Domaine technique de l'invention
[0001] La présente invention a trait au domaine de la construction de bâtiments. Elle concerne
un système de construction modulaire isolé et autocoffrant permettant la réalisation
de murs de béton.
Introduction
[0002] Dans le domaine de la construction, la réalisation de bâtiments permettant une très
haute isolation thermique est devenue un enjeu majeur.
[0003] D'autre part, des procédés de fabrication simples et donc économiques sont recherchés.
La construction modulaire en blocs a l'avantage de simplifier fortement le travail
de construction voire même de permettre l'auto-construction.
[0004] Des éléments de construction légers sont recherchés pour permettent de réduire l'énergie
et donc les coûts liés à leurs transports et leur mise en oeuvre.
[0005] Le système de construction en blocs autocoffrants isolés (ICP en anglais) répond
à ces demandes. Ce système permet la réalisation de coffrage dans lequel un voile
de béton est coulé.
Arrière-plan de l'invention
[0006] Les blocs actuellement présents sur le marché sont habituellement constitués de deux
parois en polystyrène expansé attachées verticalement, de manière espacée pour permettre
d'établir un coffrage pour le béton. Ces blocs sont assemblés directement sur le chantier
et une fois la hauteur d'étage réalisée, le béton est coulé à l'intérieur des parois
de polystyrènes.
[0007] Le
brevet FR 2735803 décrit des blocs de construction isolés autocoffrants empilables les uns sur les
autres et contenant deux parois reliées par une structure d'armature. L'armature comporte
des barres métalliques qui s'étendent dans les parois. Il n'est donc pas facile de
couper les blocs pour les mettre à des dimensions différentes. Ce système a également
l'inconvénient d'être volumineux au transport et sur chantier et d'être peu modulaire.
Il ne permet pas facilement la réalisation d'angles, et encore moins d'angles hors
équerre.
[0008] De nombreux systèmes prévoient l'espacement entre les parois à l'aide d'entretoises
se fixant en les glissant verticalement dans des encoches des faces intérieures des
deux parois. De tels systèmes sont par exemple décrits dans les documents
US4,884,382,
WO95/30805,
US2002/0092253,
WO2014/138841,
WO2006/063140. Ces entretoises, souvent en matière plastique, forment une continuité entre les
deux parois qui risque, en cas d'incendie, de propager le feu d'une paroi à l'autre.
Ces entretoises sont relativement complexes et donc couteuses.
[0009] Pour la réalisation des angles, le document
WO95/30805 prévoit de disposer des entretoises les unes sur les autres. Le document
WO2006/063140 prévoit d'utiliser des modules spécifiques pour les angles. Ces systèmes ne sont
pas économes.
[0010] Un autre inconvénient des blocs existants est de ne pas avoir la possibilité de visser
dans la paroi intérieure pour suspendre des objets tels que armoires, etc..
[0011] De plus, il arrive que les blocs de coffrage existants se déforment ou s'éclatent
côté intérieur avec la pression du béton coulé.
[0012] Un besoin demeure quant à la fourniture d'un système de construction isolé autocoffrant
qui soit plus performant, notamment en termes de volume de matière à transporter,
de résistance mécanique, résistance au feu, de simplicité de montage, de réalisation
d'angle et qui évite les pertes de matière.
Résumé de l'invention
[0013] La présente invention a pour objet un système de construction modulaire comportant
:
- des panneaux isolants intérieurs,
- des panneaux isolants extérieurs,
- des clips,
- des ferraillages,
- des bouchons.
[0014] Les panneaux isolants intérieurs comportent deux faces longitudinales, deux côtés
latéraux, un côté supérieur et un côté inférieur. Une des faces longitudinales est
destinée à être dirigée vers l'intérieur du bloc, l'autre vers l'intérieur de la construction.
La face longitudinale destinée à être dirigée vers l'intérieur du bloc est pourvue
d'encoches en forme de T,
Les panneaux isolants extérieurs comportent deux faces longitudinales, deux côtés
latéraux, un côté supérieur et un côté inférieur. Une des faces longitudinales est
destinée à être dirigée vers l'intérieur du bloc, l'autre vers l'extérieur de la construction.
