Brevet FR2146897A1 — publié le 19730309

La présente invention a pour objet la fabrication de Chalets démontablesS faciles à transporter, confortables, indéformablesw isothermes et esthétiques composés essentiellement d'une Coque démontable formée de 4 Paraboloides Hyperboliques divisés en deux parties égales. Jusqu'à présents un Chalet, démontable ou non, se construisait soit à partir d'éléments simples montés sur place soit en transportant sur le lieu d'édification des éléments entiers préfabriqués encombrants et volumineux posant de nombreux problèmes de transport et d'engins de levage, et ce, aussi bien pour le montage de l'édifiee que pour son démontage. Une fois montée, la construction offrait en outre de multiples inconvénients parmi lesquels on peut citer : - le manque de confort résultant . d'une mauvaise isothermie . d'une absence de ventilation des parois principales . d'une mauvaise habitabilité (inévitable chaque fois que l'on a recours à des structures comportant des Farabo- bides Hyperboliques obliques). - l'absence de tout caractère esthétique poussé. Difficultés de transport, montage et démontage peu aisés, manque de confort, absence dtisotherr1ie et de ventilation rationnelles, esthétique souvent discutable, tels sont les défauts majeurs présen tJs la plupart du temps, jusqu'ici, par les chalets les plus couramment construits. Les dispositifs, suivant ltinvention, permettent d'8viter tous ces inconvénients. Le Chalet décrit ici comporte essentiellement trois parties principales : - un plancher - quatre Triangles-Pignons - une Coque, comportant quatre éléments Mur-Toiture. Le Plancher, de forme carrée, est composé de dalles de bois ou de plastique, reposant soit sur des solives, soit sur des poutrelles métalliques assemblées à un cadre de même composition (Fig. 1) Chacune des quatre façades du Chalet, est constituée par un Triangle-Pignon, composé d'un chassis et d'un élément de remplissage (vitres ou panneaux). Le chassis du Triangle-Pignon est de forme triangulaire (Fig. 2) I1 est composé de profils de menuiserie, indéformables, constituant le périmètre du triangle et assemblés entre eux à chaque angle (Fig. 3). Les menuiseries peuvent titre en bois, en métal ou en plastique a Le chassis est complété de traverses verticales 1 (Fig. 3), horizontales 2 (Fig. 3) ou obliques 3 (Fig. 3) destinées à encadrer les vitres 4 (fig. 3) ou les panneaux isolants 5 (Fig. 3) formés de lambris, de colombage ou de parois pleines. Les divers profils et traverses sont munis de parecloses devant recevoir les éléments de remplissage précités : vitres ou panneaux isolants. Le cnassis du TrianlePignon est assemblé à chacun des cotés du chassis du plancher au moyen de boulons et écrous faciles à monter et à démonter et rendant plancher et triangle étroitement solidaires l'un de l'autre. Le relue du Triangle-Pignon est double - d'une part il constitue chacune des quatre façades du Chalet en remplissant le vide triangulaire formé par les éléments de Mur-Toiture constituant la Coque. - d'autre part, il renforce la Coque au point de ne plus for mer qu'un seul bloc avec elle lorsque le montage est terminé. Certaines techniques ont tenté de mettre au point des Triangles Pignons interchangeables entre eux ce qui avait pour avantage théorique de transformer à volonté les diverses façades des immeubles appelés à bénéficier de ces prétendus avantages. En réalité cette techniaue est loin d'entre au point et les essais personnels auxquels nous nous sommes livrés ont fait ressortir l'absence totale d'étanchéité présentée par cette solution que nous ne pouvons que déconseiller à tout point de vue. - La Coque constitue la clef de voûte du Chalet. Elle est composée de quatre éléments identiques faisant office à la fois de murs et de toitures et appelés pour cette raison ur-Toiture. Sa forme générale est celle d'un quadrilatère gauche (Fig. 4 et Fig. 8) comportant trois parties : - la