Cahier Technique Bloc ISOSTAL

CAHIER TECHNIQUE
A. DESCRIPTION
1. Principe et domaine d’emploi
Désignation commerciale du procédé : Bloc
ISOSTAL
Nom et adresse du fabricant : INNOMUR
Siège social : Lieu-dit Aspres – 48000 CHASTEL-NOUVEL
Bureau et atelier : 12, rue de la draine – ZAE du Causse d’Auge – 48000 MENDE
Description succincte du procédé : Le bloc ISOSTAL est un bloc à bancher pour construire les murs porteurs
d’une maison, composé d’une ossature en bois moulé, assemblée par 4 écarteurs, eux aussi en bois moulé.
Sur une face est collé un isolant polystyrène qui fait office d’isolation extérieure. Sur l’autre face, l’ossature
support du parement intérieur, également en bois moulé, est déjà intégrée.
Les façades et les écarteurs sont fabriqués par l’usine ENGELVIN, leader européen de bois moulé, et sont
directement livrés dans nos ateliers. De la même manière, l’isolant extérieur est fabriqué par Knauf Industries.
Nous réalisons dans nos ateliers l’assemblage des éléments du bloc et le collage de l’isolant extérieur. Nous
livrons donc sur chantier le bloc prêt à être utiliser, qui dispose de ses 3 fonctions : mur porteur, isolation
extérieure, ossature du parement intérieur.
La réalisation du mur se fait sur chantier par emboitement et clipsage des blocs entre eux. Un béton est coulé
entre les façades pour assurer la portance et l’inertie du mur.
Description précise du domaine d’emploi revendiqué et des points singuliers visés : Le bloc ISOSTAL est
adapté pour la construction de maisons individuelles.
Tous les types de murs porteurs peuvent être réalisés avec le bloc ISOSTAL, à l’exception des murs enterrés et
des murs en arrondi. Les murs de refend peuvent également être réalisés avec le bloc ISOSTAL sans isolant.
Le système constructif bloc ISOSTAL peut être utilisé dans toutes les régions. Il est en effet adapté pour
répondre aux normes parasismiques.
Tous les styles architecturaux et les particularités régionales sont réalisables avec le bloc ISOSTAL.
2.Eléments constitutifs du procédé
2.1 Définition des produits constituant le kit
Chaque bloc ISOSTAL est composé de deux façades en bois moulé, de dimension 600 x 330 mm, assemblées entre
elles par quatre écarteurs : deux en haut et deux en bas. Ils servent à maintenir les deux façades, de manière à
obtenir un parallélépipède rectangle. Sur la face extérieure est collée une couche isolante de polystyrène expansé
de 160 mm d’épaisseur. Du côté intérieur, le bloc est pré-aménagé avec une ossature, elle aussi en bois moulé, qui
permet la fixation du parement intérieur. L’espace intérieur entre les deux façades, d’une épaisseur de 150 mm,
permet le coulage du béton qui assure la portance et l’inertie du bâtiment. Les écarteurs sont dotés d’une rainure
horizontale ainsi que d’une ouverture verticale capables de maintenir fermement les ferraillages.
Le bois moulé est un matériau composite permettant par la technique du moulage de réaliser des pièces
possédant d’excellentes caractéristiques mécaniques. Il est constitué à 92 % de copeaux de bois vierge en
provenance des résineux locaux et 8 % de liant.
Le bois moulé à de nombreux avantages :
•
Précision dimensionnelle
•
Reproductibilité
•
Durée de vie
•
Résistance mécanique et chimique
•
Traitement thermique
•
100 % recyclable
•
Economiquement concurrentiel
Le polystyrène expansible, matière première, obtenu par polymérisation du styrène et d’un agent d’expansion
le pentane, subit une pré-expansion, phase déterminante dans le process de moulage. Sous l’action de la
vapeur, les billes expansées vont alors grossir de 50 fois leur volume d’origine et vont se doter d’une structure
alvéolaire composée de 98% d’air.
Le polystyrène utilisé à une masse de 25 kgs / m3 et un lambda de 0,034 w/m.°C
Le système constructif comprend également des coffres de volet roulant en polystyrène et des appuis de
baies en polyuréthane. Les linteaux sont réalisés avec des agglos courants équipés d’un habillage en sous
face.
2.2 Définition des matériaux des produits constituant le kit
Les façades en bois moulé du bloc ISOSTAL sont pressées à une densité de 900 kgs/m3. Les écarteurs ont quant
à eux une densité de 1 Tonne/m3. Ces densités lui confèrent une résistance à la flexion, à la compression et à
l’arrachement plus importantes que l’aggloméré, le contreplaqué ou le bois plein.
