Brevet FR2325881A1 — publié le 19770422

la présente invention concerne le chauffage ourla climatisation de maisons ou autres bâtiments dans lesquels la surface des murs extérieurs est importante par rapport à la surface habitable. Elle a pour but d'assurer, de façon économique, un chauffage d'appoint ou une climatisation intérieure en utilisant les murs d'un tel bâtiment comme surface de rayonnement. L'invention a également pour but de permettre la récupération de certaines sources d'air chaud jusqu'ici dissipé en pure perte, ou la mise à profit de certains modes de production d'air chaud susceptibles de se révéler particulièrement économiques. A cet effet, le procédé selon l'invention consiste essentiellement à établir une circulation d'air chaud ou froid, suivant le cas, à l'intérieur même des murs extérieurs qui sont réalisés dans ce but, en béton caverneux prméable à l'air, mais avec une plaque extérieure étanche de protection et un enduit intérieur, par exemple en plâtre ou ciment. Conformément au présent procédé, l'air de chauffage ou de climatisation est distribué dans l'épaisseur des murs, à la base de ceux-ci, par l'intermédiaire d'éléments de distribution débouchant à l'intérieur des dits murs, et qui sont raccordés à des conduites d'alimentation prévues soit dans l'épaisseur du plancher, soit dans celle du plafond, l'évacuation de cet air après circulation dans l'épaisseur des murs, étant réalisée à travers des trous ou des orifices d'évacuation ménagés à la partie supérieure de ces derniers. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, on peut utiliser diverses sources d'air chaud à bDn marché et dont l'emploi est susceptible de permettre une économie d'énergie appréciable. Ainsi, on peut utiliser l'air vicié provenant de certaines pièces techniques d'une maison ou autre bâtiment. Dans le cas où le chauffage de base est assuré à partir d'une chaudière centrale, on peut obtenir gratuitement de l'air chaud par récupération des calories dissipées par la cheminée et ce, en établissant une circulation d'air dans une enveloppe entourant celle-ci. Dans le cas où le chauffage de base est un chauffage électrique, on peut produire à bon marché, de l'air chaud en utilisant un radiateur électrique à accumulation, mis en fonctionnement au cours de la nuit. Cependant, l'air chaud utilisé pour la mise en oeuvre du pro cédé selon l'invention, peut également provenir de panneaux muraux solaires prévus à l'extérieur de la maison . Mais, de nombreuses sources d'air chaud peuvent évidemment être u-ilisées. Du fait même de sa conception, le procédé selon l'invention assure le chauffage d'une maison par rayonnement à partir des murs. En effet, les murs se trouvent réchauffés par l'air chaud eirculant dans l'épais- seur de ceux-ci et qui s'échappe à la partie supérieure, après avoir abandonné la majeure partie de leurs calories. Ce mouvement vers le haut se trouve évidemment accéléré par le ou les ventilateurs prévus pour extraire l'air chaud utilisé et le refouler à l'intérieur des murs. Mais, comme déjà indiqué précédemment, le présent procédé peut également être appliqué pour la climatisation d'une maison en faisant circuler un courant d'air froid dans l'épaisseur des murs. La présente invention a également pour objet les maisons ou autres bâtiments spécialement conçus pour être chauffés ou climatisés par mise en oeuvre de ce procédé. A cet effet, les murs extérieurs de ces maisons sont réalisés en béton caverneux perméable à l'air et, il est prévu à la base de chacun d'eux, un ou plusieurs éléments de distribution d'air débouchant dans l'épaisseur de ceuxci et qui sont raccordés à des conduites d'alimentation situées soit dans l'épaisseur du plancher, soit dans celle du plafond. Par ailleurs, les murs comportent à leur partie supérieure des trous ou autres orifices pour l'évacuation de l'air de chauffage ou de climatisation ainsi amené à circuler dans l'épaisseur de ceux-ci. Cependant, d'autres avantages et particularités du procédé selon l'invention et des bâtiments conçus pour la mise en oeuvre de celui-ci apparaîtront au cours de la description suivante. Celle-ci est donnée en référence au dessin annexé à titre indicatif, et sur lequel la figure 1 est une vue en coupe de l'un des murs d'une maison conçu pour l'application du present procédé de chauffage ou de climatisation, La figure 2 est une vue schématique