La face longitudinale destinée à être dirigée vers l'intérieur du bloc est pourvue
d'encoches en forme de T.
[0015] Les clips comportent une base en forme de T apte à s'insérer dans les encoches, et
une partie distale apte à recevoir le ferraillage.
[0016] Le ferraillage est constitué de deux barres à bétons longitudinales, reliées perpendiculairement
par des barres transversales, sous forme d'échelle.
[0017] Les panneaux intérieurs et extérieurs sont pourvus sur leurs côtés supérieur et inférieur
d'un système de type tenon et mortaise permettant l'emboitement vertical d'un panneau
sur un autre ;
Les panneaux intérieurs et extérieurs sont, de préférence, pourvus sur leurs côtés
latéraux d'un système et type tenon et mortaise permettant l'emboitement latéral des
panneaux les uns dans les autres.
[0018] Les clips sont aptes à recevoir horizontalement, dans leur partie distale, une barre
à béton longitudinale du ferraillage, la partie distale des clips comportant avantageusement
un logement de forme correspondante à la forme des barres longitudinales du ferraillage,
et une bavette apte à fixer ladite barre.
[0019] Pour la réalisation de mur de béton, les étapes suivantes sont réalisées :
- juxtaposition de plusieurs panneaux extérieurs les uns à côté des autres ;
- insertion des clips dans les encoches ;
- juxtaposition de plusieurs panneaux intérieurs les uns à côté des autres, à distance
par rapport aux panneaux extérieurs, de manière à former une cavité d'épaisseur voulue
;
- insertion des clips dans les encoches ;
- pose du ferraillage de préférence horizontalement de telle sorte que les barres longitudinales
s'insèrent dans les parties distales des clips, en particulier dans leur logement,
jusqu'à fixation par la bavette formant élément de retenue ;
- empilage du système de manière à former des parois de hauteur voulue, en décalant
de préférence les emboitements latéraux à chaque niveau ;
- fermeture des côtés latéraux par des bouchons ;
- coulage du voile de béton dans la cavité.
[0020] Pour simplifier le travail sur chantier, il est possible d'insérer, à l'avance, les
clips dans les panneaux.
[0021] D'autres particularités de l'objet de l'invention sont décrites dans les revendications
dépendantes.
Brève description des figures
[0022] Ces aspects ainsi que d'autres aspects de l'invention seront clarifiés dans la description
détaillée d'un mode de réalisation particulier de l'invention, référence étant faite
aux dessins des figures, dans lesquelles :
- La fig. 1 illustre un panneau intérieur du système autocoffrant selon l'invention
;
- la fig. 2 illustre un panneau extérieur ;
- la Fig. 3a illustre un clips en vue de face,
- la Fig. 3b illustre un clips en vue de profil,
- la Fig. 3c est un agrandissement de la partie distale d'un clips ;
- la fig 4. illustre un ferraillage, et
- la fig. 5 est une vue en perspective d'un bloc formé par le système selon l'invention.
Description détaillée d'un mode de réalisation particulier de l'invention
[0023] La Fig. 1 illustre un panneau intérieur 1 d'un système de construction selon l'invention.
Dans l'exemple illustré, le panneau 1 est constitué de deux parties. Une partie 2
à haute densité est destinée à constitué la face tournée vers l'extérieur du système
autocoffrant et vers l'intérieur de la construction. L'autre partie 4 est constituée
d'un matériau isolant à faible densité. Elle est destinée à être tournée vers l'intérieur
du système autocoffrant.
[0024] Par haute densité, on entend des densités de l'ordre de 150 à 210 gr/l, de préférence
de l'ordre de 170 à 190 g/l. Des matériaux ayant ce type de densité sont par exemple
: le polystyrène expansé, le polyuréthanne, voire le bois.
[0025] Cette forte densité permet l'accroche par simple vissage des éléments d'une cuisine
par exemple ou encore de faire des coffrages d'escalier sans devoir forer dans le
voile de béton.
[0026] Par faible densité, on entend des densités de l'ordre de 20 à 50 g/l, de préférence
de l'ordre de 30 à 40 g/l. Des exemples de matériaux de telle densité sont le polyuréthanne,
le polystyrène expansé ou tout autre matériau ayant un bon coefficient d'isolation
(0,020 à 0,12 en particulier).
