Brevet FR2426784A1 — publié le 19791221

L'invention concerne une construction de bâtiment, notamment aux fins d'habitation et de séjour, ayant en plan la forme d'un hexagone sensiblement régulier. Comme forme de base pour le plan d'une habitation ou d'un bâtiment à fonction d'habitation, 1'hexagone offre, pour une utilisation individuelle, l'avantage d'une forme attrayante et la possibilité de diviser avantageusement le plan, tandis qu'en outre l'utilisation en série de nombreux modules avec un tel plan offre de larges possibilités pour réaliser des dessins en plan composés de la façon la plus variée. Le but de l'invention, en partant d'une telle forme de base en plan, est de procurer une forme de construction, non seulement favorable tant sur le plan architectonique qu'esthétique, mais surtout stable, qui permet notamment une préfabrication économique de certaines parties d'une telle construction. Une telle construction est caractérisée conformément à l'invention en ce que la couverture est formée vers le haut par trois surfaces perpendiculaires entre elles qui se rejoignent en haut en un point situé au centre au-dessus de l'hexagone. Du fait que les surfaces de toits se rejoignent a angle droit et forment au point haut un trièdre-dans ce cas ces surfaces de toits déterminent ensemble une partie d'un cube-on obtient en premier lieu une forme de construction particulièrement stable et il est possible de prfabriquer de façon avantageuse et économique les éléments de toiture. Les éléments préfabriqués utilisés peuvent tre reliés ensemble de façon simple pour former un tout rigide du fait de leur jonction à angle droit, de sorte qu'on économise des frais de montage sur le chantier. La forme spéciale de capuchon cubique procure automatiquement de la place pour des façades, des murs et des accès sous la toiture formée par le trièdre-ou partie de cube-précité. Un avantage particulier de la toiture conforme à l'inven- tion est que l'ensemble des surfaces de toit et de murs est relativement faible par rapport au volume de l'ensemble construit. En outre, la forme de construction conforme à l'invention exige une surface au sol relativement faible pour chaque module tout en limitant de façon mesurée la hauteur exigée. Les possibilités de combinaison d'un certain nombre de modules pour obtenir après assemblage un dessin en plan donné sont innombrables. La construction de toitures en forme de parties de cube offre un aspect extérieur varié et attrayant. Selon une forme de réalisation préférée, les trois surfaces de toiture sont des carrés dont la zone de l'angle opposé à l'angle supérieur a été supprimée. La délimitation inférieure de chaque surface de toiture est formée de façon correspondante par un bord horizontal sous lequel est chaque fois raccordée une des six parois latérales de la construction. Dans un développement de la forme de réalisation précitée pour les surfaces de toiture, il est possible, conformément à l'in- vention, qu'au moins la partie supérieure d'au moins une des parois latérales de 1'hexagone soit inclinée vers l'extérieur en direction des parties de toiture situées au-dessus de ce cette d'hexagone. La partie supérieure inclinée de cette paroi latérale -ou bien si la paroi latérale toute entière est inclinée, toute cette paroi latérale-est, conformément à l'invention, de préfé- rence perpendiculaire aux parties de toiture situées au-dessus de cette paroi latérale. En ce qui concerne les parois latérales, tout au moins celles qui sont concernées par un tel tracé incline de leurs parties supérieures, ce sont naturellement surtout celles au-dessus du milieu desquelles se rejoignent à angle droit les deux surfaces de toiture qui sont concernées. Si la paroi latérale est verticale sur toute sa hauteur dans la zone du coté correspondant de l'hexa- gone du plan de base, un avant-toit s'élève au-dessus de cette paroi latérale, en se terminant en pointe au milieu. Cet avanttoit a, dans ce milieu, sa plus grande longueur en porte-à-faux tandis que les deux moitiés de l'avant-toit constituent les zones angulaires inférieures des surfaces de toiture correspondantes, perpendiculaires entre elles, qui s'étendent juste au-dessus de la paroi latérale correspondante. Par contre, si la partie supérieure de cette paroi latérale s'élève en oblique vers l'extérieur, de la façon mentionnée plus haut, à partir du cët correspondant de l'hexagone, ou si la totalité de la paroi latérale est elle-mme inclinée en oblique vers l'extérieur, perpendiculairement aux deux surfaces de toiture se rejoignant au-dessus de cette paroi latérale, cette partie de paroi latérale supérieure, ou IS totalité de