FR3127000A1 - Matériau à inertie thermique et d’isolation thermique à base de terre - Google Patents
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Abstract
L’invention a pour objet un bâtiment qui comprend une dalle intérieure supportée par des fondations, une toiture et des murs extérieurs, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une dalle et/ou une cloison et/ou un mur intérieur en mortier à base de terre comprenant :a) de 0,1 à 15 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de cristallisateur, de ;b) de 55 à 20 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de terre d’une granulométrie inférieure ou égale à 20 mm ;c) de 15 à 55 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de liant comprenant du laitier ou du métakaolin et, éventuellement de la chaux ;d) de 0 à 20 % (en volume par rapport au volume total de mortier) d’agrégats dont la granulométrie est comprise entre 2 et 20 mm ; ete) de 0 à 20 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de fibres, Ainsi que l’utilisation d’un tel mortier à base de terre pour comme matériau à inertie thermique et/ou matériau d’isolation thermique.
Description
La présente invention concerne l’utilisation d’un mortier à base de terre aussi bien comme matériau à inertie thermique que comme matériau d’isolation thermique.
Art antérieur
En lien avec la construction, les nouvelles normes imposent de réduire la consommation énergétique des bâtiments (ex. construction de maisons individuelles avec la nouvelle norme RT2020). Pour se faire, l’utilisation de murs extérieurs particulièrement isolants d’un point de vue thermique s’avèrera nécessaire. On estime ainsi qu’il ne faudra pas moins de 40 centimètres de matériaux isolants pour satisfaire à ces nouvelles normes.
Ces nouvelles constructions permettront une importante économie d’énergie, tant pour le maintien d’une température intérieure élevée lorsque la température est basse, que pour le maintien d’une température intérieure basse lorsque la température extérieure est élevée.
Maintenant, construire des bâtiments à hautes performances énergétiques tout en offrant un confort thermique satisfaisant à leurs occupants constitue une gageure. En effet, l’isolation importante va entraîner des difficultés dans le maintien d’une ambiance intérieure constante toute l’année avec du chauffage en hiver et de la climatisation en été.
Pour concilier performance énergétique et confort thermique, il est donc nécessaire de construire des bâtiments avec une bonne isolation avec simultanément une inertie thermique importante.
L’isolation thermique d’un bâtiment est sa capacité à limiter les transferts de chaleur entre son intérieur et son extérieur. Pour se faire, on va utiliser des matériaux présentant le plus souvent une faible densité et emprisonnant une grande quantité d’air.
Un matériau très intéressant en terme d’isolation thermique est le bois qui permet de limiter les transferts de chaleur.
Pour ce qui est de l’inertie thermique d’un bâtiment, il s’agit de sa capacité à stocker et à restituer de la chaleur ou de la fraîcheur dans ses murs, dans ses planchers et/ou dans ses plafonds. L’inertie thermique d’un bâtiment agit donc comme un véritable régulateur de la température intérieure : plus l’inertie thermique d’un bâtiment est forte, plus il se réchauffe et se refroidit lentement.
Un matériau très intéressant en terme d’inertie thermique est le béton qui, en hiver, absorbe la chaleur la journée et la restitue la nuit, par conduction et, en été, accumule la fraîcheur de la nuit et fait baisser la température pendant la journée. Ainsi, l’utilisation d’un tel matériau permet avantageusement de limiter les besoins en chauffage en hiver et en climatisation en été pour des consommations d’énergie réduites et un meilleur confort des occupants.
Maintenant, il est difficile de trouver des matériaux présentant tout à la fois de bonnes propriétés d’isolation thermique et d’inertie thermique. Au mieux, on peut citer le béton cellulaire qui possèdent de telles propriétés. Maintenant, ce matériau est extrêmement coûteux.
Aussi, les solutions développées dans l’art antérieur comprennent plutôt la combinaison de matériaux d’isolation thermique spécifiques et de matériaux à inertie thermique distincts.
De telles combinaisons peuvent ainsi intégrer une association entre des murs extérieurs en bois, très isolés, et des murs intérieurs en béton. De telles combinaisons sont par exemple présentées dans les brevets Français FR 2 950 372 B1 et FR 3 054 847 B1 pour permettre simultanément une isolation optimale et un confort optimal.