[0027] La partie 4 à faible densité permet d'être facilement découpée. En effet, la pose
de câbles électriques ou encore de tuyaux d'eau pourra se faire au couteau chaud ou
encore au cutter dans cette partie 4, sans devoir atteindre le voile de béton.
[0028] Des espaces vides sont réalisés par moulage dans la partie supérieure de chacune
des parties 2 et 4 pour former des encoches 3 en forme de T, pour le passage de la
base 7 des clips 6 (illustrés à la fig.3). Les deux parties 2 et 4 du panneau 1 sont
ainsi reliées mécaniquement par la pose des clips 6.
[0029] La Fig. 2 illustre un panneau extérieur 5 d'un système de construction selon l'invention.
Dans l'exemple illustré, le panneau 5 est beaucoup plus épais que le panneau intérieur
1 de manière à réaliser une isolation poussée de la construction. Elle est réalisée
dans un matériau léger et ayant un bon coefficient d'isolation (0,020 à 0,12 en particulier).
Ce matériau peut être de même type que le matériau basse densité de la partie 4 du
panneau intérieur.
[0030] Des encoches en forme de T sont également prévues dès le moulage, dans la partie
supérieure du panneau 5. Pour une bonne résistance mécanique de l'ensemble du système,
le nombre d'encoches est ici de l'ordre de 5 par mètre, afin d'éviter un risque de
déformation sous l'effet de la pression du béton lors du remplissage mais également
de permettre une répartition uniforme sur toute la hauteur de la paroi.
[0031] Les panneaux intérieur 1 et 5 comportent, à leur côté supérieur, des protubérances
14 et à leur côté inférieur des creux (non illustré) de forme correspondante de manière
à former un emboitement de type tenon-mortaise pour empiler un panneau à la vertical
d'un autre.
[0032] Les panneaux 1 et 5 comportent également à un de leurs côtés latéraux des protubérances
15 et à l'autre côté des creux correspondants pour permettre l'emboitement des panneaux
côte à côte.
[0033] La fig. 3 illustre les clips 6 selon l'invention. Ils comportent une base 7 en forme
de T apte à s'insérer dans les encoches 3 des panneaux intérieurs et extérieurs et
une partie distale 17. La partie distale 17 comporte une ouverture pour l'insertion
des barres à béton. L'ouverture comporte une partie triangulaire 18 pour faciliter
l'entré des barres longitudinales 11a et 11b du ferraillage 10, une partie arrondie
correspondant à la forme des barres 11a et 11b, formant logement 9 pour ces barres.
[0034] Un système de retenue des barres est prévu grâce à une bavette 8 fixée sur le clips
6 de manière souple pour former ressort et empêcher la sortie des barres 11a et 11b
du ferraillage 10. Une protubérance peut également être prévue sur la bavette 8 pour
améliorer la retenue des barres 11a et 11b dans leur logement 9.
[0035] La fig. 4 illustre le ferraillage en forme d'échelle. Il est constitué de deux barres
longitudinales 11a, 11b et de barres transversales les reliant perpendiculairement.
[0036] La fig. 5 illustre une partie du système monté.
[0037] Des bouchons 13 s'insèrent verticalement sur les côtés de l'assemblage de manière
à fermer la cavité. Leur placement est réalisé en une seule opération, une fois que
l'assemblage complet des parois est réalisé.
[0038] L'écartement entre les panneaux intérieurs 1 et les panneaux extérieurs 5 est fonction
de l'épaisseur du voile de béton souhaitée. Elle doit être suffisante pour que les
clips 6 d'un panneau ne touchent pas le panneau opposé. De cette manière, on réalise
une discontinuité, remplie par le voile de béton, qui garantit une résistance au feu
parfaite et aussi assure une coupure phonique.
[0039] Cette discontinuité n'existait pas avec les entretoises des systèmes de l'état de
la technique.
[0040] Le système selon l'invention distinguant le panneau intérieur 1 du panneau extérieur
5 permet de décaler les panneaux l'un par rapport à l'autre sur le chantier. Ceci
a l'avantage de permettre, par exemple la pose d'une baie de fenêtre avec battée sans
déchets et sans mise en oeuvre particulière.