la paroi latérale constitue à cet endroit une autre surface partielle du cube imaginaire mentionné plus haut dont font partie les surfaces de toiture. Si, avec un plan de base en forme d'hexagone régulier, on utilise ce tracé incliné vers l'extérieur pour les trois parois latérales considérées, ou leurs parties supérieures-a savoir les parois latérales qui correspondent aux côtés de l'hexagone au-dessus du milieu desquelles se rencontrent chaque fois deux des trois surfaces de toiture et en dessous, qui seront appelées façades-l'ensemble de la toiture constitue avec ces trois parois latérales ou façades ou ces trois parties supérieures de parois latérales, la moitié d'un cube dont un sommet est situé en haut. La construction conforme à 1'invention convient de façon très avantageuse à l'établissement de réflecteurs solaires, grâce aux surfaces de toiture relativement grandes et surtout à leur inclinaison favorable-d'environ 54 -. Que l'on réalise les trois parties latérales ou"façades" mentionnées plus haut avec un tracé vertical ou avec le tracé incliné vers l'extérieur déjà cité, on peut avantageusement dans un tel cas utiliser comme"squelette"pour le bâtiment conforme à l'invention un cadre spatial avec des noeuds aux quatre sommets du cube, aux six sommets de la surface de base hexagonale, au centre de cette surface de base, aux trois milieux des côtés du cube considérés dans leur intégralité, aux trois milieux des diagonales entre les extrémités des côtés du cube opposées au sommet supérieur et considérés dans leur intégralité, ainsi qu'aux trois points d'appui qui soutiennent tout le cadre et sont situés à une certaine distance en dessous de la surface de base dans la zone située sous l'un des milieux cités en dernier. On obtient ainsi avec vingt noeuds principaux et en utilisant pour relier ces noeuds des tirants divergents d'un petit nombre de longueurs de base, un tout extrmement simple à monter et très résistant dans toutes les directions. Le fait que 1'ensemble soit soutenu par un petit nombre de points de soutien-reliés ensemble par des tirants-constitue également une condition favorable pour éventuellement entrainer en rotation l'ensemble du bâtiment selon la position du soleil, notamment lorsqu'on utilise les réflecteurs solaires montés sur le toit. Dans une forme de réalisation conforme a l'invention particulièrement avantageuse, les trois noeuds principaux, cites en dernier dans l'énumration ci-dessus, constituant les points d'appui du cadre sont situes exactement à la verticale sous un des milieux des cotes du cube a une profondeur sous la surface de base-en forme d'hexagone régulier-qui est égale a la distance à laquelle les milieux précités se trouvent en dessous du sommet supérieur. Dans ce cas, il suffit de soixante barres de treillis principales avec seulement deux longueurs de base divergentes, a savoir trente-trois barres avec une longueur-correspondant a la moitié de la longueur des cotés du cube et vingt-sept barres ayant une longueur correspondant a la moitié de la diagonale de chaque surface latérale de cube, comme il sera expliqué plus en détail dans la description suivante des figures. Si on le désire, un tel système spatial de treillis peut encore tre affine en utilisant un certain nombre de noeuds et de tirants intermédiaires. Ces autres noeuds sont notamment envisages a mi-chemin des noeuds principaux voisins si la distance entre ces derniers et la charge a encaisser par des tirants de cette longueur-en tenant compte de la rigidité indispensableentrainaient un profil de tirant lourd et difficile à manier. Malgré les noeuds et les tirants supplémentaires, la subdivision permet dans de tels cas de réaliser toutefois une économie. Conformément a l'invention, les entrées et/ou les sorties ou les passages allant des modules de construction analogues rajoutés, peuvent tre respectivement réalisés dans la zone de ces cotés de 1'hexagone, au-dessus du milieu desquels se rencontrent deux surfaces de toiture. Comme il apparaîtra plus en détail ci-apres en se référant au dessin, on peut, en utilisant des modules simples, faire utilement usage des avant-toits mentionnés plus haut, notamment s'il s'agit des entrées et des sorties de ces modules ou-s'il s'agit d'une combinaison d'un certain nombre de modules de construction conformes à l'invention assembles pour former un dessin-on peut faire usage des possibilités de raccordement avantageuses ; dans ce cas, les passages d'un module à l'autre ont une esthétique satisfaisante et ils sont réalisés à des endroits favorables, en ce qui concerne l'architectonique, notamment en ce sens que d'innombrables variantes sont possibles dans le dessin d'assemblage des modules. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, de formes de réalisation représentées schématiquement sur le dessin, sur lequel : la figure 1 montre un plan de base-au rez-de-chaussEe- d'un bâtiment conforme à l'invention ; la figure 2 montre une coupe verticale correspondante, sensiblement selon la ligne II-II des figures 1 et 3 ; la figure 3 est un plan de base correspondant pour le premier étage ; la figure 4 est une vue de dessus du bâtiment selon les figures 1 à 3 ; les figures 5 er 6 sont des représentations en perspective exclusivement des lignes de base et du toit, constituées par trois surfaces de toiture respectivement pentagonales se rejoignant à angle droit en un sommet supérieur, avec les parois latérales s'y raccordant le long du bord horizontal inférieur de ces surfaces de toiture, et pa le'= ; six parois latérales dans leurs relations mutuelles, disposées verticalement les unes au-dessus des autres selon la position dons laquelle elles sont raccordées les unes aux autres lorsque la construction est terminée ; les figures 7 à 11 montrent à beaucoup plus petite échelle que les figures 1 à 6 et très schématiquement en vue de dessus un certain nombre de possibilités de combinaisons des modules de construction pour faire des assemblages ; et les figures 12 et 13 représentent schématiquement en vue en élévation latérale et en vue de dessus un cadre spatial utilisé dans le cadre de la construction de bâtiment conforme à 1'inven- tion. Sur le dessin, une construction conforme à l'invention est référencée dans son ensemble en 1, tandis que sur les figures 7 à 11, un certain nombre de ces modules porte également ce numéro de référence, mais toutefois suivi des lettres a, b... p. En plan, la construction 1 a la forme d'un hexagone régu- lier. La figure 1 représente une possibilité de division d'un tel plan pour l'utilisation de la construction représentée en tant qu'habitation. Dans ce cas, 2 désigne l'entrée, 3 une buanderie avec volume de rangement, 4 désigne une cuisine, 5 une salle de séjour, 6 une chambre à coucher-toutes les pièces citées ont pour limites le cote extérieur-et finalement, au centre, 7 designe une salle de bains. Les trois lignes en étoile se joignant au centre du plan hexagonal p', q'et r'sont les projections verticales sur le plan des artes p, q, r selon lesquelles les trois surfaces de toiture s, t et u (voir surtout la figure 4) se raccordent entre elles. Ces surfaces de toiture, comme on le voit clairement sur la figure 1, s'étendent au-delà de ces parois latté- rales de la construction qui-au centre du plan de la 1sont coupées par les projections des artes de toit p'r q'et r'. Les parties en tirets sur le pourtour du plan de base de la figure 1 sont les projections verticales des parties terminales marginales inférieures par lesquelles les surfaces de toiture se rejoi- gnant le long des artes précitées dépassent à l'extérieur du plan de la construction ceint par des murs. Elles y constituent chaque fois un avant-toit se terminant en pointe qui, sur la figure 2, porte la référence v. Sur la figure 1, v'designe la projection de cet avant-toit sur le sol. V'et X'designent sur la figure 1 les deux autres projections correspondantes d'avant-toits. La longueur modulaire du coté de 1'hexagone de la base de la figure I est dans l'exemple de réalisation représenté 5,4 m. Naturellement, on peut s'écarter de cette mesure choisie simplement a titre d'exemple ; on peut également envisager une base dans laquelle les six côtés périphériques ne sont pas égaux entre eux, mais dans laquelle trois de ces cotés sont égaux entre eux, mais toutefois plus courts que les trois autres aussi égaux entre eux. Une variante de ces côtés longs et de ces côtés courts est représentée sur le plan du premier étage de la figure 3 sur lequel les projections des artes de toit p, q et r sont a nouveau référencées en p', q'et r'. Sur la figure 3,8 désigne l'escalier (voir également figure 1), 9 désigne un palier, 10 et 11 des chambres a coucher et 12 une salle de bains, tandis que 13a-13d sont des volumes de rangement. Sur les figures 1 à 3 sont en outre indiqués, de la façon usuelle, les emplacements des fentres-ou parois vitrées-et des portes. Il en résulte ici que les entrées et les sorties sont disposées dans des parois vitrées qui saillent vers le haut sous les artes de toit p, q et r précédemment citées ; dans ce cas, le côté extérieur pour ces entrées et ces sorties est couvert par les avant-toits cités plus haut tels que l'avant-toit v de la fig. 2. Sur la figure 4, y et z désignent deux impostes dans les surfaces de toiture