WO2023194381A1 - Paroi multicouches destinée a recouvrir un mur d'une structure comprenant une couche d'isolant sous vide - Google Patents

Paroi multicouches destinée a recouvrir un mur d'une structure comprenant une couche d'isolant sous vide Download PDF

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WO2023194381A1
WO2023194381A1 PCT/EP2023/058847 EP2023058847W WO2023194381A1 WO 2023194381 A1 WO2023194381 A1 WO 2023194381A1 EP 2023058847 W EP2023058847 W EP 2023058847W WO 2023194381 A1 WO2023194381 A1 WO 2023194381A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
wall
covering
drilling
vacuum
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/058847
Other languages
English (en)
Inventor
Karl Walter Axel SUNDERMANN
Original Assignee
Construire
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Construire filed Critical Construire
Publication of WO2023194381A1 publication Critical patent/WO2023194381A1/fr

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B1/78—Heat insulating elements
    • E04B1/80—Heat insulating elements slab-shaped
    • E04B1/803—Heat insulating elements slab-shaped with vacuum spaces included in the slab

Definitions

  • the invention relates to the building sector and relates more particularly to the thermal insulation of structures, such as a house, a building or a building, from the inside of the structure and to a method of constructing a wall multilayer isolated.
  • BA13 plaster partitions comprising insulation in polystyrene, rock wool, glass wool, open cell polyurethane (or polyurethane foam), for example, to insulate the walls of a structure from the inside .
  • Vacuum insulation panels consist, in known manner, of a rigid panel formed of a porous material having insulating properties, placed inside a membrane envelope which ensures airtightness. The rigid panel is kept under vacuum by means of this envelope.
  • the porous material is most often formed from a material such as fumed silica, airgel, perlite or glass fibers, which imparts shape and mechanical strength to the panel.
  • Such panels are useful for the thermal insulation of a wall due to their high insulating performance for reduced thickness and bulk.
  • vacuum insulation panels are vulnerable to drilling by nails, screws or drill bits for wood, steel or concrete, for example.
  • the drill bit By drilling too deep into the partition, the drill bit hits the vacuum insulation panel which pierces and fills with air. The performance of the insulation is then reduced.
  • the aim of the invention is therefore to overcome the disadvantages of the prior art by proposing a multilayer wall comprising vacuum insulation from the inside of a structure while allowing the drilling of a covering partition to hang on it objects without risk of damaging the vacuum insulation.
  • the invention thus relates in its broadest acceptance to a multi-layer wall intended to cover a wall of a structure comprising an interior face oriented towards the interior of the structure.
  • the multi-layer wall includes a layer of vacuum insulation covering the interior face of the wall and a cladding partition covering the layer of vacuum insulation and configured to support loads.
  • the multilayer wall includes an anti-drilling protection layer configured to resist drilling of holes.
  • the anti-drilling protection layer is positioned between the vacuum insulation layer and the cladding partition to protect the vacuum insulation layer when drilling a hole through the cladding partition.
  • the invention thus provides a multi-layer wall comprising vacuum insulation from the inside of a structure while allowing drilling of the wall covering partition to hang objects there without risk of damaging the insulating layer under a vacuum.
  • the vacuum insulation layer provides exceptional thermal performance.
  • a layer of vacuum insulation having a thickness of 50 mm makes it possible to obtain a thermal resistance of 4.65 W/m 2 /K equivalent to conventional insulation having a partition thickness of approximately 150 mm.
  • the invention makes it possible to considerably reduce the thickness of insulation in buildings while guaranteeing a quality of use equivalent to existing insulation solutions. It therefore saves space in dense urban areas.
  • the multi-layer wall is easy to install and inexpensive.
  • the multilayer wall comprises a first layer of thermal insulation covering a first face of the layer of vacuum insulation and a second layer of thermal insulation covering a second face of the layer of vacuum insulation.
  • the first layer of thermal insulation is fixed to the wall and the anti-drilling protection layer is positioned between the second layer of thermal insulation and the cladding partition.
  • the first layer of thermal insulation and the second layer of thermal insulation serve to protect the layer of vacuum insulation during transport and handling on a construction site.
  • the first layer of thermal insulation and the second layer of thermal insulation also make it easier to bond the insulation panel to the wall because the materials of the first layer of thermal insulation and the second layer of thermal insulation are also chosen for their ability to adhere to the wall.
  • the anti-drilling protection layer is based on an epoxy resin or a polyurethane resin.
  • High performance epoxy resins can be used alone as they are impossible to drill with a tip without a tool.
  • the anti-drilling protection layer comprises glass fibers or aramid fibers.
  • the thickness of the anti-drilling protection layer is at least 3 mm.
  • the anti-drill protection layer is formed of several anti-drill protection panels overlapping so as to form overlapping zones.
  • This covering guarantees the continuity of the anti-drilling protection layer on large walls. Weak points at the junctions of two anti-drill protection panels are avoided.
  • the anti-drilling protection layer comprises corner elements to cover protruding parts of the vacuum insulating layer.
  • the anti-drilling protection layer and the covering partition are mounted on at least one upright.
  • the post is attached to the structure and extends along the vacuum insulation layer.
  • This embodiment is preferable for managing walls of great height because it limits the forces to which the vacuum insulation layer is subjected, unlike the previous embodiment by bonding the anti-drilling protection layer.
  • the second advantage is the fact that the multi-layer wall can be dismantled, which makes it possible to change the insulation with possible reuse of the different layers or partitions.
  • the upright solution only allows us to lose around 2 mm of thickness compared to the previous production method by gluing.
  • the invention also relates to a wall of a structure covered by a multilayer wall as defined above.
  • the invention also relates to a construction method comprising a step of covering a wall of a structure with a multi-layer wall as defined above.
  • the method comprises a step of covering an interior face of the wall with a layer of vacuum insulation, a step of covering the layer of vacuum insulation with an anti-drilling protection layer configured to resist for drilling holes and a step of covering the anti-drilling protection layer with a covering partition.
  • the anti-drilling protection layer is intended to protect the vacuum insulation layer when drilling a hole through the cladding partition.
