Brevet FR2528477A1 — publié le 19831216

"Ele > ment préfabriqué constitutif d'une gaine technique d'un bâtiment La présente invention a pour objet un élément préfabriqué constitutif d'une gaine technique d'un bâtiment. Les bâtiments, et notamment les bâtiments à plusieurs étages dans lesquels sont ménagés des locaux d'habitation comprennent des gaines techniques qui, disposées verticalement sur toute la hauteur du bâtiment, servent au passage des colonnes d'amenée d'eau froide et d'eau chaude sous pression, à une colonne d'évacuation des eaux usées, et à un conduit de ventilation dans le cas où est prévu un système de ventilation mécanique contrôlée. La solution la plus courante consiste à-construire ces gaines techniques sur le chantier, avec les diffi- cultés qu'il y a à mettre en place et à raccorder les tubulures colonnes et conduits qu'elle contient. Aussi a t-il-été imaginé de préf abriquer en usine des éléments de gaines contenant des tronçons de conduits, et de réaliser un simple assemblage sur le chantier. Des essais ont notamment été réalisés avec des éléments de gaine à base de plâtre. Néanmoins, il s'agit d'une technique délicate à mettre en oeuvre, et les éléments de gaines sont lourds et diffiçiles à fixer et à assembler, sans possibilité de tenir compte de légères variations de hauteurs entre deux étages, par rapport à une hauteur de référence déterminée. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients A cet effet, l'élément préfabriqué de gaine technique qu'elle concern1 de forlane géflér le parallèlépipèdique, comprend - un noyau central en matière synthétique expansée, traversé par des tronçons de canalisations ou de conduits s'étendant sur toute la hauteur de l'élément, et communiquant avec des tubulures débouchant dans au moins une face latérale de l'élément, - un treillis métallique tridimensionnel entourant le noyau sur toutes ses faces, - une enveloppe réalisée en un matériau de recouvrement léger et résistant, et - des moyens de raccordement entre les tronçons de conduits ou de canalisation, de deux éléments superposés. Avantageusement, le noyau est constitué par une mousse phénolique et le matériau de recouvrement est du béton léger. D'un point de vue pratique, les différents tronçons de conduits d'un élément et les tubulures qui leur sont associées sont placés dans un moule où est réalisé le noyau, l'ensemble est alors sorti du moule, les différents conduits et tubulures demeurant parfaitement positionnés les uns par rapport aux autres, grâce à la présence du noyau. Le noyau est alors revêtu sur toutes ses faces d' un treillis métallique tridimentionnel, après quoi l'ensemble est placé dans un moule, où il est procédé au coulage d'un matériau léger et résistant tel que du béton léger. Le noyau assure tout d'abord un rôle de positionnement des conduits et tubulures pendant les phases intermédiaires de fabrication de l'élément, joue un rôle de coffrage lors du çoulage du béton léger et enfin assure une excellente isolation thermique et phonique en période d'utilisation. Si cet élément technique n'est pas porteur, il est autoportant, et ses parois sont suffisamment résistantes pour permettre la fixation d'éléments sanitaires, tels que des lavabos. La hauteur de chaque élément est légèrement inférieure à la hauteur d'un étage de bâtiment, c'est-à-dire à la distance entre les deux faces supérieures des deux dalles de deux étages superposés. De ce fait, en position montée des éléments, il existe, entre deux éléments superposés, un léger jeu au niveau de la réservation mé nagée dans la dalle située dans la zone de jonction entre ces deux éléments, ce jeu permettant de compenser.les éventuelles variations de hauteur entre deux dalles. Avantageusement, les moyens assurant la tenue de chaque élément sur la dalle d'un étage, sont constitués par deux tiges horizontales disposées parallèlement aux deux petites faces verticales de l'élément, à proximité du plan de ces faces, de manière à traverser le treillis métallique disposé dans celles-ci, ces tiges ayant une longueur telle qu'elles débordent par rapport aux deux grandes faces latérales de l'élément, et prennent appui sur la face supérieure d'une dalle correspondant à un étage du bâtiment. Lors de la réalisation d'un élément, il est avantageux de prévoir des fourreaux permettant la mise enlace ultérieure des tiges d'appui sur une dalle. Compte tenu du fait que les tiges d'appui ne sont pas situées dans le plan du fond de l'élément, il se produit un léger.engage- ment de cet élément dans la réservation de la dalle considérée. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'é- paisseur de béton léger est supérieure au niveau du fond de l'élément qu'au niveau des faces latérales de celui-ci. Cet agencement permet d'améliorer les qualités d'isolation thermique entre deux étages, et de satisfaire aux règles anti-feu qui sont prescrites réglementairement. Conformément à un autre aspect de l'invention, chaque élément comporte au moins deux fentes longitudinales débouchant dans sa paroi supérieure, et deux fentes coaxiales débouchant dans sa paroi inférieure, les fentes débouchant dans les parois supérieure et inférieure servant à l'engagement de broches de positionnement aux extrémités supérieures profilées aptes à pénétrer simultanément dans deux éléments superposés. En outre, les moyens de raccordement entre les différents conduits et canalisations de deux éléments superposés sont agencés de manière à pouvoir compenser cer taines variations de distance entre les deux éléments considérés. Les moyens de raccordement entre deux tronçons de conduit de ventilation constitués par un manchon dont la section interne est égale à la section interne des tronçons de conduits, engagés dans les extrémités élargies des tronçons de conduit, ménagées dans les deux éléments à raccorder, qui possèdent une section correspondant à la section externe du manchon, la distance entre les épaulements de raccordement entre les zones de différentes sections des deux tronçons de conduit étant supérieure à la longueur du manchon. Cet agencement permet une certaine slave de réglage axial de la position de deux éléments, tout en procurant un raccordement satisfaisant par le manchon. Les moyens de raccordement entre deux tronçons de colonne de vidange sont constitués par une manchette tubulaire dont l'extrémité supérieure élargie vient s'engager sur l'extrémité inférieure du tronçon de colonne de~l'é- lément supérieur, et dont l'extrémité inférieure vient s'engager sur l'extrémité supérieure élargie du tronçon de colonne de l'extrémité inférieure, avec possibilité de coulissement axial de la manchette par rapport à l'un au moins des tronçons de colonnes. Les moyens de raccordement entre deux tronçons de conduits d'amenée de fluide sous pression sont constitués par des manchettes flexibles fixées avec étanchéité à des raccords formant les extrémités supérieure de l'élément inférieur et inférieure de l'élément supérieur. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence aux dessins schématiques annexés représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution deEcet élément Figure 1 en est une vue en perspective, dont le bord inférieur a été arraché Figures 2 à 5 correspondent à quatre vues en coupe transversale de l'assemblage entre deux éléments superposés mettant, respectivement, en évidence le positionnement entre deux éléments, la liaison entre les tronçons de conduits de ventilation, la liaison entre les tronçons de conduits de descente, et la liaison entre les tronçons de conduits de fluide sous pression L'élément préfabriqué de gaine technique (2), représenté à la figure 1 comprend une âme (3) réalisée en une mousse phénolique enrobée sur toutes ses faces dans un treillis tridimentionnel métallique (4), lui-même noyé dans une couche de béton léger (5). L'élément est traversé sur toute sa hauteur par des conduits (6) d'amenée d'eau sous pression, une colonne (7) de descente des eaux usées, et un conduit (8) de ventilation. Dans l'élément, sont également inclus des tuyaux (9) débouchant dans les conduits (6), des tuyaux (10) débouchant dans la colonne (7). et une manchette (12) débouchant dans la colonne de ventilation (8). Les tuyaux (9 et 10) permettent un raccordement instantané d'éléments sanitaires, tels que lavabo (13) et baignoire (14). Toutes les pièces 6, 7, 8) traversant l'élément sont noyées dans l'âme (3), ce qui assure leur positionnement lors de la fabrication de l'élément, ainsi qu'une bonne isolation thermique et phonique en conditions d'utilisation. Chaque petite face latérale de l'élément est traversée par une tige (15) faisant saillie de part et d'autre des grandes faces latérales, cette tige (15) étant engagée dans le treillis (4) recouvrant lesdites faces. Les deux tiges (15) associées à chaque élément sont destinées à prendre appui sur la dalle (16) correspondant à un étage du bâtiment et à assurer le support dudit élément sur la dalle. Pour des raisons de résistance et de sécurité contre le feu, l'épaisseur de la couche de béton (5) est supé rieur au niveau de la face inférieure de l'élément qu'au niveau des faces latérales de celui-ci. Dans les faces supérieure et inférieure de chaque élément débouchent deux évidements (17), les évidements débouchant dans deux faces opposées étant coaxiaux. Ces évidements servent au. montage de broches (18) acérées à leur extrémité supérieure, assurant un excellent positionnement de deux éléments superposés, ce qui est indispensable pour assurer un bon raccordement entre les raccords entre ces deux éléments. Comme montré à la figure 3, le raccordement entre deux tronçons de conduit de ventilation (8) est réalisé à l'aide d'un manchon (19). Ce manchon possède une section interne correspondant à la section des tronçons internes du conduit de ventilation. Afin de permettre le logement du manchon (19), les extrémités des tronçons de conduit (8) présentent des parties élargies (20). La distance entre les épaulements (22) de raccordement entre les différentes sections des deux tronçons de conduit, est légè- rement supérieure à la longueur du manchon (19), ce qui permet une certaine latitude de positionnement de deux éléments