Brevet FR2333911A1 — publié le 19770701

La présente invention est relative à une construction perfectionnée d'un bâtiment. Suivant l'invention, il est prévu un bâtiment dont les parois externes et le toit présentent une conductivité thermique inférieure à 0,15 watt /m2/0 C. Dans la pratique, suivant l'invention, les murs externes, le toit et le sol, ou plancher,du soubassement présentent tous une /m2o conductivité thermique inférieure à 0,15 watt /m2/ C. Les murs sont construits avec une épaisseur comprise entre 45 cm et 90 cm, et de préférence d'environ 70cm. Chaque mur comprend avantageusement un revêtement externe et un revêtement interne en matières appropriées, telles des briques, du béton, des madriers ou un revê- tement de bois, et entre lesquels est disposé un remplissage intermédiaire d'une matière tismiquenent isolante, par exemples des fibres de verre, la matière thermiquement isolante constituant la majeure partie de I'épaisseur du mur. A titre d'exemple, avec un mur externe ayant une épaisseur de 50,5 cm,et comportant une couche externe de briquesayant une épaisseur de 10,2 cm,et une couche interne de madriers d'une épaisseur de 15 cm, le reste du mur étant constitué d'un remplissage de fibres de verre vendues sous l'appellation "DRITHERM" (marque déposée), on obtient une conductivité thermique de O,W4 watt / m2/0C. Avec un autre mur externe ayant une épaisseur de 73 cm et comprenant les memes couches externe et interne précitées,mais ayant une épaisseur plus grande de façon correspondante de reeplissage de fibres de verre, on obtient une conduâtivité.thermique de l'ordre de 0,074 watt /m2/OC, D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: la Fig.I est une vue en coupe verticale d'une maisonS isolée, suivant la ligne 1-1 de la Fig. 2; la Fig. 2 est une vue en plan du sol du rez-de-chaussée de la maison, la Fig. 3 est une vue schématique d'un dispositif de conditionnement d'air de la maison, montrant son fonctionnement lorsque l'atmosphère ambiante est chaude; la Fig 4 est une vue montrant schématiquement le dispositif de conditionnement d'air et son fonctionnement, cependant que l'atmosphère ambiante est froide; le Fig. 5 est une vue schématique du dispositif de plomberie de la maison. En se référant aux dessins, la maison comporte un toit 1, des murs externes 2 à 5, un soubassement 6, un plancher 7 en bois au premier étage et au rez-de-chaussée, des fenêtres externes 8, une porte extérieure 9, des murs ou cloisons internes lO,et un conduit vertical 11, qui s'étend de la partie inférieure au sommet de la maison et est délimité par certaines des cloisons internes 10. La maison est conçue de façon à conserver intérieurement l'énergie thermique. Dans ce but, ses murs, son toit et le plancher de son soubassement comportent des couches 12 de fibres de verre ayant chacune une épaisseur d'environ 45 cm. Les points principaux où cette fibre de verre n'est pas prévue, sont les emplacements des fenêtres 8 et des portes 9.Pour obtenir une bonne isolation thermique à l'emplacement des fenêtres 8, chacune de ces fenêtres est une fenêtre double, chacune de ses deux parties I20 disposées face à face étant à double vitrage etzsoit en vitrage fixe, soit lorsqu'on peut les ouvrir, conçues et agencées de façon à empêcher le passage des courants d'air. De même, pour conserver la chaleur, la maison comporte une porte 13 qui est double, étant constituée de deux battants disposés l'un en face de l'autre et fonctionnant séparément l'un de l'autre, formant ainsi un sas 90 d'entrée et de sortie. Dans la toiture 1, la couche 12 est disposée entre les chevrons et le plafond du premier étage. Dans chaque mur externe, la couche 12 est un remplissage entre les revêtements externe et interne 14 et 15. A la partie inférieure de la maison, la couche 12 est disposée sur une forme'l6. Sous un climat tel que celui de la Grande-Bretagne (52 latitude Nord) on pense que la maison nécessitera d'être chauffée pendant seulement environ deux mois de l'année, et que ce chauffage sera faible. De-plus, l'air devra être mis en circulation à travers la maison afin de maintenir relativement fraîche l'atmosphère dans les pièces. Dans ce but, il est prévu une installation de conditionnement d'air comprenant une pompe thermique, des soufflantes, des commandes thermostatiques et autres accessoires, dont quelques uns seront décrits dans la suite en se référant plus particulièrement aux Fig. 3 et 4. L'air ambiant est aspiré à travers une gaine 20 prévue dans l'espace sous-toiture, au moyen d'une soufflante 21, dans le sens des flèches A. L'air aspiré vers l'intérieur est envoyé sur un échangeur thermique 22 prévu dans la gaine 20, et cet air est expulsé due nouveau dans l'atmosphère environnante. L'échangeur thermique 22 et un autre échangeur thermique 23 disposés dans le conduit vertical ll sont reliés en circuit