  • FIG. 1 schematically illustrates a section of a portion of a multilayer wall covering a wall of a structure by gluing, according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 1 schematically illustrates a profile view of an anti-drill protection layer formed of several overlapping anti-drill protection panels
  • FIG. 1 schematically illustrates a perspective view of a structure comprising a wall covered by an anti-drilling protection layer
  • FIG. 1 schematically illustrates a section of a portion of a multilayer wall comprising at least one upright supporting a cladding partition, according to a second embodiment of the invention.
  • the structure 2 comprises a wall 3 comprising an interior face 4 oriented towards the interior of the structure 2.
  • the wall 3 also includes an exterior face 12 oriented toward the exterior of the structure 2 and which is opposite the interior face 4.
  • the interior face 4 is covered in the order of a first layer of thermal insulation 5, a layer of vacuum insulation 6, a second layer of thermal insulation 7 and a covering partition 8, 8' (or finishing siding) configured to support decorative elements.
  • the first layer of thermal insulation 5, the layer of vacuum insulation 6, the second layer of thermal insulation 7 and the covering partition 8, 8' form the multilayer wall 1.
  • Wall 3 is an exterior wall that can be made of wood, concrete, steel or masonry, for example.
  • the first thermal insulating layer 5 is glued to a first face 13 of the vacuum insulating layer 6 and the second thermal insulating layer 7 is glued to a second face 14 of the vacuum insulating layer 6 when of a manufacturing step carried out in a factory, for example.
  • the vacuum insulating layer 6 is thus arranged between the first thermal insulating layer 5 and the second thermal insulating layer 7.
  • the vacuum insulating layer 6, the first thermal insulating layer 5 and the second thermal insulating layer 7 are formed from insulation panels arranged next to each other. Insulation panels come in various shapes (rectangular, square or other).
  • the first layer of thermal insulation 5 and the second layer of thermal insulation 7 may be made of polystyrene, polyurethane foam (open cell polyurethane), rubber, rock wool, glass wool, for example.
  • the first layer of thermal insulation 5 and the second layer of thermal insulation 7 can be glued to the layer of vacuum insulation 6 using SIKA® type polyurethane glues, epoxy glues or acrylic glues, For example.
  • the first thermal insulating layer 5 and the second thermal insulating layer 7 serve to protect the vacuum insulating layer 6 during transport and handling on a construction site.
  • the first layer of thermal insulation 5 and the second layer of thermal insulation 7 also make it possible to facilitate the bonding of the insulation panel on the wall 3 because the materials of the first layer of thermal insulation 5 and of the second layer d
  • the thermal insulator 7 are also chosen for their ability to adhere to the wall 3.
  • the vacuum insulating layer 6 is formed of a porous material having insulating properties, placed inside a membrane envelope which ensures gas tightness.
  • the vacuum insulating layer 6 is kept under vacuum by means of this envelope. A vacuum is created inside the membrane envelope.
  • the porous material which is most often formed from a material such as fumed silica, airgel, perlite, glass fibers, gives its shape to the vacuum insulating layer 6 and gives it resistance. mechanical.
  • the multilayer wall 1 comprises an anti-drilling protection layer 9 configured to resist the drilling of holes such as holes made by drills and more precisely by wood, concrete or metal drills.
  • the anti-drill protection layer 9 is also resistant to nail tips driven in with a hammer.
  • the anti-drilling protection layer 9 has high hardness and density.
  • the anti-drilling protection layer 9 is positioned between the second thermal insulating layer 7 and the covering partition 8, 8' to protect the vacuum insulating layer 6 when a hole is drilled through it. the covering partition 8, 8'.
  • the anti-drilling protection layer 9 is glued to an external face 15 of the second layer of thermal insulation 7 using a SIKA 111® type glue from the company Stickseal®, for example.
  • the thickness of the anti-drilling protection layer 9 is at least 1 mm and preferably 3 mm.
  • the anti-drilling protection layer 9 is based on an epoxy resin or a polyurethane resin.
  • the anti-drilling protection layer 9 comprises glass fibers.
  • the anti-drilling protection layer 9 may be composed of a resinated glass laminate of type EP GC 202, EP GC 203, EP GC 204 or EP GC 205 according to standard EN 60893, for example.
  • High performance polyurethane resins can be used alone as they are impossible to pierce with a tip without a tool.
  • High performance polyurethane resins combined with glass fibers can also be used because they are impossible to drill with a point driven in with a hammer or chisel hammer by human force.
  • High performance polyurethane resins including aramid fibers can also be used because they are impossible to drill with a point driven in with a hammer or chisel hammer by human force.
  • the anti-drilling protection layer 9 can be composed of a metal plate, for example stainless steel, hardened carbon steel or special steel alloys.
  • the anti-drilling protection layer 9 can be composed of a mixture of concrete and high-performance polyurethane resin. It is a mixture which is usually applied for floors, industrial paving or others. It is possible to manufacture tiles from 4mm to over 12mm thick. This type of mixture is impossible to drill with a point driven in with a hammer or chisel hammer by human force or to drill with a wood drill bit.
  • the anti-drilling protection layer 9 can be composed of a mixture of concrete and high-performance polyurethane resin with the addition of calibrated metallic fillers, such as pieces of cast iron having a dimension of 0.1 to 2 mm, For example.
  • calibrated metallic fillers such as pieces of cast iron having a dimension of 0.1 to 2 mm.
  • This type of mixture is impossible to drill with a point driven in with a hammer or chisel hammer by human force or to drill with a wood drill bit or steel drill bit. It is also very difficult or even impossible to pierce the anti-drilling protection layer 9 based on this mixture with a concrete drill even with a perforator.
  • the anti-drilling protection layer 9 can be in the form of a tile having a thickness of at least 9 mm. This type of mixture is usually used for reinforced industrial paving and resists rotating armored tracks.
  • the mixture of concrete and high-performance polyurethane resin has a density of 3000 kg/ m3 .
