Brevet FR2268908A1 — publié le 19751121

La présente invention est relative aux procédés de construction préfabriquée, et plus particulierement à un principe et à un procédé dans lesquels les murs, le toit et le sol constitués d'éléments composites autoporteurs, forment une structure ayant un volume prismatique quadrangula ire droit à angles variables, suivant le but d'utilisation recherché. on a déjà prorosé des procédés de construction préfabriquée économique : - Soit, du type constitué par des éléments de charpente et des éléments dthabillage, avec leurs surfaces définitives réalisées en usine et assemblés sur les lieux de la construction. Ces procédés obtiennent des volumes carallèléipèdiques dont les charpentes arrivées à certaines dimensions, imposent des poteaux verticaux dans le volume intérieur, necessitant par là-même, une distribution rigide. L'aspect de ces constructions est difficilement modifiable et s'intègre mal à un environnement naturel, en laissant bien souvent à ses occupants, l'impresFicn-d'utiliser un bati- ment provisoire ou d'habiter une barraque de chantier.D'autres procédés ont tenté de remèdier à cet aspect en utilisant des volumes prismatiques triangulaires, mais ceux-ci sont limités dans leurs dimensions, et imposent une distribution intérieure précise, - Soit, du type à enveloppe rigide, formant un ensemble se supportant lui-même, pour des habitations portatives. Ces procédés sont, eux aussi, limités dans leurs dimensions pour être facilement transportés. La présente invention a pour but - d'éviter les inconvénients précités, en utilisant un volume prismatique quadrangulaire droit à angles variables. La structure formant le sol, les murs périmètraux et le toit, laisse une liberté totale d'utilisation du volume intérieur , et permet des aménagements et décorations multiples. - de permettre la réalisation de constructions préfabriquées, ayant une structure composée éléments offrant un coefficient d'isolation thermique important, afin de créer une réalisation architecturale économique à la construction et à l'utilisation. - de pouvoir augmenter à volonté le volume prismatique quadrangulaire droit, suivant l'utilisation désirée, chaque angle pouvant varier de 30 à 1500. - de par la simplicité des formes et le choix des matériaux employés, de réaliser une éxécution rapide en préfabricuant en usine, tous les éléments composant la construction, suivant des modules définis pour chaque utilisation. - de pouvoir édifier ce volume, soit sur une plate-forme, soit sur un sous-sol, étant donné que les éléments composant la structure, après assemblage et solidarisation, forment un volume homogène. - de permettre différentes décorations extérieures, suivant l'environnement et le goût de chacun, ceci par la diversité, le choix des matériaux et la possibilité d'adjonction de revêtements décoratifs. D'autres buts et caractéristiques particulières de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre. Dans sa forme fondamentale, l'invention comprend une structure ayant une âme composée d'éléments métalliques assemblés, sur laquelle sont fixés des éléments constituant les faces externe et interne de la structure. L'ensemble-de ces éléments assemblés et solidarisés forme avec le sol, un volume prismatique quadrangulaire droit. Cette structure est prévue pour être fixée sur une plate-forme en maçonnerie. Bien que celle-ci ne soit pas indispensable, elle est souhaitable pour obtenir une meilleure planimètrie de l'ensemble, et surtou t de solidariser la construction avec le sol naturel, Ceci, afin d'évitera vu le faible poids de I'ensemble, un soulèvement ou déplacement du bâtiment en cas de tornade, ouragan ou autre phénomène atmosphérique violent. Les éléments constituant la face externe de la structure, formant la toiture et les façades principales, comportent une matière isolante et un revêtement rigide permettant la fixation d'éléments de couverture, pouvant indifféremment être une simple application d'un produit étanche, ou des bardeaux d'asphalte, tuiles plates, ardoises ou tout autre revêtement. Ces éléments sont facultatifs car la face externe de la structure, peut être composée d'éléments ayant des caractéristiques d'isolation thermique, et un revêtement de couverture définitif fabriqué en usine. Ce revêtement