Brevet FR2293672A1 — publié le 19760702

L'invention concerne un système de récupération de calories ou de frigories pour bâtiments. Le chauffage des-bâtiments, particulièrement de logements, doit répondre à deux principes contradictoires dont on retrouve les éléments dans les règlements imposés à la construction. D'une parut, divers règlements imposent maintenant une isolation thermique de très haut niveau et conjointement une excellente étanchéité à l'air des baies mettant en contact l'intérieur et l'extérieur, que le chauffage soit électrique ou basé sur une autre source d'énergie, afin de réduire les pertes de chaleur. D'autre part, d'autres règlements imposent, à juste titre, un certain taux de renouvellement de l'air à l'intérieur des locaux et, dans le cas du chauffage électrique, une ventilation mécanique contr81ée. Les systèmes actuellement en usage répondent au second impératif par une aspiration mécanique de l'air vicié située au niveau des pièces de service, de l'air frais de renouvellement entrant dans les logements par des orifices situés en générai dans les menuiseries des baies rendues par ailleurs étanches. L'air vicié e-st rejeté directement vers l'extérieur. Il résulte donc des solutions actuelles une perte de calories relativement importante, à savoir celles qui sont nécessaires pour mettre à la température des locaux l'air venu de l'extérieur et presque aussitôt rejeté également à l'extérieur. Cette perte peut s'élever jusqu'au tiers du total des calories nécessaires au chauffage d'un bâtiment bien isolé thermiquement. L'invention a pour objet de récupérer une partie importante des calories utilisées pour la mise en température de l'air frais de renouvellement. L'invention concerne un procédé de récupération d'une partie importante des calcries utilisées pour la mise en température de l'air frais de renouvellement de l'atmosphère intérieure d'un bâtiment, selon lequel, au lieu de rejeter l'vair vicié directement à l'extérieur, on fait circuler cet air soit dans un espace vide prévu sous le plancher bas d'au moins un niveau occupé du bâtiment, soit à l'intérieur de du bâtiment doubles parois formant l'enveloppe/ou des séparations entre locaux distincts du bâtiment, ces parois fonctionnant comme échangeurs de chaleur et accumulateurs de calories, soit successivement dans ledit espace vide et lesdites doubles parois, avant de rejeter cet air vicié à l'extérieur. Suivant les mêmes principes, l'invention permet également de récupérer une partie importante des frigories naturelles ou artificielles utilisées pour améliorer le niveau de confort d'un bâtiment situé dans un pays chaud ou en période estivale. L'invention concerne donc, aussi, un procédé de récupération dune partie importante des frigories contenues dans l'atmosphère intérieure, lorsque celle-ci est naturelle- ment ou artificiellement plus froide que l'atmosphère extérieure, d'un bâtiment, selon lequel, au lieu de rejeter cette atmosphère intérieure directement a l'exterieur, on fait circuler cette atmosphère soit dans un espace vide prévu sous le plancher bas d'au moins un niveau occupé du bâtiment soit à l'intérieur de doubles parois formant ltenveloppUefoau es séparations entre locaux distincts du bâtiment, ces parois fonctionnant comme échangeurs de chaleur et accumulateurs de frigories, soit successivement dans ledit espace vide et lesdites doubles parois, avant de rejeter cette atmosphère intérieure à ltextérieur. Lorsqu'il s'agit d'un bâtiment à plusieurs niveaux occupés, il est avantageux de prévoir un espace vide sous chaque niveau occupé. L'invention concerne également une structure de bâtiment pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention, caractériséeen ce qu'eflecomprend soit un espace vide sous le plancher bas d'au moins un niveau occupé du bâtiments soit des doubles parois comme éléments constitutifs de ou de séparations entre locaux distincts du bâtiment, ces doubles parois fonctionnant comme échangeurs de chaleur et accumulåteurs de calories ou de frigories selon le cas, soit à la fois ledit espace vide et lesdites doubles parois, ainsi que des moyens pour faire circuler l'air vicié venant de l'intérieur du bâtiment soit dans ledit espace vide, soit dans lesdites doubles parois, soit successivement dans ledit espace vide et dans lesdites doubles parois, avant que cet air vicié ne soit rejeté à l'extérieur. Divers objectifs peuvent être fixés au système de récupération selon l'invention, comme cela sera évident à l'homme de l'art. Ces objectifs dépenderont essentiellement : - des conditions climatiques propres au site de la construction, - des conditions d'occupation du btiment, - des caractéristiques architecturales et techniques de la construction, et - du fait que l'on utilise un système de circulation forcée ou naturelle de l'atmosphère intérieure. Selon