  • the anti-piercing protection layer 9 can be made of aramid fibers which are usually used for the manufacture of bulletproof vests in the army (Kevlar brand, for example). The fibers are untensioned, which prevents drilling. The unstretched fibers allow the drill to be blocked by tangling around the drill. Furthermore, Kevlar® type aramid fibers prevent drilling via shocks, such as holes made by nails driven in with a hammer, for example. A thickness of anti-drilling protection layer 9 of 1 cm is sufficient to prevent drilling with the means available to individuals in common DIY stores.
  • the anti-drill protection layer 9 is formed of several anti-drill protection panels 10 overlapping so as to form overlapping zones 11.
  • each anti-drilling protection layer 9 comprises at least one border 17.
  • the anti-drilling protection panels 10 overlap or overlap at the location of the borders 17.
  • Each border 17 comprises a groove 18.
  • Two grooves 18 two separate anti-drilling protection panels 10 are configured to insert one into the other.
  • This covering guarantees the continuity of the anti-drilling protection layer 9 on large walls 3. Weak points at the junctions of two anti-drill protection panels 10 are avoided.
  • Each anti-drilling protection layer 9 then comprises four borders 17 each provided with 'a groove 18.
  • the covering of the anti-drilling protection panels 10 can be made by T-shaped metal parts made of aluminum or steel, for example. A portion of the T-shaped metal parts slides between two adjacent anti-drill protection panels 10 to cover the joint between the two anti-drill protection panels 10. Each T-shaped metal part is dimensioned so that the inserted part between the two anti-drilling protection panels 10 does not reach the vacuum insulation layer 6.
  • FIG. 1 There schematically illustrates a structure 2 comprising a wall 3 covered in order by a first layer of thermal insulation 5, a layer of vacuum insulation 6, a second layer of thermal insulation 7 and an anti-drilling protection layer 9 formed of several anti-drilling protection panels 10.
  • the anti-drill protection panels 10 can be made to measure to fit the contours of a window 20 or a door, for example.
  • the anti-drilling protection layer 9 comprises corner elements 19 for covering protruding parts 21 of the vacuum insulating layer 6, such as corners, on two sides of the vacuum insulating layer 6 .
  • the corner elements 19 have the shape of an angle, a V-shaped section and comprise two portions 22, 23 perpendicular to each other and extending on two different sides of the insulating layer under empty 6.
  • the anti-drilling protection layer 9 comprises corner elements (not shown) for covering corners of vacuum insulating layer 6 on four different sides of the vacuum insulating layer 6.
  • the multilayer wall 1 may comprise a vapor barrier layer 24 covering the anti-drill protection layer 9 (or the anti-drill protection panels 10).
  • the vapor barrier layer 24 is formed of a sheet or membrane which, depending on its permeance, limits or prevents the passage and stagnation of water vapor in the walls.
  • the multi-layer wall 1 comprises at least a first covering partition 8 configured to support loads such as decorative or storage elements.
  • the covering partition 8 covers the vapor barrier layer 24.
  • the multilayer wall 1 may not include a vapor barrier layer 24.
  • Decorative elements can be frames, for example.
  • the multilayer wall 1 may comprise a second covering partition 8' covering the first covering partition 8, which allows the two covering partitions 8, 8' to support higher loads, such as elements of equipped kitchen.
  • the cladding partitions 8, 8' are made of plasterboard, such as BA13 boards, for example.
  • the cladding partitions 8, 8' can also be formed from wooden plates, of the OSB type (acronym for the English term "Oriented Strand Board") or preferably from plaster reinforced with fiberglass, such as Fermacell® panels, for example.
  • Fermacell® gypsum fiber panels are composed of 80% plaster and 20% cellulose.
  • one or more 8, 8' cladding partitions can be installed.
  • the first layer of thermal insulation 5, the layer of vacuum insulation 6, the second layer of thermal insulation 7, the anti-drilling protection layer 9, the vapor barrier layer 24 and the covering partition 8, 8 ' are fixed together by gluing.
  • the quantity of glue is calculated according to the loads to be supported by each layer. In the case of buildings, this load is relatively low because the different layers 5, 6, 7, 9, 24, 8, 8' are rigid and generally rest on floors which can be considered perfectly rigid.
  • the glue must therefore only prevent the bending of layers 5, 6, 7, 9, 24, 8, 8' under their own weight and possibly under the weight of the loads that the user wishes to hang on wall 3.
  • the method of constructing the multilayer wall 1 includes an initial step of constructing the wall 3.
  • the method of constructing the multilayer wall 1 comprises in parallel a step of bonding the first layer of thermal insulation 5 on the first face 13 of the vacuum insulating layer 6 and a step of bonding the second layer of thermal insulator 7 on the second face 14 of the vacuum insulating layer 6.
  • the first layer of thermal insulation 5 is then glued to the interior face 4 of the wall 3.
  • the anti-drilling protection layer 9 is glued to the external face 15 of the second layer of thermal insulation 7.
  • the first covering partition 8 is glued to the anti-drilling protection layer 9.
  • a second cladding partition 8' is possibly glued to the first cladding partition 8.
  • the first thermal insulating layer 50, the vacuum insulating layer 60, and the second thermal insulating layer 70 are glued together and then glued.
  • the anti-drilling protection layer 90 and the covering partition(s) 8, 8' are mounted on at least one upright 25 (or rail) and not glued to the wall 30.
  • the upright 25 is also intended to receive a covering partition 8, 8', which is not shown for simplification.
  • the upright 25 which is known from the prior art is fixed to the floor, the ceiling or the wall 30 of the structure 2.
  • the upright 25 has a rectilinear shape and runs along the layer of vacuum insulation 60.
  • the upright 25 includes hollow bolts 26 with square heads and a rib 27 to limit the bending of the cladding partitions 8, 8'. Each hollow bolt 26 with a square head is blocked from rotating.
  • Uprights 25 can be provided in angular areas, at the junction between two perpendicular walls.
  • the method of constructing the multilayer wall 100 includes an initial step of constructing the wall 30.
  • the method of constructing the multilayer wall 100 comprises in parallel a step of bonding the first layer of thermal insulation 50 on a first face 130 of the vacuum insulating layer 60 and a step of bonding the second layer of thermal insulator 70 on a second face 140 of the vacuum insulating layer 60.
  • the first layer of thermal insulation 50 is then glued to the interior face 40 of the wall 30.