avec un compresseur 24 qui est également disposé dans le conduit Il, les échangeurs thermiques 22, 23 et le compresseur 24 constituant ensemble une pompe thermique comme connu en soi. Une soufflante 25 disposée dans le conduit vertical ll astreint l'air à circuler à l'intérieur de la maison.Cette soufflante distribue cet air, à partir du conduit vertical 11, à travers des grilles 26 disposées dans certaines des cloisons 10, à travers des conduits 17 délimités par certaines des cloisons 10 et communiquant avec un espace d'air commun 27 audessous du plancher du soubassement, pour passer dans les pièces respectives. La maison comporte une cuisine 28 qui communique par des grilles d'aération 29 avec les pièces adjacentes, et l'air usé dans la cuisine 28 est aspiré dans celle-ci par une soufflante 30 et est envoyé à travers un orifice 31 de sortie d'air vicié pour rejoindre la gaine 20, au choix, en amont ou en aval de l'échangeur thermique 22. Un dispositif 32 de déviation, prévu dans l'orifice de sortie 31, est utilisé pour faire communiquer l'orifice de sortie sélectivement avec les côtés amont et aval de l'échangeur thermique 22. De l'air frais est aspiré dans la maison à travers une admission 33 d'air frais, et cet air est distribué au conduit vertical 11, sélectivement, au-dessus ou au-dessous de l'échangeur thermique 23. Lors du fonctionnement de l'installation de conditionnement d'air, la cuisine 28 est toujours sous une pression négative, tandis que les pièces adjacentes sont toujours sous des pression positives, afin que des odeurs provenant de la cuisine ne pénètrent pas dans les autres pièces. En se référant à la Fig. 3, lorsque l'atmosphère environnante est chaude, la soufflante 25 aspire de l'air vers le haut à travers le conduit vertical 11 et force de l'air à circuler dans l'intérieur de la maison suivant la direction des flèches B, l'orifice d'admission 33 communique avec le conduit vertical 11 au-dessous de la soufflante, et ainsi en amont de l'échangeur thermique 23, l'orifice de sortie 31 communiquant avec la partie aval de l'échangeur thermique 22, et la pompe thermique absorbe de la chaleur, à l'échangeur thermique 23, et émet de la chaleur dans l'échangeur thermique 22, et en conséquence, l'air circulant à l'intérieur de la maison est refroidi et l'air traversant la gaine 20 est chauffé. En se référant à la Fig. 4, lorsque l'atmosphère environnante est froide, la soufflante 25 aspire de l'air vers le bas à travers le conduit vertical 11 et astreint l'air à circuler à l'intérieur de la maison suivant la direction des flèches C, l'orifice d'admission 33 communiquant avec la partie supérieure, et ainsi la partie amont de l'échangeur thermique 23, l'orifice de sortie 31 communique avec la partie amont de l'échangeur thermique 22 du fait que l'air vicié provenant de l'orifice de sortie 31 est chaud et que l'échangeur thermique 22 absorbe de la chaleur et que l'échangeur thermique 23 en émet. En se référant à la Fig. 5, la maison comporte dans son soubassement un réservoir 40 des eaux usées, qui est thermiquement isolé et auquel sont reliées des sorties des eaux usées, thermiquement isolées et, provenant d'une douche 41, et de cuves de lavage 42. Ainsi, de l'eau usée et chaude provenant de ceux -ci est distribuée au réservoir 40. D'autres eaux usées, soit froides, soit sales ou contenant de la graisse sont évacuées dans un dispositif de vidange 43. Un échangeur thermique 44,- disposé dans le réservoir 40, est en circuit avec un compresseur 45, et avec un autre échangeur thermique 46 disposé dans un ballon 47 à eau chaude, thermiquement isolé. Les échangeurs thermiques 44 et 46, et le compresseur 45, constituent ensemble une autre pompe thermique. La chaleur extraite des eaux usées dans le réservoir 40 par l'échangeur thermique 44 est transférée à de l'eau se trouvant dans le ballon 47, par l'échangeur thermique 46. L'eau en excès dans le réservoir 40 s'écoule jusqu'au dispositif de vidange 43 par l'intermédiaire d'un écoulement 48 de trop plein. Un thermo-couple 49, captant la température de l'eau se trouvant dans le réservoir 40, commande un robinet 50 prévu dans un tuyau 51 conduisant d'un réservoir 52 d'emmagasinage d'eau froide au réservoir 40.Si la température de l'eau se trouvant dans le réservoir 40 approche du point de congélation, le robinet 50 est ainsi automatiquement ouvert pour permettre à l'eau de s'écouler du réservoir 52 dans le réservoir 40, La forme et la conception de la maison décrite en se référant aux dessins présentent l'avantage que les pertes de chaleur à travers l'ossature externe de la maison sont réduites à une valeur relativement faible, de sorte que l'on réalise des économies notables sur les frais de combustible. Elles présentent également l'avantage que la maison peut être maintenue à une température franche agréable par temps chaud, avec des frais de consommation de combustible réduits au minimum dans ce but. On peut encore réaliser des économies supérieures en-combustible si les besoins restant de fourniture d'énergie sont satisfaits dans toute la mesure du possible par des sources d'énergie possibles telles que le soleil, le vent, ou autre sources naturelles d'énergie - REVENDICATIONS 1.