Chapitre 8 Matériaux de construction pour laboratoires médicaux intelligents
Section 1 Classification des matériaux de revêtement mural et de surface
Parce que la construction de laboratoires médicaux est coûteuse, ils ne doivent pas être édifiés dans un esprit de compétition ou de rivalité. La conception rationnelle doit reposer sur une évaluation complète des principales utilisations du laboratoire, des indicateurs de performance fondamentaux, des exigences en matière de biosécurité et de l’objectif pour lequel le laboratoire est construit. Nous présentons ci-dessous une introduction complète aux matériaux couramment utilisés dans la construction de laboratoires.
I. Panneaux sandwich en acier revêtu de couleur
Les substrats des tôles d’acier revêtues de couleur sont des substrats laminés à froid, des substrats galvanisés à chaud et des substrats électrogalvanisés. Les types de revêtement se répartissent en polyester, polyester modifié au silicium, chlorure de polyvinylidène et plastisol. La finition de surface des tôles d’acier revêtues de couleur peut être divisée en tôles revêtues, tôles gaufrées et tôles imprimées. Dans l’industrie de la construction, elles sont principalement utilisées pour les toits, les murs et les portes de bâtiments industriels et commerciaux tels que les usines à structure en acier, les aéroports, les entrepôts et les installations de stockage frigorifique. La différence entre l’acier revêtu de couleur et l’acier plastique (acier-PVC) réside dans la composition des matériaux ; un aimant adhère à l’acier revêtu de couleur.
Les cloisons en panneaux sandwich en acier revêtu de couleur sont employées dans le domaine des salles blanches : projets de salles blanches de classe 100 000 à 300 000, projets de salles blanches GMP, salles d’opération propres d’unités de soins intensifs (USI), installations industrielles propres et laboratoires de haute précision. Dans les laboratoires médicaux, les laboratoires BSL-2 renforcés (à pression négative) sont tenus par les codes et normes pertinents d’utiliser sans exception des panneaux sandwich en acier revêtu de couleur pour les cloisons ; même les murs en brique apparente existants doivent être revêtus d’une couche de panneaux sandwich en acier revêtu de couleur. Par conséquent, la consommation de panneaux sandwich en acier revêtu de couleur dans les laboratoires médicaux est assez importante.
1. Classification des panneaux sandwich en acier revêtu de couleur
1.1 Panneaux sandwich en acier revêtu de couleur à âme en mousse
Le panneau sandwich en acier revêtu de couleur à âme en mousse est un matériau organique qui présente les caractéristiques d’isolation thermique, de légèreté et d’installation pratique. Il a été largement utilisé ces dernières années. Son inconvénient est que ce type de panneau brûle extrêmement facilement et ne satisfait pas aux exigences nationales en matière de protection contre l’incendie. Il n’est pratiquement plus employé dans la construction de laboratoires, comme le montre la Fig. 8-1.
Fig. 8-1 Panneau sandwich en acier revêtu de couleur à âme en mousse
1.2 Panneaux sandwich en acier revêtu de couleur à âme en laine de roche
Le panneau sandwich en acier revêtu de couleur à âme en laine de roche est un nouveau type de panneau résistant au feu, doté de la meilleure performance incendie de la famille des panneaux sandwich en acier revêtu de couleur. Il est fabriqué à partir de roche naturelle, de scories de minerai de fer de haut fourneau et d’autres matières premières, qui sont fondues à haute température et étirées en fibres, puis durcies et mises en forme. Les panneaux sandwich en acier revêtu de couleur à âme en laine de roche satisfont aux exigences de protection contre l’incendie de second niveau pour les installations industrielles propres, et constituent le panneau décoratif structurel idéal pour les plafonds suspendus intérieurs et les bâtiments préfabriqués. Il présente une résistance au feu de 600 ℃ et atteint la classe de résistance au feu A, une performance que le polystyrène et le polyuréthane ne peuvent pas égaler. Son matériau de cœur est de la laine de roche incombustible, comme le montre la Fig. 8-2.
Avantages du produit
1.2.1 Excellente performance incendie : les matières premières, le procédé de production et la formulation utilisés pour les panneaux sandwich en laine de roche leur confèrent une très bonne performance de résistance au feu. Les essais montrent que leur capacité de résistance au feu dépasse 1000 ℃.
1.2.2 Bonne isolation thermique : la performance d’isolation thermique des panneaux sandwich en laine de roche se base sur la conductivité thermique de la laine de roche, égale à 0,043 W/m·K, et est calculée proportionnellement à l’épaisseur du cœur en laine de roche.
1.2.3 Effet remarquable d’isolation thermique et d’absorption acoustique : les panneaux sandwich en laine de roche atténuent considérablement la transmission du bruit.
Fig. 8-2 Panneau sandwich en acier revêtu de couleur à âme en laine de roche
1.3 Panneaux sandwich en polyuréthane
Le panneau sandwich en polyuréthane est également appelé panneau composite en polyuréthane, panneau sandwich en polyuréthane ou panneau sandwich en PU. Il est constitué de deux tôles d’acier revêtues de couleur (supérieure et inférieure) entre lesquelles se trouve du polyuréthane expansé. C’est actuellement l’un des matériaux de construction les plus largement utilisés dans le secteur du bâtiment, offrant une bonne isolation thermique, une bonne isolation contre la chaleur et une bonne isolation acoustique ; le polyuréthane additionné de matériaux ignifugés ne favorise pas la combustion. En raison de sa bonne résistance au feu et à l’humidité, il est également souvent utilisé comme matériau d’âme pour l’étanchéité des bords des panneaux composites d’autres matériaux. Les panneaux composites à bords étanchéifiés au polyuréthane utilisent des tôles d’acier revêtues de couleur de haute qualité comme matériaux de parement, de la laine de roche continue ou de la laine de verre comme matériau d’âme, et du polyuréthane expansé rigide haute densité comme remplissage des rainures et languettes. Ils sont fabriqués par expansion et durcissement sous haute pression, pose automatique de laine dense, puis formage et laminage contrôlés par une presse à double bande extra-longue. Comparés aux matériaux d’enveloppe traditionnels à laine suspendue, ils offrent une meilleure protection contre le feu et une meilleure isolation thermique, des performances plus durables, une installation pratique et une apparence élégante. Les industries électronique et pharmaceutique se développent rapidement, et les procédés de fabrication de ces secteurs nécessitent tous des environnements de production présentant un haut degré de propreté. Comme le parement revêtu de couleur des panneaux sandwich en polyuréthane n’accumule pas facilement la poussière, est facile à nettoyer et comporte peu de joints, ces panneaux sandwich sont largement utilisés comme matériaux de murs intérieurs et de plafonds dans les environnements de production et de travail soumis à des exigences de propreté. Leurs applications couvrent de nombreux secteurs, notamment la production de fournitures médicales et de produits pharmaceutiques, ainsi que les salles d’opération médicales, comme le montre la figure 8-3.
