reliefs 13A et 13C montrés sur les figures, ne sont donc pas limitatifs de l’invention : en particulier, la géométrie propre de ces reliefs de jonction peut être diverse, sans d’ailleurs devoir être constante le long des chants horizontaux, voire en étant localement interrompue une ou plusieurs fois le long des chants horizontaux ; de même, le positionnement relatif de ces reliefs de jonction vis-à-vis des extrémités correspondantes 11A et 12A de l’un et/ou de l’autre des panneaux de parement 11 et 12 n’est pas limitatif et peut faire l’objet de variantes, d’autant que, sur chacun des chants horizontaux des parois composites, l’extrémité correspondante du panneau de parement intérieur n’est pas nécessairement alignée rigoureusement, dans la direction d’épaisseur de la paroi, avec l’extrémité correspondante du panneau de parement extérieur, comme c’est le cas pour les panneaux 11 et 12 de la paroi 10 représentée. Pour illustrer cette multitude de formes de réalisation possibles pour les reliefs de jonction associés 13A et 13C, l’une d’elles est indiqué en pointillés uniquement sur la figure 2.

Dans tous les cas, grâce au relief 13A de la paroi basse 10, aucun pont thermique n’est établi par contact direct entre la poutre de chaînage 31 et la face extérieure 10E de cette paroi 10. De plus, du côté intérieur de cette paroi, il n’y a pas non plus de pont thermique dans le sens où la poutre de chaînage 31 est située au niveau de l’isolation de séparation entre les deux niveaux de l’ensemble de construction 30, un complément d’étanchéité pouvant y être rapporté.

Par ailleurs, comme montré sur la figure 6, l’assemblage des parois 10 l’une au-dessus de l’autre conduit aussi à ce que, le long des chants horizontaux respectifs de ces parois ainsi assemblées, la plaquette 14 de la paroi basse se retrouve accolée contre le panneau 12 de la paroi haute : ainsi, la plaquette 14 forme une pièce de liaison verticale entre les panneaux respectifs 12 des deux parois assemblées 10, en chevauchant le jointement entre ces deux panneaux 12. En rapportant des éléments de fixation ad hoc, tels que de la colle, des vis, des clous, etc., la plaquette 14 est, tout le long de chants horizontaux des parois 10, fixée aux deux parois assemblées, de part et d’autre du jointement entre leur panneau 12, en évitant tout risque de fissuration au niveau de ce joint.

Par ailleurs, divers aménagements et variantes à la paroi composite 10 et à l’ensemble de construction 30, décrits jusqu’ici, sont envisageables. A titre d’exemples : - au sein de l’ensemble de construction 30, les parois composites 10 peuvent, si besoin, être découpées afin de délimiter des ouvertures dans la construction, des chevêtres ou des matériels similaires pouvant être insérés le long des tranches découpées des parois, en fonction des besoins de finition ; - plutôt que d’être totalement venu de matière avec le reste de la couche d’isolation 13, le tenon 13B peut, comme indiqué en pointillés uniquement sur la figure 3, être partiellement formé d’une pièce rapportée, qui s’étend le long du chant latéral 10B de la paroi composite et qui, le cas échéant, intègre un insert porteur ; - à titre d’option, un treillis peut être intégré dans l’épaisseur de la couche d’isolation 13 ; en agençant un tel treillis contre les inserts 16, ce treillis améliore la diffusion thermique et/ou renforce la résistance à l’effraction de la paroi composite ; - également à titre d’option, un support d’enduit et/ou un support primaire et/ou un revêtement isolant et/ou une plaque d’isolation phonique ou thermique peuvent être ajoutés sur l’une et/ou l’autre des faces 10E et 101 des parois composites 10 ; - les clés d’assemblage par « tenon-mortaise >>, c’est-à-dire les profils complémentaires entre le tenon et la mortaise des parois composites, peuvent être changées pour des raisons d’optimisation des jonctions et/ou pour des raisons marketing ; il en est de même pour les clés de jonction entre les reliefs de jonction, respectivement supérieur et inférieur, des parois composites ; - au moins certains des assemblages par « tenon-mortaise >> et/ou ceux par coopération des reliefs de jonction peuvent être renforcés par de la colle et/ou étanchés par un joint intercalaire ; cette disposition rend l’ensemble de construction 30 étanche à l’air et crée une unité de matière qui renforce sa résistance sismique ; alternativement, comme montré sur la figure 6, un jeu résiduel peut subsister entre le relief 13A de la paroi basse 10 et le