partie supérieure est constituée d'un Parabololde Hyperbo- lique ayant la forme d'une selle de cheval et présentant une partie concave vers le sommet intérieur du Chalet Il (Fig0 9). - la partie inférieure est plane et de forme triangulaire 10 (Fig. 8) et 10 (Fig. 9). - Ces deux surfaces sont raccordées par une surface intermédiaire convexe dont la variation de courbure assure le passage sans arrête vive de la zEne supérieure concave à la zEne inférieure plane 13 (Fig. 9) et 13 (Fig. 7). il peut titre utilisé également une forme de Mur-Toiture différente de celle-là quant à la partie inférieure qui est de convexité plus ou moins marquée selon ltesthéti- que recherchée. Dans ce cas la forme générale du Mur-Toiture sera celle d'un quadrilatère gauche sur lequel s'appuient à sa partie supérieure une portion de Paraboloide Hyperbolique et à sa partie inférieure une portion de cylindre de section parabolique tangente à la Parabolol- de Hyperbolique. La partie constituée par le Paraboloide Hyperbolique a bien entendu la forme d'une selle de cheval alors que la partie inférieure est de forme triangulaire présentant une face saillante et légèrement convexe vers l'extérieur 13 (Fig. 7 et Fig. 9). Quelle que soit la forme adoptée pour la partie inférieure du Mur-Toiture (plane dans la première solution, convexe dans la deuxième)le but recherché, objet du présent brevet, est la suppression des angles morts intérieurs du Chalet. Entre ces deux solutions on peut imaginer un nombre illimité de formes intermédiaires mais toutes auront pour conséquence première la suppression des angles morts. - Aucun des côtés du quadrilatère formant le ;ur-Toiture ntest parallèle à l'un des trois autres cotés (Fig. 4 et Fig. 8). - Le Mur-Toiture comporte un seul angle droit (Fig. 4 et Fig.8) La surface de chaque élénent représente le quart d'tm cercle. - A sa partie supérieure, le Mur-Toiture est assemblé à l'été ment voisin en juxtaposant l'un contre l'autre chacun des côtés formant l'angle droit et en boulonnant ceux-là. Vues en plan, les deux lignes constituées par la jonction de ces quatre éléments sont perpendiculaires ltune à l'autre et forment une croix (Fig. 5). - A sa partie inférieure, le quadrilatère se termine par un triangle dont le sommet constitue l'un des quatre pieds (Fig. 4) sur lesquels repose la Coque. Chacun de ces pieds vient s'inscrire dans un des angles du carré formé par le plancher 6 (Fig. 1). Cette technique a, entre autre avantages, celui de supprimer les fondations traditionnelles en limitant ccles-ci 'a euelcues plots. La Coque comporte trois tlispositifs faisant plus spécialement objet du présent brevet - le 1er concerne la forme du quadrilatEre. - le 2ème, la division du Mur-Toiture en deux secteurs. j - le 3ème, la structure interne de la Coque. - En ce qui concerne le premier point, nous avons vu plus haut que le quadrilatère était formé à sa partie supérieure d'un Parabo bide Hyperbolique et à sa partie inférieure soit dtune surface plane 10 (Fig. 8) et 10 (Fig. 9), soit d'une portion de cylindre de section parabolique tangente à la première et de convexité marquée. Ce sont ces formes tout à fait inusitées qui contribuent à donner au Chalet son confort et son esthétique. En effet, si le Mur-Toiture avait été formé par un Parabololde- Hyperbolique traditionnel, gauss in dans la partie supérieure du quadrilatère que dans sa partie inférieure, le Mur-Toiture aurait été constitué par un élément de forme concave dans sa totalité. Ainsi au lieu de faire saillie à l'extérieur du Chalet, la paroi aurait été concave et aurait, par conséquent, fait une saillie prononcée à l'intérieur de la construction. Les angles morts qui eussent été ainsi formés n' auraient pas permis à un homme, de taille moyenne, de se tenir debout dans le Chalet, dans toute zEne située à mi-chemin entre le centre et les angles.La surface habitable aurait alors été réduite de près de la moitié de la