Caractéristiques de performance du produit
1.3.1 Faible conductivité thermique. Les panneaux sandwich/composites en polyuréthane présentent une faible conductivité thermique et une bonne isolation thermique ; ce sont actuellement les meilleurs matériaux d’isolation thermique. 1.3.2 Forme de panneau attrayante et installation pratique. 1.3.3 Bonne résistance au feu des panneaux sandwich en polyuréthane. 1.3.4 Les panneaux sandwich en polyuréthane sont non toxiques et inodores. 1.3.5 Large plage de températures d’utilisation. 1.3.6 Imperméables et résistants à l’humidité.
1.4 Panneaux en tôle d’acier revêtue de couleur sandwich en laine de verre et mousse phénolique
Les panneaux en tôle d’acier revêtue de couleur sandwich en laine de verre et mousse phénolique sont légèrement plus chers que les panneaux en tôle d’acier revêtue de couleur en mousse et laine de roche. Le matériau en mousse phénolique est un produit expansé rigide organique polymère à feuille d’aluminium, fabriqué par expansion de résine phénolique thermodurcissable. Il est léger, résistant au feu, ne brûle pas au contact d’une flamme nue, est sans fumée, non toxique et ne goutte pas. Il présente une large plage de températures d’utilisation (-196 à +200 ℃) et ne rétrécit pas ni ne devient cassant dans des environnements à basse température. Il présente les avantages d’une bonne résistance au feu, d’une bonne isolation thermique, d’une bonne isolation contre la chaleur, d’une bonne isolation acoustique, d’une forte capacité de charge, d’un poids léger et d’un caractère écologique, d’un bon rapport économie-esthétique et d’une construction rapide. Il convient aux murs extérieurs et aux cloisons intérieures de bâtiments tels que les bâtiments temporaires, les structures en acier, les salles blanches et les chambres froides, comme le montre la figure 8-4.
Figure 8-3 Panneau sandwich en polyuréthane
Figure 8-4 Panneau en tôle d’acier revêtue de couleur sandwich en laine de verre et mousse phénolique
1.5 Panneau en verre-magnésium
Le panneau verre-magnésium est un panneau en acier prélaqué à base d’oxyde de magnésium de haute gamme et de grande qualité. Contrairement aux panneaux de qualité inférieure qui causent fréquemment des problèmes d’ingénierie sur le marché, sa haute gamme et sa grande qualité se reflètent dans sa densité optimale : il n’absorbe jamais l’humidité ni ne présente d’efflorescence d’halogénure, il possède une résistance élevée et une bonne ténacité, il est léger et facile à travailler, et il est écologique et sûr ; c’est la meilleure qualité de panneau ignifugé inorganique. Certaines de ses propriétés physiques supérieures sont difficiles à remplacer par les panneaux de silicate de calcium et les panneaux de gypse. Procédé de fabrication : le panneau verre-magnésium utilise de l’oxyde de magnésium et du chlorure de magnésium de haute qualité soigneusement sélectionnés comme matériaux de base, un tissu en fibre de verre résistant aux alcalis comme armature, et des fibres végétales de haute qualité pour améliorer la ténacité et la légèreté, complétés par un modificateur Zhengchuan 5Y pour la modification. Grâce à des rapports de formulation scientifiques, un dosage précis, un mélange et une agitation, un moussage physique, un durcissement à température ambiante, un contrôle de l’humidité à haute température et une coupe de fils précise — avec des procédures parfaites et un contrôle qualité strict — un panneau ignifugé de haute qualité est produit. C’est un matériau de construction vert et écologique fortement recommandé par l’Association chinoise de la décoration des bâtiments, comme le montre la Fig. 8-5.
Caractéristiques des panneaux en acier prélaqué verre-magnésium
1.5.1 Bonne résistance à la corrosion ;
1.5.2 Résistance aux hautes températures, propriété ignifuge et absorption acoustique ;
1.5.3 Il convient parfaitement comme panneau mural, panneau de plafond ou panneau ignifugé ;
1.5.4 Couleurs vives et aspect attrayant ; il présente une qualité élégante par lui-même, sans aucune décoration intérieure ni extérieure.
Spécifications des produits
Type fabriqué à la machine : L × 1150 (950) × D
Type fabriqué à la main : L × 1180 (980) × D
Remarque : L correspond à la longueur du panneau ; il est recommandé de ne pas dépasser 6 m.
D correspond à l’épaisseur du panneau : les épaisseurs conventionnelles sont 50 mm, 75 mm, 100 mm.
Fig. 8-5 Panneau verre-magnésium
1.6 Panneaux sandwich en mousse de polystyrène expansé (EPS)
Le panneau sandwich en mousse de polystyrène expansé (EPS) est un nouveau matériau de construction composite à haut rendement, fabriqué avec des tôles d’acier prélaquées comme couches de parement et de la mousse de polystyrène auto-extinguible à cellules fermées comme matériau de cœur. Une machine de formage continue automatique profile les tôles d’acier prélaquées, qui sont ensuite collées avec un adhésif à haute résistance. Il est principalement adapté aux toits et aux murs des bâtiments publics et des usines industrielles, aux salles blanches des secteurs de l’électronique, de la pharmacie et de l’alimentation, ainsi qu’aux entrepôts frigorifiques assemblés, aux surélévations de bâtiments et aux kiosques commerciaux. Il est léger et fournit une isolation thermique, une isolation contre la chaleur et une étanchéité, avec une construction rapide, une longue durée de vie et un aspect attrayant et digne. Pour les projets anti-corrosion et anti-rouille, le matériau de parement peut être remplacé par des tôles d’acier inoxydable, comme le montre la Fig. 8-6.
