EP0557170B1

EP0557170B1 - Insulating and impervious roof for buildings

Info

Publication number: EP0557170B1
Application number: EP19930400365
Authority: EP
Inventors: Francis Ovaert; Dominique Royer
Original assignee: SMAC SAS
Current assignee: SMAC SAS
Priority date: 1992-02-13
Filing date: 1993-02-12
Publication date: 1997-04-23
Anticipated expiration: 2013-02-12
Also published as: EP0557170A1; FR2687422A1; FR2687422B1; ES2104082T3; DE69309988D1

Description

La présente invention est relative à une couverture isolante et étanche pour bâtiment, du type décrit dans le préambule de la revendication 1.The present invention relates to an insulating and waterproof cover for a building, of the type described in the preamble of claim 1.

L'utilisation d'une telle couverture présente l'avantage d'offrir une sous-face continue, qui est le plus souvent plane, avec des fixations invisibles en sous-face pour les moyens d'isolation thermique et d'étanchéité. Dans la technique classique, les moyens d'isolation thermique et d'étanchéité comprennent des tôles d'acier nervurées dont les ondes sont disposées perpendiculairement aux lèvres d'appui et qui sont fixées sur ces lèvres, et, sur ces tôles, une couche d'isolation thermique surmontée d'une membrane d'étanchéité. La couche d'isolation thermique peut être fixée sur les tôles d'acier nervuré et la membrane d'étanchéité être collée ou soudée sur elle, ou bien, en variante, la couche d'isolation et la membrane d'étanchéité sont simultanément fixées aux tôles d'acier nervuré par des organes de fixation mécaniques.The use of such a cover has the advantage of offering a continuous underside, which is most often flat, with invisible fixings on the underside for the thermal insulation and sealing means. In the conventional technique, the thermal insulation and sealing means comprise ribbed steel sheets, the waves of which are arranged perpendicular to the bearing lips and which are fixed on these lips, and, on these sheets, a layer of thermal insulation surmounted by a waterproofing membrane. The thermal insulation layer can be fixed to the ribbed steel sheets and the waterproofing membrane can be glued or welded to it, or alternatively, the insulation layer and the waterproofing membrane are simultaneously fixed to the steel sheets ribbed by mechanical fasteners.

Cette solution présente l'avantage de ne faire appel qu'à des matériaux standards, mais elle est longue à mettre en oeuvre du fait de la multiplicité des fixations. De plus, le coût du système est élevé.This solution has the advantage of using only standard materials, but it takes a long time to implement because of the multiplicity of fasteners. In addition, the cost of the system is high.

Le FR-A-2 156 597 décrit une couverture du type précité, de structure simplifiée. Cependant, cette couverture utilise des plaques de platelage composites à trois couches qui doivent être fabriquées spécialement pour chaque type de profilés, ce qui est très coûteux. De plus, il est difficile d'obtenir ainsi une étanchéité parfaite et de hautes performances d'isolation thermique et acoustique, du fait des joints entre plaques et des vis de fixation qui traversent l'ensemble du platelage, et la tenue mécanique du platelage est médiocre.FR-A-2 156 597 describes a cover of the aforementioned type, of simplified structure. However, this roofing uses three-layer composite decking boards which have to be made specially for each type of profile, which is very expensive. In addition, it is difficult to obtain a perfect seal and high thermal and acoustic insulation performance, because of the joints between plates and fixing screws which pass through the entire deck, and the mechanical strength of the deck is poor.

L'invention a pour but de fournir une couverture isolante et étanche qui soit relativement peu coûteuse et facile à mettre en oeuvre tout en présentant néanmoins des performances satisfaisantes.The object of the invention is to provide an insulating and waterproof covering which is relatively inexpensive and easy to implement while nevertheless exhibiting satisfactory performance.

A cet effet, l'invention a pour objet une couverture du type précité, caractérisée par la partie caractérisante de la revendication 1.To this end, the subject of the invention is a blanket of the aforementioned type, characterized by the characterizing part of claim 1.

D'autres caractéristiques sont décrites dans les sous-revendications 2 à 12.Other features are described in subclaims 2 to 12.

Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés, sur lesquels :

la Figure 1 est une vue en perspective illustrant la constitution d'une couverture conforme à l'invention, en cours de réalisation, avant la pose du revêtement d'étanchéité;
la Figure 2 est une vue prise en coupe suivant la ligne II-II de la Figure 1;
la Figure 3 est une vue analogue à la Figure 2 de la couverture complète, cette vue illustrant également deux variantes;
les Figures 4 et 5 sont des vues analogues illustrant respectivement deux autres variantes; et
la Figure 6 est une vue analogue à la Figure 1 d'une autre couverture conforme à l'invention, en cours de réalisation, avec sa membrane d'étanchéité.

Examples of embodiments of the invention will now be described with reference to the appended drawings, in which:

Figure 1 is a perspective view illustrating the constitution of a cover according to the invention, in progress, before installing the waterproofing coating;
Figure 2 is a sectional view taken along line II-II of Figure 1;
Figure 3 is a view similar to Figure 2 of the complete cover, this view also illustrating two variants;
Figures 4 and 5 are similar views respectively illustrating two other variants; and
Figure 6 is a view similar to Figure 1 of another cover according to the invention, in progress, with its sealing membrane.

La couverture représentée aux Figures 1 et 2 sans sa membrane d'étanchéité et à la Figure 3 avec cette membrane est constituée d'une couche de support métallique 1, d'un platelage bi-couche 2 non métallique et de la membrane d'étanchéité 3.The cover shown in Figures 1 and 2 without its waterproofing membrane and in Figure 3 with this membrane consists of a metallic support layer 1, a two-layer non-metallic decking 2 and the waterproofing membrane 3.

La couche de support 1 est constituée de profilés métalliques juxtaposés 4 ayant chacun une section en forme générale de U, avec un fond plat 5 bordé de chaque côté par une aile verticale 6 qui se raccorde au fond par un angle droit presque vif. A peu près à mi-hauteur , chaque aile est déviée en oblique vers l'intérieur du profilé, puis vers le haut, puis horizontalement vers l'extérieur, l'une des deux ailes se terminant en outre par un petit rebord vertical descendant 7. L'une des deux ailes présente par ailleurs, dans sa partie inférieure, un évidement longitudinal 6A destiné à recevoir un joint d'étanchéité approprié (non représenté).The support layer 1 is made up of juxtaposed metal profiles 4 each having a generally U-shaped section, with a flat bottom 5 bordered on each side by a vertical wing 6 which is connected to the bottom by an almost sharp right angle. About halfway up, each wing is deflected obliquely towards the inside of the profile, then upwards, then horizontally outwards, one of the two wings also ending in a small vertical descending ledge 7 One of the two wings also has, in its lower part, a longitudinal recess 6A intended to receive an appropriate seal (not shown).

Lorsqu'on juxtapose deux profilés 4, leurs ailes 6 sont jointives et s'emboîtent l'une dans l'autre à leur sommet pour former un caisson 8 ayant une surface supérieure ou lèvre d'appui horizontale étroite 9. Les lèvres 9 ont une largeur comprise généralement entre 20 et 50 mm et de préférence entre 30 et 35 mm, pour une largeur des profilés de l'ordre de 400 mm et une hauteur des ailes de l'ordre de 70 mm.When two sections 4 are juxtaposed, their wings 6 are contiguous and fit into each other at their top to form a box 8 having a top surface or narrow horizontal support lip 9. The lips 9 have a width generally between 20 and 50 mm and preferably between 30 and 35 mm, for a width of the sections of the order of 400 mm and a height of the wings of the order of 70 mm.

Les fonds 5 des profilés sont fixés aux pannes 10 de la charpente du bâtiment à couvrir, par des organes de fixation mécaniques appropriés non représentés, de façon que les lèvres 9 s'étendent perpendiculairement à ces pannes.The bottoms 5 of the profiles are fixed to the purlins 10 of the frame of the building to be covered, by suitable mechanical fastening members not shown, so that the lips 9 extend perpendicular to these purlins.

