Brevet FR2455712A1 — publié le 19801128

La présente invention concerne le chauffage d'immeubles et se rapporte plus particulièrement au chauffage d'immeubles à ossature métallique creuse remplie d'un fluide destiné à absorber la chaleur émise en cas d'incendie dans un local de l'immeuble. Des installations de ce type de protection d'immeu bles contre les incendies sont connues notamment'd'après le bre vet n"l 225 209. On sait que la masse des matériaux entrant dans la construction d'un immeuble subit une élévation de température pendant leur période de chauffage intérieur ou du fait des ap-ports climatiques extérieurs. Lorsque les sources de chaleur disparaissent, à condition que l'immeuble soit bien isolé thermiquement vis à vis de l'atmosphère, les matériaux restituent aux pièces les calories emmagasinées. L'invention vise à mettre ce phénomène à profit en créant une installation de chauffage pour immeuble à ossature creuse remplie d'un fluide de protection contre les incendies, cette installation utilisant les qualités d'échange thermique du fluide de protection et l'inertie thermique des matériaux constituant l'immeuble. Elle a donc pour objet une installation de chauffage pour un bâtiment dont l'ossature est constituée par des poteaux creux réunis entre eux par des traverses et remplis d'un fluide de protection contre %'incendie fourni par une station d'ir rigation, caractérisée exerce qu'elle comporte un circuit chauffage du fluide de protection constitué par des tubes logés dans lesdits poteaux et parcourus par un fluide chauffant délivré par au moins une source de chaleur, lesdits poteaux constituant les éléments radiateurs de chaleur de l'installation. D'autres caractéristiques de l'invention apparaieront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et sur lesquels - la Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'une cellule d'ossature d'immeubles équipée d'une installation de chauffage suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vùe schématique en perspective montrant la dissipation de la chaleur dans une cloison d'un immeuble équipé d'une installation de chauffage suivant l'invention;; - la Fig. 3 est une vue schématique représentant la variation de l'intensité de la chaleur rayonnée par un élément radiateur proprement dit et par les parois reliées à celui-ci - les Fig. 4, 5 et 6 sont des vues schématiques de trois modes de réalisation de la liaison entre un élément radiateur de l'installation suivant l'invention et une cloison d'une pièce à chauffer - la Fig. 7 est une vue schématique des moyens de réglage de la chaleur rayonnée par l'installation suivant l'invention ; et - la Fig. 8 est une coupe verticale à plus grande échelle du dispositif de la Fig. 7. L'installation représentée à la Fig. 1 comprend une cellule 1 de construction métallique dont l'ossature comprend des poteaux ou montants métalliques creux 2 réunis entre eux par des traverses horizontales 3. Les poteaux 1 sont remplis d'un fluide de protection contre les incendies, de l'veau par exemple, fourni par une installation classique d'irrigation comportant une pompe 4 et un ensemble de vannes 5. Le circuit d'alimentation eu eau de protection contre les incendies et de liaison entre les divers poteaux 2 est représenté en traits interrompus. Dans chacun des poteaux 2 et coaxialement à celui-ci, est disposé un conduit 6 qui fait partie d'un circuit de chauffage distinct de celui dans lequel circule 1' eau de protection contre l'incendie . Ce second circuit dont les conduits verticaux 6 sont reliés entre eux, est alimenté en fluide porté à une température déterminée supérieure à la température de l'eau de protection contre jL1incendie et susceptible d 'élever la 'tempéra ture de celle-ci en vue d'assurer l'apport thermique désiré aux locaux de la cellule de construction. Le circuit de chauffage constitué par les conduits 6 est dans le présent exemple alimenté en eau dlune part à partir d'une chaudière 7 classique et d'autre parut, à partir d'une installation 8 de chauffage par énergie solaire. On comprendra cependant que l'installation est également adaptée pour recevoir de la chaleur d'un circuit de pompe à chaleur, d'une source d'énergie géothermique ou de tout autre moyen de chauffage. Ainsi qu'on peut le voir notamment à la Fig. 2, aux éléments d'ossature constitués par les poteaux creux 2 sont associées des cloisons telles que 9 ainsi que des planchers 10 et des plafonds ll destinés à participer à la dissipation de la chaleur fournie par les poteaux verticaux 2. De part et d'autre du poteau 2 disposé au milieu de la cloison 9 représentée à la Fig. 2, sont figurées des zones hachurées dont la densité des hachures décroît à mesure que l'on s'éloigne du poteai.Cès zones hachurées successives indiquent -la diminution de la température des cloisons en fonction de l'éloignement par rapport à la source de chaleur que constitue le poteau 2.Ceci est illustré d'une autre manière à la Fig. 3 sur laquelle on aperçoit en coupe un poteau 2 rempli d'eau de protection contre l'incendie ou d'irrigation et au centre duquel est disposé un conduit 6 qui fait partie du circuit de chauffage. On voit que le poteau 2 rayonne directement une grande partie de la chaleur par ses parois se trouvant en contact avec l'air des locaux dans lesquels il se trouve, une partie de la chaleur fournie par ce poteau étant rayonnée par llintermé- diaire de la cloison 9 à laquelle il est incorporé.L'intensité du rayonnement par la cloison est indiquée par les flèches parallèles de longueur décroissante 12. Bien entendu,le diagramme de rayonnement d'un poteau 2 est symétrique à condition que la nature de la cloison à laquelle il est incorporé soit uniforme. A la Fig. 4 on a représenté un premier