Brevet FR2135498A1 — publié le 19721222

L'invention concerne la construction de locaux à usage d'habitation ou 9imilaires du type collectif mais constitués par des cellules individuelles de types variés, juxtaposés dans les trois dimensions d'une manière également variée. Habituellement, les cellules d'habitation préfabriquées, en particulier sous forme de coques en éléments moulés, sont utilisées sous la forme d'habitations individuelles ou, plus rarement, sous forme de cellules intégrées dans des structures assez complexes. Ces cellules sont le plus souvent d'un type uniforme et les éléments moulés qui les composent posent des problèmes de fabrication, de transport et de stockage en raison de leurs dimensions et de leur forme. Le but de l'invention est, d'une part, de réaliser un très petit nombre d'éléments moulés dont la forme soit telle qu'elle permette une fabrication, un empilement et un transport faciles et qui permettent en outre, par leur assemblage, de réaliser un grand nombre de types de cellules de dimensions différentes et, d'autre part, de réaliser des habitations par juxtaposition dans les trois dimensions de telles cellules par intégration dans une structure de support d'une grande simplicité et qui permette en particulier le décalage horizontal des cellules superposées. La construction selon l'invention est réalisée au moyen de quatre types d'éléments principaux dont un petit élément d'angle, un élément moyen formant une partie de façade prolongée à sa partie supérieure par une partie de toit avec une coupe à 450, cet élément existant en deux versions symétriques l'une de l'autre, et un grand élément comportant une partie de façade prolongée à la partie supérieure par une partie de toit avec deux coupes symétriques à 450, de telle manière que huit éléments moyens et quatre petits puissent s'assembler pour constituer une petite cellule carrée, tandis quten ajoutant quatre grands éléments on puisse constituer une cellule carrée de dimension moyenne.Ces éléments principaux se complètent par des éléments carrés de toit s'assemblant avec les précédents et permettant de réaliser des cellules de plus grandes dimensions, carrées ou rectangulaires. Tous les éléments principaux s'assemblent à leur base sur un plancher carré ou rectangulaire embrassant toute la surface de la cellule, sauf un retrait du au galbe des éléments, ce plancher étant lui-meme supporté par des poutres fixées à des poteaux, lesquels sont disposés suivant une trame qui permette de loger avec plus ou moins d'espace résiduel tous les types de cellules entre les poteaux, excepté celles de grandes dimensions qui sont traversées par un des poteaux. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire, à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif, un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé, sur lequel - les fig. 1, 2, 3 et 4 sont respectivement des vues en élévation, en coupe verticale, en vue de dessus et en coupe horizontale du petit élément d'angle - les fig. 5, 6, 7 et 8 sont respectivement des vues correspondantes de l'élément moyen - les fig. 9, 10, 11 et 12 sont respectivement des vues correspondantes du grand élément ; - les fig. 13 et 14 sont respectivement : une vue en élévation et une vue de dessus d'un élément moyen symétrique de l'élément des fig. 5, 6, 7 et 8 - la fig. 15 est une vue en perspective éclatée montrant les divers types d'éléments principaux ainsi que le plancher et les deux types d'éléments de toit - la fig. 16 représente, en vue de dessus, la plus petite cellule carrée réalisable à l'aide de quatre éléments selon la fig. 5, quatre éléments selon la fig. 13 et quatre éléments selon la fig. 1 - la fig. 17 est égaiement une vue de dessus d'une cellule carrée de taille moyenne réalisée en ajoutant aux éléments précédents quatre éléments selon la fig. 9 - les fig. 18 et 19 représentent, en vue de dessus, respectivement une cellule rectangulaire et une grande cellule carrée obtenue, en ajoutant aux éléments précédents, des éléments de toiture - la fig. 20 est une vue partielle en perspective montrant le raccordement des éléments de toiture sur les éléments principaux - la fig. 21 est une vue en perspective, à plus grande échelle, d'un élément principal moyen avec partie ouvrante - la fig. 22 est une vue en perspective, à plus grande échelle, d'un grand élément principal avec, en option, une partie ouvrante ou une baie di rectionnelle - la fig. 23 est une vue en perspective partielle, à grande échelle, montrant le détail d'assemblage de la base d'un élément principal avec le plancher et les poutres et poteaux de support - la fig. 24 est une vue en plan montrant un exemple d'aménagement d'une grande cellule carrée ;; - la fig. 25 est une vue en élévation de cette même cellule - les fig. 26, 27, 28 et 29 représentent en plan l'intégration