en plan de dessus illustrant un exemple de distribution d'air à la base des murs d'une maison comportant de tels murs et ce, à partir de conduites d'alimentation disposées dans le plancher, La figure 3 est une vue en perspective d'un élément de distribu tion d'air incorporé à la base du mur représenté à la figure 1, La figure 4 est une vue partielle en coupe verticale selon la ligne IV-IV de la figure 1, la figure 5 est une vue partielle en coupe horizontale selon la li gne V-V de la figure 1, la figure 6 est une vue similaire à la figure 2 représentant un autre exemple de distribution d'air réalisé dans ce cas à partir de conduites prévues dans l'épaisseur du plafond, La figure 7 est une vue partielle en coupe verticale d'mur spé cialement adapté à un tel mode de distribution d'air. Comme indiqué ciaessus, la ligure I représente un exemple de réalisation d'm mur extérieur d'une maison spécialement conçu pour l'application du procédé de chauffage ou de climatisation selon l'invention. la partie principale 1 du mur ainsi représenté est réalisée en béton caverneux d'agrégats lourds, faiblement dosé en sable, un tel béton étant très perméable à l'air. Extérieurement, ce mur comporte un panneau 2 étanche à l'air et qui peut avantageusement être constitué par une plaque en béton armé de faible épaisseur. Entre ce panneau et la partie principale 1 du mur, il est prévu un vide 3 de circulation d'air ainsi qu'une couche 4 de maté rials isolants. Par ailleurs, ce mur comporte du côté intérieur un enduit 5 réalisé en plâtre ou en ciment. A sa base, ce mur renferme plusieurs éléments 6 de distribution d'air qui sont espacés sur sa longueur. Comme représenté sur 7a figure 3, chacun de ces éléments de distribution est constitué par une boîte de forme parallélépipédique dont les parois sont percées d'une multitude de trous A sa partie inférieure, cette boite porte un embout 7 communiquant avec son espace intérieur et sur lequel peut etre adaptée une conduite d'alimentation d'air chaudou fraiEpes différents éléments de distribution 6 sont mis en place a-sant construction du mur 1, de façon à se trouver ensuite noyés dans l'épaisseur de celui-ci.Quant aux conduites 8 d'alimen tation en air chaud, elles peuvent être disposées à l'intérieur même de l'épaisseur du plancher correspondant, comme cela est le cas dans l'exemple représenté à la figure t. Cependant, lorsque le plancher comporte une dalle flottante 9 disposée au-dessus d'une couche 10 de matériaux isolants, il est possible de ménager de telles conduites dans l'épaisseur même de ces matériaux en réalisant dans ceux-ci, des gorges ou sillons 11. Ceux-ci sont alors obturés par des plaques étanches 12 avant coulée de la dalle 9 en béton (voir figure 4). La figure 2 illustre un exemple de circuit de distribution d'air à la base des quatre murs 13a, 13b, 13c, 13d d'une maison. Ce circuit est conçu de façon à dissocier les alimentations d'air aboutissant aux façades habituellement chaudes ou froides d'une maison. Ainsi, les éléments de distribution 6 des deux façades 13a et 13b qui sont habituellement froidee, sont alimentés à partir d'une même conduite 8a. Quant aux éléments de distribution 6 prévus dans les deux autres façades 13c et 13d, habituellement chaudes, ils sont alimentés à partir d'une autre conduite 8b. Une telle solution permet de régler différemment l'intensité d'arrivée d'air sur l'un et l'autre de ces deux groupes de façades. Cependant, au lieu de disposer des conduites d'alimentation dans l'épaisseur du plancher, il est également possible de les prévoir à l'intérieur du plafond, comme illustré à la figure 6. Dans un tel cas, les conduites d'alimentation 14a et 14b aboutissent à des gaines verticales 15a et 15b s'étendant contre chacun des murs entre le plafond et le plancher. A leur extrémité inférieure, ces gaines communiquent avec une conduite horizontale de distribution 16a ou 16b prévue à la base du mur correspondant et dans l'épaisseur de celui-ci. Chacune de ces distributions s1 étendent sur toute la longueur du mur considéré et, comme représenté à la figure 7 ces parois comportent une série de trous de façon à assurer la distribution d'air dans l'épaisseur même du mur. A leur partie supérieure, ceux-ci comportent des trous 17 qui s'étendent à travers l'élément supérieur de chaînage 18 de chaque mur (voir figures 1 et 5). Ces trous peuvent être réalisés au