surface construite (Fig. 6) ce qui, par voie de conséquence, aurait rendu le prix du mètre carré habitable deux fois plus élevé que celui du Chalet, ici considéré. La méme remarque s'impose d'ailleurs si la comparaison porte non plus sur un Paraboloide Hyperbolique intégral mais sur les Chalets de fore triangulaire appelés DELTAS Le dispositif exposé a aussi pour conséquence de renforcer la résistance de la paroi convexe du Mur-Toiture ici décrit, par rapport à celle que présentait le Mur de forme concave traditionnel. Cet avantage n'est pas négligeable pour les Chalets implantés en montagne, susceptibles par conséquent de supporter de fortes surcharges provoquées par les chutes de neige. La meme remarque 51 impose en ce qui concerne les vents qui n'ont aucune prise sur ce Chalet0 Enfin du point de vue esthétique, la forme obtenue par suite de la transformation de la partie inférieure de la Coque confère au timent une esthétique remarquable par la pureté de ses lignes. - Le deuxième point particulier concerne la division de chaque Mur-Toiture en deux parties - division rendue nécessaire pour le transport du Chalet par route dans des conditions normales. En effet, l'encombrement présenté par chacun des éléments de la Coque est tel qu'il nécessiterait normalement le recours à un convoi exceptionnel pour tout déplacement du Chalet par la route. On a été ainsi amené à sectionner de bas en haut en deux parties égales la paroi du Btur-Toiture suivant l'axe se trouvant au milieu de cette paroi 7 et 8 (Fig. 4). Pour assembler ces deux parties l'une avec l'autre on peut recourir soit à un ensemble de boulons et d'écrouis logés dans l'épais- seur de la coque ce qui permet d'obtenir la jonction parfaite des deux rives latérales (Fig.5) soit encore de joindre celles-ci par une soudure réalisée au moyen d'une résine polymérisante. - Le troisième dispositif concerne la composition interne de la Coque. Il vise essentiellement son isothermie et le maintien du coefficient K par une lame d'air ventilée. La Coque, ou structure, est composée de trois éléments princi poux : - un voile extérieur étanche et autoportant 14 (Fig. 10) - une partie intérieure, à la fois sous-Toiture et contre-sur 15 (Fig. 10) - une partie intermédiaire 18 (Fig. tO). - Le voile extérieur est en matière plastique ou en tout autre matière moulée. La partie supérieure forme la Toiture tandis que la partie inférieure constitue le mur. biur et Toiture sont recouverts dans leur totalité par le meme matériau - soit tuiles, ardoises, chaume ou singles. - soit une projection d'un produit étarche à base de caout chouc ou de goudron. - La face intérieure est composée d'in voile en rustre, en lambris ou en tout autre matériall synthétique ou naturel 15 (Fig. 10). Elle forme en quelque sorte le plafon(l du Chalet. La face intérieure prend appui sur les longrines logées dans la partie intercalaire. - La partie intermédiaire se trouve entre la paroi extérieure ou toiture et la paroi intérieure ou plafond. Le rtle de la partie intermédiaire est double : - d'une part assurer l'isothermie de la Caque et, par là-meme celle du chalet. - d'autre part assurer la parfaite ventilation de cette dme Coque. Pour maintenir un écart constant entre les deux parois en mtme temps que pour augmenter le moment d'inertie du voile extérieur, on a disposé des longrines en plastique ou en tout autre matériau espacées à intervalles réguliers et fixées de bas en haut, parallèlement à ltaxe vertical du quadrilatère 16 (Fig. 10) et 25 (Fig. 11). L'isothermie est assurée par un isolant de composition et dté- paisseur variables disposées de part et d'autre des longrines 17 (Fig.10). Entre cet isolant et le voile extérieur est réservée une lame d'air ventilée dont le rôle est double 18 (Fig. 1G): - maintenir constant le coefficient d'isolation par l'élimina tion des condensations. - former un écran au rayonnement solaire. À chacune de ses extrémités, la