Brevet FR2259197A1 — publié le 19750822

Le chauffage des immeubles et maisons individuelles de toutes catégories dans la construction moderne a soulevé et soulève encore de multiples problèmes pour parvenir à une solution idéale au double point de vue de ce qu'il est convenu d'appeler le confort ther- mique et le bien être psycophysiologique de l'être humain. La présente invention a en vue de parvenir à une telle solution dans le cas du chauffage électrique par rayonnement à basse tem perature. On sait que l'une des solutions du chauffage électrique consiste succinctement à noyer des conducteurs chauffants, souples ou blindés, dans les parois ou dans les planchers; la température nécessaire dans les locaux étant réglée en fonction des conditions climatiques extérieures de l'isolation thermique globale adoptée pour le bâtiment considéré et des besoins du métabolisme basal équilibré des utilisateurs. En particulier on utilise largement le chauffage par accumulation par conducteurs électriques noyés dans la dalle du plancher des pièces; c'est un chauffage par rayonnement vers le haut. Il a pu être reproché à une époque à ce mode de chauffage de causer des troubles de la circulation du sang par échauffement trop prononcé des extrémités des membres inférieurs des personnes occupant les locaux. Il n'en est plus rien à ce jour. On a proposé et adapté pour y remédier et également dans un but économique de réduire l'intensité de ce chauffage du sol et de ne le faire fonctionner qu'à régime partiel de nuit à titre de chauffage dit de " base ", une dalle appropriée en béton permettant d'en utiliser la masse pour accumulation thermique avec alimentation par le courant de nuit au tarif réduit du distributeur d'énergie. Dans la journée, il est prévu sur un chauffage électrique complémentaire, dit d' "appoint", au moyen de radiateurs, convecteurs, panneaux radiants, plinthes chauffantes, etc..., ces appareils étant ajoutés sur ou dans les parois verticales, murs maitres, cloisons séparatives des pièces ou plafonds. Dans l'état actuel des choses, du fait de l'EdF unique distributeur d'énergie et des méthodes d'application de la technique imposée du chauffage électrique mixte, la partie dite de " base " est de type obligatoirement collectif au même titre que les communs, un escalier ou un vide-ordure d'immeuble collectif. Il ne semble pas que ce soit une solution qui doive être rigou reusement et intrinsèquement impérative et l'on conçoit très bien dans un immeuble dont les dispositions constructives des dalles séparatives des niveaux sont conformes au " séparatisme thermique à satisfaire, que chaque co-propriétaire ou co-locataire soit maître du fonctionnement intégral de son chauffage, tant de " base que d' " appoint ". Les appareils suspendus à fonctionnement par rayonnement aux infra-rouge vers le bas sont des foyers très chauds dont les radiations incommodent les personnes immobiles les recevant directement; d'autre part les appareils encastrés ou appliqués aux parois vêrticales sont encombrants et gênants pour la réalisation des ameublements et aménagements personnalisés et modifiables. La présente invention propose également un chauffage électrique mixte de " base " et d' " appoint ", mais dénué de ces inconvénients et apportant un élément de sécurité par paroi stable au feu, pareflamme et coupe-feu. Elle a pour objet une installation électrique encastrée de chauffage des locaux d'immeubles et de toutes habitations caractérisée en ce que chaque paroi horizontale, séparant deux niveaux d'étages superposés est essentiellement constituée d'un plafond usuel, en ciment ou en plâtre, avec câbles chauffants intégrés pour le chauffage d'appoint du niveau inférieur et d'une dalle de plancher accumulateur de calories en béton armé avec câbles chauffants pour le chauffage de base du sol du niveau supérieur, le plafond et le plancher étant séparés par une couche thermiquement isolante et étant solidarisés entre eux de façon indestructible par des pièces d'ancrage traversant la couche isolante mais dont l'effet de pont thermique est insignifiant;; Le dessin ci-annexé montre, 9 titre non limitatif, un exemple de réalisation des installations électriques encastrées de chauffage selon l'invention. Sur ce dessin, La figure 1 est une vue en coupe d'une paroi horizontale séparant deux étages habités, et comportant de telles installations intégrées au plafond et à la dalle. La figure 2 est une vue en coupe de la même paroi avec installation électrique simplifiée lorsque le niveau supérieur est un comble ou un grenier sous toiture inhabité. La figure 3 est une vue correspondante lorsque le niveau inférieur est le sol, un vide sanitaire ou un sous-sol inhabité. Comme représenté par la figure I, la paroi équipée selon l'invention et séparatrice de deux étages dans un bâtiment quelconque comporte de bas en haut : - une couche de ciment ou de plâtre alumineux 10 de type approprié, formant le plafond de l'étage inférieur; àmi-épaisseur du platre sont noyés les pieds des ancres de suspension 13, de