dans la trame unique des poteaux, des diverses cellules selon les fig. 16, 17, 18 et 19 respectivement - les fig. 30, 31 et 32 représentent en plan les divers modes de juxtaposition de deux grandes cellules carrées - les fig. 33, 34 et 35 sont des vues correspondantes en perspective; - les fig. 36, 37 et 38 représentent, en plan, les divers modes de superposition de deux grandes cellules carrées - les fig. 39, 40 et 41 sont des vues perspectives correspondantes - la fig. 42 est une vue générale en perspective d'un ensemble limité à deux cellules partiellement superposées avec le dispositif de support, ainsi que les paliers et escaliers d'accès et un élément de terrasse. La construction selon l'invention est réalisée au moyen d'un très petit nombre de types d'éléments de forme représentés sur les fig. I à 15. Chacun de ces éléments de forme est réalisé au moyen de deux parois dont une intérieure et une extérieure séparées par un calorifuge. Chacune des parois, tant intérieure qu'extérieure, peut être réalisée en matière plastique par moulage, par application sur forme, par thermoformage ou encore en métal par emboutissage. En particulier, on peut réaliser deux parois monocoques en polyester stratifié à la fibre de verre en utilisant comme calorifuge de la laine de roche faisant également fonction dtisolemegt phonique et de pare-feu. Les éléments principaux comprennent un petit élément 1 destiné à constituer les angles de chaque cellule et représenté sur les fig. 1 à 4, un élément moyen 2 constituant une partie de façade prolongée à la partie supérieure par une partie de toit 3 avec une coupe 4 à 45", comme représenté sur les fig. 5 à 8, un élément moyen 5 symétrique du précédent et représenté sur les fig. 13 et 14, enfin un grand élément 6 constituant une plus grande partie ce façade avec également, à sa partie supérieure, une partie 7 de toiture'munie de deux coupes 8 à 450, comme représenté sur les fig. 9 à 12. Chacun des éléments des types 2, 5 et 6 peuvent être pleins ou pourvus d'une ouverture telle que baie, porte ou fenêtre.Dans ce cas, le dormant 9 de l'ouverture est intégré à l'élément lors de la construction de celui-ci, par exemple par surmoulage dans ie cas où les parois sont en matière moulée (voir en particulier fig. 21 et 22). Ces ouvertures peuvent également recevoir des baies directionnelles, du type représenté en 10 sur la fig. 22, servant à orienter les vues et pouvant en outre constituer un volume supplémentaire utilisable, par exemple pour constituer un séchoir. Ces divers éléments principaux peuvent déjà se grouper de la manière représentée sur les fig. 16 et 17 pour constituer une cellule carrée de petites ou moyennes dimensions. Pour réaliser des cellules de dimensions plus grandes, on complète le jeu de quatre éléments principaux par des éléments de toiture représentés en Il et 12 sur la fig. 15. Chacun de ces éléments de toiture a une forme carrée en plan et est constitué par deux faces planes très faiblement nciinées se raccordant suivant une arête inférieure diagonale 13. Cette forme leur permet de se raccorder avec les éléments précédents en tenant compte de la pente des par tiers 3 et 7 des éléments 2, 5 et 6. L'élément 11 comporte deux bords 14 rabattus verticalement vers le bas, comme représenté en détail sur la fig. 20, et venant s'emboîter avec recouvrement sur les bords verticaux 15 et 16 venant border les coupes à 45" 4 ou 8 des éléments 2, 5 et 6.A l'endroit du raccordement entre un élément 6 et un élément 2 ou 5, les bords verticaux 15 et 16 prolongeant les éléments principaux comportent des échancrures 17 à mi-hauteur et les bords 14 prolongeant l'élément 11 comportent également chacun une échancrure 18 à mi-hauteur venant se croiser avec la précédente pour assurer l'étanchéité aux ruissellements des eaux de pluie, Les deux autres bords 19 de l'élément 11 sont au contraire rabattus vers le haut et ont une forme triangulaire, de manière que leur contour supérieur 20 prolonge la pente du raccordement, d'une part, entre deux éléments 2 et 5 et, d'autre part, entre deux éléments 6.Entre les deux bords 19 se trouve une petite partie 21 inclinée à 450. Ceci permet de grouper quatre éléments 11 autour d'un poteau central, de préférence à section carrée, les quatre parties 21 encadrant les quatre faces du carré et les parties 19 se raccordant entre elles face à face. Avec quatre éléments 11 entourant un poteau central, on peut donc déjà réaliser un abri en plein air mais on peut, en le superposant aux éléments principaux précédents disposés comme représenté sur la fig. 19, réaliser une cellule carrée de grande dimension entourant un poteau central 22. Enfin, avec un élément de toiture 12 dérivé du précédent et comportant quatre bords 14 identiques orientés vers le bas, on peut réaliser une cellule rectangulaire, telle que représentée