Maintenant, si le béton constitue depuis des siècles un matériau de construction de référence, une nouvelle réglementation environnementale pour les bâtiments neufs va voir le jour cette année en France (RE 2020) et va imposer de prendre en compte les impacts environnementaux globaux associés à cette construction. Dans ce cadre, le béton qui est un matériau dont la production nécessite une énergie considérable, doit être remplacé par un matériau dont le bilan écologique est plus acceptable.
Les inventeurs ont mis au point un mortier à base de terre qui présente de façon inattendue de bonnes propriétés en terme d’isolation thermique et simultanément en terme d’inertie thermique.
Dès lors, ce mortier permet de construire des bâtiments présentant un confort thermique optimal tout évitant de recourir au béton afin de limiter l’impact environnemental de la construction de tels bâtiments.
Ainsi, un premier objet de l’invention concerne un bâtiment qui comprend une dalle intérieure supportée par des fondations, une toiture et des murs extérieurs, caractérisé en ce qu’il comprend au moins :
- un mur extérieur en mortier à base de terre ; et/ou
- une dalle et/ou une cloison et/ou un mur intérieur en mortier à base de terre ;
lequel mortier à base de terre comprend :
a) de 0,1 à 15 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de cristallisateur, par exemple entre 0,3 et 10% ou entre 1 et 8%, de préférence entre 1 et 4 % ; et de manière particulièrement préférée entre 2 et 4% ;
b) de 55 à 20 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de terre d’une granulométrie inférieure ou égale à 20 mm, par exemple inférieure ou égale à 15 mm, de préférence inférieure ou égale à 10 mm et, de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 6 mm ;
c) de 15 à 55 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de liant comprenant du laitier ou du métakaolin et, éventuellement de la chaux, de préférence de 25 à 50 % ;
d) de 0 à 20 % (en volume par rapport au volume total de mortier) d’agrégats dont la granulométrie est comprise entre 2 et 20 mm, par exemple entre 2 et 15 mm, de préférence entre 4 et 10 mm et, de manière particulièrement préférée, entre 4 et 6 mm ; et
e) de 0 à 20 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de fibres.
- un mur extérieur en mortier à base de terre ; et/ou
- une dalle et/ou une cloison et/ou un mur intérieur en mortier à base de terre ;
lequel mortier à base de terre comprend :
a) de 0,1 à 15 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de cristallisateur, par exemple entre 0,3 et 10% ou entre 1 et 8%, de préférence entre 1 et 4 % ; et de manière particulièrement préférée entre 2 et 4% ;
b) de 55 à 20 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de terre d’une granulométrie inférieure ou égale à 20 mm, par exemple inférieure ou égale à 15 mm, de préférence inférieure ou égale à 10 mm et, de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 6 mm ;
c) de 15 à 55 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de liant comprenant du laitier ou du métakaolin et, éventuellement de la chaux, de préférence de 25 à 50 % ;
d) de 0 à 20 % (en volume par rapport au volume total de mortier) d’agrégats dont la granulométrie est comprise entre 2 et 20 mm, par exemple entre 2 et 15 mm, de préférence entre 4 et 10 mm et, de manière particulièrement préférée, entre 4 et 6 mm ; et
e) de 0 à 20 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de fibres.
De manière avantageuse, le mortier à base de terre de l’au moins un mur extérieur, une dalle, une cloison et/ou un mur intérieur d’un bâtiment selon l’invention comprend moins de 5% de ciment (en volume par rapport au volume total de mortier), de préférence moins de 5% de ciment et, de manière particulièrement préférée ledit mortier ne comprend pas de ciment.
Avantageusement, le mur extérieur, la dalle, la cloison et/ou le mur intérieur en mortier à base de terre d’un bâtiment selon l’invention présente une épaisseur comprise entre 2 et 50 cm.
Dans le cas d’un mur intérieur ou extérieur, celui-ci présentera typiquement une épaisseur comprise entre 10 et 20 cm.
