Bloc de construction modulaire thermiquement isolant, muni d'un parement, et procédé de construction d'un bâtiment

Abstract

 Ce bloc comporte un panneau extérieur épais et thermiquement isolant (1), qui est relié par des écarteurs (2) à un panneau mince intérieur (4). Ce panneau (4) est suffisamment rigide pour permettre à l'ensemble de constituer un coffrage de coulée de béton. En outre, un parement (10) est monté sur la face externe du panneau épais (1) et lui donne l'aspect esthétique désiré pour le bâtiment, tout en assurant la protection de l'isolant. Les tranches opposées des panneaux ont des formes complémentaires qui permettent leur assemblage par simple emboitement. Ainsi la construction d'un mur, et même d'un bâtiment, s'effectue très rapidement, sans aucune intervention ultérieure à l'extérieur du bâtiment, tandis que le béton assure la résistance de l'ensemble.

Description

[0001] L'isolation par l'extérieur des bâtiments est de plus en plus demandée car elle supprime les ponts thermiques créés par les cloisons et les planchers, et protège la paroi porteuse des chocs thermiques donc des fissures.

[0002] Toutefois, l'installation d'une telle isolation doit s'effectuer après l'élévation du mur, à l'extérieur de celui-ci, et suppose non seulement le montage des éléments d'isolation mais également la mise en place d'un parement étanche à l'eau pour protéger de l'eau de pluie l'isolant thermique et, par suite, également la paroi porteuse. Par ailleurs, les raccordements aux portes et aux fenêtres sont toujours délicats et longs à réaliser.

[0003] Ainsi, même si l'élévation du mur a été effectuée de manière simple au moyen d'éléments modulaires, la réalisation du bâtiment est rendue complexe et par suite longue et coûteuse.

[0004] La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un bloc de construction modulaire qui permette d'installer à la fois une isolation thermique par l'extérieur et un revêtement de surface protecteur et décoratif, au fur et à mesure de l'élévation du mur et sans manoeuvre-particulière.

[0005] Cette invention a en effet pour objet un bloc de construction qui comporte un panneau isolant extérieur épais, de forme sensiblement parallélépipédique, dont l'une des grandes faces est revêtue d'un parement défini-tif en matériau étanche à l'eau, résistant aux chocs et aux rayons ultraviolets, et décoratif, tandis que sa grande face opposée porte des écarteurs espacés de liaison à un panneau intérieur rigide et mince, les tranches opposées des panneaux ayant, au moins à proximité de la grande face fixée aux écarteurs, des formes complémentaires, et également des moyens d'évacuation de l'eau vers l'extérieur, à la périphérie du bloc.

[0006] Ces blocs peuvent facilement être juxtaposés et empilés pour réaliser simultanément une isolation thermique dite par l'extérieur, un coffrage de coulée du béton constituant l'élément porteur du mur, et le revêtement définitif extérieur de ce mur, de sorte qu'aucune intervention à l'extérieur n'est plus nécessaire.

[0007] Le parement extérieur peut être constitué par un enduit ou par une plaque fixée directement sur le panneau ou rendue solidaire de celui-ci par tous moyens appropriés notamment par des organes d'espacement ménageant une lame d'air.

[0008] les écarteurs peuvent être d'une seule pièce avec l'un des panneaux et fixés sur l'autre ou être totalement amovibles. La fixation est soit permanente et effectuée en usine, soit effectuée sur le chantier, de sorte que le bloc peut être aplati, par exemple pendant son transport ou son stockage.

[0009] Bien entendu, le panneau isolant extérieur revêtu du parement peut comporter un prolongement latéral et constituer ainsi un élément d'angle.

[0010] La construction d'un bâtiment est ainsi considérablement simplifiée et accélérée. En effet, aucune intervention à l'extérieur du mur n'est nécessaire et l'aspect extérieur protecteur esthétique est obtenu dès la mise en place des blocs.

[0011] La description ci-dessous de modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins annexés, fera d'ailleurs ressortir les avantages et caractéristiques de l'invention.