1.6.1 Structure du produit
Les parements intérieur et extérieur sont des panneaux en PRF (plastique renforcé de fibre de verre), avec une couche sandwich en mousse de polystyrène, stratifiés sous haute pression à l’aide de la technologie allemande du vide. La surface du panneau sandwich est lisse et la saleté peut être facilement éliminée ; l’ensemble du parement présente des couleurs vives et une excellente rétention de la brillance. La surface du panneau en PRF est recouverte d’un gel coat haute performance qui possède une bonne stabilité chimique contre l’air, l’eau et les concentrations ordinaires d’acides, d’alcalis, de sels et d’autres milieux ; la finition de surface est élevée, la rétention de la brillance est excellente, et il ne se décolore pas, résiste à la corrosion, au soleil et au vieillissement.
Une fabrication sur mesure est disponible : les panneaux sandwich peuvent être fabriqués jusqu’à une taille de 13,8 m × 3,6 m (longueur × largeur), avec des épaisseurs de 25 mm, 45 mm, 55 mm, 65 mm, 75 mm et 105 mm ; des tailles peuvent également être produites selon les exigences des clients.
1.6.2 Performances du produit
1.6.2.1 Panneau de parement en PRF 0,23
1.6.2.2 Mousse de polystyrène (EPS) 0,038–0,043
1.6.2.3 Panneau composite de 80 mm d’épaisseur < 0,462 ; la surface du panneau FRP est recouverte d’un gel coat haute performance.
1.6.3 Spécifications du produit
Type fabriqué à la machine : L × 1150 (950) × D
Type fabriqué à la main : L × 1180 (980) × D
Remarque : L correspond à la longueur du panneau ; il est recommandé qu’elle ne dépasse pas 6 m.
D correspond à l’épaisseur du panneau : les épaisseurs conventionnelles sont 50 mm, 75 mm et 100 mm.
1.7 Panneaux en acier revêtu de couleur à nid d’abeilles en papier
Les panneaux en acier revêtu de couleur à nid d’abeilles en papier sont constitués de deux parements métalliques formés (ou de parements d’autres matériaux) et d’une âme isolante thermique en polymère qui est expansée et durcie à maturité directement entre les parements. Ces panneaux sandwich finis sont faciles à installer, légers et performants. Le système de remplissage utilise également une structure moléculaire à cellules fermées qui empêche la condensation de la vapeur d’eau. La mise en forme de la tôle d’acier extérieure prend pleinement en compte les exigences structurelles et de résistance, tout en tenant compte de l’aspect esthétique ; le parement intérieur est formé sous forme de tôle plane pour répondre à divers besoins, comme illustré à la Fig. 8-7.
Selon le matériau de l’âme, les panneaux en acier revêtu de couleur à nid d’abeilles en papier se répartissent en six types : panneaux sandwich en polystyrène, c’est-à-dire panneaux sandwich EPS (actuellement la variété la plus largement utilisée sur le marché) ; panneaux sandwich en polystyrène extrudé, c’est-à-dire panneaux sandwich XPS ; panneaux sandwich en polyuréthane rigide, c’est-à-dire panneaux sandwich PU ; panneaux sandwich en polyisocyanurate, c’est-à-dire panneaux sandwich PIR ; panneaux sandwich phénoliques, c’est-à-dire panneaux sandwich PF ; et panneaux sandwich en laine de roche, c’est-à-dire panneaux sandwich RW. Selon le type de parement, il existe deux catégories : parements métalliques et parements non métalliques. Les parements métalliques sont faciles à mettre en œuvre sous diverses formes, mais dans certaines situations, les parements non métalliques remplissent des fonctions que les parements métalliques ne peuvent pas assurer, telles que la résistance à la corrosion et la résistance aux chocs. Ils sont largement utilisés dans les hôpitaux, les chambres froides, les extensions de bâtiments, les ateliers propres et les lieux nécessitant une isolation thermique et une protection incendie. Les panneaux sandwich présentent une forme attrayante, une couleur vive et un bon rendu global ; ils intègrent la portance, l’isolation thermique, la protection incendie et l’étanchéité dans un seul produit, ne nécessitent pas de décoration secondaire, sont rapides et pratiques à installer avec une durée de chantier courte et de bons avantages globaux, et constituent un matériau de construction polyvalent, très prometteur, à haut rendement et respectueux de l’environnement.
1.7.1 Caractéristiques du produit
1.7.1.1 Les panneaux sandwich à nid d’abeilles en papier sont légers, à haute résistance et plans, ce qui en fait un matériau idéal pour la fabrication de portes de salles blanches.
1.7.1.2 La structure dense en nid d’abeilles répartit la pression provenant de la direction des parements, renforçant la résistance du panneau sandwich et garantissant que même les panneaux de grande surface conservent une excellente planéité.
1.7.1.3 Ils peuvent être récupérés et recyclés, ce qui est bénéfique pour la protection de l’environnement.
Fig. 8-6 Panneau sandwich en mousse de polystyrène
1.7.2 Spécifications du produit
Type fabriqué à la machine : L × 1150 (950) × D
Type fabriqué à la main : L × 1180 (980) × D
Remarque : L correspond à la longueur du panneau ; il est recommandé qu’elle ne dépasse pas 6 m.
D correspond à l’épaisseur du panneau : les épaisseurs conventionnelles sont 50 mm, 75 mm et 100 mm.
1.8 Panneaux en acier revêtu de couleur à nid d’abeilles en aluminium
Les panneaux en acier revêtu de couleur à nid d’abeilles en aluminium utilisent des tôles d’acier sur les deux faces, des cadres en profilés étirés à froid sur le pourtour, et une âme en nid d’abeilles en aluminium disposée à l’intérieur et collée pour être mise en forme. Le produit présente une surface plane et attrayante, une isolation phonique, une isolation thermique, une conservation de la chaleur, une résistance sismique, une bonne performance incendie, des dimensions géométriques précises et une installation pratique qui permet d’économiser du temps et de la main-d’œuvre, comme illustré à la Fig. 8-8.
1.8.1 Large gamme d’applications
Le produit est utilisé pour les plafonds et les enceintes de salles blanches, ainsi que pour les produits de salles blanches, les entrepôts, les chambres froides et les panneaux muraux de climatiseurs.
