Brevet FR2335667A1 — publié le 19770715

L'invention concerne un élément de mur extérieur muni d'au moins une ouverture pour une fenêtre à double vitrage, présentant au moins la hauteur d'un étage du bâtiment et comprenant une partie en béton et une partie d'isolation thermique. Eous les câbles électriques, tuyaux d'évacuation et autres installations correspondantes peuvent 8tre disposées dans divers éléments pendant la fabrication en usine. Par les brevets français N0 1 202 814 et 1 277 434 il est connu de faire circuler de l'air dans les murs et planchers. Le premier brevet cité montre une structure de mur construite en briques perforées permettant la-circulation dlair chaud et froid à l'intérieur des murs. On fait aussi circuler de l'air, par ce moyen, dans les plafonds et planchers. Le deuxième brevet cité montre à nouveau un mur extérieur dans lequel l'air entrant passe par un conduit et l'air sortant par l'autre. La fenetre est à nouveau une slmfie fenêtre pivotante à simple vitrage. Les constructions des brevets cités ont des inconvé- nients considérables. La circulation d'air dans les murs et les planchers peut donner des résultats satisfaisants en un certain sens mais l'échange de chaleur qui se produit à travers la fenêtre est presque complètement négligé. Spécialement sous les latitudes septentrionales, la chaleur qui se pert à travers les fenêtres représente une part très notable de l'énergie perdue. D'autre part, les surfaces de fenêtre sont généralement les surfaces les plus froides des pièces, ce qui cause une sensation désagréable de courant d'air et oblige souvent aussi à maintenir une température relativement élevée. Les inconvénients ci-dessus sont éliminés par l'inven- tion qui fournit un type entièrement nouveau de structure d'élément de mur extérieur et qui est caractérisée par le fait qu'au moins un oe nduit continu parcourt l'élément d'une extrémité à l'autre et présente-une largeur qui correspond pratiquement à la largeur de l'élément, l'espacement entre les vitres faisant partie du conduit. Dans un mode d'exécution préférentiel, le conduit est disposé entre la partie en béton et la partie isolante, la partie en béton étant tournée vers l'intérieur du bâtiment et la partie isolante vers l'air extérieur. En outre, dans chaque fenetre sont de préférence prévues une vitre simple entre le conduit et l'air de la pièce et une vitre double ayant un bon pouvoir d'isolation thermique est prévue entre le conduit et l'atmosphère extérieure Afin de répondre aux rôglements de protection contre l'incendie, tous les châssis de fenêtre sont ignifugés et les châssis supérieurs et inférieurs des fenêtres sont munis de plaques pare-feu ou éléments similaires. L'élément peut titre utilisé aussi bien dans les immeubles de bureaux et similaires que dans les maisons d'habi- station!, Dans les éléments destinés à des immeubles de bureaux, le conduit qui traverse l'élément est de préférence sous la forme dffiun seul conduit' large qui joue alors un r81e excellent pour le chauffage et le refroidissement'* Dans les maisons d'habitation ordinaires où le chauffage est un problème important, au moins sous les latitudes septentrionales, le conduit peut être divisé en parties verticales parallèles. Avec l'élément de mur extérieur selon l'invent-on, on arrive entre autres à ce que toutes les surfaces de mur extérieur et de fen8tre du bâtiment soient des surfaces émettrices de chaleur. Grâce à cela, la température du bâtiment peut tre abaissée de 2 à 30C Bans aucune diminution du confort. Au contraire, l'humidité relative de l'air intérieur augmente très considérablement à cause de la température plus basse. D'autres avantages de l'inventibn sont les suivants : - amélioration de l'atmosphère intérieure car toutes les surfaces sont uniformément chaudes, - amélioration de l'économie d'énergie car l'élément peut servir d'échangeur thermique - diminution du refroidissement nécessaire, puisque l'effet de refroidissement de l'air nocturne froid peut être utilisé grâce à la masse des structures. Que le local ait besoin d'un chauffage ou d'un refroidissement, l'atmosphère intérieure est améliorée notablement. Dans le cas du chauffage, la température des surfaces s'élève de sorte qutil ne se produit pas de courant d'air de rayonnement, même par la fenêtre. Par contre, dans le cas du refroidissement, la difficulté d'amorcer l'effet de refroidissement peut être maîtrisée en partie grâce au rayonnement des surfaces froides. Si l'on utilise l'élément comme partie du système de sortie d'air, on peut obtenir des indications directes sur sa fonction d'après le comportement, largement étudié, des fenêtres de sortie d'air. En bref, on peut établir ce qui suit: - le confort en hiver est notablement amélioré ; - la demande d'énergie calorique (il faut spécialement souligner qu'on ne parle pas de l'amélioration de la valeur k, mais du besoin d1énergie du système) diminue de près de 2nPh (outre l'économie assurée par la plus basse température de l'air intérieur). On décrira l'invention plus en détail ci-après à propos des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 montre en coupe un bâtiment présentant des éléments de mur extérieur selon l'invention - la figure 2 est une coupe de l'élément à l'endroit d'une fenêtre - la figure 3 montre en détail la structure d'une fenêtre ; - la figure 4 est une coupe de ltélement entre les fenêtres. Sur les dessins, la référence 1 désiznela cabine de machine d'aération disposée sur le toit d'un bâtiment dont les murs extérieurs sont des éléments selon l'invention. Au milieu se trouve un élément de colonne de corridor 20, une dalle de sol 10 et un