Le platelage 2 est constitué de deux couches superposées que l'on met en place successivement, à savoir d'une couche inférieure autoportante 11 et d'une couche supérieure 12 d'isolation thermique.The deck 2 consists of two superimposed layers which are successively put in place, namely a lower self-supporting layer 11 and an upper layer 12 of thermal insulation.

La couche inférieure 11 est constituée de plaques rectangulaires 13 dont l'épaisseur est choisie à une valeur minimale pour assurer son caractère auto-porteur, soit 3 à 10 mm ou plus, suivant le matériau utilisé. Il peut s'agir de plaques de plâtre d'environ 10 mm d'épaisseur, qui assurent en outre des fonctions de résistance au feu et d'isolation phonique, ou bien, si l'on recherche la résistance à l'humidité, de plaques de bois aggloméré classées CTBH de 4 à 10 mm d'épaisseur ou de plaques de bois contreplaqué classées CTBX de 2 à 6 mm d'épaisseur. On peut également utiliser des matériaux isolants tels que des fibres minérales, du polystyrène expansé, de la perlite-cellulose, du polyuréthanne, sous forme de matériaux monolithes ou composites, ou encore des combinaisons des matériaux précités. La face inférieure des plaques 13 peut éventuellement être munie d'un pare-vapeur (non représenté).The lower layer 11 consists of rectangular plates 13 whose thickness is chosen to a minimum value to ensure its self-supporting character, that is to say 3 to 10 mm or more, depending on the material used. It can be plasterboard of about 10 mm thick, which also provide fire resistance and soundproofing functions, or, if moisture resistance is sought, chipboards classified CTBH from 4 to 10 mm d '' thickness or plywood sheets classified CTBX from 2 to 6 mm thick. It is also possible to use insulating materials such as mineral fibers, expanded polystyrene, perlite-cellulose, polyurethane, in the form of monolithic or composite materials, or alternatively combinations of the abovementioned materials. The underside of the plates 13 can optionally be provided with a vapor barrier (not shown).

Les plaques de la couche 11 ont une dimension L perpendiculaire aux lèvres 9, appelée largeur, qui est égale à un multiple de la largeur l des fonds 5. A des intervalles égaux à cette largeur, ces plaques portent, au moins sur leur face supérieure, un lignage longitudinal 14.The plates of the layer 11 have a dimension L perpendicular to the lips 9, called width, which is equal to a multiple of the width l of the bottoms 5. At intervals equal to this width, these plates bear, at least on their upper face , a longitudinal lineage 14.

Pour poser la couche 11, on aligne les bords longitudinaux des plaques 13 sur l'axe médian de certaines lèvres 9. Pour cela, on peut utiliser des vis 15 de préfixation de ces plaques, que l'on visse à l'emplacement des lignages 14 préalablement positionnés à l'aplomb d'autres lèvres 9.To lay the layer 11, the longitudinal edges of the plates 13 are aligned on the median axis of certain lips 9. For this, it is possible to use screws 15 for fixing these plates, which are screwed at the location of the linings 14 previously positioned directly above other lips 9.

En variante (Figure 4), on peut centrer les bords longitudinaux des plaques 13 au moyen de vis 16 vissées préalablement le long de la ligne médiane des lèvres 9 correspondantes et faisant saillie au-dessus de celles-ci sur une hauteur au plus égale à l'épaisseur des plaques 13.As a variant (FIG. 4), the longitudinal edges of the plates 13 can be centered by means of screws 16 previously screwed along the center line of the corresponding lips 9 and projecting above them over a height at most equal to the thickness of the plates 13.

En variante encore (Figure 5), on peut utiliser, au lieu des vis 16, des cavaliers 17 en U renversé qui s'emboîtent sur les caissons 8 et comportent dans leur plan longitudinal médian une nervure verticale 18 dont la hauteur est au plus égale à l'épaisseur des plaques 13.In another variant (FIG. 5), it is possible to use, instead of the screws 16, jumpers 17 in inverted U which fit onto the boxes 8 and have in their median longitudinal plane a vertical rib 18 whose height is at most equal to the thickness of plates 13.

