EP0617181A1 - Toiture thermiquement isolante à absorption acoustique - Google Patents

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EP0617181A1
EP0617181A1 EP94400588A EP94400588A EP0617181A1 EP 0617181 A1 EP0617181 A1 EP 0617181A1 EP 94400588 A EP94400588 A EP 94400588A EP 94400588 A EP94400588 A EP 94400588A EP 0617181 A1 EP0617181 A1 EP 0617181A1
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EP
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ribs
bars
roof according
rigid
support
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EP94400588A
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German (de)
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Inventor
Gérard Isaac
Philippe Angot
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HAIRONVILLE SA
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HAIRONVILLE SA
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    • E04D13/16—Insulating devices or arrangements in so far as the roof covering is concerned, e.g. characterised by the material or composition of the roof insulating material or its integration in the roof structure
    • E04D13/1606—Insulation of the roof covering characterised by its integration in the roof structure
    • E04D13/1643—Insulation of the roof covering characterised by its integration in the roof structure the roof structure being formed by load bearing corrugated sheets, e.g. profiled sheet metal roofs
    • 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
    • E04B1/88—Insulating elements for both heat and sound
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    • 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
    • E04B1/82—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 sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B2001/8423—Tray or frame type panels or blocks, with or without acoustical filling
    • E04B2001/8433—Tray or frame type panels or blocks, with or without acoustical filling with holes in their face