sur la fig. 18. Tous les éléments précédents5 tant principaux que de toiture, sont ainsi terminés par des rebords perpendiculaires permettant le raccordement des éléments entre eux soit par boulonnage, dans le cas d'une construction démontable, soit encore par collage, par agrafage ou par clouage pour une construction définitive avec, selon les cas, interposition d'un joint élastique ou plastique. On voit, d'autre part, qu'avec le dispositif de découpage selon l'invention, chaque élément a des dimensions réduites permettant une fabrication, une manutention et un transport faciles, et une forme telle qu'il puisse facilement être empilé avec des éléments identiques, ce qui, joint à sa grande légèreté, facilite le stockage et le transport. Pour réaliser une cellule complète d'habitation d'un des types précédents ou encore d'autres types qu'on pourrait construire à volonté, on utilise, en plus des éléments principaux et de toiture précédents, un élément de plancher 23 visible en particulier sur la fig. 15 et sur les quatre bords duquel viennent s'assembler les bases des divers éléments principaux. Cet élément de plancher peut lui-même être préfabriqué, être stocké par empilement et être transporté debout grâce à sa forme plane,.mais il peut également être fabriqué sur place par des procédés traditionnels, en bois, en métal ou en béton.On voit en particulier sur la fig. 23 un exemple de réalisation avec des poutres 24 en bois raccordées sur un encadrement 25 et servant de support à un plancher 26 en panneaux de particules supportant le revêtement de sol 27 et, sous la face inférieure du plancher5 un panneau de finition 28. Les vides restant entre les poutres 24 sont utilisés pour passer les diverses canalisations et équipements techniques, le reste étant comblé par un calorifuge 29. La base des éléments principaux, dont on voit un fragment du côté gauche de la fig. 23, est assemblée sur le cadre 25 par vissage ou encore par collage ou par tout autre procédé. Le plancher ainsi constitué, ainsi que toute la cellule construite sur lui, est supporté par une série de poutres 30 sur lesquelles il se fixe, ces poutres, visibles en particulier sur les fig. 23, 24 et 25 ainsi que 42, étant elles-mêmes supportées par d'autres poutres perpendiculaires 31, ellesmêmes fixées sur une série de poteaux 32, par exemple au moyen d'assemblages moisés, comme représenté sur les figures. Les poteaux 32 sont de préférence des poteaux métalliques à section carrée5 tandis que les poutres 30 et 31 sont constituées par des profilés métalliques en U, les assemblages étant réalisés par boulonnage si l'ensemble doit demeurer démontable, ou encore par soudure ou par clbaage. . Les poteaux 32 sont disposés en plan, de préférence suivant une trame régulière permettant dans chaque maille d'inclure entre les poteaux, avec plus ou moins de jeu, des cellules du type représenté sur la fig. 16 (voir fig. 26) ou du type représenté sur la fig. 17 (voir fig.27), ou encore des cellules rectangulaires du type de la fig. 18 se plaçant à cheval sur deux mailles comme représenté sur la fig. 28. Enfin, les cellules du type de la fig. 19 peuvent être placées à cheval sur quatre mailles contigus en entourant un poteau central désigné par 22 et traversant par conséquent la cellule en son milieu, comme représenté sur la fig. 29. On voit ainsi qu'avec cette trame on peut disposer des cellules de types variés à un emplacement varié selon les deux dimensions du plan et également à un emplacement varié selon la troisième dimension verticale5 ce qui permet de réaliser des ensembles d'habitation d'une configuration extrêmement variée et d'une plus ou moins grande densité rompant avec la monotonie des blocs parallélépipédiques traditionnels. En particulier, deux cellules voisines peuvent occuper en plan des positions relatives variées depuis la simple juxtaposition, représentée sur les fig. 30 et 33, jusqu'à l'oppposition par les angles représentée sur les fig. 32 et 35, en passant par la juxtaposition décalée d'une demi-largeur, comme représenté sur les fig. 31 et 34. Dans le sens vertical, les cellules peuvent également être purement et simplement superposées, comme représenté sur les fig. 36 et 39, ou encore être décalées d'une demi-largeur dans les deux dimensions horizontales comme représenté sur les fig. 37 et 40, ou simplement être décalées dans un seul sens d'une demi-largeur, comme sur les fig. 38 et 41. En combinant les deux décalages dans le plan horizontal et sur la verticale, on obtient ainsi un très grand nombre de combinaisons possibles pour un ensemble de plusieurs cellules, même dans le cas où ces cellules sont toutes identiques en dimensions, étant entendu que, comme il a été exposé précédemment, dans le même réseau de poteaux et de supports, on peut disposer è volonté des cellules de divers types, ce qui