Brevet FR2584754A1 — publié le 19870116

Procédé et moyens pour la construction de modules à usages dthabitation, meubles-, bibelots et autres, en bois et tout autre matériau pouvant lui titre substitué ; Ceci par assemblage de cadres ou châssis collés entre eux. Voir figure I. Trois procédés ressortent des modes de constructions actuelles : I) Rondins bruts ou façonnés, 2) tladriers, bastaings, chevrons façonnés2 3) Planches, couvre-joints, frisettes. Ces façons traditionnelles de concevoir une habitation en bois offrent des inconvénients majeurs : il en résulte une telle masse en poids et volume, que leur transport est impensable, sauf quelques cas, mais à quel prix ! donc des constructions intransportables à emplacement définitif. De plus, l'assemblage par pointes, vis ou boulons, ntempêche pas le glissement entre eux des éléments de construction. Une telle masse instable ne supporterait pas le levage par grue sans subir d'énormes distorsions. Les matériaux utilisés : madriers, bastaings, planches, frisettes, baguettes ou bardeaux usuels, sont autant de points de fléchissement que sources de moisissures et de pourrissement. Dans le cas de construction à double parois avec inclusion d'isolant, les colts en deviennent excessifs vu la mise en oeuvre des éléments à l'atelier, les ruptures de charge vers le chantier, enfin, manipulation et pose sur le lieu de construction. La liaison entre les éléments de construction n'étant pas absolue, ceux-ci en subissent les attaques ambiantes : pluie, vent, variations de température, provoquant des déformations qui se traduisent par des fentes et le mouvement de toute la construction. Autre procédé qui fait son apparition : la construction par pans entiers, qui requiert encore un temps important de main d'oeuvre sur le chantier, donc un pas vers le modulaire ; I1 manque donc là une technique appropriée. Le "module multi-cadres collés" crée cette nouvelle technique qui permet la réalisation en atelier (donc diminution des coûts) d'ensembles terminés qui, réunis sur le chantier constituent, une habitation, une salle de sports, garage, etc... pratiquement clés en main. Procédé pour la construction de modules à usages d'habitation, collectivités, professionnel, loisirs, meubles, bibelots ou autres en bois. Pour la réalisation des murs, cloisons ou parois de ceux ci, on utilise des cadres, des châssis ou des bois positionnés comme tels t Ceux ci superposés et assemblés entre eux par serrage, collage, elouage, vissage, boulonnage, agrafage ou toute autre façon et procédés d'assemblage. Les angles des cadres, les traverses ou montants, peuvent être préalablement assemblés, collés, agrates ou non. Les matériaux utilisés sont : les bois naturels ou reconstitués, lattés, lamellés, contreplaqués, comprimés, agglomérés, etc... ou tous autres matériaux existants ou à venir, matières plastiques comprises. Par économie, il n'est pas exclu d'utiliser des coursons (diverses petites longueurs) réunis per aboutage, pour la confection des cadres, cssis, montants et traverses. Les mesures des modules sont caractéristiques de l'emploi qu'il en sera fait. Elles peuvent être de : longueur 6m, hauteur 2,50m, largeur 3m, pour un élément de module studio et devenir : hauteur 2,20m, largeur I,20m, profondeur I,20m, pour une cabine téléphonique ou cabine de plage. L'énumération de leurs utilisations dans la vie courante est trop longue pour les citer toutes, voici quelques exemples : garage, bureaux, vérandas, bungalows de plage, chalets en montagne, saunas, logements sociaux, terrasses sur trottoirs de divers commerces, serres, abris de jardin, conteneurs, passages, sas, modules escaliers, entrées, meubles, sièges, jardinières, vitrines, barrières, ébénisterie de télévision, haine hifi, baffles, tous les boitages, coffrets à bijoux, bibelots, etc... Pour obtenir un effet decoratif, un mélange des essences de bois est tout indiqué. L'usage de tels modules est multiple : loisirs, mer, plage, montagne, camping, sport, ville, chantiers, hôtellerie, restauration, collectivités, mairies, routes, armée, douanes, SACF, transports, foire, expositions, etc... Cette liste et celle des réalisations vue plus haut, sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives. I1 ne faut pas perdre de vue le côté évolutive tels modules ; L'acquéreur d'un studio de oase en deux modules peut, par l'adjonction de nouveaux modules au fils des ans, constituer un appartement de 4 pièces et plus. Cette invention permet la préfabrication industrielle en usine, donc la réduction des temps de montas ; le bois étant 10 fois plus isolant que la pierre, il suffit de jouer sur l'épaisseur des modules pour obtenir le coefficient d'isolation thermique et phonique recherché. Ces deux paramêtres entrainant une appréciable diminution des courts. Ce procédé peut s'accommoder de toutes les dimensions et peut donc répondre à toutes créations et besoins d'utilisation en architecture moderne. La réunion de ces cadres en Dois massif forme un bloc rigide, indéformable et indivisible. la construction peut ainsi résister à toutes les forces et chocs, tornades, tempêtes. Cette construction monobloc constitue un élément répondant aux critères nécessaires en régions à risques sismiques, avant en tant qu'habitat et autres, et malheureusement après, comme antenne chirurgicale, salles, blocs, premiers bdti- ments administratifs et relogement des sinistrés. Ces modules pouvant être stockés gerbés les uns sur les autres en prévision d'une utilisation d'urgence. A cet effet et aux fins de transport de certains modules, des crochets de levage, de manutention, d'amarrage, sont prévus lnrseu'il y a lieu. Le cBté mobilité de ces modules offre d'autres avantages, par exemple : conçus pour un villag olympique des jeux d'hiver à Grenoble, ils peuvent être réutilisés après transport, sur le site des jeux d'été à Paris, dirigés ensuite vers un lieu à logements sociaux. Actuellement les vérandas sont conçues à partir de matériaux tels que verre et aluminium, qui sont de véritables ponts thermiques ; l'été vous obtenez un effet de serre étouffant, et l'hiver vous y gelez. Le module en cadres collés appliqué en vérandas, pallie en partie à ces inconvénients, en effet, le toit, le sol, les 2 cotés sont réalisés en bois donc isolés. Reste le côté qui vient en application de la maison, donc vide et l'autre, vers l'extérieur, en légère pente, soit la fa çade, recevant les vitres et armatures de celles-ci. De ce fait, les 3/4 de la véranda se trouvent en isolation parfaite. Si la luminosité et l'aération sont insuffisantes, des briques de verre ou "VELU"' peuvent être prévus. Les cadres ou châssis peuvent être positionnes dans les sens longueur, largeur ou hauteur au module. Par économie de la matière et par soucis d'abaisser le prix de revient du module, les ouvertures des portes et fenêtres sont prévues par avance. Les cloisons intermédiaires sont également prévues, à cet effet, des montants ou traverses sont positionnés sur les cadres au moment de leur fabrication. Les passages nécessaires à l'installation électrique, plomberie, P'E1, etc... seront exécutés avant l'élévation des modules. Les éléments d'éclairage peuvent être encastrés. La forme des cadres ou chtssis n'est pas restrictive, pouvant être rectangle, carrée, ronde, ovale, triangle, octogonale en charpente par exemple la réalisation peut avoir la forme d'ur.e ferme classîqut ou Ile de r'rance, façon 1iarisart ou combles orisés, et en exagérant les possioilités de formes, celle d'un élément de puzzle peut être envisagée pour une réalisation. I1 est possible ae procéder différemment pour réaliser le parallélépipède constituant le module, il suffit de construire 4 panneaux en prévoyant des assemblages en bout de ceux-ci pour les réunir. Le lien des angles peut se faire également par agrafage, broches, axes, articulation, ou tous autres moyens de liaisons, métalliques, plastiques