1.8.2 Bonnes propriétés physiques et chimiques
Les faces en acier du produit sont constituées de revêtements cuits en polyester de haute qualité, de revêtements de zinc ou de tôles en acier inoxydable, sa résistance à la corrosion est donc particulièrement bonne ; tous les matériaux de remplissage internes sont des matériaux ignifugés de classe A qui ne fondent pas lors de la combustion et ne produisent pas de gouttes de décomposition à haute température. Il s’agit actuellement d’un panneau composite décoratif de construction résistant au feu de haute qualité en Chine. Ce produit présente une résistance élevée, une résistance aux chocs et de bonnes performances sismiques.
1.8.3 Construction et installation pratiques
Ce produit est entièrement fabriqué à la main ; ses longueurs et largeurs peuvent être personnalisées selon les exigences techniques de l’acheteur, et il peut être installé par assemblage combiné. Cela permet non seulement de réduire considérablement les coûts des travaux de fondation et de génie structural du bâtiment, mais aussi de permettre un démontage et un remontage répétés ; la construction et l’installation sont pratiques et les avantages globaux sont très significatifs.
1.8.4 Caractéristiques du produit
1.8.4.1 Les panneaux sandwich artisanaux à nid d’abeille en aluminium présentent les avantages d’une surface esthétique, d’une isolation thermique, d’une résistance sismique et d’une protection contre le feu.
1.8.4.2 La structure dense en nid d’abeille répartit la pression provenant de la direction du parement, renforçant la résistance du panneau sandwich et garantissant que même les panneaux de grande surface conservent une excellente planéité.
1.8.4.3 Ils peuvent être fabriqués sous forme de panneaux sandwich en acier revêtu de couleur à nid d’abeille en aluminium, à simple ou double couche de verre-magnésium.
1.8.5 Spécifications des panneaux
Longueur : toute longueur jusqu’à ≤ 6000 mm.
Largeur : panneaux standard 960 mm, 980 mm, 1160 mm, 1180 mm ; toute largeur pour les panneaux non standard.
Fig. 8-7 Panneau en acier revêtu de couleur à nid d’abeille en papier
Fig. 8-8 Panneau en acier revêtu de couleur à nid d’abeille en aluminium
Panneaux non standard : toutes dimensions.
Épaisseur : 50–150 mm.
1.9 Panneaux sandwich en acier revêtu de couleur à cœur d’oxysulfate de magnésium
Le panneau sandwich en acier revêtu de couleur à cœur d’oxysulfate de magnésium est un panneau sandwich en acier revêtu de couleur fabriqué en contrecollant des bandes de panneau d’oxysulfate de magnésium ou des panneaux creux d’oxysulfate de magnésium avec des tôles d’acier revêtu de couleur. Il exploite pleinement les propriétés uniques des composites d’oxysulfate de magnésium et présente des avantages et des effets significatifs en matière de protection contre le feu, de protection contre l’humidité, de résistance au délaminage, de haute résistance, d’isolation thermique, d’isolation contre la chaleur et d’absorption acoustique. Procédé de production : en usine, un équipement automatisé contrecolle le panneau d’oxysulfate de magnésium et les tôles d’acier revêtu de couleur pour former un ensemble solidaire. Il est formé en une seule opération avec une force d’adhérence élevée, comme illustré à la Fig. 8-9.
1.9.1 Propriétés uniques des panneaux sandwich en acier revêtu de couleur à cœur d’oxysulfate de magnésium
1.9.1.1 Excellente performance au feu : le procédé de production, les matières premières (incombustibles de classe A1), la formulation et la méthode de liaison utilisés confèrent aux panneaux sandwich en acier revêtu de couleur à cœur d’oxysulfate de magnésium une bonne performance au feu. Les essais montrent une capacité de résistance au feu supérieure à 1200 ℃. Un panneau sandwich en acier revêtu de couleur à cœur d’oxysulfate de magnésium de 50 mm d’épaisseur présente un temps de résistance au feu ≥ 1 h, un panneau de 75 mm d’épaisseur ≥ 2 h et un panneau de 100 mm d’épaisseur ≥ 3 h. Le matériau de cœur en oxysulfate de magnésium a passé les essais du Centre national de supervision et d’inspection de la qualité des matériaux de construction ignifugés, et les panneaux satisfont aux exigences des normes incendie GB 8624-2006, GB/T 20285-2006 et GB/T 5464-2010.
1.9.1.2 Performance d’isolation thermique : la performance d’isolation thermique des panneaux sandwich en acier revêtu de couleur à cœur d’oxysulfate de magnésium se base sur la conductivité thermique de l’oxysulfate de magnésium = 0,055 W/(m²·K), et est calculée proportionnellement à l’épaisseur du cœur d’oxysulfate de magnésium. 1.9.1.3 Caractéristiques exceptionnelles d’étanchéité à l’eau et d’imperméabilité à l’humidité. Le taux d’absorption d’eau des panneaux d’acier revêtu de couleur à âme en oxysulfate de magnésium est ≤ 0,8 % ; après absorption d’eau, la plaque d’âme en oxysulfate de magnésium présente une certaine perméabilité à l’eau, ne se déforme pas de manière irrégulière et ne subit pas de réactions chimiques ; elle possède une stabilité très élevée.
1.9.1.4 Résistance de collage élevée entre la plaque d’âme et les tôles d’acier revêtu de couleur (pas de décollement). Le matériau d’âme en oxysulfate de magnésium est assemblé aux tôles d’acier revêtu de couleur sous forme de bandes, ce qui offre un bon collage indépendant et résout efficacement le problème de décollement observé actuellement sur le marché lorsqu’une plaque entière est contrecollée sur la tôle d’acier.
1.9.1.5 Performance d’isolation acoustique : le matériau d’âme en oxysulfate de magnésium est lui-même un matériau solide imperméable doté d’une certaine élasticité, il présente donc une bonne isolation acoustique.
1.9.1.6 Résistance élevée. Paramètres du produit : épaisseur des tôles d’acier supérieure/inférieure : acier revêtu de couleur de 0,4–0,8 mm. Matériau d’âme : masse volumique apparente de l’oxysulfate de magnésium 220–280 kg/m³. Épaisseur 50–200 mm. Largeur utile à rainure et languette : 1150 mm ; longueur illimitée. Protection de la surface du panneau : application d’un film protecteur en PVC.