[0041] La réalisation d'angles est très simple car les panneaux intérieurs et extérieurs
sont fournis de manière séparée. Il est donc possible de décaler latéralement les
panneaux intérieurs 1 par rapport aux panneaux extérieurs 5. Aucune découpe n'est
nécessaire. La résistance de l'angle est assurée par le ferraillage 10 qui se prolonge
d'un côté, complètement dans l'ange, voire par superposition, au niveau de l'angle,
du ferraillage 10 venant de chaque côté. Des clips 6 maintiennent le ferraillage jusque
dans l'angle.
[0042] Les panneaux peuvent être fournis dans des dimensions diverses. L'épaisseur du panneau
extérieur 5 est choisie en fonction du degré d'isolation voulue pour le bâtiment.
[0043] Les longueurs des panneaux intérieurs et extérieurs peuvent être différentes. La
hauteur des panneaux intérieurs et extérieurs doit être choisie de manière à permettre
de positionner les clips sur une même hauteur pour positionner avantageusement le
ferraillage horizontalement.
1. Système de construction modulaire autocoffrant comportant ;
- des panneaux isolants intérieurs (1) pourvus sur une de leurs faces longitudinales
d'encoches (3) en forme de T,
- des panneaux isolants extérieurs (5) pourvus sur une de leurs faces longitudinales
d'encoches (3) en forme de T,
- des clips (6) comportant une base en forme de T et une partie distale, la base étant
apte à s'insérer dans les encoches (3) des panneaux intérieurs ou extérieurs,
- des ferraillages (10) sous forme d'échelle constitués de deux barres longitudinales
(11a, 11b), reliées perpendiculairement par des barres transversales (12) ;
les panneaux intérieurs (1) et extérieurs (5) étant pourvus sur leur faces supérieure
et inférieure d'un système de type tenon et mortaise (14) permettant l'emboitement
vertical d'un panneau sur un autre ;
les clips (6) étant aptes à recevoir horizontalement, dans leur partie distale (17),
une barre longitudinale (11a, 11b) du ferraillage (10), la partie distale (17) des
clips (6) comportant une bavette (8) apte à fixer ladite barre.
2. Système de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les panneaux intérieurs (1) comportent deux parties, une partie (2) constituée d'un
matériau isolant à haute densité destinée à former la face extérieur du système autocoffrant
dirigée vers l'intérieur de la construction et une partie (4) constituée d'un matériau
isolant à faible densité dirigée vers l'intérieur du système autocoffrant.
3. Système de construction selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie (2) constituée d'un matériau isolant à haute densité possède une densité
comprise entre 150 et 210 g/l, de préférence comprise entre 170 et 190 g/l.
4. Système de construction selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la partie (4) constituée d'un matériau isolant à basse densité possède une densité
comprise entre 20 et 50g/l, 30 à 40 g/l.
5. Système de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les panneaux intérieurs (1) et extérieurs (5) comportent deux côtés latéraux, l'un
comportant un ensemble de protubérances (15) l'autre un ensemble de creux (16) correspondant
aux protubérances (15) de manière à permettre l'emboitement côte à côte de deux panneaux
(1, 5) par un système tenon-mortaise.
6. Système de construction selon la l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que les panneaux intérieurs (1) et extérieurs (5) comportent de 3 à 7 clips (6) par mètre,
de préférence de 4 à 6 clips (6) par mètre.
7. Système de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est possible de décaler latéralement les panneaux intérieurs (1) par rapport aux
panneaux extérieurs (5) de manière à réaliser des angles ou à poser une battée de
fenêtre.
8. Système de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les clips (6) comportent un logement (9) de forme correspondante à la forme des barres
longitudinales (11a, 11b) du ferraillage (10).
9. Système de construction selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les clips (6) comportent, sur la bavette (8) une surépaisseur permettant de maintenir
les barres longitudinales (11a, 11b) dans les logements (9).
10. Système de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les panneaux intérieurs (1) et extérieures (5) forment une cavité pour le coulage
d'un voile de béton, cette cavité étant fermée latéralement par des pièces de bouchons
(13).