  • the first layer of thermal insulation 50, the layer of vacuum insulation 60 and the second layer of thermal insulation 70 are stuck to the wall 30.
  • the method of producing the multilayer wall 100 also includes a step of fixing uprights 25 to the wall 30, to the floor and to the ceiling of the structure 2, along the second layer of thermal insulation 70, and a step of installing the anti-drilling protection layer 90 and the first covering partition 8 in the uprights 25 so that the anti-drilling protection layer 90 covers or is positioned opposite the second layer of thermal insulation 70.
  • a space free can be formed between the second thermal insulating layer 70 and the anti-drilling protection layer 90.
  • the anti-drilling protection layer 90 is glued to an internal face of the first covering partition 8 which is oriented towards the side of the second layer of thermal insulation 70.
  • a second covering partition 8' is possibly fixed by gluing, or otherwise, to the first covering partition 8.
  • the first layer of thermal insulation 50 is glued to the wall.
  • the vacuum insulating layer 60 is bonded to the first thermal insulating layer 50.
  • the second thermal insulating layer 70 is bonded to the vacuum insulating layer 60 and the anti-drilling protection layer 90 is bonded on an external face 150 of the second thermal insulating layer 70.
  • the covering partitions 8, 8' are mounted on at least one upright 25.

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Abstract

L'invention concerne une paroi multicouches (1) destinée à recouvrir un mur (3, 30) d'une structure (2) d'une structure (2) comportant une face intérieure (4) orientée vers l'intérieur de la structure (2), la paroi multicouches (1) comprenant une couche d'isolant sous vide (6) recouvrant la face intérieure (4) du mur (3) et d'une cloison d'habillage (8, 8') configurée pour supporter des charges. La paroi multicouches (1) comprend une couche de protection anti-perçage (9) configurée pour résister au perçage de trous, la couche de protection anti-perçage (9) étant positionnée entre la couche d'isolant sous vide (6) et la cloison d'habillage (8, 8') pour protéger la couche d'isolant sous vide (6) lors d'un perçage d'un trou à travers la cloison d'habillage (8, 8').

Description

Paroi multicouches destinée à recouvrir un mur d’une structure comprenant une couche d’isolant sous vide
L’invention concerne le secteur du bâtiment et se rapporte plus particulièrement à l’isolation thermique de structures, telles qu’une maison, un bâtiment ou un immeuble, par l’intérieur de la structure et à un procédé de construction d’une paroi multicouches isolée.
Il est connu d’utiliser des cloisons en plâtre BA13 comprenant une isolation en polystyrène, laine de roche, laine de verre, polyuréthane à cellule ouverte (ou mousse polyuréthane), par exemple, pour isoler les murs d’une structure par l’intérieur.
Cependant, cette solution entraîne une perte de l’espace habitable due à l’épaisseur importante des cloisons qui peut être d’environ 150 mm. Ceci est particulièrement gênant dans les zones urbaines denses.
Pour réduire l’épaisseur de l’isolation, il est connu d’utiliser des panneaux d’isolation sous vide (PIV) à la place des cloisons en plâtre. Ceci permet de réduire considérablement l’épaisseur d’isolation des structures tout en garantissant une qualité d’usage équivalente aux solutions d’isolation existantes. La paroi d’isolation sous vide permet donc de gagner de la place en zone urbaine dense.
Les panneaux d’isolation sous vide sont constitués, de façon connue, d'un panneau rigide formé d’un matériau poreux ayant des propriétés isolantes, placé à l'intérieur d'une enveloppe membranaire qui assure une étanchéité à l’air. Le panneau rigide est maintenu sous vide au moyen de cette enveloppe.
Le matériau poreux est le plus souvent formé d’un matériau tel que de la silice fumée, de l’aérogel, de la perlite ou des fibres de verre, qui confère une forme et une résistance mécanique au panneau.
De tels panneaux sont utiles pour l'isolation thermique d'une paroi en raison de leurs performances isolantes élevées pour une épaisseur et un encombrement réduits.
Cependant, contrairement aux isolants standards, les panneaux d’isolation sous vide sont vulnérables au perçage par des clous, des vis ou des forets pour bois, acier ou béton, par exemple.
En effet, il arrive que des utilisateurs percent des trous dans la cloison en plâtre à l’aide d’une perceuse pour y accrocher un cadre ou un meuble, par exemple.
En perçant trop profondément dans la cloison, le foret atteint le panneau d’isolation sous vide qui se perce et se remplit d’air. Les performances de l’isolation sont alors réduites.
Le but de l’invention est donc de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant une paroi multicouches comprenant une isolation sous vide par l’intérieur d’une structure tout en permettant le perçage d’une cloison d’habillage pour y accrocher des objets sans risque d’endommager l’isolation sous vide.
Pour ce faire l’invention se rapporte ainsi dans son acceptation la plus large à une paroi multicouches destinée à recouvrir un mur d’une structure comportant une face intérieure orientée vers l’intérieur de la structure. La paroi multicouches comprend une couche d’isolant sous vide recouvrant la face intérieure du mur et une cloison d’habillage recouvrant la couche d’isolant sous vide et configurée pour supporter des charges.
Selon l’invention, la paroi multicouches comprend une couche de protection anti-perçage configurée pour résister au perçage de trous. La couche de protection anti-perçage est positionnée entre la couche d’isolant sous vide et la cloison d’habillage pour protéger la couche d’isolant sous vide lors d’un perçage d’un trou à travers la cloison d’habillage.
L’invention fournit ainsi une paroi multicouches comprenant une isolation sous vide par l’intérieur d’une structure tout en permettant le perçage de la cloison d’habillage de la paroi pour y accrocher des objets sans risque d’endommager la couche d’isolant sous vide.
La couche d’isolation sous vide fournit des performances thermiques exceptionnelles. Par exemple, une couche d’isolation sous vide ayant une épaisseur de 50 mm permet d’obtenir une résistance thermique de 4,65 W/m2/K équivalente à une isolation classique présentant une épaisseur de cloison d’environ 150 mm.
L’invention permet de réduire considérablement l’épaisseur d’isolation des bâtiments tout en garantissant une qualité d’usage équivalente aux solutions d’isolation existantes. Elle permet donc de gagner de la place en zone urbaine dense.
