FR3068054A1 - METHOD FOR CONSTRUCTING WOOD HABITAT STRUCTURE - Google Patents
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- E04B2001/7679—Means preventing cold bridging at the junction of an exterior wall with an interior wall or a floor
Abstract
L'invention concerne un modèle constructif pour une structure d'habitation en bois caractérisée par son absence de pont thermique. Il s'agit d'un procédé comprenant la succession des étapes suivantes : - réaliser des cadres en forme de U inversé, chaque cadre étant constitué de deux montants et d'une traverse, lesdits montants et ladite traverse étant réalisés avec des poutres composites en bois en forme de I constituées de deux membrures reliées en leur centre par une âme, - disposer des cadres parallèlement selon un entraxe déterminé pour constituer une structure en forme de tunnel, - positionner à chaque extrémité de la structure en forme de tunnel un couple de cadres écartés d'une distance correspondant à l'épaisseur d'isolation souhaitée ; - fixer des montants à l'aplomb de chacun desdits cadres du couple, chacun des montants de l'un desdits cadres étant relié au montant de l'autre cadre qui lui est parallèle par une traverse, - positionner des chevêtres pour créer des ouvertures, - fermer la structure en fixant des moyens de fermeture sur la partie externe et sur la partie interne, - insérer un moyen isolant dans les espaces délimités par les moyens de fermeture et par les cadres.The invention relates to a construction model for a wooden housing structure characterized by its absence of thermal bridge. This is a process comprising the following succession of steps: - producing inverted U-shaped frames, each frame consisting of two uprights and a cross-member, said uprights and said cross-member being made with composite girders; I-shaped timber consisting of two members connected at their center by a core, - arranging the frames in parallel at a given spacing to form a tunnel-shaped structure, - positioning at each end of the tunnel-shaped structure a pair of frames spaced apart by a distance corresponding to the desired insulation thickness; fastening uprights perpendicular to each of said frames of the pair, each of the uprights of one of said frames being connected to the upright of the other frame which is parallel thereto by a cross-member, positioning trimmers to create openings, - Close the structure by fixing closure means on the outer part and on the inner part, - insert an insulating means in the spaces delimited by the closing means and the frames.
Description
PROCEDE DE CONSTRUCTION D'UNE STRUCTURE D'HABITAT EN BOISMETHOD FOR CONSTRUCTING A WOODEN HOUSING STRUCTURE
Domaine de l'inventionField of the invention
L'invention concerne un modèle constructif pour une structure d'habitation en bois. Plus précisément, il s'agit d'un procédé de fabrication et de mise en œuvre d'une structure caractérisée par son absence de pont thermique.The invention relates to a constructive model for a wooden dwelling structure. More specifically, it is a process for manufacturing and implementing a structure characterized by its absence of thermal bridge.
Brève description de l'antérioritéBrief description of the prior art
La directive européenne sur la performance énergétique des bâtiments et les nouvelles réglementations énergétiques françaises (RT 2012 / RT 2020) ont élevé le niveau d'exigence en terme d'efficacité thermique. Les normes en vigueur, ou sur le point de l'être, requièrent des épaisseurs d'isolant qui atteignent le tiers d'un mètre. Les pratiques actuelles, en matière d'isolation, consistent à combler avec un matériau isolant quelconque les volumes laissés vacants entre les éléments de structure et le plus souvent à appliquer, en complément, une isolation contre la structure (ITE ou/et ITI).The European directive on the energy performance of buildings and the new French energy regulations (RT 2012 / RT 2020) have raised the level of requirements in terms of thermal efficiency. The standards in force, or about to be, require thicknesses of insulation that reach a third of a meter. Current practices in terms of insulation consist in filling the volumes left vacant between the structural elements with any insulating material and most often in applying insulation against the structure (ITE or / and ITI).