élément de mur 21 qui a la hauteur de l'ensemble du bâtiment. Dans la partie supérieure du bâtiment est disposé un conduit à air chaud 2 situé dans la direction longitudinale du bâtiment. Des conduits de refoulement 9, quiitraversent une dalle creuse 22 et amènent de l'air chaud aux conduits à air chaud 3 des éléments de mur, divergent du conduit à air chaud 2. La partie de soutien en béton 4 de l'élément de mur reste à l'intérieur du conduit à air chaud et le pare-feu et l'isolation thermique 5 à l'extérieur. Les fenêtres de l'élément de mur comprennent une vitre extérieure double scellée 7 et une vitre intérieure simple 6. La vitre intérieure 6 est avantageusement en verre trempé supportant des tensions mécaniques aussi bien que thermiques assez fortes. le conduit à air chaud 3 est relié à l'espace- ment intermédiaire entre les vitres 6 et 7 de sorte que cet espacement forme une partie du conduit de chauffage 3 de l'élément de mur. Les châssis de fenêtre sont protégés contre l'incendie par de la laine de verre ou d'une autre façon similaire. Les linteaux et sablières (châssis supérieurs et inférieurs) des fenêtres sont munis d'une plaque pare-feu 24 formée de boutes détachables en aluminium qui se ferment automatiquement quand la température s'élève jusqu'à une certaine limite. Si on le désire, un chauffage par radiateurs peut aussi être combiné au système. Les radiateurs portent la réf é- rence 8. La conduite montante 23 des radiateurs à eau transmet alors de la chaleur au conduit à air 3. Le conduit de retour d'air chaud porte la référence 14. De l'air chaud peut aussi etre refoulé dans l'atmosphère dès pièces à travers des conduits 16. Les conduits 16 sont de préférence munis de valves réglables et de plaques parefeu. La désaération se fait par le conduit de sortie d'tir 12o Les tuyaux d'évacuation sont indiqués par la référence 15 et la gaine destinée à d'autres tuyaux par la référence 13. D'élément de mur est construit de telle sorte que la partie en béton massif se trouve à l'intérieur du conduit à air 3. Ainsi, le beton emmagasine de la chaleur et sert donc à égaliser la temprature. I1 est possible aussi d'interrompre le chauffage par intermittence et d'utiliser la chaleur emmagasinée par le béton qui la transmet lentement. A l'extérieur du conduit à air chaud 3 se trouve par exemple une plaque d'amiante-ciment 17 couverte d'un diaphragme d'aluminium 18 ou d'une plaque de matière similaire. À l'ex- térieur se trouve un isolant thermique formé de laine de verre, assez épais, par exemple 15 cm L'isolant thermique est à son tour couvert d'une plaque de métal profilé 19 ou revete- ment similaire. Des câbles électriques sont désitnés par la référence 25. Le conduit 3 peut être divisé, par des cloisons 32, en parties parallèles de préférence dirigées verticalement. Les parties ainsi formées communiquent entre elles par des ouvertures 33, 34, 35 dont la grandeur est de préférence accrue du haut en bas de l'élément. Le r8le de ces ouvertures est de régler l'écoulement d'énergie sous forme d'air chaud pour assurer un chauffage uniforme de tous les étages et elles peuvent avoir une grandeur variable selon les beoins. La disposition de fenêtres de l'invention permet dti- liser l'énergie solaire pour chauffer l'air du conduit, d'autre part elle empêche la chaleur des rayons solaires de pénétrer dans la pièce, ce qui permet un refroidissement efficace l'été. La référence 28 désigne le raccordement entre deux éléments de mur qui sont assemblés à l'endroit de la saillie 30 grâce à des boulons 29. On a désigné par 31 la vitre et par 36 des câbles électriques qui peuvent être installés à l'avance sur toute la longueur de l'élément. On a décrit l'invention ci-dessus à propos d'un seul mode d'exécution. Toutefois, celui-ci ne doit pas 8tre considéré comme limitatif. REVENDICÂTI ONS 1) Elément de mur extérieur muni d'au moins une ouverture pour une fenêtre à double vitrage, présentant la hauteur d'au moins un étage du bâtiment, comprenant une partie en béton et une partie d'isolation thermique et caractérisé par le fait qu'au moins un conduit continu parcourt l'élément d'une extrémité à l'autre et présente une largeur qui correspond pratiquement à la largeur de l'élément, l'espacement entre les vitres faisant partie du conduit. 2) Elément selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le conduit est divisé par de minces cloisons en parties verticales parallèles. 3) Elément salon la revendication 2, caractérisé par le fait que les différentes parties parallèles du conduit communiquent entre elles par des ouvertures prévues dans les cloi sons, la grandeur des ouvertures augmentant du haut en bas de l'élément. 4) Elément selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le conduit est disposé entre la partie en béton et la partie isolante, la partie en béton étant tournée vers l'intérieur du bâtiment et la partie isolante vers l'air extérieur. 5) Element selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque fenêtre comporte une vitre simple entre le conduit et l'atmosphère de la pièce et une vitre double à bon pouvoir d'isolation thermique entre le conduit et l'atmosphère extérieure. 6) Elément selon la revendication 5, caractérisé par le fait que tous les chassies de fenêtre sont protégés contre l'incendie et que les châssis supérieurs et inférieurs des fe netres sont munis de plaques pare-feu ou éléments similaires. 7) Elément selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la hauteur de l'élément est égale à la hauteur de tout le bâtiment. 8) élément selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'il est sous la forme d'un élément porteur.