La paroi multicouches est facile à installer et peu onéreuse.
En variante, la paroi multicouches comprend une première couche d’isolant thermique recouvrant une première face de la couche d’isolant sous vide et une deuxième couche d’isolant thermique recouvrant une deuxième face de la couche d’isolant sous vide. La première couche d’isolant thermique est fixée sur le mur et la couche de protection anti-perçage est positionnée entre la deuxième couche d’isolant thermique et la cloison d’habillage.
La première couche d’isolant thermique et la deuxième couche d’isolant thermique servent à protéger la couche d’isolant sous vide durant le transport et la manipulation sur un chantier.
La première couche d’isolant thermique et la deuxième couche d’isolant thermique permettent également de faciliter le collage du panneau d’isolation sur le mur car les matériaux de la première couche d’isolant thermique et de la deuxième couche d’isolant thermique sont choisis également pour leur capacité d’adhésion sur le mur.
Selon une autre variante, la couche de protection anti-perçage est à base d’une résine époxy ou d’une résine polyuréthane.
Les résines époxy à haute performance peuvent être utilisées seules car elles sont impossibles à percer avec une pointe sans outil.
Selon une autre variante, la couche de protection anti-perçage comprend des fibres de verre ou des fibres aramides.
Selon une autre variante, l’épaisseur de la couche de protection anti-perçage est d’au moins 3 mm.
Selon une autre variante, la couche de protection anti-perçage est formée de plusieurs panneaux de protection anti-perçage se chevauchant de façon à former des zones de recouvrement.
Ce recouvrement garantit la continuité de la couche de protection anti-perçage sur des murs de grandes dimensions. Les points faibles aux jonctions de deux panneaux de protection anti-perçage sont évités.
Selon une autre variante, la couche de protection anti-perçage comprend des éléments d’angle pour recouvrir des parties saillantes de la couche d’isolant sous vide.
Toutes les parties de la couche de protection anti-perçage sont ainsi protégées.
Selon une autre variante, la couche de protection anti-perçage et la cloison d’habillage sont montées sur au moins un montant. Le montant est fixé à la structure et s’étend le long de la couche d’isolant sous vide.
Ce mode de réalisation est préférable pour gérer des murs de grandes hauteurs car il limite les efforts auxquels est soumise la couche d’isolant sous vide contrairement au mode de réalisation précédent par collage de la couche de protection anti-perçage.
Le second avantage est le fait que la paroi multicouches devient démontable, ce qui rend possible un changement de l’isolant avec réemploi possible des différentes couches ou cloisons.
La solution de montant permet de ne perdre que de l’ordre de 2 mm d’épaisseur par rapport à la méthode de réalisation précédente par collage.
L’invention concerne également un mur d’une structure recouvert par une paroi multicouches telle que définie précédemment.
L’invention concerne également un procédé de construction comprenant une étape de recouvrement d’un mur d’une structure par une paroi multicouches telle que définie précédemment.
Selon une variante, le procédé comprend une étape de recouvrement d’une face intérieure du mur par une couche d’isolant sous vide, une étape de recouvrement de la couche d’isolant sous vide par une couche de protection anti-perçage configurée pour résister au perçage de trous et une étape de recouvrement de la couche de protection anti-perçage par une cloison d’habillage. La couche de protection anti-perçage est destinée à protéger la couche d’isolant sous vide lors d’un perçage d’un trou à travers la cloison d’habillage.
On décrira ci-après, à titre d’exemples non limitatifs, des formes d’exécution de la présente invention, en référence aux figures annexées sur lesquelles :
illustre schématiquement une section d’une portion d’une paroi multicouches recouvrant un mur d’une structure par collage, selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
illustre schématiquement une vue de profil d’une couche de protection anti-perçage formée de plusieurs panneaux de protection anti-perçage se chevauchant;
illustre schématiquement une vue en perspective d’une structure comprenant un mur recouvert par une couche de protection anti-perçage ;
illustre schématiquement une section d’une portion d’une paroi multicouches comprenant au moins un montant supportant une cloison d’habillage, selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
La illustre schématiquement une portion de paroi multicouches 1 d’une structure 2 réalisée par collage, selon un premier mode de réalisation de l’invention.
La structure 2 comprend un mur 3 comportant une face intérieure 4 orientée vers l’intérieur de la structure 2. Le mur 3 comporte également une face extérieure 12 orientée vers l’extérieur de la structure 2 et qui est opposée à la face intérieure 4.
La face intérieure 4 est recouverte dans l’ordre d’une première couche d’isolant thermique 5, d’une couche d’isolant sous vide 6, d’une deuxième couche d’isolant thermique 7 et d’une cloison d’habillage 8, 8’ (ou parement de finition) configurée pour supporter des éléments décoratifs.
La première couche d’isolant thermique 5, la couche d’isolant sous vide 6, la deuxième couche d’isolant thermique 7 et la cloison d’habillage 8, 8’ forment la paroi multicouches 1.
Le mur 3 est un mur extérieur qui peut être composé de bois, de béton, d’acier ou de maçonnerie, par exemple.
La première couche d’isolant thermique 5 est collée sur une première face 13 de la couche d’isolant sous vide 6 et la deuxième couche d’isolant thermique 7 est collée sur une deuxième face 14 de la couche d’isolant sous vide 6 lors d’une étape de fabrication réalisée en usine, par exemple.
La couche d’isolant sous vide 6 est ainsi disposée entre la première couche d’isolant thermique 5 et la deuxième couche d’isolant thermique 7.
De préférence la couche d’isolant sous vide 6, la première couche d’isolant thermique 5 et la deuxième couche d’isolant thermique 7 sont formées de panneaux d’isolation disposés les uns à côté des autres. Les panneaux d’isolation présentent des formes diverse (rectangulaire, carrée ou autre).