Ces techniques laborieuses sont adaptées à des systèmes constructifs (ossature bois, poteau-poutre) qui, en occasionnant des raccords entre les différents éléments de structure, génèrent de nombreux ponts thermiques affectant l'efficacité globale du bâtiment. En effet, traditionnellement, les ossatures d'habitat en bois sont réalisées avec des montants disposés verticalement et espacés les uns des autres, les matériaux isolants étant disposés entre deux montants. Or chaque montant constitue un pont thermique dès lors qu'il traverse la paroi sur toute son épaisseur et contribue à refroidir ou à réchauffer l'ensemble de la paroi en transmettant les calories contenues dans l'air. Le pont thermique brise l'homogénéité du matériau isolant et constitue donc une faiblesse dans la paroi.These laborious techniques are adapted to constructive systems (wooden frame, post-beam) which, by causing connections between the various structural elements, generate numerous thermal bridges affecting the overall efficiency of the building. Indeed, traditionally, the wooden habitat frames are made with uprights arranged vertically and spaced from each other, the insulating materials being arranged between two uprights. However, each upright constitutes a thermal bridge as soon as it crosses the wall over its entire thickness and contributes to cooling or heating the entire wall by transmitting the calories contained in the air. The thermal bridge breaks the homogeneity of the insulating material and therefore constitutes a weakness in the wall.
Le procédé selon l'invention résout le problème en concevant une structure permettant au matériau isolant de maximaliser ses qualités intrinsèques en supprimant les ponts thermiques.The method according to the invention solves the problem by designing a structure allowing the insulating material to maximize its intrinsic qualities by eliminating thermal bridges.
Dans le traitement des ponts thermiques, d'autres dispositifs ont été proposés. Ainsi, le brevet FR 2987635 décrit un procédé de fabrication d'un mur en ossature bois sans pont thermique en disposant en quinconce une double rangée de montants d'ossature. Ce procédé concerne essentiellement les parois verticales mais ne traite pas des parois horizontales ou obliques d'un bâtiment.In the treatment of thermal bridges, other devices have been proposed. Thus, patent FR 2987635 describes a process for manufacturing a wooden frame wall without thermal bridge by staggered arrangement of a double row of frame uprights. This process mainly concerns vertical walls but does not deal with horizontal or oblique walls of a building.
-2 Le brevet FR 2567555 propose un système constructif similaire en ce sens qu'il consiste à aligner en série des portiques auto-stables. Mais il n'aborde pas la problématique relative au traitement des ponts thermiques.-2 The patent FR 2567555 proposes a similar constructive system in that it consists in aligning self-stable gantries in series. But it does not address the problem relating to the treatment of thermal bridges.
Le contexte énergétique ayant beaucoup évolué, les exigences en termes d'isolation nécessitent des épaisseurs qui rendent contraignantes l'emploi de bois d'ossature ou de poutres métalliques. D'autre part, chaque portique peut se définir comme un pont thermique affectant l'efficacité globale de l'isolation. La plus-value apportée par la présente invention consiste, dès lors, à concevoir un cadre thermiquement imperceptible.The energy context having evolved a lot, the requirements in terms of insulation require thicknesses which make the use of timber or metal beams constraining. On the other hand, each gantry can be defined as a thermal bridge affecting the overall efficiency of the insulation. The added value provided by the present invention therefore consists in designing a thermally imperceptible frame.
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels :In this description, reference is made to the appended drawings in which:
- Figure 1 : vue de face d'un cadre.- Figure 1: front view of a frame.
- Figure 2 : vue en perspective d'une structure de cadres formant un tunnel- Figure 2: perspective view of a frame structure forming a tunnel
- Figure 3 : vue en coupe transversale d'un bâtiment construit suivant le procédé de structure cadre- Figure 3: cross-sectional view of a building constructed using the framework structure process
- Figure 4 : vue en coupe d'une paroi verticale- Figure 4: sectional view of a vertical wall
- Figure 5 : vue d'un détail d'une ouverture sur une paroi verticale- Figure 5: view of a detail of an opening on a vertical wall
- Figure 6 : vue en coupe d'un bâtiment à faible pente- Figure 6: sectional view of a building with a slight slope
- Figure 7 : vue en coupe d'un bâtiment à double pente- Figure 7: sectional view of a double slope building
- Figure 8 : vue en coupe d'un bâtiment à deux niveaux.- Figure 8: sectional view of a two-storey building.
Sommaire de l'inventionSummary of the invention
La présente invention permet la construction d'une structure en bois utilisant des cadres réalisés avec des poutres en I ne créant pas de ponts thermiques.The present invention allows the construction of a wooden structure using frames made with I-beams not creating thermal bridges.
