Brevet FR2509351A1 — publié le 19830114

L'invention concerne un procédé dtimplantation de maisons modulaires à toiture solaire et des éléments modulaires pour mettre en oeuvre ladite implantation, les maisons étant formées d'au moins un module de base, parallélépipédique et d'un module étage portant au moins une partie de toiture solaire. La construction d'ensembles de maisons,chauffées au moins en partie par l'énergie solaire reçue sur un capteur aménagé dans la toiture ou sur un mur, pose de nombreux problèmes. Parmi ceux-ci, il faut mentionner le coût de la construction et les difficultés d'implantation. En effet, le coût ne peut être abaissé que par une construction industrialisée et par une densité suffisante de logements à l'hectare. La nécessité de rendre les capteurs solaires les plus discrets possibles, mais toutefois de leur donner la meilleure orientation possible par rapport au rayonnement solaire, s'est traduite par une implantation à faible densité et selon une disposition rigide d'alignement de façades. Les coûts de construction ont pu être abaissés par la préfabrication et la normalisation de modules de base. Ces modules ont déjà fait l'objet d'une utilisation importante dans la construction d'habitations à chauffage conventionnel pour lesquelles l'orientation n'a qu'une importance toute relative. L'invention a pour but de fournir un procédé d'implantation de maisons modulaires à éléments préfabriqués comportant une toiture solaire permettant des dispositions variées selon le terrain, le nombre de logements prévus et également la composition des logements. Cette implantation est rendue possible par l'utilisation de modules étages de caractéristiques particulières portant la toiture solaire. Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple permettront de comprendre comment l'invention peut être réalisée. Les figures 1 et 2 représentent schématique ment en perspective éclatée deux types de modules étages. La figure 3 montre un exemple d'implantation de maisons solaires. La figure 4 est une vue en élévation d'un premier type d'implantation de modules. La figure 5 est une vue en plan de la figure 4. La figure 6 est une vue en coupe selon VI de la figure 4. La figure 7 est une vue en élévation d'un second type d'implantation de modules. La figure 8 est une vue en plan de la figure 7. La figure 9 est une vue en coupe selon IX de la figure 7. Le procédé d'implantation vise à créer,dans le domaine de l'habitat social groupé, des types de logements individueLs permettant ta récupération active des apports solaires. Il permet, en outre, une grande souplesse d'a datation de l'habitat aux diverses formes de terrain, quelles qu'en puissent être la dimension, l'accessibilité, l'orientation, la pente, sans nuire au "rendement solai re". Le procédé d'implantation est mis en oeuvre par l'utilisation conjointe de modules de base connus, de modules étages ou "solaires" et de verrières. Le module de base 1 (fig.l) ayant la forme d' un parallélépipède rectangle est constitué de manière connue de composants plans, fabriqués industriellement en béton armé. Ces composants sont assemblés sur le chantier par des moyens d'assemblage, tels que ceux décrits, par exemple, dans le brevet français 2.281.464 et qui sont constitués par des profils mâle et femelles de forme correspondante s'étendant sur toute la longueur des rives des composants. Le module d'étage ou solaire présente deux formes selon l'orientation du module de base qu'il recouvrira : un prisme droit 2 reposant sur un côté de l'angle droit dont l'angle supérieur 3 est coupé, ou un prisme droit 4 reposant sur un côté de l'angle droit dont l'angle inférieur 5 est coupé, t'autre côté de l'angle droit portant, à partir de son arête supérieure, une avancée prismatique 6. Ces modules sont réalisés à partir d'éléments en béton Les pignons sont prévus de manière à soutenir un plancher 7 à leur partie supérieure. Les bords 8 formant hypoténuse des pignons triangulaires à pans coupés du module 2 font un angle d'environ 450 par rapport au plancher et sont prévus pour recevoir un capteur solaire 9 susceptible de recouvrir en tout ou partie l'espace délimité par les pignons et le plancher 10.L'espace délimité par tes pans coupés 3 et le plancher 7 est recouvert par une toiture de type conventionnelle auto-portante ou non. Le module 4 représenté figure 2 supporte sur l'avancée 6 un capteur solaire 11, et sur la partie en pente des pignons une toiture conventionnell-e auto-per- tante ou non. Les éléments pignons 12 de l'avancée 6 ont une forme et des dimensions prévues pour s'adapter sur le pan coupé 3 du module 2 et le compléter dans l'aligne- ment du côté 8. Le procédé d'implantation selon l'invention consiste à disposer deux modules de base de manière qu' ils soient attenants par un de leurs angles, les parois voisines faisant entre elles un angle de 60b dont la bissectrice est dirigée Nord-Sud. Les modules solaires sont superposés aux modules de base pour que la partie de toiture comportant les capteurs solaires soit dirigée à 300 de part et d'autre de La direction du Sud. Les modules de base et les modules solaires ou modules d'étages sont donc disposés selon deux des co- tés d'un triangle équilatéral dont le troisième est perpendiculaire à la direction Nord-Sud. La figure 3 montre le plan de masse d'un groupement de maisons solaires constituées à partir des modules précédemment décrits. Les modules de base sont implantés selon deux types d'implantation : Le premier type d'implantation A (figures 3, 4 et 5) est représenté parles modules 101, 102 disposés au sol selon les côtés d'un triangle équilatéral dont la longueur du côté est égale à la longueur du moduLe de base. L'angle du triangle formé par les extrémités attenantes des côtés 13, 14 est orienté au Nord, tandis que son côté opposé est orienté perpendiculairement au au Sud. L'espace triangulaire est, selon l'exemple de la figure 4, fermé jusqu'à la hauteur des éléments de base par un élément de paroi (ensemble A de la