[0012] Sur les dessins : -

- la fig. 1 est une vue en élévation d'un bloc selon l'invention, assemblé avec d'autres blocs semblables;

- la fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1;

- la fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1;

- la Fig. 4 montre, en coupe horizontale partielle, l'assemblage de plusieurs blocs juxtaposés dans un angle rentrant du bâtiment;

- la Fig. 5 est une vue en perspective d'une portion de mur en cours de réalisation;

- la Fig. 6 est une vue partielle, en coupe horizontale, d'un bloc selon une variante de réalisation;

- la Fig. 7 est une vue analogue à la figure 6 d'une autre variante de réalisation;

- les Figs. 8 et 9 sont des vues analogues à la Fig.3, montrant des variantes de réalisation du parement;

- la Fig. 10 est une vue en perspective éclatée d'une variante de réalisation;

- la Fig. 11 est une vue en coupe verticale du bloc de la Fig. 1 assemblé avec un autre bloc qui lui est superposé, et

- la Fig. 12 est une vue analogue à la Fig. 11 d'une autre variante de réalisation.

[0013] Conne le montrent les dessins, un bloc de construction modulaire comporte un panneau 1 en un matériau thermiquement isolant, qui a une forme sensiblement parallélépipédique, et une épaisseur importante, et forme l'élément extérieur du bloc.

[0014] De l'une des grandes faces planes rectangulaires du panneau 1 partent des écarteurs 2 espacés les uns des autres, qui le relient à un second panneau 4 mince et rigide, dans l'ensemble parallèle au premier.

[0015] Ce second panneau 4 constitue l'élément intérieur du bloc. Il peut être réalisé dans le même matériau isolant que le panneau 1, ou être constitué par un matériau plus rigide tel que le plâtre, une tôle, une plaque d'amiante, du bois, ou un matériau composite formé par exemple d'isolant et de plâtre. Dans tous les cas il présente une face interne 6, ou face opposée aux écarteurs, lisse et bien finie, susceptible d'être utilisée directement.

[0016] De la même manière, l'isolant thermique du panneau 1 est re- couvert, sur sa face 8 éloignée des écarteurs, par un parement ou peau extérieure 10 susceptible de protéger l'isolant de l'eau de pluie, des chocs et des rayons ultraviolets, et donnant au bloc un aspect fini. Ce parement peut être en tout matériau approprié et être constitué, par exemple, par une plaque d'amiante-ciment, de pierre reconstituée, de terre cuite, de bois, de matière plastique, ou autre, ou même par un enduit éventuellement armé, résistant aux chocs ou analogue. Ce parement peut,si nécessaire, se retourner sur les tranches du panneau.

[0017] Les tranches opposées 11,12 et 13,14 du panneau intérieur 4 ont des formes complémentaires. Il en est de même pour celles du panneau extérieur l,au moins à proximité des écarteurs 2,ainsi que le montrent clairement les fig. 2 et 3. En effet,les tranches verticales opposées 15,16 du - panneau 1 comportent des rainures et nervures complémentaires, tandis que les tranches horizontales 17,18 comportent, l'une une série de plots espacés 19, et l'autre une série correspondante d'évidements 20 de réception de ces plots.

[0018] Les blocs peuvent ainsi facilement être juxtaposés et superposés en une succession de couches ou rangées, de préférence décalées latéralement les unes par rapport aux autres (fig.5). Les faces en regard 21 et 22 des panneaux 1 et 4 délimitent un volume creux simplement traversé çà et là par les écarteurs 2, et les blocs assemblés forment un coffrage adapté à la coulée du béton. La nature et les dimensions du panneau interne 4 et des écarteurs 2 sont choisies de manière à présenter une résistance suffisante, de sorte qu'un mortier déversé dans le volume interne prend sans détériorer le moindrement les blocs,et qu'après cette prise on dispose d'une portion de mur résistant et porteur, revêtue intérieurement et munie extérieurement d'une isolation thermique et d'un parement fini.

[0019] Les blocs sont modulaires, le module de base étant par exemple un petit bloc tel que celui représenté en 24 sur la figure 5,tandis que la plupart des blocs utilisés sont des blocs double 26. Les blocs d'angle 28 ayant deux côtés sensiblement perpendiculaires correspondent au module et à son double. Grâce à cette disposition, des blocs fenêtre 30 et / ou porte au même module, ayant des feuillures identiques, peuvent être mis en place au cours de la construction et permettre l'installation, depuis l'intérieur, de la fenêtre ou de la porte correspondante, sans intervention à l'extérieur même pour la réalisation de joints ou analogue.