II s'agit d'un procédé de réalisation d'une structure en bois à rupture de pont thermique destiné au bâtiment sous toutes ses formes comprenant la succession des étapes suivantes :It is a process for producing a wooden structure with a thermal break intended for the building in all its forms, comprising the succession of the following stages:
- réaliser des cadres en forme de U inversé, chaque cadre étant constitué de deux montants et d'une traverse, ladite traverse étant reliée sur chacune des ses extrémités auxdits montants par un moyen d'assemblage, lesdits montants et ladite traverse étant réalisés avec des poutres composites en bois en forme de I constituées de deux membrures reliées en leur centre par une âme,- Make inverted U-shaped frames, each frame consisting of two uprights and a cross member, said cross member being connected on each of its ends to said uprights by means of assembly, said uprights and said cross member being made with I-shaped wooden composite beams made up of two frames connected in their center by a core,
- disposer des cadres parallèlement selon un entraxe déterminé pour constituer une structure en forme de tunnel,- have frames in parallel at a determined center distance to form a tunnel-like structure,
- positionner à chaque extrémité de la structure en forme de tunnel un couple de cadres écartés d'une distance correspondant à l'épaisseur d'isolation souhaitée ;- Position at each end of the tunnel-shaped structure a couple of frames spaced apart by a distance corresponding to the desired thickness of insulation;
-3 - fixer des montants à l'aplomb de chacun desdits cadres du couple, chacun des montants de l'un desdits cadres étant relié au montant de l'autre cadre qui lui est parallèle par une traverse,-3 - fix amounts upright to each of said frames of the pair, each of the amounts of one of said frames being connected to the amount of the other frame which is parallel to it by a cross member,
- positionner des chevêtres pour créer des ouvertures,- position trimmers to create openings,
- fermer la structure en fixant des moyens de fermeture sur la partie externe et sur la partie interne,- close the structure by fixing closing means on the external part and on the internal part,
- insérer un moyen isolant dans les espaces délimités par les moyens de fermeture et par les cadres.- insert an insulating means in the spaces delimited by the closing means and by the frames.
Préférentiellement, les deux montants du cadre ont une hauteur identique.Preferably, the two uprights of the frame have an identical height.
Selon une variante, les deux montants du cadre ont des hauteurs différentes.According to a variant, the two uprights of the frame have different heights.
Selon un autre mode de réalisation, le moyen isolant est un isolant en vrac.According to another embodiment, the insulating means is a loose insulator.
De manière avantageuse, les moyens de fermeture fixés sur la partie externe et la partie interne de la structure sont des panneaux en fibre de bois.Advantageously, the closure means fixed on the external part and the internal part of the structure are wood fiber panels.
Selon un autre mode de réalisation, les moyens de fermeture fixés sur la partie externe de la structure sont des panneaux en fibre de bois et les moyens de fermeture fixés sur la partie interne sont constitués d'une membrane d'étanchéité.According to another embodiment, the closing means fixed on the external part of the structure are wood fiber panels and the closing means fixed on the internal part consist of a waterproofing membrane.
Avantageusement, la structure comporte un étage.Advantageously, the structure comprises a stage.
Description détaillée des modes préférés de réalisationDetailed description of preferred embodiments
Le procédé selon l'invention tend à la construction d'une structure (15) en bois d'un habitat ou d'un bâtiment, quelque soit sa forme, sans ponts thermiques, ladite structure (15) étant réalisée avec une pluralité de cadres (1) associés de manière à constituer un tunnel.The method according to the invention tends to construct a wooden structure (15) of a dwelling or a building, whatever its shape, without thermal bridges, said structure (15) being produced with a plurality of frames (1) combined to form a tunnel.
La première étape du procédé consiste à fabriquer des cadres (1) à deux articulations composés de deux montants (2) et d'une traverse (3) et ayant une forme de U inversé, la traverse (3) étant fixée à la partie la plus haute d'un montant (2) sur chacune de ses extrémités. Selon un mode préféré de réalisation, les deux montants (2) sont de la même hauteur et la traverse (3) est fixée horizontalement (figure 1). Selon une variante, l'un des montant (2') est plus haut que l'autre (2) et la traverse (3) est légèrement inclinée (figure 6).The first step of the process consists in manufacturing frames (1) with two articulations composed of two uprights (2) and a crosspiece (3) and having an inverted U shape, the crosspiece (3) being fixed to the part higher by an amount (2) on each of its ends. According to a preferred embodiment, the two uprights (2) are of the same height and the crosspiece (3) is fixed horizontally (Figure 1). According to a variant, one of the uprights (2 ') is higher than the other (2) and the cross-member (3) is slightly inclined (FIG. 6).