relief 13C de la paroi haute 10, tout comme un jeu résiduel peut subsister entre le relief 13C de la paroi basse 10 et la dalle de sol D ; - plutôt que de prévoir, typiquement lors de la fabrication de la paroi composite 10, que la couche d’isolation 13 enrobe les inserts 16, des réservations peuvent être délimitées, dans son épaisseur, par la couche d’isolation, chaque réservation étant adaptée pour recevoir, de façon complémentaire, un des inserts porteurs 16 rapportés ; cette alternative illustre la modularité de la paroi composite correspondante, dans le sens où, en fonction de l’utilisation faite de cette paroi composite, en particulier en fonction du besoin de report de charge entre les chants horizontaux supérieur et inférieur de cette paroi, soit les réservations précitées sont laissées vides, soit l’une voire toutes les réservations reçoivent un insert porteur complémentaire, le cas échéant fixé à l’intérieur de cette ou ces réservations, notamment par collage ; - à titre d’aménagement optionnel, la paroi composite 10 délimite, dans l’épaisseur de sa couche d’isolation 13, des réservations libres, telles que celles référencées 17 sur les figures 1 à 3, qui relient entre eux les chants 10A à 10D de la paroi ; de manière connue en soi, ces réservations permettent le passage de gaines techniques, de câbles, de tuyaux, etc., au sein du bâtiment construit avec la paroi composite ; - d’autres formes de réalisation que les trous 16A et 16B, le cas échéant associés aux écrous 16C et 16D, sont envisageables pour les moyens de solidarisation avec un élément de chaînage rapporté, prévus à chacune des extrémités longitudinales de chaque insert porteur de la paroi composite 10 ; en particulier, de manière alternative ou complémentaire aux trous et écrous précités, les moyens de solidarisation de chaque extrémité de chaque insert comprennent un ou plusieurs reliefs de l’extrémité de l’insert, conçu pour coopérer par complémentarité de formes avec l’élément de chaînage associé ; également de manière alternative ou complémentaire, ces moyens de solidarisation sont, au moins pour partie, à même d’être soudés à l’élément de chaînage associé ; - à titre d’option, la paroi composite comporte en outre un ou plusieurs éléments de contreventement, qui sont agencés dans la couche d’isolation 13 ou bien qui sont rapportés contre l’une ou l’autre des faces du panneau de parement 11, comme indiqué schématiquement en pointillés uniquement sur la figure 1, chacun de ces éléments de contreventement reliant l’extrémité longitudinale supérieure d’un des inserts 16 à l’extrémité longitudinale inférieure d’un autre des inserts 16 de la paroi composite ; de même, en fixant directement l’un à l’autre chacun des inserts 16 et le panneau de parement 11 accolé à ces inserts, ce panneau de parement peut lui-même jouer un rôle de contreventement ; et/ou -en plus des parois composites 10, l’ensemble de construction 30 inclut avantageusement des pièces d’angle ou, plus généralement, des pièces de jonction anguleuse, prévues afin d’adapter l’ensemble 30 à la construction finale ; ainsi, on comprend qu’il peut être prévu des pièces d’angle droit, des pièces d’angle gauche, des pièces de jonction en croix, des pièces de jonction en « T >>, des pièces de jonction anguleuse aigue, des pièces de jonction anguleuse obtuse, etc. ; de même, il peut être prévu des parois composites de terminaison.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS 1Paroi composite (10) pour la construction, comportant une couche d’isolation rigide ou semi-rigide (13), qui est intercalée entre deux panneaux de parement (11, 12), sensiblement parallèles et alignés, caractérisée en ce que la paroi composite comprend en outre au moins un insert structurel porteur (16), qui s’étend en longueur entre les deux chants horizontaux opposés (10A, 10C) de la paroi composite et qui est agencé dans la couche d’isolation (13) de manière que, à la fois, l’insert est accolé à un premier (11) des deux panneaux de parement, sans interposition de la couche d’isolation, et la couche d’isolation est interposée entre le second panneau de parement (12) et au moins la partie courante de l’insert porteur (16), et en ce que le ou chaque insert porteur (16) est pourvu, à chacune de ses extrémités longitudinales, de moyens (16A, 16B, 16C, 16D) de solidarisation avec un élément de chaînage rapporté (31, 32), agencé le long de, respectivement, l’un ou l’autre des deux chants horizontaux (10A, 10C) de la paroi composite.