Fig. 8-9 Panneau d’acier revêtu de couleur en oxysulfate de magnésium
1.9.2 Spécifications du produit
Type fabriqué à la machine : L × 1150 (950) × D
Type fabriqué à la main : L × 1180 (980) × D
Remarque : L correspond à la longueur du panneau ; il est recommandé qu’elle ne dépasse pas 10 m.
D correspond à l’épaisseur du panneau : valeurs conventionnelles 50 mm, 75 mm, 100 mm.
1.10 Panneaux d’acier revêtu de couleur en perlite
Les panneaux d’acier revêtu de couleur en perlite utilisent des tôles d’acier galvanisé revêtu de couleur d’une épaisseur de 0,4–0,5 mm. Selon les exigences spécifiques du client, des tôles d’acier revêtu de couleur galvalume (revêtu d’aluminium-zinc) ou des tôles d’acier galvanisé peuvent également être utilisées. Les tôles d’acier sont d’abord formées par roulage sur une machine de formage, puis contrecollées avec l’âme dans l’usine de laine de roche. Matériau d’âme en laine de roche : on utilise comme granulat du matériau en vrac de perlite expansée, auquel on ajoute un agent d’imperméabilisation et un liant ; il est fabriqué par des procédés tels que le dosage, le tamisage, le formage sous pression, le séchage, etc., comme illustré à la Fig. 8-10.
1.10.1 Caractéristiques du produit
1.10.1.1 Performance de résistance au feu : un panneau sandwich d’acier revêtu de couleur en perlite de 50 mm d’épaisseur présente une durée de résistance au feu ≥ 2 h ; un panneau de 75 mm d’épaisseur ≥ 3 h. Il répond aux exigences relatives aux murs coupe-feu et aux plafonds des bâtiments de classe de résistance au feu nationale de niveau 2.
1.10.1.2 Performance de sécurité (toxicité des fumées) : le panneau sandwich d’acier revêtu de couleur en perlite répond aux exigences de grade de sécurité AQ1 (grade de sécurité 1) spécifiées dans la norme GB/T 20285-2006.
1.10.1.3 Bonne isolation thermique et acoustique : conductivité thermique inférieure à 0,12 W/(m·K) ; c’est un matériau d’isolation thermique tel que défini par l’État ; construction pratique, légèreté et résistance élevée, isolation thermique et préservation de la chaleur.
1.10.2 Spécifications du produit
Type fabriqué à la main : L × 1180 (980) × D
Remarque : L correspond à la longueur du panneau ; il est recommandé qu’elle ne dépasse pas 6 m.
D correspond à l’épaisseur du panneau : valeurs conventionnelles 50 mm, 75 mm, 100 mm.
Fig. 8-10 Exemple de cloison en panneau sandwich d’acier revêtu de couleur
2. Performances par grade des panneaux sandwich d’acier revêtu de couleur
Épaisseur (mm) : 50–250
Longueur (mm) : en raison de la production par formage continu, la longueur du panneau peut être déterminée selon les besoins de l’utilisateur.
Largeur (mm) : 1150 (1200)
Performance du matériau d’âme : masse volumique apparente du polystyrène : ≥ 15 kg/m³ ; conductivité thermique ≤ 0,036 W/m·K ; température maximale d’utilisation : environ 100 ℃.
Masse volumique apparente de la laine de roche : ≥ 110 kg/m³ ; conductivité thermique : ≤ 0,043 W/m·K ; température maximale d’utilisation : environ 500 ℃ ; A. ininflammabilité : classe B1, B. ininflammabilité : classe A.
Les substrats des panneaux d’acier revêtu de couleur peuvent être divisés en substrats laminés à froid, substrats galvanisés à chaud et substrats électrogalvanisés. Les types de revêtement des panneaux d’acier revêtus de couleur se répartissent en polyester, polyester modifié au silicium, polyfluorure de vinylidène et sol plastique.
La finition de surface des panneaux d’acier revêtus de couleur se divise en panneaux revêtus, panneaux gaufrés et panneaux imprimés.
II. Plaque de plâtre sur ossature en acier léger
Dans les laboratoires médicaux, certains murs des zones propres peuvent utiliser des cloisons en plaque de plâtre sur ossature en acier léger.
L’ossature en acier léger est un nouveau type de matériau de construction. Avec le développement de la modernisation en Chine, elle a été largement utilisée ces dernières années dans la rénovation de bâtiments anciens, l’aménagement et la décoration intérieurs, les plafonds et d’autres contextes. Les cloisons à ossature en acier léger sont légères, de résistance relativement élevée, présentent une bonne résistance au feu, une grande polyvalence et sont simples à installer ; elles offrent des propriétés de résistance aux séismes, à la poussière, d’isolation phonique, d’absorption acoustique et de température constante, tout en présentant les avantages d’une durée de chantier courte, d’une mise en œuvre simple et d’une résistance à la déformation, comme le montre la Fig. 8-11.
Fig. 8-11 Plaque de plâtre sur ossature en acier léger
Pour éviter des problèmes de qualité tels que l’absorption d’humidité, la déformation et la moisissure à la base de la cloison, une poutre de seuil au sol doit être réalisée au bas de la cloison. Les ossatures en acier léger utilisent comme matière première une bande d’acier galvanisé à chaud continu de haute qualité, qui est cintrée à froid et laminée pour former une ossature métallique de construction. Elles sont utilisées pour les murs non porteurs revêtus de plaques légères telles que les plaques de plâtre cartonnées et les plaques de plâtre décoratives, ainsi que pour la mise en forme et la décoration des toitures de bâtiments. Elles conviennent comme matériau de base pour la mise en forme et la décoration de toitures de divers bâtiments, les murs intérieurs et extérieurs de bâtiments, et les plafonds suspendus de type grille. Selon leur usage, on distingue les fourrures de plafond et les montants de cloison ; selon leur section transversale, il existe des ossatures de type V, C, T et L. Les principales performances des ossatures en acier léger sont présentées dans le Tableau 8-1.