Les deux montants (2) et la traverse (3) sont liés au niveau de leur double jonction par clouage et/ou collage d'éclisses (4). Les éclisses (4) sont des moyens d'assemblage constitués de panneaux en OSB ou en fibre de bois d'une épaisseur d'environ 12 millimètres.The two uprights (2) and the crosspiece (3) are linked at their double junction by nailing and / or gluing of fishplates (4). The fishplates (4) are assembly means made up of OSB or wood fiber panels with a thickness of about 12 millimeters.
Les montants (2) et la traverse (3) du cadre (1) sont nécessairement réalisés avec des poutres composites en bois (7) car elles ont des propriétés déterminantes dans le traitement des ponts thermiques. Ces poutres (7) sont également dénommées poutres en I car, vues enThe uprights (2) and the crosspiece (3) of the frame (1) are necessarily made with wooden composite beams (7) because they have decisive properties in the treatment of thermal bridges. These beams (7) are also called I-beams because, seen in
-4coupe, elles ont une forme de I majuscule. Une poutre en I (7) est constituée de deux membrures (5) en bois de section rectangulaires, identiques et parallèles, reliées en leur centre par une âme (6) perpendiculaire auxdites membrures (5). L'âme (6) de la poutre (7) est réalisée en fibre de bois et pour caractéristique essentielle d'être de très faible épaisseur, soit environ 10 millimètres.-4 cup, they have a capital I shape. An I-beam (7) consists of two wooden members (5) of rectangular, identical and parallel section, connected in their center by a core (6) perpendicular to said members (5). The core (6) of the beam (7) is made of wood fiber and the essential characteristic of being very thin, that is to say about 10 millimeters.
L'emploi de la poutre en I permet de produire une structure sans ponts thermiques. En effet, alors que les poutres traditionnelles ont une épaisseur minimum de 45 millimètres, dans le procédé selon l'invention, la faible épaisseur de l'âme (6), de l'ordre de 10 millimètres, qui lie les deux membrures (5) de la poutre en I rend négligeable le phénomène de pont thermique d'un cadre à l'autre car les déperditions thermiques linéiques, représentées par les flèches (14) sur la figure 4, sont très faibles à cet endroit de la poutre (7).The use of the I-beam allows to produce a structure without thermal bridges. Indeed, while the traditional beams have a minimum thickness of 45 millimeters, in the method according to the invention, the small thickness of the core (6), of the order of 10 millimeters, which connects the two frames (5 ) of the I-beam makes the thermal bridge phenomenon from one frame to another negligible because the linear heat losses, represented by the arrows (14) in FIG. 4, are very low at this point of the beam (7 ).
Une fois fabriqués, les cadres sont ensuite disposés parallèlement les uns aux autres suivant un entraxe déterminé (figure 2), formant ainsi une structure (15) en forme de tunnel.Once manufactured, the frames are then arranged parallel to each other at a determined center distance (Figure 2), thus forming a structure (15) in the form of a tunnel.
Les façades latérales (8) situées aux extrémités de la structure tunnel (15) constitué par l'alignement des cadres (figures 2 et 3) sont réalisées en positionnant un couple de cadres (la/lb) espacés suivant l'épaisseur d'isolation souhaitée et à l'aplomb desquels sont disposés des montants de faible section (9) liés à mi-hauteur par des traverses (10).The lateral facades (8) located at the ends of the tunnel structure (15) formed by the alignment of the frames (Figures 2 and 3) are produced by positioning a pair of frames (la / lb) spaced apart according to the thickness of insulation desired and plumb with which are arranged uprights of small section (9) linked halfway by crosspieces (10).
L'ensemble forme ainsi une structure (15) en tunnel qu'il convient alors de contreventer en fixant sur sa face externe (16) et sur sa face interne (17) des panneaux (11). Lesdits panneaux sont cloués sur les membrures (5) des montants (2) et des traverses de l'ossature formée par les cadres (1). Selon un mode préféré de réalisation, les panneaux (11) sont en fibre de bois. Selon une variante, les panneaux (11) fixés sur la face externe (16) sont en fibre de bois et les panneaux (11) fixés sur la face interne (17) sont constitués d'une membrane d'étanchéité.The assembly thus forms a structure (15) in a tunnel which should then be braced by fixing on its external face (16) and on its internal face (17) panels (11). Said panels are nailed to the frames (5) of the uprights (2) and cross members of the frame formed by the frames (1). According to a preferred embodiment, the panels (11) are made of wood fiber. According to a variant, the panels (11) fixed on the external face (16) are made of wood fiber and the panels (11) fixed on the internal face (17) consist of a waterproofing membrane.