l'objectif particulier visé, on pourra faire en sorte que l'essentiel de la récupération des calories ou des frigories se fasse au niveau même des locaux, au niveau supérieur du batiment (combles ou terrasses) ou en tout autre point particulier désiré du bâtiment, ou que lton obtienne une meilleure inertie thermique au niveau des locaux, ainsi qu'un meilleur confort d'été et d'hiver. Dans tous les cas, l'atmosphère relativement chaude ou relativement froide par rapport à l'air extérieur, venant de l'intérieur du bâtiment n'est rejetée à l'extérieur qu'après avoir subi des échanges thermiques (perte de calories ou gain de calories selon le cas) avec le plancher et/ou les doubles parois sus-mentionnées, et cela au profit des occupants du bâtiment. L'invention permet donc une importante économie d'énergie. Egalement, l'invention peut permettre de réaliser des économies sur les matériaux isolants nécessaires pour isoler les planchers et les combles, matériaux qui sont souvent d'une mise en oeuvre délicate et peu sûre dans le temps. La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention. Les figures 1 à 3 sont des vues schématiques en coupe montrant trois modes de réalisation différents de bâtiments selon l'invention. La figure 1 illustre un mode de réalisation simple d'un bâtiment selon l'invention qui permet de réaliser des économies de chauffage. Ce bâtiment, désigné par la référence générale i, est de construction classique et comprend une entrée 2 d'air frais et des moyens mécaniques 3, tel qu'ur. ventilateur, assurant l'évacuation de l'air vicié et, par dépression, l'entrée d'air frais. Ce bâtiment se caractérise en ce que lesdits moyens mécaniques sont prévus pour envoyer l'air vicié relativement chaud, venant de l'intérieur 4 des locaux, dans un vide sanitaire 5 prévu sous le plancher bas 6 du bâtiment. Après son passage dans le vide sanitaire, l'air vicié est rejeté à l'extérieur, par exemple, par des caniveaux enterrés 7, comme représenté. En variante, le rejet pourrait être effectué au niveau de la toiture par l'intermediaire de conduits appropriés. Lors de son passage dans le vide 5, l'air vicié relativement chaud cède des calories au plancher, ce qui permet d'économiser sur 1'anergie nécessaire au chauffage du bâtiment, ainsi que de reduire les matériaux isolants habituellement employes pour isoler le plancher bas d'un bâtiment ou même, dans certains cas, de se dispenser de ceux-ci. Dans le cas où le bâtiment comporterait une cave, le vide sanitaire 5 pourrait être remplacé par un espace vide prévu entr-e le plancher 6 et un faux-plafond de la cave. La figure 2 illustre un mode de réalisation plus élaboré d'ure bâtiment selon l'invention, qui permet de réaliser des économies de chauffage plus importantes que le mode de réalisation de la figure 1. Le mode de réalisation de la figure 2 se-distingue de celui de la figure 1 en ce qu'il comprend des doubles- parois comme éléments constitutifs de l'enveloppe extérieure du bâtiment, ces doubles parois s'étendant tant au niveau des murs qu'à celui des combles et communiquant avec le vide sanitaire 5. Au niveau des murs chaque double paroi est formée d'une paroi extérieure 8 revetue intérieurement d'un isolant 9 et d'une paroi intérieure 1O, les parois 8 et 10 étant sépares l'une de l'autre par un vide 11. En variante, la paroi extérieure 8 pourrai être elle-même isolante, par exemple en béton expansé ou en béton d'aggrégats légers, au lieu autre revêtue d'un isolant. Au niveau des combles, chaque double paroi est formée, de l'extérieur vers l'intérieur, de la toiture 12 proprement dite, d'un vide 13, d'un isolant 14 et d'une paroi intérieure 15. Dans ce mode de réalisation, l'air vicié relativement chaud cède d'abord une partie de ses calories au plancher 6, puis passe dans les doubles parois 8, 10 des murs, à l'inté- rieur desquelles il perd peu de calories , étant protégé de la paroi extérieure froidé 8 par 11 isolant 9, et enfin passe dans les doubles parois 12, 15, où il cède la plus grande part de ses calories à la toiture 12, avant d'être rejeté à l'extérieur par des ouvertures 16 prévues au sommet de la toiture. Ce mode de réalisation permet notamment d'améliorer les conditions thermiques de l'étage supérieur et convient bien aux habitations à combles habités. Le mode de réalisation de la figure 3 diffère de celui de la figure 2 par la structure des doubles parois. Dans ce mode de réalisation, au niveau des murs, chaque double paroi est formée d'une paroi extérieure 18 et d'une paroi intérieure 20 revêtue extérieurement d'un isolant 21, commereprésenté, ou bien elle-même isolante, la paroi extérieure 18 et l'isolant 21 étant séparés par un vide 19. Au niveau de la toiture, chaque double paroi est constituée, de 11 extérieur vers l'intérieur, de la toiture 22 proprement dite, d'un vide 23, d'un isolant 24 et