On comprend que dans les variantes des Figures 4 et 5, on n'obtient qu'un positionnement latéral des plaques 13, alors que les vis 15 de la Figure 1 assurent simultanément une préfixation de ces plaques sur la couche de support 1. En pratique, dans le cas des Figures 4 et 5, on pourra complémenter le positionnement des plaques par quelques vis de préfixation 15.It is understood that in the variants of Figures 4 and 5, one obtains only a lateral positioning of the plates 13, while the screws 15 of Figure 1 simultaneously provide a prefixation of these plates on the support layer 1. In practice , in the case of Figures 4 and 5, we can complement the positioning of the plates with a few fixing screws 15.

La couche supérieure 12 du platelage est constituée de plaques rectangulaires 19 en un matériau thermiquement isolant tel qu'une laine de roche ou autre matériau fibreux ou une matière plastique. Ces plaques, qui ont une épaisseur généralement supérieure à celle des plaques 13, typiquement de l'ordre de 10 à 30 mm, ont des dimensions qui sont telles que, lorsqu'elles sont juxtaposées de façon jointive, tous leurs joints puissent être décalés par rapport aux joints de même direction des plaques 13. On peut obtenir ce résultat en faisant en sorte que la dimension L' des plaques 19 parallèle aux pannes 10 et la largeur L des plaques 13 soient des nombres premiers entre eux, et qu'il en soit de même dans la direction perpendiculaire aux pannes.The upper layer 12 of the decking consists of rectangular plates 19 made of a thermally insulating material such as rock wool or other fibrous material or a plastic material. These plates, which have a thickness generally greater than that of the plates 13, typically of the order of 10 to 30 mm, have dimensions which are such that, when they are juxtaposed contiguously, all their joints can be offset by relative to the joints of the same direction of the plates 13. This can be obtained by making the dimension L ' of the plates 19 parallel to the purlins 10 and the width L of the plates 13 to be prime numbers between them, and that the same is true in the direction perpendicular to the purlins.

Pour poser la couche d'isolation 12, on dispose les plaques 19 de façon jointive sur la couche de support 11. Pour fixer chaque plaque, on met en place, au droit des lèvres 9 qu'elle chevauche, en se repérant au moyen des lignages 14, des organes de fixation constitués d'une vis 20 et d'une rondelle de répartition 21 qui prend appui sur la surface supérieure de la plaque 19. Les vis 20 se vissent ainsi de façon sure dans les lèvres 9, en réalisant simultanément la fixation de la couche 11 sur ces lèvres.To lay the insulation layer 12, the plates 19 are placed contiguously on the support layer 11. To fix each plate, we place, in line with the lips 9 that it overlaps, by locating by means of the linings 14, fixing members consisting of a screw 20 and a distribution washer 21 which rests on the upper surface of the plate 19. The screws 20 are thus screwed securely into the lips 9, simultaneously producing fixing the layer 11 on these lips.

Enfin, on déroule les lés de la membrane d'étanchéité 3, qui peut notamment être une membrane bitumineuse, par-dessus la couche 12, suivant une direction quelconque, et on les fixe par soudage ou collage, comme représenté sur la Figure 3, qui représente la couverture terminée.Finally, the strips of the waterproofing membrane 3, which may in particular be a bituminous membrane, are unwound over the layer 12, according to a any direction, and they are fixed by welding or gluing, as shown in Figure 3, which shows the finished cover.