moyen d'un coffrage mis en place au moment de la réalisation de chaque mur et retiré aussitôt après. Cependant, ces trous d'évacuation ntont pas besoin d'être ménagés sur toute la longueur de chaque mur et notamment, il n'est prévu aucun trou de ce genre à l'endroit du linteau des ouvertures extérieures. Ces deux modes d'alimentation en air chaud décrits précvdem- ment, nossèdent leurs avantages et leurs inconvénients respectifs notamment au point de vue des déperditions thermiques. Dans le cas d'une alimentation par le sol, il existe évidemment une déperdition thermique à travers la dalle flottante 9. Cependant, du fait de son réchauffement, celle-ci assurera elle-même un chauffage par rayonnement. Dans le cas d'une alimentation en air chaud par des conduites disposées dans l'épaisseur du plafond, ces dernières se trouvent l?arfaitement isolées, mais il existe donc une déperdition de chaleur le long des gaines verticales de descente 15a ou 15b. Cependant, celles-ci assureront un chauffage par rayonnement à l'intérieur de la maison. En pratique, le choix entre l'un ou l'autre de ces deux modes d'alimentation dépend principalement de la source d'air chaud utilisée et notamment de l'endroit où celle-ci est disponible. Ainsi qu'il a déjà été indiqué, il est possible d'utiliser l'air vicié provenant de certaines pièces techniques d'équipement d'un bâtiment. Dans ce cas, cet air vicié est aspiré par un ventilateur après avoir été filtré et, il se trouve disponible au niveau du plafond. Il est donc préférable de prévoir une alimentation par des conduites disposées dans l'épaisseur du plafond. La même solution peut être envisagée lorsque l'on utilise de l'air chaud provenant de panneaux muraux solaires. A ce sujet, il convient de noter que dans le cadre du présent procédé, il est inutile de prévoir des systèmes de fermeture automatique de tels panneaux en cas de trop fort ensoleillement. Ceci réduit donc le prlx de revient des installations corresponqantes. Mais, lorsque le chauffage de base est réalisé à partir d'une chaudière centrale, l'air chaud utilisa dans le cas rasent peut être obtenu par récupération des calories sur la cheminée correspondante. Dans le cas d'un chauffage électrique, il est possible d'obtenir de l'air chaud à partir d'un radiateur électrique à accu mulation fonctionnant de nuit. Dans l'un et l'autre de ces CaJ, l'air chaud est donc disponible au niveau du sol de sorte que l'alimentation des murs -st réalisée par des conduites prévues dans le plancher. Bien entendu, il est possible de combiner deux sources de chaleur de ce genre ou plus. Dans un tel cas, il est avantageux de prévoir des vannes thermostatiques à l'entrée des gaines arrivant au ventilateur afin de fermer les arrivées correspondantes quand la température de l'air reçu est inférieure à la température d'entrée. Par ailleurs, il est recommandé de prévoir une vanne de réglage pour alimenter les différentes façades d'une maison suivant qu'il s'agit de façades chaudes ou froides afind'équilibrer à peu près la température transmise dans les murs. Grâce au présent procédé, on peut insuffler à la base de chaque mur de l'air se situant à une température comprise entre 20 et 350 C. Après avoir échangé ses calories avec les caillou constituant le béton caverneux de chaque mur, l'air ainsi insufflé ressort en partie haute à 12 ou 150 C environ. Dans ces conditions, les calories abandonnées dans l'épaisseur des murs assurent leur réchauffement, et coedernieis jouent alors le rôle d'accumulateurs de chaleur et de radiateurs par rayonnement. Cependant, le présent procédé ne peut être efficace qu'en utilisant une aération contrôlée, c'est-à-dire une aération prévoyant une arrivée d'air par le haut des pièces d'habitation et une extraction par les pièces de service telles que : cuisine, salle d'eau, WC. La lame d'air 3 prévue du côté externe des murs (voir fig. 1) a pour but d'assurer une meilleure isolation par rapport à l'extérieur. Cependant, dans le cas de façades exposées au soleil, il est possible de remplacer la plaque externe 2 par une simple vitre pour produire de l'air chaud par "effet de serre" On peut alors récupérer l'air chaud ainsi obtenu pour l'envoyer à la base des murs 1. Il convient de noter que le procédé selon l'invention peut également s'appliquer à des murs de refend en plus des murs extérieurs. Dans un tel cas, les murs de refend