longrine cesse de couvrir quelques centimètres avant d'atteindre les rives intérieures du quadrilatère 19 (Fig. 11). il est ainsi constitué une canalisation inférieure 2C (Fi. 11) et une supérieure 21, (Fig. 11) dont le but est d'assurer la circulation intégrale de l'air ventilant la cooue. Voici cornent fonctionne le circuit d'aération : : au pied de la Cocue se trouve une prise d'air 22, (Fig, 11) par laquelle pénètre l'air extérieur qui s'écoule dans le collecteur inférieur, du quadrilatère, arrive dans chacune des canalisations formées par les longrines 162 (Fi. 11) pénètre dans le collecteur de 1 paroi supérieure du quadrilatère 21, (Sig. 11) pour être aspiré et expulsé définitivement vers l'extérieur par une bouche de refoulement 24, (Fig. 11) placée au sommet d toit. L'ense-ble du dispositif assure une isotiermie et une ventilation exceptionnelles et, de plus, modifiable à volonté. il suffit, en effet, d'augmenter l'épaisseur du vide intermé c1iire en allongeant la hauteur des longrines pour renforcer le degré c'isothermie dans le cas où le climat du lieu d'implantation du Chalet l'exigerait 'une des caractéristiques essentielles de ce Chalet est la possibilité de fabriquer celui-ci d'une manière industrielle sans outillage coûteux et sans immobilisation importante. Chacune des pièces le composant sont es pièces simples peu ouvragées, que tout incustriel-transformateur neut réaliser sur le champ, en grande sé- rie et à un prix de revient inférieur. La technique de construction de ce Chalet est si souple que sains changer ctuoioue ce soit à l'outillage de fabrication, il est possible d'en faire vrier facilement les dimensions et de répondre ainsi d'une façon rapide à toute demande soit en nombre, soit en surface ou en volume. Parmi les diverses possibilités de modifier le volume ou la surface initiale du Chalet considéré, il y a lieu de mentionner la solution suivante, remarquable par sa souplesse autant que par sa simplicité. il suffit dtintercaler au sommet de la toiture et au point de jonction des quatre Parabololdes Hyperboliques formant la croix, deux traverses perpendiculaires l'une par rapport à l'autre assemblées par boulonnage à chacune des branches de la croix. La largeur des branches de ces traverses est variable et proportionnelle à l'importance de l'accroissement de la surface désirée. Cette augmentation peut atteindre jusqu'à 50 5o de la surface initiale. Parmi les conséqtences de l'indu trialisation très poussée de ce Chalet, signalons la possibilité d'implanter d'une façon aussi illimitée que variée un groupe ou un ensemble de ces Chalets les uns par rapport aux autres sur un mEme terrain. En effet ces constructions peuvent, à la demande, se jumeler soit côte à cdte et directement les unes avec les autres, soit au moyen d'un élément de jonction triangulaire (Fig. 13 et 14), rectangulaire (Fig. 12) ou trapézoidale (Fig. 15) dont les diverses dispositions permettent la réalisation de figures géométriques les plus variées : implantation en U, en L, en cercle, en fer à cheval, en carré, en rectangle, etc... etc. Le dispositif, objet de l'invention, peut titre utilisé dans tous les cas où un abri, une construction ou un bungalow doivent être réalisés industriellement et rapidement facilement transportables et montables, présentant enfin des qualités d'esthétique et dtisothermie exceptionnelle. Des applications particulièrement intéressantes peuvent titre : - l'implantation de ces constructions sur des sols de toute natu re mdme meubles et peu consistants. - l'implantation dans des régions sablonneuses ou couvertes de neige. - la réalisation sous tous les climats aussi bien glaciaires que tronicaux. - la possibilité d'employer ces constrlctions entre autres dans l'un des nombreux cas suivants - abris de secours immédiatement transportables (mime par avion) pour régions sinistrées, par suite de cyclones, inondations, raz de marée, tempttes de neige etc. - Résidence secondaire (mer, campagne et montagne) - Postes à essence - bar et boutiques annexes - Abris de chantier transportables - Bâtiments agricoles - Chapelle - Motels - Restaurants - Villages-Vacances etc. REVENDICATIONS 1 - chalet démontable, facile à transporter, confortable, indéfor- mable, isotherme et esthétique, composé essentiellement d'une C0- que démontable formée de 4 Parabololdes Hyperboliques divisés en deux parties égales. 