d'une paroi intérieure 25 qui, dans le cas représenté, est le plancher haut du bâtiment. Ce Ce mode de réalisation est plus spécialement adapté aux constructions dont les combles sont inaccessibles ou inhabités. Pendant la saison froide après son passage dans le vide 5, l'air vicié passe dans les doubles parois et cède des calories à la paroi extérieure 18 et à la-toiture 23, créant une atmosphère artificielle enveloppant les locaux et limitant les échanges et améliorant l'inertie thermique des locaux occupés.Au contraire, pendant la saison chaude, l'air vicié, plus frais que l'air extérieur, par suite d'un conditionnement d'air par exemple, et en tout cas, même en l'absence de conditionnement air, plus froid que les parois extérieures et la toiture ensoleillées, refroidit les parties extérieures 18 et la toiture 22 ensoleillées, empêchant ainsi la migration de calories vers l'intérieur du bâtiment, réduisant, en cas de conditionnement d'air, la quantité d'énergie à dépenser pour la production des frigories, et améliorant dans tous les cas le confort d'été des locaux occupés. Commue on vient de le voir, l'invention est adaptable aux diverses conditions particulières (nodes de construction, climats, etc...) que l'on peut rencontrer en pratique et permet, dans tous les cas, de réaliser des économies d'énergie sensibles et d'améliorer le confort. Les matériaux utilisés pour réaliser les doubles parois peuvent être de même nature (par.exemple des plaques de béton) ou de nature différente, être eux-mêmes isolants ou associés à un isolant distinct, par exemple des matériaux légers et étanches (bois, amiante, ciment, métal, etc...) pour les parois extérieures et des matériaux porteurs (par exemple du béton, des briques, des parpaings) pour les parois intérieures. Les matériaux particuliers sus-mentionnés ne doivent pas Qtre considérés comme limitatifs. L'invention est applicable à toutes les sortes de bâtiments, par exemple des logements individuels, semicollectifs ou collectifs, des immeubles de bureaux, etc... Un avantage annexe de l'invention est de .permettre le montage de fenêtres, porte-fentres, volets ou persiennes escamotables s'effaçant dans l'espace vide des doubles parois en position ouverte. I1 va de soi que les modes de réalisation déerits ne sont que des exemples et qu'il serait possible de les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de récupération d'une partie importante des calories ou des frigories utilisées pour chauffer ou refroidir de l'air frais de renouvellement de l'atmosphère intérieure d'un bâtiment selon lequel on fait passer l'air vicié venant de l'intérieur du bâtiment, avant de le rejeter à la partie supérieure du bâtiment, à l'intérieur de doubles parois formant l'enveloppe du bâtiment, éventuellement après passage dudit air dans un espace vide prévu sous le plancher bas du bâtiment, caractérisé en ce qu'on utilise pour foraer lesdites dou- bles parois des parois présentant des caractéristiques d'isolation thermique différentes permettant d'adapter les échanges de chaleur se produisant entre l'air et ces doubles parois aux conditions cli mastiques ou d'habitation du bâtiment. 2. Procédé selon la revendication 1, adapté à un bâtiment comportant des combles habités, caractérisé en ce qu'on utilise, pour réaliser les murs du bâtiment, des doubles parois doiit la paroi extérieure est plus thermiquement isolante que la paroi intérieure, et, pour réaliser les combles, des doubles parois ot la paroi inté- rieure est plus thermiquement isolante que la paroi extérieure. 3. Procédé selon la revendication 1, adapté à un batiment dont les combles sont inaccessIbles ou inhabités, caractérisé en ce qu'on utilise, pour réaliser les murs et les combles du bâtiment, des doubles parois dont la p@ro@ intérieure est plus thermiquement isolante que la paroi extérieure. 4. Structure de bâtiment pour la @@se en oeuvre du procédé de la revendication 1, comprenant des doubles parois comme éléments constitutifs de l'enveloppe du bâtiment et des moyens pour faire circuler l'air vicié venant de l'intérieur du @âtiment dans ces doubles parois, ainsi @u'éventuellement un espace vide sous le pl@ncher bas du bâtimen@, caractérisé en ce que les parois constitutives des doubles parois présentent des caractéristiques d'isol@tion thermique différentes. 5. Structure de bâtiment sel n le reve dicati@n 4, caractérisée en ce que la paroi extérieure des d@@bles parois con@titu@@t les murs du @âtiment est @lu@ isol@nte @ue la @roi intérieure, et en ce que la paroi intérieu@e des doubles parois @onstituant les combles du bâtiment est plus @@olante que l@ paroi e@@érisure. 6. Structure de bâtiment selon la revendication 4, caractérisée en ce que la paroi intérieure des doubles parois constituant les murs et les combles du bâtiment est plu- isolante @ue la paroi e@t - rieure.