Le bois moulé est mis en forme, à chaud (200°), dans des moules sous haute pression (1500 T/m2), ce qui en
fait un matériau hydrofuge et très résistant. Il n’y a donc pas de risques de dégradation dans le temps. Il est
écologique, 100 % recyclable et compostable.
Du fait de sa forte densité, il participe à la performance acoustique du bloc. Cette qualité le protège contre
les attaques des différents parasites du bois.
La « cuisson » du bois moulé lors du pressage le rend inerte à toute émission de solvants organiques résiduels,
de composés organiques volatils ou de formaldéhyde.
2.3 Description de la gamme des blocs
Trois types de blocs constituent le système constructif bloc ISOSTAL.
- Le bloc courant, de dimension 600 x 330 mm et d’épaisseur totale de 358 mm.
- Le bloc d’angle, de dimension 630 x 330 mm et d’épaisseur totale de 358 mm.
- Le bloc de refend, sans isolant, de dimensions 600 x 330 mm
Tous les blocs sont réversibles, ne comportant ni haut, ni bas.
Les blocs sont recoupables pour s’adapter aux dimensions du bâtiment. Ces coupes sont réalisées dans nos
ateliers, suivant le plan de calepinage fourni au client.
3 Fabrication et contrôles
3.1
Fabrication des produits
*Les éléments en bois moulé du bloc ISOSTAL sont fabriqués à partir de copeaux résineux issus des forêts
lozériennes. Les copeaux sont triés, calibrés et séchés pour obtenir un taux d’hygrométrie de 5 %. Ils sont
ensuite mélangés à la colle puis acheminés jusqu’aux moules montés sur presse. Ce mélange est uniformément
réparti dans le moule puis pressé à 1500 T/m3. Cette pression est maintenue pendant 2 minutes. Dans le même
temps, le moule est chauffé à 200° pour « cuire » le produit. Un système d’éjecteur permet le démoulage
automatique et l’évacuation de la pièce. Cette opération est réalisée par notre partenaire, la société Engelvin
BM, leader européen du bois moulé et basé en Lozère.
Les différents éléments, façades et écarteurs, sont ensuite transférés dans nos ateliers pour procéder à leur
assemblage.
*Le polystyrène est fabriqué par notre partenaire Knauf Industries, dans la région grenobloise. Les isolants de
façade, 600 x 330 x 160 mm, sont réalisés par découpage au fil chaud. Les bouchons d’angle et de jambage
sont réalisés par moulage.
Les pièces d’isolants sont transférées dans nos ateliers pour être collées sur les façades en bois moulé.
*La colle utilisée pour le collage du polystyrène sur le bois moulé est une colle synthétique en phase aqueuse
fabriquée et diffusée par STO. Elle est particulièrement adaptée pour le collage de panneaux isolants sur des
supports peu absorbants, ce qui est le cas du bois moulé.
Nos ateliers sont situés à Mende, au milieu des forêts lozériennes.
3.2 Contrôle qualité
Les contrôles de fabrication chez nos partenaires sont prédéfinis : contrôles visuels, tolérances dimensionnelles,
aspect, densité…
Au cours de l’assemblage dans nos ateliers, un contrôle particulier de l’équerrage du bloc est réalisé.
4 Conception et calculs
4.1 Définition des tâches
L’origine du projet est le fruit de la réflexion imposée par la nouvelle réglementation thermique, combinée aux
problématiques rencontrées sur les chantiers pendant 30 ans. Comment démocratiser l’isolation par l’extérieur,
élément indispensable à la bonne performance thermique d’une maison, alors que celle-ci souffre d’un déficit
«prix» dans l’esprit des consommateurs et d’un réel manque de savoir-faire de pose chez les artisans ?
Le bloc ISOSTAL trouve son origine dans les obligations nées du grenelle de l’environnement et déclinées dans la
Réglementation Thermique 2012. Comment construire rapidement, à coût maîtrisé tout en favorisant le meilleur
confort thermique et acoustique? La solution d’avenir I.T.E. (Isolation Thermique par l’Extérieur) et l’utilisation du
bois moulé, matériau local écologique à fort potentiel, s’avéraient incontournables.