2 - Chalet, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen destiné à obtenir I'isothermie de la Coque, est l'emploi de deux parois dont l'une, extérieure, est un voile en matière plastique ou tout autre matériau moulé et l'autre, intérieure, est en plate ou tout autre matériau naturel ou synthétique. 3 - Chalet, selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le moyen destiné à obtenir une isothermie constante de la Coque est ltemploi de longrines situées entre le voile extérieur et la sous-toiture permettant de disposer entre chacune d'elle un isolant et une lame d'air ventilée dont le rôle est double : élimination des condensations et formation d'un écran au rayonnement solaire. 4 - Chalet, selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le moyen destiné à obtenir une lame d'air ventilée est l'emploi d'un dispositif comportant, à la partie inférieure de la coque : une prise d'air, deux collecteurs inférieur et supérieur disposés le long des parois inférieure et supérieure de la coque, un réseau de canalisations rejoignant les collecteurs, enfin une bouche de refoulement située à la partie supérieure de la coque. 5 - Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé par le fait UE le moyen destiné à obtenir une rigidité parfaite de la coque est ltemploi de longrines, en matière plastique ou en tout autre matériau, disposées dans la partie intermédiaire, entre le voile extérieur et la sous-toiture. 6 - Dispositif, selon les revendications 1, 5 et 6, caractérisé par le fait que le moyen destiné à ob-tenir la rigidité de la Coque et de l'ensemble du Chalet est l'emploi d'éléments Mur-Toiture constitués de quadrilatère indéformable dont la partie supérieure est un Paraboloide Myperbolinue oblique, la partie inférieure étant composée soit d'une surface plane raccordée à la partie supérieure par une surface intermédiaire convexe sans arrête vive, soit d'une portion de cylindre de section paraboliciue tangente à la Parabole de Hyperbolique. 7 - Dispositif, selon les revendications 1 et 6, caractérisé par le fait que le moyen destiné à supprimer les angles morts intérieurs et la perte de surface habitable consécutive, - inconvénients engendrés par tout Paraboloide Hyperbolique oblique - est de modifier la partie inférieure du quadrilatère. 8 - Chalet, selon les revendications 1 et 8, caractérisé par le fait que le moyen de le rendre aisément transportable et démontable est la division de la Coque en quatre Paraboloides Hyperboli- ques et la subdivision de chacun des Paraboloides en deux autres parties égales selon un axe vertical. Chaque Paraboloide Hyperbolique comporte à sa partie supérieure un angle droit et s'assemblera avec les autres Paraboloides Hvnerboli- ques selon deux lignes perpendiculaires l'une à l'autre et formant une croix. 9 - Dispositif, selon les revendications 1 et 8, caractérisé par le fait que le moyen destiné à obtenir un Chalet économique et facilement démontable, est la suppression des fondations par ltemploi de quadrilatères à forme Parabolode Hyperbolique transformée, permettant au Chalet de reposer en 4 points seulement, à chaque angle du plancher. 10 - Chalet, selon lesrevendications 1 et 10, caractérisé par le fait que le moyen dtobtenir une extensibilité quasi illimitée des surfaces construites est la possibilité de jumeler cote à côte plusieurs constructions ensemble soit directement, soit par l'intermédiaire d'un élément de jonction triangulaire, rectangulaire ou trapèzoldal.