t et u. La construction représentée peut pour la plus grande partie, tre réalisée à partir d'éléments préfabriqués et, dans ce cas, il est particulièrement avantageux que les surfaces de toiture s, t et u se raccordent ensemble perpendiculairement (selon les artes p, q et r). Pour autant que les surfaces de toiture soient constituées d'assemblages de travées et de montants ou de cadres, leurs éléments s'en raccordent donc perpendiculairement. De mme, 1'assemblage des ensembles de montants et de travées et de cadres se fait perpendiculairement de sorte qu'il n'y a aucune complication aux endroits des liaisons. Il apparaît que, malgré l'utilisation fréquente de délimi- tations biaises, on obtient une habitation complète confortable dans laquelle on peut vivre agréablement et, par rapport au volume construit, on utilise particulièrement bien la surface périphérique extérieure. La surface de base nécessaire pour la construction conforme à l'invention est relativement faible par rapport au volume habitable disponible à l'intérieur. Pour compléter, on remarquera encore que les projections des bords de délimitation inférieure des surfaces de toiture sont indiquées sur la figure 3 par des lignes périphériques minces. Les figures 7 à 11 représentent schematiquement une variété de possibilités de combinaisons des modules de construction, soit en alignement, soit en assemblage, et dans ce cas, les modules individuels sont référencés en la, lb... lt. Les lignes selon lesquelles les modules de construction voisins se rejoignent sont indiquées par des traits doubles. Sur la figure 7, on peut former par exemple une chaine de deux, trois ou plus modules d'habitation la, lb, lc et dans ce cas, les modules se succédant sont reliés entre eux selon les bords inférieurs horizontaux des surfaces de toiture"pentagonales". Sur la figure 7, les traits doubles sont référencés en ab et bc. Sur la figure 8, le module de construction ld se raccorde à le par les deux lignes de et de'qui sont déterminées par les bords de délimitation extérieurs d'un avant-toit sur la construc tion ld. Il est clair ici que l'on peut continuer à volonté la série de la figure 8 constituée de cette façon par deux modules. Le raccordement des modules lg et-lf-selon la figure 9 est analogue à celui des modules-ld et le de la figure 8. Sur la figure 9 toutefois, un troisième module 11 est raccorde aux modules lf et lg. Dans ce cas, l'assemblage de chaque paire de ces trois modules, selon la figure 9, se réalise de façon correspondante. La figure 10 représente une combinaison en étoile à trois branches et dans ce cas les modules se succédant-en cercle-se raccordent l'un l'autre par les lignes kl, lm et mk qui sont déterminées-pour chaque module-respectivement par une partie de bords rectilignes qui s'étend sur la moitié d'un des avant-toits cites plus haut. Selon la figure lI, trois modules ln, lo et lp sont com- binés et dans ce cas les lignes de raccordement sont référencées en no, np et pn et ici également elles sont respectivement deter- minees par une partie de bords périphériques d'un des avant-toits précités. Dans ce cas, à l'intérieur de la formation triangulaire constituée par les modules ln, lo et lp se trouve défini un volume 16 qui peut, si on le souhaite, tre couvert et l'on obtient ainsi un ensemble cohérent esthétiquement satisfaisant des trois volumes couverts par les modules individuels. Selon la figure 12, un cadre spatial qui peut tre avantageusement utilisé dans le cadre de l'invention, comporte vingt noeuds A à T. Les lignes de base du cadre spatial, ou treillis, sont indiquées sur les figures 12 et 13 par les numéros de référence 101 a 160. Sur la figure 12, les traits épais indiquent les lignes de contour de la construction de toit proprement dite, du rez-dechaussée ou de son plancher et de l'étage supérieur. Les lignes doubles indiquent les façades, essentiellement triangulaires, c'est-à-dire les contours des trois façades et/ou les parois latérales verticales, qui correspondent aux cotés du triangle, au-dessus du milieu desquels se rencontrent respectivement deux des trois surfaces de toiture. Ces trois façades, ou parois latérales, portent les numéros de référence 161,162 et 163. Les lignes en traits mixtes sur les figures 12 et 13 indiquent les lignes de base des autres barres du treillis spatial. Les lignes de base qui, dans la vue de dessus de la figure 13, coincident, sont dessinées l'une à côte de l'autre pour une meilleure compréhension. Il apparaît, en regardant les figures 12 et 13, que les trois noeuds inférieurs du treillis spatial se trouvent verticalement sous les trois milieux des cotés du cube