peut aussi être teinté de couleur spécifique à l'utilisation recherchée. Ainsi, un refuge de montagne peut avoir des éléments externes teintés de couleur fluorescente avec une résistance électrique incorporée dans ces éléments, ceci afin d'éviter l'adhérence de neige ou de glace sur la structure. Les éléments constituant la face interne de la structure, delimi- tant le volume intérieur disponible, peuvent outre un simple revêtement servant de protec-tls*l aux èlJ'mets omposant l'âme de la structure, l'isolation thermique étant obtenue par le revêtement extérieur. Dans certains cas, par exemple : l'édification de bâtiments dans des sones polaires ou équatoriales, le revêtement interne peut être de même composition que celui utilisé en face externe, permettant ainsi de conserver des prestations de confort, identiques à celles obtenues en zone tempérée. La structure du bâtiment comporte une âme composée d'éléments métalliques assemblés, formant entre les faces externes et internes, un vide faisant partie intégrante de la structure, et pouvant être considéré comme gaine technique. Cette gaine possède une isolation thermique, par le fait que la face externe de la structure est composée de matière isolante, et peut donc recevoir, outre les réseaux d'électricité, différents appareils relatifs à la destination du bâtiment, comme une climatisation, une sonorisation, etc... Les fenêtres, portes-fenetres ou éléments analogues, peuvent être réalisés sur les pignons, mais il semble préférable de les disposer sur les façades inclinées formant toiture : ceci permettant entre autres, de positionner des fermetures sous la structure, fonctionnant indiféremment, soit en vertical, soit en oblique en longeant la structure. Cette dernière solution permet de réduire la prise au vent, et aux divers phénomènes atmosphériques. La structure ayant un volume prismatique quadrangulaire droit, forme entre autres, une toiture qui descend jusqu'au sol, au moins sur les deux façades Drincipales, La récupération des eaux pluviales s'effectue alors, soit par des caniveaux positionnés dans la plate-forme en maçonnerie, soit, si cette dernière n'existe pas, par des gouttieres fixées à la base de la -structure. L'ensemble des éléments constituant le bâtiment étant préfabriqués en usine suivant des modules déterminés, cela permet l'édification d'une construction sans avoir à utiliser du personnel spécialisé dans toutes les disciplines relatives à la construction, Dans le cas de demeures individuelles, tous les éléments étant livrés sur le lieu de construction avec une notice de montage, d'éventuels acquéreurs peuvent édifier euxmêmes leur habitation. Pour une compréhension plus facile de la présente invention, une application du procédé, conforme à cette dernière, va être décrite en référence au dessin annexé, illustrant à titre d'exemple, 11 édification d'un type de demeure individuelle réalisée en zone tempérée - la figure I, est une vue en perspective, représentant les principaux composants d'une construction type, conforme à la présente invention. - la figure 2, est une vue en élévation de la façade principale. - la figure 3, est une vue en élévation de la façade arrière. - la figure 4, est une vue en élévation du pignon droit. - la figure 5, est une vue en élévation du pignon gauche. - la figure 6, est une vue du plan horizontal de la construction représentée sur les figures 1 - 2 - 3 - 4 - 5. - la figure 7, est une vue en élévation de la coupe verticale de la ligne A - B de la figure 6 - la figure 8, est une vue en élévation de la coupe verticale suivant la ligne C - D de la figure 6. - la figure 9, est une vue en élévation de la coupe verticale partielle, suivant la ligne E - F de la figure 6. - la figure 10, est une vue partielle en coupe verticale, suivant la ligne G - R de la figure 4. - la figure 11, est une vue partielle en coupe verticale, suivant la ligne I - J de la figure 4. - la figure 12, est une vue partielle en coupe verticale, suivant la ligne K - L de la figure 6. La plate-forme en maçonnerie (1), ayant été préalablement coulée suivant les dimensions correspondant au type de construction, les socles de la structure (2), éléments de base du volume, sont mis en place et réunis à l'aide de clavettes. La fixation des socles sur la plate-forme en maçonnerie, est