[0020] Bien entendu des fers à béton, des gaines et boîtiers électriques, des tuyaux ou autre peuvent être introduits dans le volume creux, avant la coulée du béton et être ainsi noyés dans celui-ci.

[0021] De même, des éléments d'angle rentrant 32 peuvent. être forcés grâce à un prolongement latéral 34 du panneau interne 4, qui est perpendiculaire à ce panneau et relié comme lui à un panneau extérieur 31 par des écarteurs 2 (fig. 4).

[0022] Ainsi, un bâtiment tout entier est aisément réalisé avec des blocs de quatre types ou, au besoin, cinq types, simplement en élevant les murs depuis l'intérieur, sans avoir besoin d'intervenir à l'extérieur ni pendant l'élévation du mur ni après, c'est-à-dire sans nécessiter d'échafaudage.

[0023] Quelle que soit la forme des panneaux 1 et 4, les écarteurs sont de préférence formés par des barres rectilignes d'une seule pièce avec l'un ou l'autre de ceux-ci. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 4, ces barres sont venues de matière avec les deux panneaux 1 et 4, qui sont tous les deux formés par ce même matériau isolant, mais il est souvent préférable de réaliser les panneaux interne et externe en matériaux différents pour leur permettre de jouer leurs rôles respectifs. Dans tous les cas, les barres 2 sont espacées les unes des autres latéralement et verticalement (fig. 1), ce-qui facilite la coulée du béton.

[0024] Selon une variante de réalisation représentée sur la figure 6, les écarteurs 42 sont repliables. Chaque écarteur est formé par une tige recourbée à ses deux extrémités pour former des anneaux 43, 44, qui sont agrafés dans des inserts 46, 47 montés dans les deux panneaux 1 et 4. De telles tiges peuvent être mises en place sur le chantier, au moment de la construction, ce qui permet de réduire le bloc à la somme des épaisseurs des panneaux pendant son stockage et son transport. De préférence toutefois, l'un au moins des anneaux est enfoncé lors de la fabrication, comme le montre la figure 6, et la tige 42 est rabattue le long du panneau pendant le transport ou le stockage, sa mise en place définitive s'effectuant sur le chantier.

[0025] Selon une autre variante, les écarteurs 52 sont formés par des profilés tels que le profilé en U représenté sur la figure 7, et sont collés en usine sur les faces en regard 21 et 22 des panneaux 1 et 4.

[0026] Le parement 10, dans le mode de réalisation des figures 2 à 5, a la même dimension que la surface externe 8 du panneau isolant 1, mais il est bien évident que le bloc peut également comporter un parement ayant une dimension différente, par exemple un parement 40 se prolongeant à la partie inférieure du panneau 1, de façon à recouvrir partiellement la partie supérieure 33 d'un bloc sous- jacent (fig. 8). De même, le parement peut être décalé par rapport au panneau, soit latéralement, soit en hauteur, soit même des deux manières.

[0027] Quelle que soit la position du parement par rapport au panneau, celle-ci ainsi que les dimensions relatives de ces deux éléments sont de préférence choisies de manière à ménager sur la face extérieure du bloc, c'est-à-dire le long de la façade, des joints ouverts verticaux et/ou horizontaux. Par exemple, comme le montre la figure 2, la face extérieure 8 du panneau 1 est légèrement plus petite que la face interne 21 qui porte les écarteurs 2. Par suite, des joints ouverts verticaux 35, 36 sont ménagés entre les parements 10 voisins et les faces extérieures des panneaux. De préférence, ces joints communiquent avec des gorges de décompression 38 et sont munis d'un parement protecteur, de sorte que les eaux de pluie ou autres sont évacuées vers l'extérieur.

[0028] De même, (fig. 3), des joints ouverts horizontaux 55, 56, sont ménagés entre les blocs superposés. Dans le mode de réalisation représenté ces joints sont délimités par des surfaces inclinées, ce qui facilite l'évacuation de l'eau de pluie.

[0029] Le parement peut être constitué par un élément mince, comme représenté en 10 et 30, ou par une plaque relativement épaisse 50 (fig. 9), qui comporte des tranches 51, 52, en forme de feuillure, découpées de manière correspondante sur ses bords opposés. Des joints ouverts peuvent éventuellement être ménagés entre les feuillures 51, 52 des parements de deux blocs adjacents, mais dans tous les cas les eaux sont évacuées vers l'extérieur.