figure 3) ou par la paroi d'un autre module de base (ensemble B de la figure 3). L'espace compris entre les deux pignons des modules d'étages est fermé par un élément transparent au rayonnement solaire, tel une verrière 16, se raccordant sur Le bord des toitures solaires. La figure 6 est une coupe selon VI montrant le module solaire 201 et, en particulier, le capteur solaire 17 occupant la totalité de la surface de toit dirigée approximativement vers le Sud. La partie 18 de toit dirigée vers le Nord est constituée d'une toiture classique isolée. La verrière 16 est équipée d'un système d'occultation, par exemple de volets roulants, permettant d'ombrager la pièce sous-jacente par grand soleil ou d'empêcher, de nuit, les déperditions par rayonnement. Le deuxième type d'implantation B (Figures 3, 7 et 8) est représenté par les modules 102, 103, 104 qui sont disposés au sol selon tes côtés d'un triangle équilatéral, comme dans l'implantation précédente, dont le sommet, formé par les angles attenants des modules 102 et 103 est orienté au Sud. L'espace triangulaire est fermé au Nord par un module de base 104 associé à un module d'étage 4, comme représenté figure 2. Ce module dépasse la hauteur des moduLes solaires associés aux modules 102 et 103. Le sommet de l'avancée triangulaire 6 des pignons du module 4 (fig. 2) vient dans l'alignement du fartage des deux modules adjacents. L'avancéereçoit une toiture solaire 11, tandis que L'autre versant est muni d'une cou verture classique isolée.La partie comprise entre les deux modules solaires 202, 203 est munie d'une verrière 19 à double vitrage, pourvue d'un dispositif d'occultation. L'implantation selon les types A ou B des modules permet de réaliser des groupements, comme représentés figure 3, s'adaptant à toute forme de terrains, dans lesquels on obtient une gamme complète de logements, l'espace triangulaire sous verrière servant entre autres à la circulation entre les divers modules soit de plein pied, soit par l'intermédiaire d'un escalier et d'une mezzanine. L'orientation des toitures solaires à 300 de part et d'autre du sud et leur pente assure un captage à peu près régulier du rayonnement solaire tout le long de la journée et quelle que soit l'époque de l'année. La pente des toitures solaires est d'environ de 45 dans l'exemple décrit, mais cette pente pourrait être plus importante pour avoir un meilleur rendement hivernal. Toutefois, étant donné les surfaces de captage pour la région considérée (Ile de France), cette valeur est pleinement satisfaisante. L'implantation alternée de groupement de type A et Bpermet de réaliser un alignement moyen des habitations. Il est possible de placer des groupements de type A et B l'un devant l'autre, comme représenté en C (fig.3), à condition de séparer le groupement de type B du groupement de type A (A étant derrière B par rapport au sud) par un module de base seul. Le module d'étage de B est alors suffisamment loin de A pour ne pas porter ombre sur les toitures solaires. REVENDICATIONS 1. Procédé d'implantation de maisons modulaires à toiture solaire, les maisons étant formées d'au moins un module de base parallélépipédique sur lequel est posé un module étage portant au moins une partie de toiture solaire, caractérisé en ce que l'on dispose deux modules de base (101, 102) attenant par un de leurs angles, les deux parois voisines (13, 14) faisant entre elles un angle de 600 dont la bissectrice est dirigée Nord-Sud, on superpose aux modules de base des modules étages portant la partie de toiture comportant les capteurs solaires (9) de manière que ceux-ci soient dirigés approximativement à 300 de part et d'autre de la bissectrice, en direction du Sud. 2. Procédé d'implantation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle attenant aux deux parois (13, 14) est orienté au Nord, l'angle formé par les parois étant ouvert au Sud. 3. Procédé d'implantation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle attenant aux deux parois (13, 14) est orienté au Sud, l'angle formé par les parois étant ouvert au Nord. 4. Procédé d'implantation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on ferme l'espace compris entre les deux parois des modules d'étages par un élément au moins en partie transparent au rayonnement solaire, ledit élément se raccordant sur le bord des toitures solaires des modules. 5. Procédé d'implantation selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on ferme l'espace compris entre les deux parois des modules de base par un élément de paroi. 6. Procédé d'implantation selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on ferme l'espace compris entre les deux parois des modules de base (102, 103) et d'étages (202, 203) par un module de base (104) et d'étage. 7. Procédé d'implantation selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'on munit le module d'étage (4) d'une avancée (6) portant une toiture solaire orientée au Sud. 8. Eléments modulaires pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisés en ce que le module d'étage (2, 202, 203) est constitué d'éléments en béton délimitant un prisme droit reposant sur un côté de l'angle droit dont l'angle supérieur coupé (3) forme un petit côté portant sur son plus grand côté une toiture à capteurs solaires (9) et sur son petit côté (3) une toiture conventionnelle. 9. Eléments modulaires pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisés en ce que le module d'étage (4) est constitué d'éléments en béton délimitant un prisme droit reposant sur un côté de L'angle droit dont l'angle inférieur (5) est coupé, l'autre côté de l'angle droit comportant à partir de son arête une avancée prismatique (6) dont la partie supérieure porte une toiture à capteurs solaires (11), le grand côté du prisme étant recouvert par une toiture conventionnelle. 10. Eléments modulaires selon laevendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'un élément transparent (17) au rayonnement solaire raccorde les toituressolaires des modules d'étages (202, 203, 4) attenants.