Definitions

  • the present invention relates to a thermally insulating roof with acoustic absorption.
  • the invention aims to provide a roof of the aforementioned type which has excellent thermal and acoustic characteristics while offering easy implementation.
  • the subject of the invention is a roof of the type mentioned above, characterized in that said rigid sound absorption bars are force-fitted in said ribs in a position such that their upper face is disposed substantially in the plan of said areas and hermetically closes the opening of said ribs.
  • said sound absorption elements themselves which ensure the sealing of the ribs and prevent run-off of bitumen.
  • the lower face of the thermal insulation layer is bonded to the upper face of the sound absorption bars.
  • This joining by gluing gives great rigidity to the acoustic absorption elements and increases the acoustic performance of the roof, while avoiding the formation between the thermal insulation layer and the acoustic absorption elements of air gaps in which could condensation may occur which may adversely affect the sound absorption elements.
  • the rigid acoustic absorption bars have a cross section conjugate with that of said ribs and are fixed in said position by wedging effect.
  • a support 1 made of sheet steel comprises ribs 2 with trapezoidal section, open upwards, and flat areas 3 connecting the upper edges of the ribs.
  • the support 1 rests by the bottom 4 of the ribs, constituted by the small base of the trapezoid, on the frame 5 of the room to be covered, generally designated by the reference 5, and it is fixed to this frame by usual means not shown at drawings.
  • the bottom 4 and the sides 6 of the ribs 2 are perforated. The perforations can either extend over the entire height of the flanks 6 or stop at a certain distance from the pads 3.
  • Each rib 2 is intended to receive an acoustic absorption element 7 consisting of one or more bars placed end to end of a rigid material such as dense mineral fibers of the Panotoit FI type from the company UNIROCK.
  • Each rigid bar 7 has in cross section the shape of a triangle, one of the sides of which corresponds to the upper face 8 of the element while the other two sides form a more open V than that defined by the trapezoidal section of the ribs. 2.
  • the nominal width L of the upper face 8 of the bar 7 is greater than the width l of the rib 2 at its opening.
  • Figure 1b shows the roof in its completed state.
  • the sound absorption bars 7 are then inserted into the ribs 2 so that their upper face 8 is disposed substantially in the plane of the flat areas 3 and a layer 9 of a thermal insulation material forming a vapor barrier, such as as insulating panels in cellular glass of the "FOAMGLASS" type, covers the entire support 1.
  • the panels constituting the layer 9 are bonded both to the pads 3 and to the upper faces 8 of the bars 7 by means of hot bitumen 13 or any other suitable adhesive.
  • the roof is completed by a waterproofing coating 10 preferably consisting of a bitumen-based membrane bonded to the layer 9 by means of hot bitumen.
  • a waterproofing coating 10 preferably consisting of a bitumen-based membrane bonded to the layer 9 by means of hot bitumen.
  • other types of waterproofing membranes can be bonded to the layer 9, with hot bitumen or another suitable adhesive depending on whether or not these membranes are compatible with the bitumen.
  • the rigid acoustic absorption bars 7 are first placed in the ribs 2, over the entire length thereof, in the position shown in Figure 1a.
  • the bars 7, which are made of a rigid but relatively soft material, are then forced into the ribs 2 by any suitable means, for example by means of a roll of suitable weight and of sufficient length to rest at its ends. on two adjacent pads 3, which are rolled on the bars 7, which has the effect of driving them in by aligning the upper face 8 of the bars 7 with the pads 3.
  • the rigid bars 7 are therefore fixed in the desired position by the wedging effect provided, on the one hand, by the difference between the widths L and l , of on the other hand by the difference between the opening of the V of the bars 7 and that of the ribs 2.
  • the crushing of the two upper lateral angles of the bars 7 against the upper part of the two sides 6 in the area 11 has the effect of ensuring an excellent seal at the junction between the upper face 8 of the bars 7 and the pads 3, whether the sides 6 are perforated or not zones 11.
  • the panels constituting the thermal insulation layer 9 can then be bonded without special precautions to the support 1, either by coating all of the latter with hot bitumen, or by partially immersing the panels in a bitumen bath and applying them then on the support 1. In either case, the watertight closure of the ribs 2 by the bars 7 prevents the bitumen from flowing towards the interior of the ribs 2. Finally, the waterproofing coating 10 is glued against the thermal insulation layer 9.
  • the bonding of the bars 7 against the sealing layer 9 forming a vapor barrier prevents the formation of an air space in which condensation could occur.
  • the geometry of the bars 7 and the ribs 2 means that, apart from the zones 11, the sides 6 and the bottom 4 are spaced from the bars 7 which are thus perfectly ventilated.
  • Figures 2a and 2b illustrate an alternative embodiment in which the rigid bars 7 have in cross section a trapezoidal shape instead of triangular and the sides 6 of the ribs 2 each have a longitudinal stiffening fold 12.
  • the ribs 2 have a narrower lower part capable of ensuring either a simple guiding of the lower part of the rigid bars 7, or also their jamming at the level of the stiffening plies 12 when they are forced into the ribs 2.
  • the crushing of the upper lateral angles of the bars 7 in the zone 11 ensures the tight closure of the ribs 2.
  • rigid bars 7 having a triangular section according to the embodiment of FIGS. 1a and 1b with ribs 2 having stiffening folds 12 in their sides 6 in accordance with the embodiment of FIGS. 2a and 2b.
  • the bars 7 of triangular section have a smaller mass than in the case of a trapezoidal section, but the cutting of the bars is thereby facilitated and the falls are reduced.
  • the invention makes it possible to significantly facilitate the implementation of a roof with high thermal and acoustic performance, and this by particularly simple means. It will be noted that the solution which would consist in providing rigid bars 7 of dimensions perfectly adjusted to the ribs 2 so that, by simply placing the bars in the ribs, the upper face 8 of the bars is placed in the plane of the areas 3 would be practically impracticable taking into account the tolerances allowed for the manufacture of such roofing elements and would not provide a satisfactory seal against bitumen runoff towards the interior of the ribs.

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Abstract

Cette toiture comprend un support nervuré (1) dont les nervures ouvertes vers le haut ont des flancs perforés (6) et sont reliées par des plages (3), des éléments d'absorption acoustique constitués de barres rigides (7) emplissant au moins partiellement chaque nervure (2) dudit support (1), une couche (9) d'un matériau d'isolation thermique formant pare-vapeur recouvrant ledit support (1) et collée par sa face inférieure auxdites plages (3), et un revêtement d'étanchéité (10) recouvrant la face supérieure de la couche d'isolation thermique (9).
Les barres d'absorption acoustique rigides (7) sont montées à force dans lesdites nervures (2) dans une position telle que leur face supérieure (8) est disposée sensiblement dans le plan desdites plages (3) et obture hermétiquement l'ouverture desdites nervures (2).