augmente encore la variété. L'ensemble des cellules se complète par des éléments de terrasse tels que représentés en 33 sur la fig. 42, constitués par un plancher et une rambarde montés de la même façon que les cellules sur les poutres-supports. On prévoit également des paliers tels que 34 desservis par des rues suspendues, non représentées, et desservant eux-mêmes, par exemple par des escaliers 35, les cellules d'habitation, chaque palier tel que 34 pouvant facilement desservir deux niveaux au moyen des escaliers 35, l'un montant, l'autre descendant. Naturellement, toutes les installations techniques, en particulier les canalisations d'écoulement, suivent les escaliers et les voies de distribution ainsi que les poteaux ou éventuellement les ascenseurs de distribution, L'invention permet ainsi, avec des éléments préfabriqués d'un assemblage extrêmement facile, de réaliser, comme on l'a vu, non seulement un très grand nombre de variétés de cellules unitaires, mais encore une très grande variété dans la combinaison par juxtaposition et superposition de ces divers types de cellules donnant des réalisations extrêmement variées évoluant dans les trois dimensions. On évite ainsi toute monotonie dans les réalisations malgré la préfabrication à partir d'un petit nombre d'éléments.De plus, l'édification d'un ensemble est extrêmement simple puisqu'il suffit de réaliser des fondations par point pour chaque base de poteau, puis de monter de proche en proche les poutres 30 et 31 et, à chaque niveau, de monter les planchers 23 et de construire les cellules sur ces planchers. En plus de la variété d'aspect extérieur de cette réalisation, chaque cellule, telle que celle représentée sur les fig. 24 et 25, peut ellesmême se prêter à une grande variété d'installations intérieures, en étant toujours transformable par la suite, I1 suffit pour cela de disposer d'éléments mobiles de cloisons rectangulaires 36 terminées, du côté des façades, par des éléments spéciaux 37 en forme épousant le galbe des éléments de façade, un faux plafond horizontal 38 étant de préférence fixé sous les parties 3 et 7 des éléments principaux ainsi que sous les éléments de toiture pour assurer à la fois la finition, l'insonorisation et l'horizontalité du plafond, facilitant le raccor dement des cloisons intérieures. On voit sur la fig. 24 un exemple d'aménagement intérieur, étant entendu que celui-ci peut être modifié à volonté au gré de l'usager par simple déplacement des aménagements et des cloisonnements. I1 est bien entendu que le mode de réalisation ci-dessus décrit et ses exemples d'application ne présentent aucun caractère limitatif et pourront recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Construction collective constituée de cellules individuelles de divers types s'étageant dans les trois dimensions sur un support, caractérisée par le fait que le support est constitué de deux réseaux de poutres supportés par des poteaux répartis selon une trame unique, et que les divers types de cellules sont constitués à partir de quatre types d'éléments principaux dont un petit élément d'angle, un élément moyen de façade prolongé par une partie de toit avec une coupe à 450, un élément moyen symétrique du précédent et un grand élément comportant une partie de façade et une partie de toit avec deux coupes à 450, ces éléments principaux étant complétés, pour les plus grands types de cellules5 par des éléments de toit de forme carrée en plan formés de deux faces planes raccordées selon une arête inférieure diagonale et comportant des bords verticaux ascendants pour le raccordement des éléments de toit entre eux et autour d'un poteau central, le plancher de chaque cellule étant construit sur le réseau de poutres précédent et limitée par un encadrement sur lequel viennent se fixer les bases des éléments principaux. 2. Construction selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments principaux et de toiture sont à double paroi séparée par une isolation thermique. 3. Construction selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les divers éléments sont formés de deux coques moulées en forme en polyester stratifié à la fibre de verre avec interposition de laine de roche. 4. Construction selon une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les éléments principaux, moyens et grands comportent en façade soit une paroi pleine, soit une ouverture dont le dormant est intégré à sa structure. 5. Construction selon une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les dimensions relatives des éléments et de la trame sont telles que les plus petites cellules se logent, avec plus ou moins d'espace résiduel, entre les poteaux dans une ou plusieurs mailles de la trame, tandis que les plus grandes cellules sont traversées en leur milieu par un des poteaux et se logent entre les autres poteaux.