assurée par un boulonnage sur des rails encastrés dans ladite plate-forme. Les éléments métalliques composant l'amie de la structure (3) préfabriqués suivant un module déterminé, sont assemblés sur les socles (2) à l'aide de boulons et écrous. Après avoir mis en place les lisses périphériques basses (5) et intermédiaires (6), ces dernières servant aussi de gouttières au droit des ouvertures, on procède au montage et à la fixation des éléments constituant la face externe de la structure, (4). Les éléments formant les façades verticales des pignons et défoncés des ouvertures (7), sont montés en commençant par un-angle, et solidarisés avec l'amie de la structure par une fixation interne (8). On réalise alors, la face interne de la structure (9), délimitant le volume intérieur disponible et formant un vide (10) dans lequel passent les différents réseaux électriques (11), alimentant les commandes, les points lumineux et les convecteurs électriques destinés au chauffage, ainsi que l'instailXtion ae la venrilation mécanique il). Après avoir préalablement mis en place les bandeaux de rives (13) fixés (14) sur les éléments formant toiture, les éléments de couverture (15) du type " bandeaux d'asphalte ', sont fixés sur la toiture formant façade principale et arrière. Les éléments de coverture (16), du type " chape ardoisée " sont déroulés et fixés sur la face externe de la structure formant la tartie supérieure de la toiture. Les panneaux d'isolation (17) sont mis en place entre les socles (2), et une chape de ciment (18) est coulée sur ces panneaux, noyant les canalisations (19) préalablement mises en place. Les dalles modulées en gravillons lavés (20), sont mises en place au droit des ouvertures, recouvrant ainsi les caniveaux de récupération des eaux pluviales (21). Les blocs de menuiseries extérieures (22) préfabriqués en usine avec leurs vitrages isolants (23), sont mis en place aux endroits désirés, et fixés sur la structure, ainsi que les fermetures assurées par volets roulants (24). ce stade, la structure et la superstructure sont terminées et il ne reste plus qu'à effectuer les aménagements intérieurs - les cloisons de distributions (25) et les blocs portes (26) préfabriqués en usine, comprenant les réservations pour le passage des cables électriques, leurs commandes, et leurs revêtements définitifs, sont mis en place.La fixation au sol et sur la face interne de la structure est assurée par un système permettant ultérieurement un démontage facile - les éléments sanitaires (27) préfabriqués en usine et comprenant tous leurs accessoires, sont mis en place et raccordés aux canalisations (19) positionnées en attente au sol, celles-ci étant raccordées aux réseaux extérieurs (28) - les revêtements de sou type" thermoplastique" dans les pièces de service, et " moquette " dans les pièces principales, sont mis en place ainsi que les différents appareils électriques : points lumineux, prises de courant, interrupteurs et convecteurs assurant le chauffage La description qui vient d'être faite, concernant une application de la présente invention à un type de demeure individuelle, fait apparaitre que ce procédé permet de réaliser rapidement une construction avec une main d'oeuvre n'étant pas spécialement qualifiée, tout en conservant des libertés décoratives propres à chaque utilisateur. Le procédé de mise en oeuvre de la présente invention peut subir des variantes notables au regard des diverses applications, mais dans l'ensemble, les phases de ce procédé peuvent être les suivantes : 1) mise en place et assemblage de l'âme de la structure, sur un support de base. 2) pose et solidarisation des faces externes de la structure, celles-ci comprenant l'isolation thermique et le support de couverture. 3) pose et fixation des éléments de couverture. (cette phase peut être facultative, dans le cas où les faces externes comprennent un revêtement de couverture). 4) mise en place des câblages et divers appareils dans les vides de l'amie de la structure. 5) pose et solidarisation de la face interne de la structure. 6) mise en place des éléments de sol, comprenant une isolation, les canalisations, et un surfaçage rigide permettant la pose de revêtements. 7) pose et fixation des menuiseries extérieures, avec leurs vitrages et leurs fermetures. 