2. 2, - Paroi composite suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de solidarisation de chaque extrémité longitudinale du ou de chaque insert porteur (16) comprennent au moins un trou (16A, 16B) de réception d’un organe (1,2, 3) de fixation à l’élément de chaînage associé (31,32), délimité par l’extrémité de l’insert porteur.
3. 3, - Paroi composite suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de solidarisation de chaque extrémité longitudinale du ou de chaque insert porteur (16) comprennent en outre un écrou (16C, 16D) ou une platine, qui est disposé à l’extrémité de l’insert porteur, dans lequel débouche ledit trou (16A, 16B) et qui est adapté pour être mis en prise par l’organe de fixation, notamment une vis (1, 2, 3), reçu dans ledit trou ou ladite platine.
4. 4, - Paroi composite suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de solidarisation de chaque extrémité longitudinale du ou de chaque insert porteur comprennent au moins un relief de l’extrémité de l’insert porteur, conçu pour coopérer par complémentarité de formes avec l’élément de chaînage associé.
5. 5.- Paroi composite suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’au moins une partie des moyens de solidarisation de chaque extrémité longitudinale du ou de chaque insert porteur est adaptée pour être soudée à l’élément de chaînage associé.
6. 6.- Paroi composite suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, le long d’un premier (10D) des deux chants latéraux opposés (10B, 10D) de la paroi composite (10), la couche d’isolation (13) est en retrait des extrémités correspondantes respectives (11D, 12D) des panneaux de parement (11, 12) et forme ainsi une mortaise (13D), et en ce que, le long du second chant latéral (10B) de la paroi composite, la couche d’isolation (13) déborde des extrémités correspondantes respectives (11 B, 12B) des panneaux de parement (11, 12) et forme ainsi un tenon (13B), qui est sensiblement complémentaire de la mortaise (13D), lequel tenon est, éventuellement, partiellement constitué d’une pièce rapportée au reste de la couche d’isolation, qui s’étend le long du second chant latéral de la paroi composite.
7. 7, - Paroi composite suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, le long d’un premier (10A) des deux chants horizontaux opposés (10A, 10C) de la paroi composite (10), la couche d’isolation (13) forme, dans sa partie tournée vers le second panneau de parement (12), un premier relief (13A) qui s’étend en longueur sur le premier chant horizontal de la paroi composite, et en ce que, le long du second chant horizontal (10C) de la paroi composite, la couche d’isolation forme, dans sa partie tournée vers le second panneau de parement, un second relief (13C) de jonction complémentaire avec le premier relief (13A), qui s’étend en longueur sur le second chant horizontal de la paroi composite.
8. 8. - Paroi composite suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la paroi composite (10) comporte en outre une plaquette (14), qui recouvre la face du premier relief (13A), tournée à l’opposé du premier panneau de parement (11), qui se prolonge dans la couche d’isolation (13) en étant accolée au second panneau de parement (12), et qui, éventuellement, recouvre également la face du tenon (13B), tournée à l’opposé du premier panneau de parement (11).
9. 9. - Paroi composite suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou au moins un des inserts porteurs (16) est soit lié à demeure à la couche d’isolation (13), en étant enrobé dans cette couche d’isolation, soit reçu et fixé dans une réservation complémentaire, qui est délimitée par la couche d’isolation.
10. 10. - Ensemble de construction (30), comportant : -au moins deux parois composites (10) conformes à l’une quelconque des revendications précédentes, qui sont agencées l’une au-dessus de l’autre, et -au moins un élément de chaînage (31), qui est agencé le long des chants horizontaux respectifs (10A, 10C) de la paroi composite du bas et de la paroi composite du haut, respectivement tournés vers le haut et vers le bas, et qui y est fixé, à la fois, aux moyens de solidarisation (16A, 16C) de l’extrémité longitudinale haute du ou de chaque insert porteur (16) de la paroi composite du bas et aux moyens de solidarisation (16B, 16D) de l’extrémité longitudinale basse du ou de chaque insert porteur de la paroi composite du haut, de sorte que les deux parois composites sont assemblées l’une au-dessus de l’autre de manière résistante, en particulier à l’arrachement.