[0030] Le panneau isolant extérieur 1 est de préférence réalisé en un matériau tel que le PVC expansé, le polystyrène expansé ou un matériau mousse de type mousse de polyuréthane, mousse de polystyrène extrudée, mousse de polyester additionné d'agrégats, ou autre.

[0031] La construction peut être encore facilitée en utilisant des blocs tels que ceux représentés sur les figures 10 à 12, dans lesquels les écarteurs jouent également le rôle d'organes d'assemblage.

[0032] Dans ces modes de réalisation, en effet, le panneau isolant extérieur épais, 1, comporte dans ses tranches -inférieure et supérieure au moins un trou 60 et une rainure ouverte 64 reliant ce trou à la grande face inr terne 61 du panneau. Le panneau mince intérieur 4 comporte, lui, au moins une encoche 66 en regard de chaque rainure 64. Cette encoche 66, comme la rainure 64, sert de logement à un écarteur 62 qui est muni à son extrémité d'une barre d'assemblage 68, de préférence une barre creuse de section circulaire correspondant à celle du trou 60, et qui a aussi une forme en T.

[0033] Entre deux parties sensiblement planes, 69 et 70, de coopération avec la rainure et l'encoche, l'écarteur 62 comporte une tige 67 de section plus importante assurant son appui contre les faces en regard des deux panneaux. Deux disques d'extrémité, respectivement 71 et 72, s'emboîtent par ailleurs de part et d'autre de l'encoche 66.

[0034] Bien entendu, le nombre et l'écartement des rainures 64, et par suite des écarteurs, peuvent varier en fonction des dimensions des blocs. Dans certains cas il peut même être avantageux d'en prévoir à l'angle du panneau. La totalité de l'écarteur joue alors le rôle d'organe d'assemblage et est lui-même maintenu par le montage des blocs les uns sur les autres.

[0035] Un tel écarteur est facilement mis en place en même temps que le bloc, par simple emboîtement dans les panneaux épais et mince dont il règle les positions relatives. En même temps il facilite la construction, et notamment la superposition des blocs en centrant automatiquement le panneau supérieur sur celui qui le précède. Il suffit d'introduire la partie supérieure de la barre 68 dans le trou 60 de la tranche inférieure pendant que le panneau mince s'emboîte entre les disques 71 et 72.

[0036] Selon une autre variante représentée sur la figure 12, l'écarteur 82 n'est plus relié directement au panneau épais 1 mais à une barre rectiligne 74 rendue solidaire de ce panneau. Cette barre est, par exemple, retenue par une barre d'assemblage 78, analogue à la barre 68, qui est solidaire d'une lame plate 79 d'emboîtement dans la rainure 64. Une patte 76 percée d'un trou de passage de la barre 74 termine la lame 79.

[0037] L'écarteur 82 est du même type que celui des figures 10 et 11 et comporte une tige 87 prolongée d'un côté par une plaquette 80 entre deux disques 81, 83, et de l'autre par une patte 84 percée d'un trou de passage de la barre 74. Les disques 81 et 83 s'emboîtent de la même manière que les disques 71 et 72, de part et d'autre de l'encoche 66 du panneau 4, et l'écarteur 82 maintient ce panneau à une distance déterminée du panneau épais 1.

[0038] Bien entendu, les pattes 76 et 84 peuvent être directement superposées ou écartées de distances variables, celon les dimensions des panneaux correspondants 1 et 4.

[0039] Dans tous les cas le bloc ainsi obtenu permet une construction simple et rapide. Les planchers ou analogue sont facilement fixés sur le mur réalisé, par simple emboîtement des solives dans le panneau intérieur et immobilisation de ces solives lors de la coulée du béton. La reprise des charges du plancher se fait ainsi sur les murs en béton.

[0040] La nature du matériau utilisé pour la réalisation des blocs permet facilement de les découper en biais avant la coulée du béton de remplissage, pour les adapter à l'inclinaison du toit. Des pannes ou poutres sont montées dans les blocs de la même manière que les solives du plancher.

[0041] Le bâtiment ainsi réalisé peut donc avoir toute forme désirée tout en restant extrêmement simple à monter au moyen de blocs modulaires emboîtés les uns dans les autres. Aucune intervention sur l'extérieur-du mur ainsi réalisé n'est nécessaire, ni pour l'installation des fenêtres; ni pour celle des portes, ni pour la réalisation des joints entre blocs ou entre blocs et fenêtre.