La première couche d’isolant thermique 5 et la deuxième couche d’isolant thermique 7 peuvent-être en polystyrène, en mousse polyuréthane (polyuréthane à cellule ouverte), en caoutchouc, en laine de roche, en laine de verre, par exemple. La première couche d’isolant thermique 5 et la deuxième couche d’isolant thermique 7 peuvent-être collées sur la couche d’isolant sous vide 6 à l’aide de colles polyuréthane de type SIKA®, de colles époxy ou de colles acryliques, par exemple.
La première couche d’isolant thermique 5 et la deuxième couche d’isolant thermique 7 servent à protéger la couche d’isolant sous vide 6 durant le transport et la manipulation sur un chantier.
La première couche d’isolant thermique 5 et la deuxième couche d’isolant thermique 7 permettent également de faciliter le collage du panneau d’isolation sur le mur 3 car les matériaux de la première couche d’isolant thermique 5 et de la deuxième couche d’isolant thermique 7 sont choisis également pour leur capacité d’adhérence sur le mur 3.
La couche d’isolant sous vide 6 est formée d’un matériau poreux ayant des propriétés isolantes, placé à l'intérieur d'une enveloppe membranaire qui assure l'étanchéité aux gaz. La couche d’isolant sous vide 6 est maintenue sous vide au moyen de cette enveloppe. Un vide est réalisé à l’intérieur de l’enveloppe membranaire.
Le matériau poreux, qui est le plus souvent formé d’un matériau tel que de la silice fumée, un aérogel, de la perlite, des fibres de verre, donne sa forme à la couche d’isolant sous vide 6 et lui confère une résistance mécanique.
Selon l’invention, la paroi multicouches 1 comprend une couche de protection anti-perçage 9 configurée pour résister au perçage de trous tels des trous réalisés par des perceuses et plus précisément par des forets à bois, à béton ou à métaux. La couche de protection anti-perçage 9 est également résistante aux pointes de clous enfoncés avec un marteau. La couche de protection anti-perçage 9 présente une dureté et une densité élevée.
La couche de protection anti-perçage 9 est positionnée entre la deuxième couche d’isolant thermique 7 et la cloison d’habillage 8, 8’ pour protéger la couche d’isolant sous vide 6 lors d’un perçage d’un trou à travers la cloison d’habillage 8, 8’.
Dans l’exemple de la , la couche de protection anti-perçage 9 est collée sur une face externe 15 de la deuxième couche d’isolant thermique 7 au moyen d’une colle de type SIKA 111® de la société Stickseal®, par exemple.
L’épaisseur de la couche de protection anti-perçage 9 est d’au moins 1 mm et de préférence de 3 mm.
De préférence, la couche de protection anti-perçage 9 est à base d’une résine époxy ou d’une résine polyuréthane.
Selon une variante, la couche de protection anti-perçage 9 comprend des fibres de verre.
La couche de protection anti-perçage 9 peut être composée d’un stratifié de verre résiné de type EP GC 202, EP GC 203, EP GC 204 ou EP GC 205 selon la norme EN 60893, par exemple.
Les résines polyuréthanes à haute performance peuvent être utilisées seules car elles sont impossibles à percer avec une pointe sans outil.
Les résines polyuréthanes à haute performance combinées avec des fibres de verre peuvent être utilisées également car elles sont impossibles à percer avec une pointe enfoncée avec un marteau ou un marteau burin par la force humaine.
Les résines polyuréthanes à haute performance comprenant des fibres aramides peuvent être utilisées également car elles sont impossibles à percer avec une pointe enfoncée avec un marteau ou un marteau burin par la force humaine.
En variante, la couche de protection anti-perçage 9 peut être composée d’une plaque métallique, par exemple en acier inoxydable, en acier au carbone trempé ou en alliages d’aciers spéciaux.
En variante, la couche de protection anti-perçage 9 peut être composée d’un mélange de béton et de résine polyuréthane à haute performance. C’est un mélange qui est habituellement appliqué pour les sols, dallages industriels ou autres. Il est possible de fabriquer des carreaux de 4 mm à plus de 12 mm d'épaisseur. Ce type de mélange est impossible à percer avec une pointe enfoncée avec un marteau ou un marteau burin par la force humaine ou à percer avec un foret à bois.
En variante, la couche de protection anti-perçage 9 peut être composée d’un mélange de béton et de résine polyuréthane à haute performance avec ajout de charges métalliques calibrées, comme des morceaux de fonte ayant une dimension de 0,1 à 2 mm, par exemple. Ce type de mélange est impossible à percer avec une pointe enfoncée avec un marteau ou un marteau burin par la force humaine ou à percer avec un foret à bois ou un foret à acier. Il est également très difficile voire impossible de percer la couche de protection anti-perçage 9 à base de ce mélange avec un foret à béton même avec un perforateur. La couche de protection anti-perçage 9 peut se présenter sous la forme de carreau ayant une épaisseur d’au moins 9 mm. Ce type de mélange est habituellement utilisé pour les dallages industriels renforcés et résiste à des chenilles de blindés en rotation. Le mélange de béton et de résine polyuréthane à haute performance présente une densité de 3000 kg/m3.
Alternativement, la couche de protection anti-perçage 9 peut être réalisée en fibres aramides qui sont habituellement utilisées pour la fabrication de gilets pare-balle dans l’armé (marque Kevlar, par exemple). Les fibres sont non tendues, ce qui empêchent le perçage. Les fibres non tendues permettent de bloquer le foret en s’emmêlant autour du foret. Par ailleurs, les fibres aramides de type Kevlar® empêchent le percement via des chocs, comme des percements réalisés par des clous enfoncés avec un marteau, par exemple. Une épaisseur de couche de protection anti-perçage 9 de 1 cm est suffisante pour empêcher un perçage avec les moyens à disposition des particuliers dans les magasins de bricolage courant.
Selon une variante représentée sur la , la couche de protection anti-perçage 9 est formée de plusieurs panneaux de protection anti-perçage 10 se chevauchant de façon à former des zones de recouvrement 11.
Plus précisément, chaque couche de protection anti-perçage 9 comprend au moins une bordure 17. Les panneaux de protection anti-perçage 10 se chevauchent ou se recouvrent à l’endroit des bordures 17. Chaque bordure 17 comprend une rainure 18. Deux rainures 18 de deux panneaux de protection anti-perçage 10 distincts sont configurées pour s’insérer l’une dans l’autre.