On a également représenté à la Figure 3 deux variantes comportant des moyens pour renforcer les performances acoustiques ou thermiques de la couverture. Ainsi, dans l'un des profilés 4, référencé 4A, dans un but de correction acoustique, on a perforé le fond 5 et placé sur celui-ci, entre les deux ailes, un matelas 22 en laine de roche dense. Pour obtenir en outre une isolation acoustique, on dispose sur ce matelas une tôle supplémentaire 23 maintenue par les ailes du profilé. La tôle 23 peut éventuellement être remplacée par une plaque de plâtre, une feuille bitumineuse, etc. Bien entendu, si seule l'isolation acoustique est recherchée, le fond 5 du profilé n'est pas perforé. Dans un autre profilé, référencé 4B, dont le fond n'est pas perforé, on a simplement disposé un matelas 24 de matière thermiquement isolante tel que de la laine de verre, afin de renforcer l'isolation thermique de la couverture. On comprend que l'on peut disposer un matelas thermique 24 au-dessus d'un matelas acoustique 22 dans un même profilé.Also shown in Figure 3 are two variants comprising means for enhancing the acoustic or thermal performance of the roof. Thus, in one of the sections 4, referenced 4A, for the purpose of acoustic correction, the bottom 5 has been perforated and placed thereon, between the two wings, a mattress 22 of dense rock wool. To further obtain acoustic insulation, an additional sheet 23 is held on this mattress held by the wings of the profile. The sheet 23 can optionally be replaced by a plasterboard, a bituminous sheet, etc. Of course, if only acoustic insulation is sought, the bottom 5 of the profile is not perforated. In another section, referenced 4B, the bottom of which is not perforated, a mattress 24 of thermally insulating material such as glass wool is simply placed, in order to reinforce the thermal insulation of the cover. It is understood that one can have a thermal mattress 24 above an acoustic mattress 22 in the same profile.

Lorsque le fond 5 est perforé, les matelas 22 et/ou 24 peuvent comporter un pare-vapeur, par exemple en aluminium.When the bottom 5 is perforated, the mattresses 22 and / or 24 may include a vapor barrier, for example made of aluminum.

La couverture représentée à la Figure 6 comporte les mêmes couches 11 et 12 que celle de la Figure 1, et n'en diffère que par la manière dont est mise en oeuvre la membrane d'étanchéité 3.The cover shown in Figure 6 has the same layers 11 and 12 as that of Figure 1, and differs from it only in the manner in which the sealing membrane 3 is implemented.

En effet, dans ce mode de réalisation, les lés de la membrane 3 sont parallèles aux pannes 10, et les organes de fixation 20-21 servent à fixer simultanément cette membrane et les plaques 19 et 13 sur les lèvres 9.In fact, in this embodiment, the strips of the membrane 3 are parallel to the purlins 10, and the fixing members 20-21 serve to simultaneously fix this membrane and the plates 19 and 13 on the lips 9.

Plus précisément, on procède comme suit : la couche 11 étant en place et de préférence préfixée par les vis 15, on pose les plaques 19 suivant des rangées successives parallèles aux pannes. Lorsqu'une rangée est posée, on déroule un lé de la membrane, et l'on fixe l'ensemble au moyen des organes 20-21 disposés au droit des lignages 14 et donc des lèvres 9. Bien entendu, suivant la longueur des plaques 19 et la largeur des lés, on peut être amené à poser successivement deux rangées de plaques ou deux lés.More precisely, we proceed as follows: layer 11 being in place and preferably prefixed by the screws 15, the plates 19 are placed in successive rows parallel to the purlins. When a row is laid, a strip of the membrane is unwound, and the assembly is fixed by means of the members 20-21 arranged in line with the linings 14 and therefore of the lips 9. Of course, along the length of the plates 19 and the width of the strips, it may be necessary to successively lay two rows of plates or two strips.

Comme représenté, les rondelles de répartition 21 ont de préférence, dans ce cas, une forme rectangulaire, et la région marginale 26 du lé suivant recouvre ces rondelles et est fixée par soudage ou collage sur la région marginale du lé précédent.As shown, the distribution washers 21 preferably have, in this case, a rectangular shape, and the marginal region 26 of the next strip covers these washers and is fixed by welding or gluing to the marginal region of the previous strip.