Dans le cas d’une cloison, celle-ci présentera plutôt une épaisseur comprise entre 2 et 5cm.
Dans le cas d’une dalle en mortier à base de terre, celle-ci présentera une épaisseur comprise entre 2 et 15 cm, de préférence entre 3 et 10 cm. Une telle dalle est alors coulée par-dessus une dalle en béton ou tout autre dalle.
Selon un mode de réalisation particulier, la dalle et/ou la cloison et/ou le mur intérieur en mortier à base de terre d’un bâtiment selon l’invention comprend un réseau interne avec au moins un câble électrique ou hydraulique.
Toujours avantageusement, la terre du mortier composant une dalle et/ou une cloison et/ou un mur intérieur d’un bâtiment selon l’invention est issue d’opérations de terrassement ou d’excavation, ou de matériaux de déconstruction concassés, à l’exclusion de la terre végétale.
Selon un mode de réalisation particulier, le liant d’un mortier composant une dalle et/ou une cloison et/ou un mur intérieur d’un bâtiment selon l’invention comprend du laitier et, éventuellement, de la chaux (entre 0 et 25%).
De manière avantageuse, le liant d’un mortier composant une dalle et/ou une cloison et/ou un mur intérieur d’un bâtiment selon l’invention comprend de la chaux, de préférence de la chaux hydraulique ne comprenant pas de ciment.
L’invention a également pour objet une utilisation comme matériau de construction à inertie thermique et/ou matériau d’isolation thermique d’un mortier à base de terre selon l’invention.
Avantageusement, ledit matériau de construction à inertie thermique prend la forme d’un mur intérieur ou d’une cloison intérieure.
De manière alternative, ledit matériau de construction à inertie thermique prend la forme d’une chape (par exemple une chape sur une poutrelle ou une dalle qui peut être en béton, notamment une poutrelle ou une dalle précontrainte).
Claims (10)
- Un bâtiment qui comprend une dalle intérieure supportée par des fondations, une toiture et des murs extérieurs, caractérisé en ce qu’il comprend au moins :
- un mur extérieur et/ou
- au moins une dalle et/ou une cloison et/ou un mur intérieur en mortier à base de terre comprenant :- de 0,1 à 15 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de cristallisateur, de ;
- de 55 à 20 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de terre d’une granulométrie inférieure ou égale à 20 mm ;
- de 15 à 55 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de liant comprenant du laitier ou du métakaolin et, éventuellement de la chaux ;
- de 0 à 20 % (en volume par rapport au volume total de mortier) d’agrégats dont la granulométrie est comprise entre 2 et 20 mm; et
- de 0 à 20 % (en volume par rapport au volume total de mortier) de fibres.
- Le bâtiment selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit cristallisateur est choisi dans le groupe comprenant des sels de silicates, des sels de carbonate et des sels d’alginates.
- Le bâtiment selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mur extérieur, la dalle, la cloison et/ou le mur intérieur en mortier à base de terre présente une épaisseur comprise entre 2 et 50 cm.
- Le bâtiment selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dalle et/ou la cloison et/ou le mur intérieur en mortier à base de terre comprend un réseau interne avec au moins un câble électrique ou hydraulique.
- Le bâtiment selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la terre est issue d’opérations de terrassement ou d’excavation, ou encore des matériaux de déconstruction concassés, à l’exclusion de la terre végétale.
- Le bâtiment selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le liant comprend du laitier et, éventuellement, de la chaux.
- Une utilisation comme matériau de construction à inertie thermique et/ou d’un matériau d’isolation thermique d’un mortier à base de terre tel que défini à l’une quelconque des revendications 1 à 6.
- L’utilisation la revendication 7, caractérisée en ce que ledit matériau de construction prend la forme d’un mur intérieur ou d’une cloison intérieure.
- L’utilisation la revendication 7, caractérisée en ce que ledit matériau de construction prend la forme d’un mur extérieur.
- L’utilisation la revendication 7, caractérisée en ce que ledit matériau de construction prend la forme d’une chape.
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2021
- 2021-09-16 FR FR2109758A patent/FR3127000B1/fr active Active
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