Ce recouvrement garantit la continuité de la couche de protection anti-perçage 9 sur des murs 3 de grandes dimensions. Les points faibles aux jonctions de deux panneaux de protection anti-perçage 10 sont évités.
Pour des murs de grandes hauteurs (supérieures à 3 m), il est possible de prévoir un recouvrement sur les quatre côtés de la couche de protection anti-perçage 9. Chaque couche de protection anti-perçage 9 comprend alors quatre bordures 17 munies chacune d’une rainure 18.
Selon une autre variante, le recouvrement des panneaux de protection anti-perçage 10 peut être réalisé par des pièces métalliques en forme de T en aluminium ou en acier, par exemple. Une portion des pièces métalliques en forme de T se glisse entre deux panneaux de protection anti-perçage 10 adjacents pour recouvrir la jointure entre les deux panneaux de protection anti-perçage 10. Chaque pièce métallique en forme de T est dimensionnée pour que la partie insérée entre les deux panneaux de protection anti-perçage 10 n’atteigne pas la couche d’isolant sous vide 6.
La illustre schématiquement une structure 2 comprenant un mur 3 recouvert dans l’ordre par une première couche d’isolant thermique 5, une couche d’isolant sous vide 6, une deuxième couche d’isolant thermique 7 et une couche de protection anti-perçage 9 formée de plusieurs panneaux de protection anti-perçage 10. 
Les panneaux de protection anti-perçage 10 peuvent être réalisés sur mesure pour épouser les contours d’une fenêtre 20 ou d’une porte, par exemple.
En variante, la couche de protection anti-perçage 9 comprend des éléments d’angle 19 pour recouvrir des parties saillantes 21 de la couche d’isolant sous vide 6, comme des coins, sur deux côtés de la couche d’isolant sous vide 6.
Les éléments d’angle 19 présentent une forme de cornière, une section en forme de V et comprennent deux portions 22, 23 perpendiculaires l’une par rapport à l’autre et s’étendant sur deux côtés différents de la couche d’isolant sous vide 6.
Selon une autre variante, la couche de protection anti-perçage 9 comprend des éléments de coin (non représentés) pour recouvrir des coins de couche d’isolant sous vide 6 sur quatre côtés différents de la couche d’isolant sous vide 6.
En variante, la paroi multicouches 1 peut comprendre une couche pare vapeur 24 recouvrant la couche de protection anti-perçage 9 (ou les panneaux de protection anti-perçage 10). La couche pare vapeur 24 est formée d’une feuille ou membrane qui selon sa perméance limite ou empêche le cheminement et la stagnation de vapeur d'eau dans les parois.
La paroi multicouches 1 comprend au moins une première cloison d’habillage 8 configurée pour supporter des charges comme des éléments décoratifs ou de rangement. La cloison d’habillage 8 recouvre la couche pare vapeur 24.
La paroi multicouches 1 peut ne pas comprendre de couche pare vapeur 24.
Les éléments décoratifs peuvent être des cadres, par exemple.
En variante, la paroi multicouches 1 peut comprendre une deuxième cloison d’habillage 8’ recouvrant la première cloison d’habillage 8, ce qui permet aux deux cloisons d’habillage 8, 8’ de supporter des charges plus élevées, comme des éléments de cuisine équipée.
Les cloisons d’habillage 8, 8’ sont formées de plaques de plâtre, telles des plaques de BA13, par exemple. Les cloisons d’habillage 8, 8’ peuvent également être formées de plaques de bois, de type OSB (acronyme du terme anglais « Oriented Strand Board ») ou de préférence de plâtre renforcé en fibre de verre, comme des panneaux Fermacell®, par exemple. Les panneaux de fibres-gypse Fermacell® sont composés à 80 % de plâtre et à 20 % de cellulose.
Selon la charge que souhaite installer l’utilisateur, une ou plusieurs cloisons d’habillage 8, 8’ peuvent être installées.
La première couche d’isolant thermique 5, la couche d’isolant sous vide 6, la deuxième couche d’isolant thermique 7, la couche de protection anti-perçage 9, la couche pare vapeur 24 et la cloison d’habillage 8, 8’ sont fixées entre-elles par collage.
La quantité de colle est calculée en fonction des charges à supporter par chaque couche. Dans le cas de bâtiments, cette charge est relativement faible car les différentes couches 5, 6, 7, 9, 24, 8, 8’ sont rigides et reposent en général sur des planchers qui peuvent être considérés comme parfaitement rigides.
La colle ne doit donc qu’empêcher la flexion des couches 5, 6, 7, 9, 24, 8, 8’ sous leur propre poids et éventuellement sous le poids des charges que l’utilisateur souhaite accrocher au mur 3.
Le procédé de construction de la paroi multicouches 1 comprend une étape initiale de construction du mur 3.
Le procédé de construction de la paroi multicouches 1 comprend en parallèle une étape de collage de la première couche d’isolant thermique 5 sur la première face 13 de la couche d’isolant sous vide 6 et une étape de collage de la deuxième couche d’isolant thermique 7 sur la deuxième face 14 de la couche d’isolant sous vide 6.
La première couche d’isolant thermique 5 est ensuite collée sur la face intérieure 4 du mur 3.
La couche de protection anti-perçage 9 est collée sur la face externe 15 de la deuxième couche d’isolant thermique 7. La première cloison d’habillage 8 est collée sur la couche de protection anti-perçage 9.
Une deuxième cloison d’habillage 8’ est éventuellement collée sur la première cloison d’habillage 8.
Selon un deuxième mode de réalisation représenté sur la , la première couche d’isolant thermique 50, la couche d’isolant sous vide 60, et la deuxième couche d’isolant thermique 70 sont collées entre elles puis collées.
Contrairement au premier mode de réalisation de la , la couche de protection anti-perçage 90 et la ou les cloisons d’habillage 8, 8’ sont montées sur au moins un montant 25 (ou rail) et non collées au mur 30.
La montre un montant 25 dans lequel est logé la couche de protection anti-perçage 90. Le montant 25 est également destiné à recevoir une cloison d’habillage 8, 8’, qui n’est pas représentée par simplification.