formant la toiture, à savoir verticalement à une distance sous le plan de base qui est égale à la distance à laquelle les milieux précités se trouvent sous le sommet supérieur de la toiture. Dans cette forme de réalisation dans laquelle le plan de base du rez-de-chaussée est un hexagone régulier portant la réfé- rence 164 et un étage supérieur est en outre utilisé qui porte le numéro de référence 165, il suffit d'avoir des barres de treillis ayant seulement deux longueurs de base différentes, à savoir la moitié de la longueur des côtés du cube, trente-trois de ces barres étant nécessaires, et Aa moitié de la longueur des diagonales des carrés qui déterminent"3Vec suppression d'un de leurs anglesrespectivemen-une de% ("fois surfaces principales du toit. Dans ce cas, on peut se représenter la totalité du cadre spatial constitué de tétraèdres. Si on le souhaite, le cadre spatial peut tre au moins pour la plus grande partie, assemblé sur le chantier à partir de tels tétraèdres préfabriqués, ce qui permet un montage extrmement rapide. Une mesure de longueur de base convenant particulièrement bien dans la pratique, qui dans la réalisation représentée conduit une hauteur d'étage de 2,45 m, est de 4,24 m pour les barres de treillis courtes et de 6 m pour les barres de treillis longues. Il est clair qu'avec la réalisation choisie, on peut construire de façon simple, commode et donc rapide une construction conforme à l'invention et obtenir un tout particulièrement solide dans toutes les directions. Les combinaisons qui ont été mentionnées précédemment ne constituent que quelques exemples parmi le grand nombre de possibilités offertes par la forme de construction conforme à l'inven- tion. De nombreuses variantes sont possibles dans le cadre de l'invention, par rapport a ce qui a été décrit ci-dessus et repré- sente sur le dessin, aussi bien en ce qui concerne les possibilités de combinaisons que la réalisation des détails. REVENDICATIONS 1.-Construction de bâtiment, notamment aux fins d'habitation et de séjour, ayant en plan la forme d'un hexagone sensiblement régulier, caractérisée en ce que la couverture est formée vers le haut par trois surfaces perpendiculaires entre elles qui se rejoignent en haut en un point situé au centre au-dessus de 1'hexa gone. 2.-Construction de bâtiment selon la revendication 1, caractérisée en ce que les trois surfaces de toiture sont des carrés dont la zone de l'angle opposé a l'angle supérieur a été supprimée. 3.-Construction de bâtiment selon la revendication 2, caractérisée par l'utilisation d'un cadre porteur spatial pour la construction de toiture, pour un étage supérieur à la hauteur des extrémités des trois surfaces de toiture carrées et pour un rez de-chaussée à la hauteur du plan de base hexagonal régulier, lequel châssis porteur spatial comporte des noeuds aux quatre sommets du cube, aux six sommets de 1'hexagone de la surface de base, au centre de cette surface de base, aux trois milieux des cotés du cube considérés dans leur intégralité, aux trois milieux des diagonales entre les extrémités des cotes du cube opposés au sommet supérieur et considérés dans leur intégralité, ainsi qu'aux trois points d'appui qui soutiennent l'ensemble du cadre et se trouvent respec tivement a une certaine distance sous la surface de base dans la zone située en dessous d'un des milieux cités en dernier. 4.-Construction de bâtiment selon la revendication 3, caractérisée en ce que les trois noeuds constituant les points d'appui pour le cadre se trouvent respectivement exactement à la verticale sous un des milieux des côtés du cube à une profondeur sous la surface de base hexagonale régulière, qui est égale à la distance a laquelle les milieux précités se trouvent en-dessous du sommet supérieur. 5.-Construction de bâtiment selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'au moins le partie supérieure d'au moins une des parois latérales de 1'hexagone est inclinée vers l'extérieur en direction des parties de toiture situées au-dessus de ce cëté d'hexagone. 6.-Construction de bâtiment selon la revendication 5, caractérisée en ce que la paroi latérale inclinée vers l'extérieur, ou bien la partie supérieure de celle-ci inclinée vers l'extérieur, est perpendiculaire aux surfaces de toiture correspondantes recouvrant cette paroi latérale. 7.-Construction de bâtiment selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les entrées et/ou les sorties ou les passages allant a des modules de constructions analogues raccordés aux précédents sont formés respectivement dans la zone de ces côtés d'hexagone, au-dessus du milieu desquels se rejoignent deux surfaces de toiture.