Les ouvertures sont traitées de façon relativement classique en positionnant des chevêtres (12) dans la trame constituée par l'alignement des cadres (1) (figure 5).The openings are treated in a relatively conventional manner by positioning trimmers (12) in the frame formed by the alignment of the frames (1) (Figure 5).
Le procédé ainsi décrit permet de créer des parois dans lesquels sont aménagés des espaces délimités par les cadres (1) d'une part et les panneaux de contreventement (11) d'autre part. Ces espaces vont être remplis avec un matériau isolant (13). Préférentiellement, il s'agit d'un isolant minéral ou végétal en vrac.The method thus described makes it possible to create walls in which spaces delimited by the frames (1) on the one hand and the bracing panels (11) are arranged. These spaces will be filled with an insulating material (13). Preferably, it is a mineral or vegetable insulator in bulk.
En supprimant les éléments de structure volumineux traditionnellement utilisés qui traversent la totalité de la paroi thermique et en les remplaçant par des poutres (7) dont l'âme (6) est suffisamment mince pour ne pas interrompre le flux thermique, le procédé supprime les ponts thermiques au sein même de la structure (15).By removing the traditionally used bulky structural elements which pass through the entire thermal wall and by replacing them with beams (7) whose core (6) is thin enough not to interrupt the heat flow, the process removes the bridges thermal within the structure (15).
La structure en tunnel proposée par le procédé de mise en œuvre des cadres (1) propose une solution qui, dans le traitement des ponts thermiques, s'applique à toutes les parois. II est à noter que les raccords entre parois sont souvent le point faible thermique des bâtiments en ce sens qu'ils nécessitent au moins un élément structurel qui permet de faire liaison. Dans ledit procédé, la liaison entre les parois est assurée par les cadres. L'isolant (13) poursuit ainsi sa course d'une paroi à l'autre sans interruption de ses qualités intrinsèques.The tunnel structure proposed by the process for implementing the frames (1) offers a solution which, in the treatment of thermal bridges, applies to all walls. It should be noted that the connections between walls are often the thermal weak point of buildings in the sense that they require at least one structural element which makes it possible to make a connection. In said method, the connection between the walls is provided by the frames. The insulator (13) thus continues its race from one wall to the other without interrupting its intrinsic qualities.
Outre sa simplicité de fabrication et de mise en œuvre, ce procédé, en assurant la continuité du matériau isolant au sein de la structure, élimine les ponts thermiques de manière efficace. II s'applique logiquement à la construction d'habitat à ossature bois. Originellement conçu pour répondre aux contraintes des toitures terrasses (figure 6), le procédé peut s'adapter à des bâtiments qui reçoivent une toiture deux pentes (figure 7) ou à des bâtiments à un étage (figure 8) quelle que soit la toiture envisagée.In addition to its simplicity of manufacture and implementation, this process, by ensuring the continuity of the insulating material within the structure, eliminates thermal bridges effectively. It logically applies to the construction of wood frame housing. Originally designed to meet the constraints of flat roofs (Figure 6), the process can be adapted to buildings that receive a two-slope roof (Figure 7) or to one-story buildings (Figure 8) regardless of the roof envisaged. .
De nombreuses variantes éventuellement susceptibles de se combiner peuvent ici être apportées sans jamais sortir du cadre de l'invention tel qu'il est défini ci-avant.Numerous variants possibly capable of being combined can here be made without ever departing from the scope of the invention as defined above.
Les modifications non substantielles qui découleraient de façon évidente, pour l'homme de l'art, de l'utilisation ou de la fabrication dont le brevet est ici requis sans en altérer les dispositions originales, n'en seraient que de simples équivalents techniques et entrent également dans le cadre de la présente invention.Insubstantial modifications which would obviously result, for those skilled in the art, from the use or manufacture of which the patent is required here without altering the original provisions, would be mere technical equivalents and also fall within the scope of the present invention.
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