8) mise en place des aménagements intérieurs : cloisons de distribution, appareils sanitaires, revêtements de sols. La construction terminée, il ne reste plus qu'a raccorder les différents réseaux de celle-ci aux réseaux extérieurs. De par la conception de l'invention, de nombreuses arplications peuvent être envisagées et ce, dans différentes zones climatiques. quelqlaes exemples vont être énumérés ci-après, ceux-ci ne sont nullement limitatifs, mais permettent de voir l'étendue des applications possibles. - demeures individuelles, refuges, villages de vacances, môtels, bases militaires, groupes scolaires,... - centres commerciaux, gymnases, salles de spectacles, salles polyvalentes, piscines couvertes... et d'une manière générale, toute construction à édifier rapidement, et devant offrir des prestations adaptées au but et aux exigences d'utilisation. R B V E N 3 I C A T I O N s 1- Procédé de construction préfabriquée, caractérisé par le fait qu t il comprend la formation, suivant un volume prismatique quadrangulaire droit, d'une structure dont l'amie est composée d'éléments métalliques assemblés, sur laquelle sont mis en place, d'une part : des éléments rigides ayant des propriétés d'isolation thermique, constituant la face externe de la structure, formant respectivement toiture et murs périmètraux, et d'autre part : des éléments rigides permettant d'assurer la protection de 1'âme de la structure, et-réalisant la face interne delimitant le volume intérieur disponible, ltensemble de ces éléments assemblés et solidarisés forme avec le sol un volume prismatique quadrangulaire droit. 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments formant les faces externes et internes de la structure peuvent être de composition différente ou identique et solidarisés entre eux, par un système approprié à la nature des matériaux employés et au but d'utilisation recherché. 3- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments constituant la structure, une fois assemblés et solidarisés, forment avec le sol un volume prismatique quadrangulaire droit, qui peut être de dimensions variables, selon le but d'utilisation recherche, chaque angle pouvant varier de 30 à 1500, que ce volume est difficilement déformable et peut être construit sur des terrains instables. 4- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la structure ayant un volume prismatique quadrangulaire droit, laisse une liberté totale d'utilisation du volume intérieur sans contrainte de poteaux, 5- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la structure comporte une âme composée d'éléments métalliques assemblés, formant entre les faces externes et internes, un vide- faisant partie inté granite de la structure, et pouvant être considéré comme gaine technique isolée thermiquement par le fait que la face externe de la structure est composée d'éléments ayant entre autres, des propriétés d'isolation thermique 6- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la structure ayant un volume prismatique quadrangulaire droit, forme en outre, une toiture qui descend jusqu'au sol, au moins sur les deux façades principales dans lesquelles il est possible de disposer les portes et fenêtres avec leurs fermetures, et que ces dernières peuvent être installées soit en position verticale, soit en position oblique, longeant ainsi les éléments de couverture. 7- Procédé selon la revendication 6, caractériqé par le fait que les fermetures étant installées en position oblique, ia construction offre une faible prise au vent et aux phénomènes atmosphériques. 8- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que tous les éléments utilisés pour la réalisation d'un bâtiment, sont préfabriqués en usine suivant des modules spécifiques à chaque utilisation et conditionnés pour être expédiés sur le lieu de construction, par transport routier, ferroviaire, maritime ou aérien. 9- Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait qut il est possible à volonté, d'agrandir un bâtiment déjà construit, par la simple adjonction de nouveaux éléments 10- Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait qut un bâtiment du type demeure individuelle, peut être livré sur le lieu de construction et édifié par l'acquéreur, en suivant les instructions fournies explicitement dans une notice de montage