Tableau 8-1 Principales performances par grade des ossatures en acier léger
| Élément | Grade spécial | Grade premium | Premier grade | Grade qualifié |
|---|---|---|---|---|
| Masse de galvanisation double face (g/m) | ≥ 150 | ≥ 120 | ≥ 100 | ≥ 80 |
| Épaisseur du revêtement de zinc (μm) | 19 | 16 | 14 | 12 |
| Rectitude (mm/m) | Ossatures horizontales et verticales | Face latérale | 0,3 | 0,5 |
| Face inférieure | 0,4 | 1,0 | 1,5 | 2,0 |
III. Briques murales
Pour réduire les coûts de construction des laboratoires, lors de l’édification de laboratoires, la maçonnerie en briques est également utilisée pour les murs des zones propres et de certains laboratoires BSL-2 ; après que la surface a été enduite et nivelée, une peinture latex pour mur intérieur est appliquée. Tant la solidité structurelle que l’effet décoratif sont irréprochables. Il existe de nombreux types de briques ; les suivants sont couramment utilisés.
1. Blocs de béton cellulaire
Le bloc de béton cellulaire est un nouveau type de matériau mural fabriqué principalement à partir de matériaux siliceux (cendres volantes ou sable) et de matériaux calcaires (ciment, chaux), additionnés d’une quantité appropriée de gypse et d’une petite quantité de matériau générateur de gaz, par traitement des matières premières, dosage et mélange, puis durcissement en autoclave. Il permet la valorisation des déchets et respecte la politique nationale de protection de l’environnement et d’économie d’énergie. Les produits issus des équipements de blocs de béton cellulaire présentent les avantages d’être légers, d’avoir une bonne isolation thermique, une bonne absorption acoustique, une certaine résistance et une bonne ouvrabilité ; ils sont largement utilisés dans la construction et sont devenus un matériau de construction privilégié, vigoureusement promu et développé dans de nombreux pays. Les produits de blocs cellulaires sont largement utilisés pour les murs de remplissage des ossatures de bâtiment, des structures à ossature et des structures en acier, ainsi que pour divers murs non porteurs ; ce produit peut être utilisé pour les murs non porteurs et les murs d’enveloppe extérieurs des bâtiments industriels et des bâtiments résidentiels civils ; en tant que matériau d’isolation thermique pour les toitures et les planchers, il offre une bonne isolation thermique globale, une construction rapide et un coût faible, comme le montre la figure 8-12.
Fig. 8-12 Bloc de béton cellulaire
Les blocs cellulaires sont des hexaèdres rectangulaires ; leurs spécifications de production courantes sont :
Longueur : 600 mm
Hauteur : 200 mm, 240 mm, 300 mm
Largeur : 100 mm, 120 mm, 150 mm, 180 mm, 200 mm, 240 mm
C’est-à-dire (longueur × hauteur × largeur) :
600 × 240 × 100, 600 × 240 × 120, 600 × 240 × 150, 600 × 240 × 180
600 × 240 × 200, 600 × 240 × 240, 600 × 240 × 300
2. Briques en argile
La brique en argile, également appelée brique cuite, est un petit bloc de construction artificiel. La brique en argile est fabriquée principalement à partir d’argile (y compris des poudres telles que le schiste et le gangue de charbon), par préparation de l’argile, façonnage, séchage et cuisson. Il en existe des types pleins et creux. Les briques pleines sont généralement appelées « briques rouges » ; il existe également des briques bleuâtres appelées « briques bleues ». La brique creuse est un matériau mural couramment utilisé dans le secteur de la construction ces dernières années ; comme les briques rouges, les matières premières courantes des briques creuses sont l’argile et les cendres de mâchefer. Avantages des briques creuses : légèreté, haute résistance, bonne isolation thermique, bonne isolation acoustique et bonne réduction du bruit. La spécification standard chinoise des briques en argile est de 240 × 115 × 53 mm, et celle des briques creuses standard est de 390 × 190 × 190 mm. Dans la construction de laboratoires, sans compromettre la structure porteuse du bâtiment, des briques en argile ou des briques creuses sont souvent utilisées comme matériau de cloisonnement dans les zones propres et les laboratoires BSL-1, en particulier dans les laboratoires soumis à des exigences d’isolation acoustique, comme le montre la figure 8-13.
Fig. 8-13 Brique en argile
3. Briques en ciment
Un nouveau type de matériau mural appelé brique en ciment est fabriqué en utilisant des cendres volantes, du mâchefer, de la gangue de charbon, des scories de résidus miniers, des scories chimiques, ou du sable naturel, de la boue marine, etc. (une ou plusieurs des matières premières ci-dessus) comme matières premières principales, avec du ciment comme coagulant, sans cuisson à haute température. Comme ce matériau présente une haute résistance, une bonne durabilité, des dimensions standard, une forme complète, une couleur uniforme et un aspect simple et naturel, il peut être utilisé pour des murs en béton apparent ou pour toute décoration extérieure. C’est donc un produit de mise à niveau et de remplacement très prometteur pour remplacer les briques en argile. Les briques en ciment sont relativement légères et très résistantes, ne nécessitent pas de cuisson et utilisent des cendres volantes — un polluant issu des centrales électriques — comme matériau, ce qui les rend relativement écologiques ; l’État les promeut déjà vigoureusement, comme le montre la figure 8-14. Les spécifications courantes des briques en ciment sur le marché incluent la brique standard de 240 × 115 × 53 mm (appelée « brique standard » en abrégé) ; la brique à huit trous de 240 × 115 × 90 mm ; et la brique creuse de 390 × 190 × 190 mm, parmi de nombreuses autres spécifications.
Fig. 8-14 Brique en ciment
IV. Cloisons en verre
La cloison en verre, également appelée mur de cloison en verre, a pour fonction principale d’utiliser le verre comme cloison pour diviser l’espace selon les besoins, afin d’exploiter l’espace de manière plus rationnelle. Les murs de cloison en verre utilisent généralement du verre trempé, qui présente les avantages d’une résistance à la pression du vent, d’une résistance à la chaleur et au froid, et d’une résistance aux chocs ; ils sont donc plus sûrs, plus solides et plus durables. De plus, si le verre se brise, les blessures causées aux personnes sont bien moins importantes qu’avec du verre ordinaire. En termes de matériau, il existe trois types : verre monocouche, verre bicouche et verre artistique. Une cloison en verre est une cloison pleine hauteur qui permet de diviser complètement l’espace. Les cloisons hautes professionnelles délimitant des pièces assurent non seulement la fonction traditionnelle de séparation de l’espace, mais sont également nettement supérieures aux murs de cloison traditionnels en matière d’éclairage, d’isolation phonique, de protection incendie, de protection environnementale, de facilité d’installation et d’adaptation à la production de masse, comme le montre la figure 8-15. Puisque les cloisons en verre utilisent nécessairement du verre, il est indispensable de connaître les caractéristiques des différents types de verre.