nréfé- rence en matière plastique résistante; sur ces pieds repose, sen siblement tendu et noyé également dans le plate, un grillage ou un treillage léger 11 sur lequel ont été fixés, par préfabrication par exemple, des eléments conducteurs électriques chauffants 12, à isolement souple ou blindé, selon le choix imposé par la nature du bâtiment, son importance et la règlementation en vigueur. - une couche 14 en un matériau fibragloméré isolant thermique et phonique de nature telle qu'il s'accroche au plate par interpénétration de surface. Ce matériau peut être celui connu dans le commerce sous la dénomination de Fibralith, Eéraklith etc.. Les ancres 13 traversent entièrement cette couche jusqu'à la dépasser nettement. - une dalle en béton 17, plancher de l'étage supérieur, et dont l'épaisseur est telle que les têtes des pièces d'ancrage 13 arri- vent sensiblement dans le plan ad-hoc de ce dallage pour supporter les armatures en ferraillage 15. Sur ces armatures reposent des conducteurs électriques chauffants 16 enrobés avec le ferraillage par le béton. Le circuit de chauffage constitué par les conducteurs 12 apportera le chauffage d'appoint de l'étage inférieur par rayonnement vers le bas à basse température, tandis que le circuit des conducteurs 16 fournira le chauffage de base au sol de l'étage supérieur. La fabrication sur chantier d'une telle paroi sandwich, dalle horizontale en général, a d'ailleurs lieu comme suit On met en place, comme connu, dans l'étage inférieur les tables de banches formant " conformateur " de coulée en panneaux métalliques ou en bois, pour former le coffrage du plafond, ces panneaux étant maintenus par des étais et des poutrelles ajustables et rétractables du type télescopique. Sur le coffrage, on étale ou on projette une première couche de platre ou de ciment qui après décoffrage fournira la face apparente du plafond.On dispose sur cette première couche les pieds des ancres de suspension 13, puis le grillage ou treillis ll muni des conducteurs 12. Litant donné que le grillage est garni par-préfabrication des conducteurs, on peut faire apparaître ceux-ci soit sur la face supérieure du grillage, comme supposé par la figure 1, soit sur la face inférieure. On étale ou projette une seconde couche de plâtre ou de ciment lequel se lie au premier pour former l'ensemble homogène de la couche 10 dans laquelle est noyé le grillage avec les conducteurs et 1'embase des ancres. Sans attendre la prise définitive, on applique avec une légère pression la couche 14 en matériau isolant du sandwich qui s'accroche efficacement en liaison par interpénétration. I1 est alors procédé au coulage de la dalle en béton, traditionnelle porteuse 17 avec son armature de ferraillage normal 15 et également les supports d'espacement noyés, les ligatures habituel- les, etc. Dans le cas de petites surfaces, on utilise un ferraillage muni -par préfabrication des câbles électriques chauffants 16. S'il s'agit de surfaces plus importantes, après pose du ferraillage, on déroule et on fixe ces câbles chauffants sur l'armature. Dans les deux cas, on coule ensuite la dalle de béton 17 avec l'épaisseur voulue, pour la bonne tenue mécanique d'une part, pour former le réservoir accumulateur de calories du chauffage de base de l'étage supérieur d'autre part. La face apparente de ce dallage 17 sera ultérieurement enduite ou recouverte de produits de revetements divers pour la finition et 'la décoration du plancher. Lorsqu'un temps de prise suffisant se sera écoulé, on procèdera au décoffrage de l'ensemble avec enlèvement des étais ou des poutrelles télescopiques; les pieces d'ancrage 13 complètement enrobées assurent une liaison sûre et indestructible entre le plafond inférieur 10 et la dalle porteuse 17 du plancher supérieur. Bien entendu dans une telle paroi, les conducteurs 12 du chauffage d'appoint et les conducteurs 16 du chauffage de base forment deux circuits à alimentation distincte. Dans le même appartement ou local d'un étage donné, la consommation en énergie des deux circuits correspondants pourrait être totalisée au comptage de cet appartement. La-commande du chauffage de base se fera par sonde automatique; la mise en service du chauffage d'appoint pourra se faire à la seule volonté de l'occupant soit par la manoeuvre dtin- terrupteurs, soit automatiquement par l'intermédiaire de thermostats, disposes dans les différentes pièces si nécessaire. Le chauffage de base étant du système à accumulation, le courant de nuit au tarif le plus réduit sera utilisé pour l'alimentation de ce circuit.On pourra également, de manier connue en soi, faire intervenir dans la commande de l'installation, des variateurs électroniques de tension. Lorsque la paroi équipée selon l'invention sépare un étage habité d'un comble ou grenier sous toiture, elle sera simplifiée comme le montre la figure 2. Le circuit des conducteurs 16 est supprimé et le ferraillage 15 sera supprimé ou allégé. Cette disposition se retrouvera surtout dans les pavillons, villas et autres maisons individuelles. Pour un rez-de-chaussée