Revendications

1 - Bloc de construction modulaire thermiquement isolant, caractérisé en ce qu'il comporte un panneau isolant extérieur (1), épais et de forme sensiblement parallélépipédique, dont l'une des grandes faces est revêtue d'un parement définitif (10) en un matériau étanche à l'eau, résistant aux chocs et aux rayons ultraviolets, et décoratif, tandis que de sa grande face opposée partent des écarteurs espacés (2) de liaison à un panneau intérieur rigide et mince (4), et des moyens (38, 55, 56) d'évacuation de l'eau vers l'extérieur, à la périphérie du bloc.

2 - Bloc suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les tranches opposées (11,12,15,16,17,18) des panneaux ont, à proximité de la grande face fixée aux écarteurs, des formes complémentaires.

3 - Bloc suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le parement est constitué par un enduit éventuellement armé, ou par une plaque.

4 - Bloc suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au voisinage de sa face extérieure (8, 10) ses tranches forment des feuillures (35,36,51,52) de guidage de l'eau vers l'extérieur.

5 - Bloc suivant l'une des revendications 1 a 3, caractérisé en ce que le parement protecteur (40) se prolonge au-delà de la partie inférieure du panneau isolant.

6 - Bloc suivant l'une des revendications 1 et 5, caractérisé en ce que les écarteurs (2) sont formés par des barres rectilignes d'une seule pièce avec l'un des deux panneaux (1, 4) et perpendiculaires aux faces opposées de ces panneaux.

7 - Bloc suivant l'une des revendications 1 et 5, caractérisé en ce que les écarteurs (2)_sont formés par des tiges amovibles (42) emboîtées, à chacune de leurs extrémités, dans un insert (46, 47) fixé dans la matière du panneau (1, 4).

8 - Bloc suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque écarteur est formé par un profilé (52) de section en U, collé sur les deux faces opposées (21, 22) des panneaux.

9 - Bloc suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le panneau mince (4) comporte dans ses tranches supérieure et inférieure au moins une encoche de réception de l'écarteur, tandis,que le panneau épais extérieur comporte également dans ses tranches supérieure et inférieure un trou et une rainure horizontale de réception d'un organe d'assemblage (68).,

10 - Bloc suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'écarteur (62) et l'organe d'assemblage (68) sont d'une seule pièce.

11 - Bloc suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'écarteur (82), en appui sur le panneau mince, est relié au panneau épais par une barre verticale (74) maintenue par l'organe d'assemblage (78, 79).

12 - Bloc suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le panneau isolant extérieur épais (1) comporte, sur l'une de ses tranches (18) des évidements espacés (20) et, sur la tranche opposée, des plots (19) de forme complémentaire à celle des évidements.

13 - Bloc suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un panneau latéral épais prolongeant le panneau principal (1) et également muni d'un parement, et constitue ainsi un bloc d'angle.

14 - Bloc suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux panneaux minces et rigides (4, 34) sensiblement perpendiculaires l'un à l'autre, et reliés tous les deux au panneau isolant extérieur (31) pour constituer un bloc d'angle rentrant.

15 - Procédé de construction des parois verticales d'un bâtiment sans aucune intervention à l'extérieur, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer des blocs suivant l'une des revendications précédentes selon plusieurs rangées superposées, dans lesquelles les blocs sont décalés les uns par rapport aux autres, en emboîtant les tranches des blocs adjacents et les plots et évidements des blocs superposés, à placer des blocs fenêtre et/ou porte entre les blocs en les montant de la même manière que ces derniers, à verser un mortier dans le volume creux délimité entre les panneaux isolants extérieurs et les panneaux minces intérieurs de ces blocs, à attendre la prise du béton ainsi constitué, puis à répéter les opérations précédentes jusqu'à la hauteur désirée.

16 - Procédé suivant la revendication 15, caractérisé en ce que les parements (10, 40) et les panneaux isolants (1) des blocs assemblés forment des joints appropriés pour évacuer l'eau de pluie ou de condensation vers l'extérieur, soit par recouvrement, soit par joints ouverts (35, 36) canalisant l'eau vers l'extérieur.

17 - Procédé suivant l'une des revendications 15 et 16, caractérisé en ce qu'on introduit des solives ou hourdis de support de plancher et/ou de toit dans le panneau intérieur (4) avant la coulée du béton.

Dessins