Durant le premier semestre 2012, les premières études du système constructif bloc ISOSTAL sont réalisées par
le concepteur. Une demande de brevet est déposée en juin 2012. Elle sera complétée, en juin 2013, par une
demande d’extension européenne. Dès l’automne 2012, une étude de marché est réalisée par la société Abso
Conseil. Celle-ci s’avérant prometteuse, une étude technique spécifique au bois moulé est réalisée en partenariat
avec le bureau d’étude d’Engelvin BM. Parallèlement, les études sur l’isolant polystyrène sont réalisées avec
Isobox Insulation puis avec Knauf Industries.
En juillet 2013, l’entreprise INNOMUR est créée afin d’assurer le développement technique et commercial du bloc
ISOSTAL.
Sollicité en mars 2013, le CSTB nous fourni en octobre une étude ID+ développement. Ce dossier énumère les
éléments de preuve à apporter dans le cadre d’une demande d’ATE.
Durant toute cette phase de conception, le porteur du projet est accompagné par Lozère Développement, membre
du réseau Synersud, ainsi que par Transfert LR, l’agence régionale de l’innovation du Languedoc-Roussillon.
Depuis l’automne 2014, l’entreprise INNOMUR est accompagnée par la SOCOTEC Montpellier dans le cadre d’une
Enquête de Technique Nouvelle et pour la réalisation du cahier des charges du procédé.
4.2 Performances thermiques
* Pour un isolant polystyrène de 160 mm : R= 5.00 m2.°c/w
4.3 Performances acoustiques
Le système Bloc Isostal permet de satisfaire à la réglementation en matière d’isolement contre les bruits de
l’espace extérieur. L’utilisation du procédé en mur séparatif de logement requiert une étude particulière.
5 Mise en œuvre
5.1 Phasage de la mise en œuvre des blocs
- Mise en œuvre du premier rang : Le premier rang est posé sur la fondation ou le plancher nivelé. Afin de
rattraper les imperfections de niveau de l’assise, le premier rang sera scellé avec un mortier-colle hydrofuge.
Cette opération doit être réalisée avec le plus grand soin pour obtenir un rang parfaitement de niveau et
permettre l’emboitement à sec et le clipsage des rangs suivants. Le nivellement de ce premier rang à l’aide
d’un niveau laser est conseillé. Les angles de la façade la plus longue seront posés en premier. Les jambages
des portes ou portes fenêtres seront ensuite positionnés. Il convient ensuite de progresser vers le milieu de
la longueur en emboitant les blocs les uns aux autres sans joint vertical, en suivant le plan de calepinage.
CARNET DE DETAIL
BLOC ISOSTAL
Dans le cas d’un mur nécessitant un ferraillage, des attentes auront préalablement été laissées dans l’axe du
1/10 ème
mur porteur.
Pied de mur
38,1
38,1
13
1
1
9
9
15mini
≥ 1%
2
> 25 mm
33
13
- Placement des barres d’armature : Les sections des ferraillages seront conformes aux études préalablement
réalisées par un concepteur qualifié. Les barres d’armature horizontales sont installées dans les encoches
prévues à cet effet sur les écarteurs, permettant
leur positionnement dans l’axe du mur et leur
maintien. Les barres horizontales sont installées
après montage de chaque rang, créant ainsi une
trame horizontale tous les 33 cm. Les barres
verticales sont positionnées dans les lumières
des écarteurs avant le coulage. Suivant les
préconisations de l’étude béton, elles pourront
être espacées de 30 cm ou 60 cm.
- Mise en œuvre du deuxième rang : Il convient
de commencer le second rang par le même
coin que le premier rang. Les agglos d’angles seront inversés, afin de créer un décalage des joints verticaux.
L’emboitement sur le rang inférieur se fait grâce aux ergots horizontaux. On emboite en premier la face
intérieure de l’agglo, puis on bascule ce dernier pour emboiter la façade extérieure. Les agglos courants
suivants seront emboités de la même façon puis décalés pour assurer l’emboitement vertical avec l’agglo
précédent.
- Mise en œuvre des rangs suivants : Les assises successives sont empilées à sec. Les rangs suivants sont
montés à l’identique du deuxième rang. Les premiers, troisièmes, cinquièmes… rangs doivent être identiques,
de même que les deuxièmes, quatrièmes, sixièmes… rangs.
CARNET DE DETAIL
BLOC ISOSTAL
- Ajustement en longueur : l’ajustement du mur en longueur se fait par un bloc prédécoupé en atelier. On
évitera, dans la mesure du possible, les coupes dans les agglos d’angles ou de jambages.
Liaisons d'angles et refend
- Coulage du béton : Il est recommandé de ne pas excéder une hauteur de coulage de plus d’1m301/10
à la fois,
ème
soit 4 rangs de blocs. Le coulage sera réalisé par couches successives sur tout le périmètre de la construction.