au-dessus du sol, d'un sous-sol ou d'un vide sanitaire, on adoptera la modification suivant la figure 3 dans laquelle c'est le circuit des conducteurs 12 qui est supprimé ainsi que le grillage 11. La couche de plate 10 sera généralement établie sur hourdi ou supprimée. Mais comme on le voit, toutes les pièces habitables seront équipées en chauffage de base par le plancher et en chauffage d'appoint par le plafond. La couche de matériau isolant 14 assure la séparation complète des calories provenant du chauffage d'appoint pour les pièces inférieures et de celles du chauffage de base pour les pièces supérieures; ce matériau, de par le choix de sa texture, assure en même temps l'amortissement phonique nécessaire entre les deux étages. A titre indicatif et comme simple ordre de grandeur, le chauffa ge de base pourra être établi à raison de 100 à 125 w au m2, tandis que celui d'appoint le sera à raison de 125 à 175 W au m Par une utilisation raisonnée et rationnelle des deux chauffages avec une expérience rapidement acquise pour les usagers, il est possible de fonctionner avec un gradient de température voisin de la droite verticale entre le plancher et le plafond, donc proche d'une répartition uniforme dans le volume d'un local, ce qui n'est pas le cas avec tous autres systèmes de chauffage connus ou la température au sol èt celle de la couche d'air voisine du plafond sont très différentes. Il résulte de l'application de l'invention un bien-être amélioré de l'état physiologique du corps humain occupant le local. Les plafonds ainsi équipés sont parfois susceptibles de se revêtir par effet électrostatique ou par effet des variations thermiques d'un léger déport de poussière baptisé " fantôme "; mais il pourra être facilement éliminé et il est avantageux à ce sujet que le plafond soit peint avec une peinture mate lavable adéquate. D'une maniere générale dans un immeuble à appartements multiples, les circuits de chauffage de base seront commandés globalement automatiquement par des moyens propres à l'équipement commun de copropriété du bâtiment, tandis que les circuits de chauffage d'appoint à commande manuelle ou automatique seront laissés dans chaque local à la disposition des occupants, pour leur mise en service et leur utilisation sur leurs comptages individuels. D'autre part, comme on l'a déjà dit plus haut on pourra également utiliser des moyens de commande connus, à variateur électronique de tension. A titre de variante, et au lieu d'utiliser pour le chauffage d'appoint des cibles électriques encastrés, on pourra mettre en oeuvre l'idée connue des peintures conductrices chauffantes. Par ailleurs, dans la description qui précède on a fait état d'ancres de suspension. I1 va de soi qu'on pourrait également mettre en oeuvre tout autre type d'ancre de liaison ou d'étrier de liaison. Enfin on pourra intégrer dans le " sandwich " selon l'invention des trames chauffantes souples jouant éventuellement par surcroît le rôle de réflecteurs thermiques " vers le bas REVENDICATIONS 1 - Installations électriques encastrées de chauffage des lo- caux d'immeubles et de toutes habitations caractérisées en ce que chaque paroi horizontale séparant deux niveaux d-!étages habitables et superposés est essentiellement constituée d'un plafond usuel, en ciment ou en pl tre notamment, avec cables chauffants intégrés pour les chauffages de base et d'appoint du niveau inférieur et d'une dalle de plancher accumulateur de calories en béton armé avec câbles chauffants pour le chauffage de base du sol du niveau supérieur, le plafond et le plancher étant séparés par une couche thermiquement isolante et étant solidarisés entre eux de façon indestructible par des pièces d'ancrage traversant la couche isolante. 2 - Installation suivant la revendication 1 caractérisée en ce que le plafond en plâtre et la dalle en béton sont armés chacun dans une hauteur ad-ho c -oar un treillis et des armatures servant en même temps de support aux circuits chauffants correspondants. 3 - Installation suivant la revendication 2 caractérisée en ce que les ancres de solidarisation, de préférence en matière plastique résistante, s'étendent d'une armature à l'autre, les supportent à leur mise en place et soutiennent le plafond ultérieurement. 4 - Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en cé que les circuits de chauffage de base sont commandés automatiquement par des moyens propres au bâtiment considéré ou à chaque local considéré individuellement. 5 - Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que les circuits de chauffage d'appoint sont commandés manuellement ou automatiquement par des moyens à la disposition des occupants des locaux. 6 - Installation suivant l'une quelconque des revenaications 1 à 5 caractérisée en ce que si le niveau d'étage supérieur est normalement inhabité, le circuit de chauffage de base est supprimé. 7 - Installation suivant 1'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que si le niveau d'étage inférieur est normalement inhabité, le circuit de chauffage d'appoint est supprimé.