Description

  • La présente invention concerne une toiture thermiquement isolante à absorption acoustique.
  • Elle est plus particulièrement relative à une toiture destinée à la couverture de locaux bruyants à atmosphère humide, du type comprenant :
    • un support nervuré dont les nervures ouvertes vers le haut ont des flancs perforés et sont reliées par des plages,
    • des éléments d'absorption acoustique constitués de barres rigides emplissant au moins partiellement chaque nervure dudit support,
    • une couche d'un matériau d'isolation thermique formant pare-vapeur recouvrant ledit support et collée par sa face inférieure auxdites plages, et
    • un revêtement d'étanchéité recouvrant la face supérieure de la couche d'isolation thermique.
  • L'ouvrage intitulé "Guide pratique de la toiture plane" édité par Pittsburgh, Corning Europe S.A., avenue de Terburen, 36, Boîte 19, 1040 Bruxelles, Belgique, décrit une toiture du type ci-dessus dans laquelle la couche d'isolation thermique formant pare-vapeur est constituée de "FOAMGLASS" collé au moyen de bitume chaud sur les plages du support.
  • Toutefois, afin d'éviter que le bitume chaud se répande dans les nervures et obture les perforations ou s'écoule à travers celles-ci, il est nécessaire, après avoir mis en place les éléments d'absorption acoustique et préalablement à l'opération d'encollage, de fermer les ouvertures des nervures, par exemple au moyen de bandes adhésives chevauchant chacune une nervure.
  • Bien entendu, une telle opération est longue à réaliser et grève le coût de réalisation de la toiture.
  • L'invention vise à fournir une toiture du type précité qui présente d'excellentes caractéristiques thermique et acoustique tout en offrant une mise en oeuvre aisée.
  • A cet effet, l'invention a pour objet une toiture du type mentionné ci-dessus, caractérisée en ce que lesdites barres d'absorption acoustique rigides sont montées à force dans lesdites nervures dans une position telle que leur face supérieure est disposée sensiblement dans le plan desdites plages et obture hermétiquement l'ouverture desdites nervures. Ainsi, ce sont les éléments d'absorption acoustique eux-mêmes qui assurent l'étanchéité des nervures et empêchent les coulures de bitume.
  • De préférence, la face inférieure de la couche d'isolation thermique est collée à la face supérieure des barres d'absorption acoustique. Cette solidarisation par collage confère une grande rigidité aux éléments d'absorption acoustique et accroît les performances acoustiques de la toiture, tout en évitant la formation entre la couche d'isolation thermique et les éléments d'absorption acoustique de lames d'air dans lesquelles pourraient se produire des condensations susceptibles d'affecter défavorablement les éléments d'absorption acoustique.
  • Suivant une forme préférée de réalisation de l'invention, les barres rigides d'absorption acoustique ont une section transversale conjuguée de celle desdites nervures et sont fixées dans ladite position par effet de coincement.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de ladite description qui va suivre de modes de réalisation donnés à titre d'exemples et illustrés par les dessins annexés sur lesquels :
    • La figure 1a est une vue partielle en coupe transversale d'un support nervuré et d'une barre d'absorption acoustique avant mise en place et collage d'une couche d'isolation thermique ;
    • La figure 1b est une vue similaire à la figure la montrant la toiture achevée ;
    • Les figures 2a et 2b sont des vues similaires aux figures 1a et 1b respectivement illustrant une variante de réalisation dans laquelle les barres d'absorption acoustique et les nervures du support ont une forme différente.
  • En se reportant à la figure 1a, un support 1 en tôle d'acier comprend des nervures 2 à section trapézoïdale, ouvertes vers le haut, et des plages planes 3 reliant les bords supérieurs des nervures. Le support 1 repose par le fond 4 des nervures, constitué par la petite base du trapèze, sur la charpente 5 du local à couvrir, désignée dans son ensemble par la référence 5, et il est fixé à cette charpente par des moyens usuels non représentés aux dessins. Le fond 4 et les flancs 6 des nervures 2 sont perforés. Les perforations peuvent indifféremment s'étendre sur toute la hauteur des flancs 6 ou s'arrêter à une certaine distance des plages 3.
  • Chaque nervure 2 est destinée à recevoir un élément d'absorption acoustique 7 constitué par une ou plusieurs barres mises bout à bout d'un matériau rigide tel que des fibres minérales denses de type Panotoit FI de la Société UNIROCK. Chaque barre rigide 7 présente en section transversale la forme d'un triangle dont l'un des côtés correspond à la face supérieure 8 de l'élément tandis que les deux autres côtés forment un V plus ouvert que celui défini par la section trapézoïdale des nervures 2. En outre, comme le montre la figure 1a, la largeur nominale L de la face supérieure 8 de la barre 7 est supérieure à la largeur l de la nervure 2 au niveau de son ouverture.
  • La figure 1b montre la toiture dans son état achevé. Les barres d'absorption acoustique 7 sont alors enfoncées dans les nervures 2 de manière telle que leur face supérieure 8 est disposée sensiblement dans le plan des plages planes 3 et une couche 9 d'un matériau d'isolation thermique formant pare-vapeur, tel que des panneaux isolants en verre cellulaire du type "FOAMGLASS", recouvre l'ensemble du support 1. Les panneaux constituant la couche 9 sont collés à la fois aux plages 3 et aux faces supérieures 8 des barres 7 au moyen de bitume chaud 13 ou de toute autre colle appropriée.