superposés l'un relativement à l'autre. La figure 4 représente le raccordement entre deux tronçons de colonnes de descente (7). Ce raccordement est réalisé à l'aide d'une manchette tubulaire (23) dont l'extrémité supérieure élargie (24) vient s'engager sur l'extrémité du tronçon de colonne de l'extrémité supérieure, et dont l'extrémité inférieure est engagée dans l'extre- mité élargie formant un manchon à lèvres (25) de ltextré- mité du tronçon de colonne de l'élément inférieur. La figure 5 représente le raccordement entre deux tronçons de conduits (6) d'amenée d'eau sous pression. Ce raccordement est réalisé à l'aide dtune manchette rigide (26), et d'une manchette souple (27) montées l'une à la suite de l'autre avec des raccords taraudés et filetés susceptibles d'assurer une excellente étanchéité. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un élément de gaine, préfabriqué, de conception simple, de poids réduit donc facile à manutentionner tant lors du transport que sur le chantier, et dans lequel -les raccordements sont effectués instantanément, aoec possibilité d'une certaine latitude dans le jeu entre deux éléments superposés. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet élément de gaine, décrite ci-dessus à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS 1. - Elément préfabriqué constitutif d'une gaine technique d'un bâtiment, de'forme générale parallèlépipédique, caractérisé en ce qu'il comprend - un noyau central (3) en matière synthétique expansée, traversé par des tronçons (6, 7, 8) de canalisation ou de conduits s'étendant sur toute la hauteur de l'élément, et communiquant avec des tubulures débouchant dans au moins une face latérale de l'élément, - un treillis. métallique tridimentionnel (4) entourant le noyau sur toutes ses faces, - une enveloppe (5) réalisée en un matériau de recouvrement léger et résistant, et - des moyens de raccordement entre les tronçons de conduits ou de canalisation, de deux éléments superposes. 2. - Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau (3) est constitué par une mousse phénolique et le matériau de recouvrement (5) est du béton léger. 3. - élément selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens assurant la tenue de chaque élément sur la dalle d'un.étage, sont constitués par deux tiges horizontales (15), disposées parallèlement aux deux petites faces verticales de l'élément, à proximité du plan de ces faces, de manière à traverser le treillis métallique (4) disposé dans cellesci, des tiges ayant une longueur telle qu'elles débordent par rapport aux deux grandes faces latérales de l'élément, et prennent appui sur la face supérieure d'une dalle correspondant à un étage du bâtiment. 4. - Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'épaisseur de béton léger est supérieure au niveau du fond de l'élément qu'au niveau des faces latérales de celui-ci. 5. - Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque élément comporte au moins deux fentes longitudinales (17) débouchant dans sa paroi supérieure, et deux fentes coaxiales débouchant dans sa paroi inférieure, les fentes débouchant dans les parois supérieure et inférieure servant à l'engagement de broches (18) de positionnement aux extrémités supérieures profilées aptes à pénétrer simultanément dans deux éléments superposés. 6 . - Elément selon I'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de raccordement entre les différents conduits et canalisations (6, 7, 8) de deux éléments superposé s sont agencés de manière à pouvoir compenser certaines variations de distance entre les deux éléments considérés. 7. - Elément selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de raccordement entre deux tronçons de conduit de ventilation (8) sont constitués par un manchon (19) dont la section interne est égale à la section interne des tronçons de conduit, engagés dans les extrémités élargies (20) des tronçons de conduit, ménagéeS dans les deux éléments à raccorder, qui possèdent une section correspondant à la section externe du manchon, la distance entre les épaulements (22) de raccordement entre les zones de différentes sections (8, 20) des deux tron çons de conduit étant supérieure à la longueur du manchon. 8. - Elément selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de raccordement entre deux tronçons (7) de colonne de vidange sont constitués par une manchette tubulaire (23) dont l'extrémité supérieure élargie (24) vient s'engager sur l'extrémité inférieure du tronçon de colonne de l'élément supérieur, et dont l'extrémité infé rieure vient s'engager sur l'extrémité supérieure élargie (25) du tronçon de colonne de l'extrémité inférieure, avec possibilité de coulissement axial de la manchette par rapport à l'un au moins des tronçons de colonne. 9. - Elément selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de raccordement entre deux tronçons de conduits d'amenée de fluide sous pression sont constitués par des manchettes flexibles (27) fixées avec étanchéité à des raccords formant les extrémités supérieure de 1' élément inférieur et inférieure de l'élément supérieur.