Le béton peut contenir un adjuvant ou un plastifiant pour permettre la mise en œuvre par écoulement libre.
Une aiguille vibrante pourra être utilisée avec soin afin d’obtenir une bonne répartition et un bon enrobage
1 bis
16
16
1
50
21
21
22
20
13
31
1
50
1
14
22
5
des armatures. Le béton sera de classe C25/30 selon la norme NF EN 206-1 avec un dosage de ciment de 350
3
kgs/m
. DE DETAIL
CARNET DE DETAIL
BLOC ISOSTAL
CARNET
BLOC ISOSTAL
Détailbloc
sur fermette
1/10de
èmefaçon à obtenir
Détailune
sur rigidité
charpente
traditionnelle
1/10 sans
ème
- Etayage : Le système
ISOSTAL est conçu
suffisante
du mur coffrant
41
40
37
36
35
30
34
14
33
34
13
14
36
13
19
1
31
39
38
33
18
9
27
1/ bloc ISOSTAL,
....
8/ pièce d'appuis et de calage,
9/ sous enduit, trame de verre, sous enduit, enduit de finition,
10/ profilé goutte d'eau de menuiserie,
11/ isolant d'appuis haute densité,
12/ appuis en tôle prélaqué ép 20/10 avec retour latéral,
13/ plaque de BA13, fermacell etc...,
14/ plâtre ou plaque de plâtre,
15/ menuiserie à âme isolante (porte d'entrée),
étayage complémentaire.
1
18/ chape,
19/ revêtement de sol collé,
31/ vide technique 28 mm,
32/ seuil PMR,
33/ film pare-vapeur (étanchéité à l'air)
34 / support fourrure support plaque BA 13,
35/ habillage sous face débord, 1/ bloc ISOSTAL,
36/ bandeau bois,
....
37/ isolant en 2 couches,
8/ pièce d'appuis et de calage,
27
- Jonction façade / refend : Des blocs refends sans isolant sont également proposés dans le système constructif
film pare-vapeur
(étanchéité
à l'air) /
bloc ISOSTAL. Le montage et le coulage se feront de façon identique aux blocs de33/façade.
La liaison
façade
9
34 / support fourrure support plaque BA 13,
35/ habillage sous face débord,
refend pourra se faire de deux façons :
9/ sous enduit, trame de verre, sous enduit, enduit de finition,
14/12/2014
10/ profilé
goutte d'eau de menuiserie,
11/ isolant d'appuis haute densité,
12/ appuis en tôle prélaqué ép 20/10 avec retour latéral,
13/ plaque de BA13, fermacell etc...,
14/ plâtre ou plaque de plâtre,
18/ chape,
36/ bandeau bois,
37/ isolant en 2 couches,
38/ isolant
entre panne 240 mm
envir,
1) Soit après coulage des murs de façade
par scellement
chimique
39/ isolant entre chevron 60 mm envir,
de goujons à chaque rang d’agglos. 40/ écran de sous toiture,
41/ liteau et contre liteau,
19/ revêtement de sol collé,
2)31/Soit
réalisant
vide en
technique
28 mm, une lumière dans les agglos de façade au droit
10
14/12/2014
du mur de refend pour permettre la liaison béton / ferraillage.
Dans ce cas, le coulage du mur de refend sera réalisé en même
temps que celui de la façade.
- Jonction façade / toiture : La connexion du mur et de la toiture
est réalisée par scellement d’équerres ou de sabots métalliques
dans le béton du mur. La charpente, qu’elle soit traditionnelle ou
par fermettes, est ensuite vissée à ces éléments métalliques.
- Pointes de pignons : Les blocs coffrants standards sont posés
en débord de la pente du toit. Le pignon est ensuite coulé suivant
la pente désirée. Après séchage du béton, les agglos débordants
sont recoupés à l’aide d’une scie sabre.
- Linteaux : Les linteaux sont réalisés à l’aide de blocs
courants assemblés à la dimension de l’ouverture. Dans
le cas de volets battants ou coulissants, une sous face est
rapportée et vissée pour confectionner un linteau coffrant
monolithe. Dans le cas de la présence d’un coffre de volet
roulant, le linteau est réalisé avec des blocs courants posés
sur ce coffre. Des suspentes métalliques seront rapportées
pour liaisonner le coffre au linteau. Dans les deux cas,
l’armature sera positionnée à l’intérieur des agglos courants
formant linteau.