Le montant 25 qui est connu de l’art antérieur est fixé au sol, au plafond ou au mur 30 de la structure 2. Le montant 25 présente une forme rectiligne et longe la couche d’isolant sous vide 60.
Le montant 25 comprend des boulons creux 26 à tête carrée et une nervure 27 pour limiter la flexion des cloisons d’habillage 8, 8’. Chaque boulon creux 26 à tête carrée est bloqué en rotation.
Des montants 25 peuvent être prévus dans les zones anguleuses, à la jonction entre deux murs perpendiculaires.
Le procédé de construction de la paroi multicouches 100 comprend une étape initiale de construction du mur 30.
Le procédé de construction de la paroi multicouches 100 comprend en parallèle une étape de collage de la première couche d’isolant thermique 50 sur une première face 130 de la couche d’isolant sous vide 60 et une étape de collage de la deuxième couche d’isolant thermique 70 sur une deuxième face 140 de la couche d’isolant sous vide 60.
La première couche d’isolant thermique 50 est ensuite collée sur la face intérieure 40 du mur 30. De ce fait, la première couche d’isolant thermique 50, la couche d’isolant sous vide 60 et la deuxième couche d’isolant thermique 70 sont collées au mur 30.
Le procédé de réalisation de la paroi multicouches 100 comprend également une étape de fixation de montants 25 au mur 30, au sol et au plafond de la structure 2, le long de la deuxième couche d’isolant thermique 70, et une étape de pose de la couche de protection anti-perçage 90 et de la première cloison d’habillage 8 dans les montants 25 de façon que la couche de protection anti-perçage 90 recouvre ou soit positionnée en regard de la deuxième couche d’isolant thermique 70. Un espace libre peut être formé entre de la deuxième couche d’isolant thermique 70 et la couche de protection anti-perçage 90.
La couche de protection anti-perçage 90 est collée sur une face interne de la première cloison d’habillage 8 qui est orientée du côté de la deuxième couche d’isolant thermique 70.
Une deuxième cloison d’habillage 8’ est éventuellement fixée par collage, ou autre, sur la première cloison d’habillage 8.
En variante (non représentée), la première couche d’isolant thermique 50 est collée au mur. La couche d’isolant sous vide 60 est collée à la première couche d’isolant thermique 50. La deuxième couche d’isolant thermique 70 est collée à la couche d’isolant sous vide 60 et la couche de protection anti-perçage 90 est collée sur une face externe 150 de la deuxième couche d’isolant thermique 70. Contrairement au deuxième mode de réalisation de la , seules les cloisons d’habillage 8, 8’ sont montées sur au moins un montant 25.

Claims (9)

  1. Paroi multicouches (1, 100) destinée à recouvrir un mur (3, 30) d’une structure (2), le mur (3, 30) comportant une face intérieure (4, 40) orientée vers l’intérieur de la structure (2), la paroi multicouches (1, 100) comprenant une couche d’isolant sous vide (6, 60) recouvrant la face intérieure (4, 40) du mur (3, 30) et une cloison d’habillage (8, 8’) recouvrant la couche d’isolant sous vide (6, 60) et configurée pour supporter des charges, caractérisée en ce qu’elle comprend une couche de protection anti-perçage (9, 90) configurée pour résister au perçage de trous, la couche de protection anti-perçage (9, 90) étant positionnée entre la couche d’isolant sous vide (6, 60) et la cloison d’habillage (8, 8’) pour protéger la couche d’isolant sous vide (6, 60) lors d’un perçage d’un trou à travers la cloison d’habillage (8, 8’), ladite paroi multicouches (1, 100) comprenant une première couche d’isolant thermique (5, 50) recouvrant une première face (13, 130) de la couche d’isolant sous vide (6, 60) et une deuxième couche d’isolant thermique (7, 70) recouvrant une deuxième face (14, 140) de la couche d’isolant sous vide (6, 60), la première couche d’isolant thermique (5, 50) étant fixée sur le mur (3, 30) et la couche de protection anti-perçage (9, 90) étant positionnée entre la deuxième couche d’isolant thermique (7, 70) et la cloison d’habillage (8, 8’).
  2. Paroi multicouches (1, 100) selon la revendication 1 caractérisée en ce que la couche de protection anti-perçage (9, 90) est à base d’une résine époxy ou d’une résine polyuréthane.
  3. Paroi multicouches (1, 100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que la couche de protection anti-perçage (9, 90) comprend des fibres de verre ou des fibres aramides.
  4. Paroi multicouches (1, 100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la couche de protection anti-perçage (9, 90) est formée de plusieurs panneaux de protection anti-perçage (10) se chevauchant de façon à former des zones de recouvrement (11).
  5. Paroi multicouches (1, 100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la couche de protection anti-perçage (9, 90) comprend des éléments d’angle (19) pour recouvrir des parties saillantes (21) de la couche d’isolant sous vide (6, 60).
  6. Paroi multicouches (1, 100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la couche de protection anti-perçage (9, 90) et la cloison d’habillage (8, 8’) sont montées sur au moins un montant (25), le montant (25) étant fixé à la structure (2) et s’étendant le long de la couche d’isolant sous vide (6, 60).
  7. Mur (3, 30) d’une structure (2) caractérisé en ce qu’il est recouvert par une paroi multicouches (1, 100) telle que définie selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.
  8. Procédé de construction caractérisé en ce qu’il comprend une étape de recouvrement d’un mur (3, 30) d’une structure (2) par une paroi multicouches (1, 100) telle que définie selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.
  9. Procédé de construction selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de recouvrement d’une face intérieure (4, 40) du mur (3, 30) par une couche d’isolant sous vide (6, 60), une étape de recouvrement de la couche d’isolant sous vide (6, 60) par une couche de protection anti-perçage (9, 90) configurée pour résister au perçage de trous et une étape de recouvrement de la couche de protection anti-perçage (9, 90) par une cloison d’habillage (8, 8’), la couche de protection anti-perçage (9, 90) étant destinée à protéger la couche d’isolant sous vide (6, 60) lors d’un perçage d’un trou à travers la cloison d’habillage (8, 8’).
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