  • La toiture est complétée par un revêtement d'étanchéité 10 constitué de préférence par une membrane à base de bitume collée sur la couche 9 au moyen de bitume chaud. En variante, d'autres types de membranes d'étanchéité peuvent être collés sur la couche 9, avec du bitume chaud ou une autre colle appropriée suivant que ces membranes sont ou non compatibles avec le bitume.
  • Pour réaliser la toiture représentée à la figure 1b, les barres rigides d'absorption acoustique 7 sont d'abord mises en place dans les nervures 2, sur toute la longueur de celles-ci, dans la position représentée à la figure 1a. Les barres 7, qui sont constituées d'un matériau rigide mais relativement tendre, sont ensuite enfoncées à force dans les nervures 2 par tout moyen approprié, par exemple au moyen d'un rouleau de poids convenable et de longueur suffisante pour reposer à ses extrémités sur deux plages 3 adjacentes, que l'on fait rouler sur les barres 7, ce qui a pour effet d'enfoncer celles-ci en alignant la face supérieure 8 des barres 7 avec les plages 3.
  • Cette opération extrêmement simple, qui assure l'obturation hermétique des nervures 2, ne nécessite aucun soin particulier et peut être conduite très rapidement. Elle est beaucoup moins coûteuse que la technique antérieure qui consistait à poser les barres rigides en appui contre le fond des nervures puis à obturer toutes les ouvertures des nervures au moyen de bandes adhésives.
  • A l'issue de cette opération d'enfoncement à force, les barres rigides 7 se trouvent donc fixées dans la position voulue par l'effet de coincement procuré, d'une part, par la différence entre les largeurs L et l, d'autre part par la différence entre l'ouverture du V des barres 7 et celle des nervures 2. Comme le montre la figure 1b, l'écrasement des deux angles latéraux supérieurs des barres 7 contre la partie supérieure des deux flancs 6 dans la zone 11 a pour effet d'assurer une excellente étanchéité au niveau de la jonction entre la face supérieure 8 des barres 7 et les plages 3, que les flancs 6 soient ou non perforés dans les zones 11.
  • Les panneaux constituant la couche d'isolation thermique 9 peuvent ensuite être collés sans précaution particulière sur le support 1, soit en enduisant la totalité de celui-ci de bitume chaud, soit en immergeant partiellement les panneaux dans un bain de bitume et en les appliquant ensuite sur le support 1. Dans l'un ou l'autre cas, la fermeture étanche des nervures 2 par les barres 7 empêche les coulures de bitume vers l'intérieur des nervures 2. Pour finir, le revêtement d'étanchéité 10 est collé contre la couche d'isolation thermique 9.
  • Une fois la toiture achevée, le collage des barres 7 contre la couche d'étanchéité 9 formant pare-vapeur empêche la formation d'une lame d'air dans laquelle pourraient se produire des condensations. Par ailleurs, la géométrie des barres 7 et des nervures 2 fait que, en dehors des zones 11, les flancs 6 et le fond 4 sont espacés des barres 7 qui se trouvent ainsi parfaitement ventilées.
  • Les figures 2a et 2b illustrent une variante de réalisation dans laquelle les barres rigides 7 ont en section transversale une forme trapézoïdale au lieu de triangulaire et les flancs 6 des nervures 2 présentent chacun un pli longitudinal de raidissement 12. Ainsi, les nervures 2 présentent une partie inférieure plus étroite susceptible d'assurer, soit un simple guidage de la partie inférieure des barres rigides 7, soit également leur coincement au niveau des plis de raidissement 12 lors de leur enfoncement à force dans les nervures 2. Comme dans le mode de réalisation des figures 1a et 1b, l'écrasement des angles latéraux supérieurs des barres 7 dans la zone 11 assure la fermeture étanche des nervures 2.
  • Bien entendu, il est également possible de combiner des barres rigides 7 ayant une section triangulaire selon la forme de réalisation des figures 1a et 1b avec des nervures 2 présentant des plis de raidissement 12 dans leurs flancs 6 conformément au mode de réalisation des figures 2a et 2b. Pour une largeur de l'ouverture l et une hauteur données des nervures, les barres 7 de section triangulaire ont une masse moins importante que dans le cas d'une section trapézoïdale, mais la découpe des barres s'en trouve facilitée et les chutes sont réduites.
  • L'invention permet de faciliter sensiblement la mise en oeuvre d'une toiture à performances thermique et acoustique élevées, et ceci par des moyens particulièrement simples. On notera que la solution qui consisterait à prévoir des barres rigides 7 de dimensions parfaitement ajustées aux nervures 2 de manière que, par simple pose des barres dans les nervures, la face supérieure 8 des barres se trouve placée dans le plan des plages 3 serait pratiquement irréalisable compte tenu des tolérances admises pour la fabrication de tels éléments de toiture et ne procurerait pas une étanchéité satisfaisante contre les coulures de bitume vers l'intérieur des nervures.
  • Il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et l'on pourrait les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. C'est ainsi, par exemple, que :
    • les nervures et les barres rigides d'absorption acoustique peuvent avoir en section transversale d'autres formes que celles décrites ci-dessus ;
    • dans la mesure où le matériau constituant les barres rigides 7 est suffisamment tendre, l'enfoncement des barres dans les nervures peut être assuré directement par la pression exercée sur les panneaux d'isolation thermique lors de leur collage au bitume sur le support nervuré.