mode de réalisation de la liaison d'un poteau vertical 2 rempli d'eau d'irrigation et dans lequel passe un conduit 6 qui fait partie de l'installation de chauffage suivant l'invention avec une cloison destinée à contribuer à la dissipation de la chaleur dans le local qu'elle délimite. On voit sur la Fig. 4 que le poteau 2 porte ùn montant profilé 14, en acier galvanisé par exemple, sur les ailes 15 duquel sont fixés des panneaux 16 de plâtre renforcé de fibres par exemple ou de matière similaire Selon le mode de réalisation de la Fig. 5, la liaison entre la cloison 17 constituée par deux tôles laquées 18 et une âme 19 en matière isolante d'une part et le poteau 2 d'autre part est assurée par un montant constitué par un profilé en aluminium 20 fixé au poteau 2 au moyen de goujons 21 soudés sur le poteau. Dans le cas de la Fig. 6, une cloison 22 classique constituée par exemple par des panneaux agglomérés, de la brique, des carreaux de plâtre, etc . est fixée au poteau 2 par llin- termédiaire d'un rnontant métallique plat 23 soudé sur le poteau 2 et engagé dans une rainure ménagée dans les constituants de la cloison 22 se trouvant contre le poteau. On voit que dans tous les modes de réalisation la fixation de la cloison sur le poteau qui constitue l'élément radiateur de chaleur est réalisée de manière à favoriser la conduction de la chaleur entre le poteau et la cloison à laquelle il est associé. A la Fig. 7 on a représenté un poteau 2 d'angle auquel sont fixées deux cloisons 24,25. Afin de pouvoir régler la température régnant à l'intérieur de la pièce délimitée par les cloisons 24 et 25,le poteau 2 est masqué par un dispositif de réglage constitué par une grille 26 formée de lames 27, orientables reliées entre elles par une tringle 28 pouvant être actionnée par un levier de manoeuvre 29.La grille 26 est fixée devant le poteau 2 sur des éléments de fixation métalliques 30 ou en bois 31, eux-memes fixés aux cloisons 24 et 25.Les flèches entrait interrompu représentées à la Fig. 7 montrent le trajet de la chaleur rayonnée par le poteau 2 par l'intermédiaire des cloisons 24 et 25 ainsi que la chaleur résultante qui traverse la grille 26 de réglage.On comprend aisément que selon la position des lames 27 de la grille une quantité plus ou moins importante de chaleur parvient dans la pièce chauffée par le poteau 2. 2 L'expérience a montré que 12m de cloisons, aux- quelles sont incorporés des poteaux de section carrée de 150 x 150 mm suffisent pour chauffer un local de 50m3- conformément aux normes imposées. L'installation qui vient d'être décrite présente sur les installations classiques un certain nombre d'avantages. On remarquera tout d'abord que le fait d'incorporer les éléments chauffants d'une installation aux cloisons des locaux à chauffer permet de supprimer tout radiateur apparent généralement encombrant et inesthétique. L'élévation de la température du fluide de protection contre l'incendie sous l'effet de la chaleur dégagée par le circuit de chauffage provoque le transfert des calories produites vers la surface extérieure des structures constituées par les poteaux 2 et assure la mise en température des locaux par rayonnement et par conduction directe des parties métalliques. Grâce à une solidarisation des cloisons et/ou des planchers avec les poteaux chauffés, les échanges thermiques sont accrus dans les surfaces voisines de ces éléments. La législation actuelle concernant la protection contre l'incendie des immeubles recevant du public y compris les immeubles de grande hauteur prévoit que le circuit d'irrigation doit être complètement distinct du circuit de chauffage, L'installation suivant l'invention satisfait cette condition. On comprendra que l'invention peut tout aussi bien s'appliquer à des immeubles de grande hauteur qu'à des maisons individuelles. Au lieu d'être métalliques,les poteaux 2 dans lesquels circule le fluide de protection et qui contiennent les conduits 6 du circuit de chauffage peuvent être en béton ou en tout autre matériau capable de supporter le poids d'un immeuble. Enfin, les conduits 6 peuvent être reliés aux poteaux 2 qui les contiennent par des éléments favorisant la transmission de la chaleur, tels que des ailettes longitudinales ou autres. - E? PEVENDICATIONS - 1 - Installation de chauffage pour un bâtiment dont l'ossature est constituée par des poteaux creux réunis entre eux par des traverses et remplis d'un fluide de protection contre l'incendie fourni par une station d'irrigation, caractérisée en ce qu'elle comporte un circuit de chauffage du fluide de protection constitué par les tubes (6) logés dans lesdits poteaux (2) et parcourus par un fluide chauffant délivré par au moins une source de chaleur (7,8),lesdits poteaux (2) constituant les éléments radiateurs de chaleur de l'installation. 2 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits poteaux (2) étant incorporés à des cloisons (9 ; 16 ; 17 ; 22),celles-ci sont réalisées en des matériaux rayonnant la chaleur et sont fixées auxdits poteaux par des moyens (14, 15 ; 20,23) assurant la liaison thermique par des poteaux (2) avec les cloisons correspondantes. 3 - Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (26) de réglage de la chaleur rayonnée par chacun desdits poteaux (2) dans le local à chauffer. 4 - Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens de réglage de la chaleur sont constitués par une grille (26) formée de lames orientables (27) et fixée aux cloisons (24,25) d'un local à chauffeur, de part et d'autre du poteau (2) correspondant. 5 - Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les tubes (6) logés dans lesdits poteaux (2) sont reliés à ceux-ci par des éléments favorisant la transmission de la chaleur tels que des ailettes.