- Bâtiment dont les murs extérieurs et le toit présentent une conductivité thermique inférieure à 0,15 watt /m2/OC 2.- Bâtiment suivant la revendication 1, dans lequel le sol du soubassement présente une conductivité thermique qui 2 est inférieure à 0,15 watt /m2/OC. 3.- Bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les murs externes comprennent chacun un revêtement interne et un revêtement externe, et un remplissage intermédiaire qui présente une conductivité thermique considérablement inférieure à celle du revêtement interne et à celle dudit revêtement externe. 4.- Bâtiment suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le remplissage de chaque mur constitue la majeure partie de l'épaisseur de ce mur. 5.- Bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque mur externe présente une épaisseur comprise entre 45 et 90 cm. 6.- Bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des fenêtres extérieures dont chacune est une double fenêtre avec ses deux parties disposés face à face et étant chacune pourvue de double vitrage. 7.- Bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une porte externe qui est à double battant, ces deux battants étant disposés face à face et agencés de façon à agir séparément l'un de l'autre. 8.- Bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une installation de conditionnement d'air comprenant une gaine par l'intermédiaire de laquelle de l'air circule à l'intérieur du bâtiment et un appareil de transfert d'énergie thermique disposé de façon à transférer de l'énergie thermique entre ledit intérieur et ladite atmosphère extérieure. 9.- Bâtiment suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ledit appareil de transfert est constitué par une pompe thermique comprenant un compresseur, un premier échangeur thermique qui est en contact avec l'air extérieur , et un second échangeur thermique qui est en contact avec l'air à l'intérieur du bâtiment. 10.- Bâtiment suivant la revendication 9, caractérisé en ce que ladite pompe thermique est inversable, de sorte que lorsque la température dans ledit intérieur est supérieure à la température de l'atmosphère extérieure , de l'énergie thermique peut être transférée de l'atmosphère ambiante à l'intérieur, et lorsque la température à l'intérieur est inférieure à la température del'atmosphèreextérieure,de l'énergie thermique peut être transférée dudit espace intérieur de la maison dans l'atmosphère extrieure, 11.- Bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 9 et lo, caractérisé en ce que ledit premier échangeur thermique est disposé dans ladite toiture et ledit second échangeur thermique est disposé dans un conduit vertical dudit bâtiment. 12.- Bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 8, 9, 10 et 11, caractérisé en ce que ledit espace intérieur de la maison comprend une cuisine et autres pièces, l'installation de conditionnement d'air étant agencée de façon que l'air frais provenant de ladite atmosphère extérieure soit introduit dans une pièce autre que ladite cuisine, après le conditionnement dudit air frais, et après que l'air vicié ait été prélevé seulement dans ladite cuisine et chassé dans l'atmosphère extérieure. 13.- Bâtiment suivant la revendication 12, caractérisé en ce que ladite installation de conditionnement d'air est agencée de façon que de l'air frais rejoigne un courant d'air circulant à l'intérieur de la maison et passant sur ledit second échangeur thermique, en amont de cet échangeur. 14.- Bâtiment suivant l'une quelconque des revendications 12 et 13, lorsqu'elles sont dépendantes de la revendication 10, caractérisé en ce que l'installation de conditionnement d'air est agencée de façon que ledit air vicié rejoigne un courant d'air ambiant passant sur ledit premier échangeur thermique, sélectivement, en amont ou en aval de cet échangeur par rapport à cet écoulement de l'air ambiant. 15.- Bâtiment suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de distribution d'eau et une installation de récupération de chaleur pour récupérer de la chaleur provenant de l'eau usée chaude. 16.- Bâtiment suivant la revendication 15, caractérisé en ce que le dispositif de. récupération de chaleur comprend un réservoir pour les eaux usées, deux échangeurs thermiques dont l'un est disposé dans ledit réservoir des eaux usées et dont l'autre est disposé de façon à entrer en contact avec l'eau dans ladite installation de distribution, et une pompe thermique agencée en circuit avec lesdits deux échangeurs thermiques.