CARNET DE DETAIL
BLOC ISOSTAL
COUPE horizontale
2
1
1 bis
4
1
16
17
2,8
1,3
2
- Plancher intermédiaire : Les blocs de
façade seront empilés sur une hauteur
dépassant le niveau du plancher. Le béton
des murs sera coulé jusqu’au niveau de
l’arase inférieure du plancher intermédiaire.
Après traçage des poutrelles suivant le
plan de pose du fabricant, des lumières
seront découpées sur la face intérieure de
l’agglo, de façon à ancrer ces poutrelles
dans le mur porteur. Après la pose des
hourdis et du ferraillage, le plancher et
les chainages périphériques seront coulés
d’un seul tenant. Les élévations du mur de
l’étage se feront de manière classique, par
emboitement des agglos sur le dernier rang
d’agglos formant chainage du plancher.
1/20 ème
38,1
3
5
22
13
7
20
1/ bloc ISOSTAL standard,
1 bis/ bloc ISOSTAL d'angle,
2/ bloc LINTOSTAL formant linteau,
3/ LINTEAU B.A. coulé en place,
4/ bloc COFROSTAL formant coffre de volet roulant,
5/ joint imprégné précomprimé + joint à la pompe,
6/ dormant de menuiserie,
7/ ouvrant de menuiserie,
8/ pièce d'appuis et de calage,
9/ sous enduit, trame de verre, sous enduit, enduit de finition,
10/ profilé goutte d'eau de menuiserie,
11/ isolant d'appuis haute densité,
12/ appuis en tôle prélaqué ép 20/10 avec retour latéral,
5
7
6
20
21
13/ plaque de BA13, fermacell etc...,
14/ enduit plâtre ou plaque de plâtre type BA13,
15/ menuiserie à âme isolante (porte d'entrée),
16/ pièce de calage,
17/ isolant,
18/ chape,
19/ revêtement de sol collé,
20/ équerre de fixation,
21/boitier électrique prof max 40 mm,
22/ gaine électrique diam 20 à 25mm,
3
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- Réalisation des baies : Des blocs jambages permettent la réalisation des tableaux des ouvertures en
assurant la continuité de l’isolation extérieure. Des appuis isolants en mousse de polyuréthane sont scellés
sur le dernier rang d’allège. Les châssis sont installés au nu intérieur du mur pour permettre une ouverture à
180°. Les dormants sont fixés directement sur le bloc ISOSTAL à l’aide d’équerres et de vis à bois tous les 33
cm, soit à chaque joint de bloc. L’installation des dormants de menuiserie se fera en positionnant les joints
d’étanchéité selon les règles de l’art.
- Acrotères : Les remontées d’acrotère sont réalisées de manière classique par emboitement des blocs
jusqu’au niveau souhaité. L’isolation de l’intérieur et de la tête de l’acrotère sera réalisée par l’étancheur. Une
protection de la tête de l’acrotère par couvertine métallique est recommandée. Dans le cas d’une terrasse
accessible, le garde-corps sera scellé dans le mur béton avant réalisation des finitions.
- Parois enterrées : Le système bloc ISOSTAL n’est pas préconisé pour la réalisation de parois enterrées.
- Points singuliers : Les réservations pour les pénétrations de service se feront par carottage au diamètre
approprié après coulage du béton.
Les objets lourds seront fixés par scellement chimique ou par chevillage dans le béton.
Du fait de la présence d’un vide technique côté intérieur, aucune saignée ou rainurage n’est à réaliser dans le
mur pour le passage des différents réseaux.
6 Finition
6.1 Revêtement intérieur
- La contre-cloison intérieure en plaque de plâtre de 13 mm sera vissée directement sur l’ossature en bois
moulé. Ces ossatures sont espacées de 300 mm, ce qui correspond à un sous multiple de la dimension des
plaques de plâtre.
D’autres finitions peuvent être appliquées sur ces ossatures, en tenant compte des prescriptions de leur
fabricant.
6.2 Revêtement extérieur
Les revêtements extérieurs sont appliqués directement sur l’isolant polystyrène, suivant les prescriptions
des fabricants. Les enduits utilisés sont des enduits minces appelés revêtements plastiques épais (RPE). Un
nettoyage et un ponçage du PSE sera réalisé de façon à obtenir une surface propre et parfaitement plane.
Une mousse expansive sera éventuellement appliquée sur les parties de polystyrène dégradées.Une couche
d’enduit de base sera appliquée afin de noyer un grillage d’armature en fibre de verre. Après séchage, la
couche d’enduit de finition sera appliquée à la spatule en lui donnant l’aspect désiré.