Le verre est globalement classé principalement en verre plat et verre spécial. Le verre plat se divise principalement en trois types : le verre plat étiré en feuille (variantes avec rainure / sans rainure), le verre plat étiré horizontalement et le verre flotté. Le verre flotté devient la méthode de fabrication de verre dominante et est extrêmement couramment utilisé dans la décoration, des fenêtres de murs extérieurs aux écrans intérieurs et aux vantaux de porte.
En raison de son épaisseur uniforme, de ses surfaces supérieure et inférieure planes, ainsi que de sa forte productivité du travail et de sa facilité de gestion, le verre flotté est devenu le type de verre le plus utilisé. Les principaux types sont :
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Verre trempé. Il s’agit d’un verre précontraint fabriqué par retraitement du verre plat ordinaire. Par rapport au verre plat ordinaire, le verre trempé présente deux caractéristiques majeures : sa résistance est plusieurs fois supérieure à celle de ce dernier, sa résistance à la traction est plus de 3 fois plus élevée, et sa résistance aux chocs plus de 5 fois plus élevée. Le verre trempé ne se brise pas facilement ; même s’il se brise, il se fragmente en particules sans angles vifs, ce qui réduit considérablement les blessures aux personnes.
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Verre dépoli. Il est également obtenu par traitement de dépoli du verre plat ordinaire. Son épaisseur est généralement inférieure à 9 cm, l’épaisseur de 5 à 6 cm étant la plus courante.
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Verre imprimé (gaufré). C’est un verre plat fabriqué par laminage. Sa plus grande caractéristique est qu’il transmet la lumière mais n’est pas transparent ; il est principalement utilisé dans des espaces décoratifs tels que les salles d’eau.
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Verre armé. C’est un verre plat résistant aux chocs fabriqué en incorporant par laminage un fil métallique ou un treillis métallique dans la feuille de verre. Lorsqu’il est heurté, il ne forme que des fissures radiales sans se détacher et blesser des personnes ; il est donc principalement utilisé dans les immeubles de grande hauteur et les usines soumises à de fortes vibrations.
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Verre isolant. Il est principalement fabriqué par la méthode de collage par adhésif, en maintenant deux feuilles de verre à un intervalle donné ; l’espace intermédiaire contient de l’air sec et le périmètre est scellé avec un matériau d’étanchéité. Il est principalement utilisé dans les projets de décoration ayant des exigences en matière d’isolation phonique.
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Verre feuilleté. Le verre feuilleté se compose généralement de deux feuilles de verre plat ordinaire (qui peuvent également être en verre trempé ou un autre verre spécial) et d’une couche intermédiaire d’adhésif organique entre elles. Lorsqu’il est endommagé, les fragments restent collés à la couche intermédiaire, évitant les blessures causées par des fragments projetés. Il est principalement utilisé dans les projets de décoration ayant des exigences en matière de sécurité.
Fig. 8-15 Cloison en verre
Fig. 8-16 Mur de demi-brique en verre
V. Murs de demi-brique en verre
Un mur de demi-brique vitré est construit en briques rouges ou en blocs de béton cellulaire jusqu’à une hauteur de 0,9 m, recouvert de carreaux muraux, avec une cloison vitrée au-dessus de 0,9 m. Il peut se présenter sous forme de fenêtres vitrées de grande surface ou de rangées de fenêtres vitrées continues, qui ont également un aspect très simple et majestueux visuellement. Ce type de cloison peut être utilisé entre la zone d’attente et la salle de biochimie principale ; vu depuis la zone d’attente, il paraît exceptionnellement moderne et grandiose, et dans ce cas, l’associer à une grande fenêtre de réception des échantillons contribue à améliorer l’image globale du laboratoire, comme le montre la figure 8-16.
Fig. 8-17 Carreaux muraux
VI. Carreaux muraux
Les carreaux muraux conviennent à la décoration verticale des salles d’eau et des salles de lavage et de désinfection. Le carrelage des murs est un moyen efficace de protéger ces derniers contre les éclaboussures d’eau. Les carreaux muraux décoratifs posés au niveau des plinthes sont à la fois esthétiques et protègent la base du mur contre les salissures causées par les chaussures ou les pieds des tables, chaises et tabourets. Les carreaux destinés aux éviers et aux salles de bain doivent allier beauté, résistance à l’humidité et résistance à l’usure. Les carreaux muraux intérieurs ont une absorption d’eau relativement élevée et présentent des écarts de couleur après avoir absorbé de l’eau ; généralement, l’écart de couleur disparaît une fois que le mur sèche. Tous les carreaux muraux extérieurs doivent réussir des tests de résistance aux acides et aux alcalis — être immergés dans une solution d’acide ou d’alcali à 10 % sans se décolorer — avant de quitter l’usine, comme le montre la figure 8-17.
Les qualités de carreaux céramiques sont divisées en deux niveaux selon les normes nationales : la qualité supérieure et la première qualité. La qualité supérieure est le meilleur niveau ; la première qualité désigne les produits présentant de légers défauts.
Il existe également une autre classification de qualité pour les carreaux céramiques : 1. Produits de catégorie A ; 2. Produits de catégorie B. La catégorie A est la meilleure ; elle se divise en AAA, AA et A, le grade AAA étant le plus élevé. Les produits de catégorie B sont des articles présentant de légers défauts.
VII. Panneaux de résine
Le panneau de résine est fabriqué à partir d’une plaque de résine à haute transmission lumineuse par un procédé de stratification à haute température ; il possède des propriétés ignifuges, une isolation phonique, une résistance aux chocs, une résistance au jaunissement, une résistance à la déformation et une résistance à la corrosion chimique ; il est léger, intrinsèquement résistant aux UV, possède une surface dure et peut être façonné librement.