Claims (10)

  1. Toiture thermiquement isolante à absorption acoustique comprenant :
    - un support nervuré dont les nervures ouvertes vers le haut ont des flancs perforés et sont reliées par des plages,
    - des éléments d'absorption acoustique constitués de barres rigides emplissant au moins partiellement chaque nervure dudit support,
    - une couche d'un matériau d'isolation thermique formant pare-vapeur recouvrant ledit support et collée par sa face inférieure auxdites plages, et
    - un revêtement d'étanchéité recouvrant la face supérieure de la couche d'isolation thermique, caractérisée en ce que lesdites barres d'absorption acoustique rigides (7) sont montées à force dans lesdites nervures (2) dans une position telle que leur face supérieure (8) est disposée sensiblement dans le plan desdites plages (3) et obture hermétiquement l'ouverture desdites nervures (2).
  2. Toiture selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face inférieure de la couche d'isolation thermique (9) est collée à la face supérieure (8) desdites barres d'absorption acoustique 7.
  3. Toiture selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que lesdites barres rigides (7) ont une section transversale conjuguée de celle desdites nervures (2) et sont fixées dans ladite position par effet de coincement.
  4. Toiture selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdites nervures (2) et lesdites barres rigides (7) ont une section transversale en forme générale de V, lesdites barres rigides (7) présentant un V plus ouvert que celui desdites nervures (2).
  5. Toiture selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdites barres rigides (7) sont fixées dans ladite position par coincement au niveau (11) de l'ouverture desdites nervures (2).
  6. Toiture selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que lesdites nervures (2) présentent dans chacun de leurs flancs (6) au moins un pli de raidissement longitudinal (12) et en ce que lesdites barres rigides (7) sont fixées par coincement dans ladite position au niveau desdits plis de raidissement (12).
  7. Toiture selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que l'extrémité inférieure des barres rigides est espacée du fond (4) desdites nervures (2).
  8. Toiture selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que les flancs (6) desdites nervures sont perforés sensiblement sur la totalité de leur hauteur.
  9. Toiture selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que lesdites nervures (2) ont en section transversale sensiblement la forme d'un trapèze dont la petite base constituant le fond (4) des nervures (2) est perforée.
  10. Toiture selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que lesdites barres rigides (7) ont une section transversale sensiblement de forme trapézoïdale.
EP94400588A 1993-03-22 1994-03-17 Toiture thermiquement isolante à absorption acoustique Withdrawn EP0617181A1 (fr)

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