Le platelage 2 étant bi-couche, les plaques auto-portantes 13 présentent une légère flexibilité qui permet d'utiliser la couverture suivant l'invention dans le cas où la toiture présente une partie courbe dont les génératrices sont matérialisées par les lèvres 9. Dans le cas d'une toiture comportant une partie plane et une partie courbe, on pourra avantageusement utiliser, pour la couche 11, des plaques 13 dont une dimension (largeur L) est un multiple de la largeur des profilés 4 et dont l'autre dimension (longueur) est un multiple de l'écartement des lèvres 9 dans la région courbe de la toiture. Ceci permet d'utiliser les plaques 13 dans un sens dans la région plane et dans l'autre sens dans la région courbe de la toiture; dans ce cas, on prévoira un second lignage, perpendiculaire au lignage 14, sur la face supérieure des plaques 13.The decking 2 being bi-layer, the self-supporting plates 13 have a slight flexibility which allows the cover to be used according to the invention in the case where the roof has a curved part whose generatrices are materialized by the lips 9. In the case of a roof comprising a flat part and a curved part, it is advantageously possible to use, for the layer 11, plates 13 one dimension (width L ) of which is a multiple of the width of the sections 4 and the other dimension of which (length) is a multiple of the spacing of the lips 9 in the curved region of the roof. This allows the plates 13 to be used in one direction in the flat region and in the other direction in the curved region of the roof; in this case, a second line will be provided, perpendicular to the line 14, on the upper face of the plates 13.

Claims

Insulating and impervious covering for a building, of the type comprising a supporting layer (1) comprising a series of butt-jointed sections (4) intended to be fixed on the frame of the building, each section having a generally U-shaped form with a flat base (5) bordered on each side by a vertical flank (6), the ends of the flanks defining narrow supporting lips (9) parallel to the bases (5), and heat insulation and sealing means (2, 3) borne by the supporting layer. these means comprising:
- a panel (2) which comprises at least one self-supporting layer (11) consisting of non-metallic sheets (13) of which one dimension, referred to as the width, is a multiple of the distance between the lips (9), the panel (2) comprising a heat insulation layer (12) interposed between the self-supporting layer (11) and the coating (3);

- means (15; 16; 17, 18; 20) for positioning the longitudinal edges of the sheets (13; 13A) of the self-supporting layer (11) at right angles to the corresponding supporting lips (9);

- means (20, 21) for fixing the current part of the panel (2) on the lips (9): and

- a sealing coating (3) covering the panel,
characterised in that the said heat insulation layer (12) is independent of the cell-supporting layer (11) and is fixed in the tips (9) through the self-supporting layer.
Cover according to Claim 1, characterised in that the insulation layer (12) consists of butt-jointed sheets (19), the joints of which are offset with respect to those of the self-supporting layer (11).
Cover according to Claim 2, characterised in that in each direction the dimension of the sheets (19) of the insulation layer (12) and that of the sheets (13) of the self-supporting layer (11) are incommensurable numbers.
Covering according to any one of Claims 1 to 3, characterised in that the said positioning means comprise screws (15) for pre-fixing the self-supporting layer (11).
Covering according to any one of Claims 1 to 4, characterised in that the said position means comprise screws (16) screwed into the lips (9) and projecting with respect to the latter over a height at most equal to the thickness of the self-supporting layer (11).
Covering according to any one of Claims 1 to 5 characterised in that the said positioning means comprise stirrups (17) straddling the lips (9) and provided with a rib (18) projecting upwards over a height at most equal to the thickness of the self-supporting layer (11).
Covering according to any one of Claims 1 to 6, characterised in that the coating (3) consists of a sealing membrane glued or welded onto the panel (2) or fixed simultaneously with the panel (2) in the lips (9) by means of mechanical fixing elements (20, 21).
Cover according to any one of Claims 1 to 7, characterised in that the coating (3) consists of strips extending perpendicular to the sections (4).
Covering according to any one of Claims 1 to 8, characterised in that the self-supporting layer (11) has on its upper face a line (14) which is situated at right angles to each supporting lip (9) which it straddies.
Covering according to any one of Claims 1 to 9, characterised in that the sections (4) are equipped with means (22, 23: 24) for insulation and/or acoustic correction, and/or complementary heat insulation.
Covering according to any one of Claims 1 to 10, characterised in that the flanks (6) of the adjacent sections (4) it into one another, and in particular form a box (8).
Covering according to any one of Claims 1 to 11, for roofing having a curved part, the supporting lips extending along generating lines of this curved part, characterised in that the other dimension of the sheets of the self-supporting layer is a multiple of the distance between the supporting lips in this curved part.