Les matériaux courants des panneaux de résine écologique sont des matériaux polymères tels que le PETG, le PMMA, le PC et le PS, qui allient une bonne transmission de la lumière à une certaine résistance. Parmi eux, le PETG se distingue sur tous les aspects de performance et est actuellement le matériau dominant des panneaux de résine écologique. Le PETG est un copolyester amorphe avec une plage de traitement très large, une résistance mécanique élevée et une excellente flexibilité. Comparé au PVC, il présente une transparence plus élevée, un meilleur brillant, une impression facile et des avantages environnementaux. Il peut être conçu dans n’importe quelle forme selon l’intention du concepteur et peut être formé par extrusion, moulage par injection, moulage par soufflage et thermoformage traditionnels. Il est largement utilisé sur des marchés tels que les feuilles, les films rétractables haute performance, les bouteilles et les profilés, tandis que ses performances de traitement secondaire sont excellentes et il peut recevoir une finition par usinage conventionnel. Il est largement utilisé pour le revêtement mural dans les zones publiques des hôpitaux et des laboratoires, avec des couleurs riches et des textures diverses, comme le montre la figure 8-18.
Protection environnementale : certifié LEED, 100 % recyclable, non toxique et conforme aux normes FDA ;
Légèreté : son poids total équivaut à 1/2 de celui du verre ; son installation est sûre et pratique, permettant une conception plus légère et plus flexible ;
Sécurité : excellente classification incendie de classe B1, non toxique lors de la combustion avec une odeur aromatique, pas de fumées corrosives, pas de gouttes de fusion ;
Résistance aux chocs exceptionnelle : 40 fois celle du verre ordinaire et 10 fois celle de l’acrylique ; Propriétés mécaniques élevées : il peut être façonné selon n’importe quel design ; le cintrage à froid et le cintrage à chaud se font sans contrainte et sans blanchiment ; le rayon de cintrage minimal est égal à 100 fois l’épaisseur du panneau (le rayon de cintrage minimal de l’acrylique est de 350 fois son épaisseur), sans aucune fissuration ; la surface est dure, résistante aux rayures et aux éraflures, et un traitement de réparation de surface est possible ;
Propriétés chimiques stables : excellente résistance à la corrosion chimique, pas de jaunissement, anti-vieillissement, intrinsèquement résistant aux UV ;
Propriétés physiques stables : transparence élevée (93 %) et brillance, température de fléchissement à la chaleur de 85 degrés.
Fig. 8-18 Panneau de résine
VIII. Panneaux aluminium-plastique
En tant que nouveau matériau de décoration, le panneau composite aluminium-plastique (également appelé panneau aluminium-plastique) a rapidement gagné la faveur du public grâce à son économie, la diversité des couleurs disponibles, des méthodes de construction pratiques, une excellente aptitude à la transformation, une résistance au feu remarquable et une qualité noble. Il est composé de deux matériaux aux propriétés entièrement différentes (métal et non-métal) : il conserve les principales caractéristiques des matériaux constitutifs d’origine (aluminium métallique et plastique polyéthylène non métallique) tout en compensant leurs défauts, ce qui lui confère de nombreuses propriétés matérielles excellentes, telles que le caractère luxueux, un pouvoir décoratif vif et coloré, la résistance aux intempéries, la résistance à la corrosion, la résistance aux chocs, la protection contre le feu, l’étanchéité à l’humidité, l’isolation phonique, l’isolation thermique et la résistance sismique ; il est également léger, facile à former et à fabriquer, et facile à transporter et à installer, comme le montrent les fig. 8-19 et 8-20.
Les propriétés uniques des panneaux composites aluminium-plastique déterminent à elles seules leur large éventail d’utilisations : ils peuvent être employés pour les murs extérieurs de bâtiments, les panneaux de mur-rideau, la rénovation de bâtiments anciens, les murs intérieurs et plafonds de laboratoires, ainsi que pour les projets de salles propres et de protection contre la poussière. Comme ce matériau de parement possède des textures très riches, il peut imiter les effets décoratifs du placage de bois, du marbre et d’autres matériaux. C’est un nouveau type de matériau de décoration intérieure. Il peut être utilisé pour la décoration murale dans des espaces tels que les zones d’attente et les couloirs publics, offrant une texture très haut de gamme et un bel effet décoratif.
Caractéristiques de performance du matériau :
- Excellente résistance aux intempéries, haute résistance, entretien facile.
- Construction pratique et durée de chantier courte.
- Excellente aptitude à la transformation, isolation thermique, isolation phonique et performance au feu remarquable.
- Bonne plasticité, résistance aux chocs, capacité à réduire la charge du bâtiment et excellente résistance sismique.
- Bonne planéité ; léger mais résistant.
- De nombreuses couleurs au choix.
- Outils de transformation simples ; fabrication sur site possible.
- Les motifs et les designs peuvent être personnalisés.
Fig. 8-19 Panneau aluminium-plastique
Fig. 8-20 Panneau aluminium-plastique
IX. Revêtements muraux
Les revêtements muraux désignent principalement la peinture latex, nom commun des revêtements latex, qui sont apparus entre le milieu et la fin des années 1970. Ils constituent une grande classe de revêtements en émulsion de résine synthétique représentés par les émulsions de copolymère d’acrylate. La peinture latex est un revêtement dispersible dans l’eau : elle utilise une émulsion de résine synthétique comme liant, avec des charges broyées et dispersées et divers additifs ajoutés pour former un revêtement raffiné. La peinture latex présente de nombreux avantages par rapport aux revêtements muraux traditionnels, tels qu’une application facile, un séchage rapide, un film de peinture résistant à l’eau et une bonne résistance au frottement.
En Chine, on appelle conventionnellement peinture latex (également appelée revêtement latex) un revêtement fabriqué en utilisant une émulsion de résine synthétique comme liant, de l’eau comme milieu de dispersion, auquel sont ajoutés des pigments, des charges (également appelées pigments d’apport) et des additifs selon un procédé défini. La peinture latex intérieure hydrosoluble est non polluante, non toxique et exempte de tout risque d’incendie ; elle est facile à appliquer au pinceau, sèche rapidement, possède un film de peinture résistant à l’eau et au lavage, et offre des couleurs douces. La peinture latex intérieure hydrosoluble utilise l’eau comme milieu de dispersion, ce qui évite toute pollution environnementale due aux gaz de solvants organiques toxiques. Sa bonne perméabilité à l’air permet d’éviter le défaut de cloquage causé par les différences de température et de pression de part et d’autre du film ; elle convient à la mise en peinture de murs neufs qui ne sont pas complètement secs. Dans les projets de décoration intérieure de laboratoires, tous les murs des zones propres du laboratoire peuvent être recouverts de peinture latex intérieure, une solution à la fois économique et pratique, comme le montre la Fig. 8-21.
Fig. 8-21 Peinture latex