sont également réalisés en béton caverneux, mais il est alors inutile de leur adjoindre un isolant. Par tailleurs, ainsi qu'il a déjà été indiqué, le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre non seulement pour assurer le chauffage de l'intérieur d'une maison pendant la saison froide, mais également pour réaliser sa climatisation durant la période d'été. Dans un tel cas, on distribue de l'air froid à la base des murs, cet air pouvant provenir de l'extérieur par aspiration, du côté placé à l'ombre et ce, au moyen d'un ou plusieurs ventilateurs. De préférence, cette circulation d'air froid n'est établit que durant la nuit lorsque l'air extérieur a atteint une température suffisamment basse, inférieure à la température du mur. Cependant, le refroidissement des murs peut également être réalisé en faisant jouer le phénomène d'évaDoration. Dans ce cas, l'air extérieur est envoyé alternativement dans le mur chargé d'humidité et ensuite dans ce même mur à l'étant sec. Il se produit alors un phénomène d'évaporation à l'intérieur du mur dont la température se trouve ainsi abaissée. Dans les pays chauds, ce procédé peut être utilisé pour climatiser une maison de façon économique sous réserve de prévoir une isolation appropriée du côté extérieur. Du reste, il va de soi que, - le procédé selon l'invention n'est pas limité aux exemples décrits ci-dessus, il en est de même pour les maisons et btimentsde construction conçuspour la mise en oeuvre de ce procédé. REVENDICATIONS 1. Procédé de chauffage ou de climatisation d'une maison ou autre bâtiment à partir d'air chaud ou froid, caractérisé en ce que - on fait circuler, suivant le cas, de l'air chaud ou de l'air froid dans l'épaisseur des murs extérieurs en distribuant cet air à la base de ces murs par l'intermédiaire d'éléments de distribution débouchant à l'intérieur de ceux-ci, ces murs ayant été réalisés à cet effet, en béton caverneux perméable à l'air, en prévoyant extérieurement une plaque étanche de protection et intérieurement, un enduit, par exemple en plâtre ou en ciment. - et on assure l'évacuation de cet air, après circulation dans I'épaisseur-des murs, en prévoyant des trous ou autres orifices d'évacuation à la partie supérieure de ceux-ci. - l'air de chauffage ou de climatisation étant acheminé jusqu'aux éléments de distribution grâce à des conduites d'alimentation prévues soit dans l'épaisseur du plancher, soit dans celle du plafond ce qui implique, dans ce dernier cas, des gaines verticales de raccordement aboutissant à la base des murs. 2. Maison ou autre bâtiment conçu pour être chauffé ou climatisé par mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, et caractérisé en ce que : - les murs extérieurs sont réalisés en béton caverneux perméable à l'air, et présentent extérieurement une plaque étanche de protection et intérieurement un enduit par exemple en plâtre ou ciment, - il est prévu, à la base de chacun de ces murs, un ou plusieurs éléments de distribution d'air débouchant dans l'épaisseur de ceux-ci et qui sont raccordés à des conduites d'alimentation situées soit dans l'épaisseur du plancher, soit dans celledu plafond, - les murs comportant à leur partie supérieure des trous ou autres orifices pour l'évacuation de l'air de chauffage ou de climatisation ainsi amené à circuler dans l t épaisseur de ceux-ci. 3. Maison ou autre bâtiment selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs boîtiers perforés de distribution d'air sont noyés dans l'épaisseur de chaque mur à la base de celui-ci, ce ou ces boîtiers étant raccordés à une ou plusieurs canalisations. d'alimentation en air chaud ou froid, suivant le cas. 4. Maison ou autre bâtiment selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une conduite perforée de distribution d'air disposée horizontalement, est noyée dans l'épaisseur de chaque mur, à la base de celui-ci, cette conduite étant raccordée à une ou plusieurs canalisations d'alimentation en air chaud ou en air froid, suivant le cas. 5. Maison ou autre bâtiment selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le circuit de distribution d'air chaud est subdivisé en deux parties correspondant respectivement aux murs des façades exposées au soleil et à ceux des façades froides, des sytèmes de réglage appropriés permettant d'envoyer des quantités différentes d'air chaud vers l'un et l'autre de ces deux groupes de murs.