ou autres. Les angles des modules peuvent être arrondis, incurvés, à pans coupés de différents degrés, l'angle peut être une pièce rapportée aux montants et traverses soit globalement ou cadre par cadre. Autre façon de réaliser les modules : en positionnant les cadres de façon horizontale et en les empilant; Des cadres tronqués sont prévus pour ménager les ouvertures de portes et fenêtres ; Leur destination pouvant être le fractionnement de grandes surfaces telles que stands dans une exposition couverte ou cloisonnement de grands bureaux, des traverses peuvent être positionnés dans les cadres pour matérialiser les cloisons au moment de l'empilage. Les modules utilisés en extérieur dans cette position seront pourvus d'un sol et d'une toiture. I1 est possible de réaliser deux modules de section différente venant s'emboîter l'un dans 1 'autre en ayant soin de ménager un espace entre ceux-ci maintenu par des cales d'épaisseur, cet espace peut rester vide ou garni d'un matériau isolant. Une façon plus traditionnelle peut être employée, en réunissant 3 ou 4 cadres de fortes sections par des planches, frisettes, profilés plastique, alu ou autres. Appliqués perpendiculairement sur la paroi intérieure ou extérieure des cadres, une isolation ou un vide maintenu par des tasseaux recevra à son tour planches, frisettes, etc... pour finir l'intérieur du module. Pour réaliser un module, il est également pessible d'utiliser des cadres ayant des bois de section différente, par exemple : un cadre en planches de 20cm x 2cm de section qui reçoit deux cadres en chevrons de 5cm x 5cm l'un affleurant l'extérieur, l'autre l'intérieur vient s'appliquer à nouveau un cadre de 20cm x 2cm et ainsi de suite. Un vide de IOcm est donc créé entre les 2 cadres chevrons ; celui ci peut le rester ou être garni d'isolant, on obtient ainsi un parement apparent de 2cm et 5cm alternativement. Dans certains cas, des cadres de finition ou de renfort viennent s'appliquer sur les façades. affin de- renforcer certains modules, des cadres de forte section peuvent ceinturer ceux-ci, répartis entre les cadres de façades, tout en maintenant les flancs des modules, ils assurent un vide sanitaire par leur partie basse, une semelle métallique (patin) peut être ajoutée à cet endroit. Les cadres de façade permettent la réunion des modules dans le cas de grandes salles, l'étanchéité est assurée par un profilé en U renversé coiffant ces cadres. Ils concourrent également à donner l'impression d'épaisseur qui esthétiquement convient à un module de 6m de long. Les cadres de façades ou de renfort ne sont pas forcément en bois, ils peuvent être habillés, jouxtés ou remplacés par un profilé métal, alu, inox, plastique ou autre, ceux-ci étant creux, ils peuvent recevoir ou faire office de chéneaux et gouttières, pour l'évacuation des eaux de pluie. afin d'ohtenir des grandes salles telles que réfectoirs, dortoirs, spectacles, sport, piscine couverte, salle de cours, de jeux, etc..., il est possible de réunir les modules entre eux par leurs cadres de finition. Un profil en U (inox, alu ou PVC) renversé sur ces cadres assure l'étanchéité. Rien ntemp che la division intérieure d'un module type pour obtenir un bloc vestiaire, douches, toilettes, destiné aux campings, colonies de vacances et tous lieux de sports. De même, un module peut être entièrement équipé en cuisine ou salle de bain toilette et venir s'accoler à une maison de campagne qui serait dépourvue de ces installations. Des modules annexes de dimensions appropriées et toujours réalisés en cadres collés peuvent servir de couloirs entre deux modules standard, entre deux éléments de vérandas par exemple. Un module annexe peut être à fonctions multiples, par exemple : recevoir la porte d'entrée (avec auvent) donnant accès au palier desservant les modules droite et gauche, ce même palier étant le départ d'un escalier menant au module supérieur. L'auvent cité plus haut sera utilisé à toutes les ouvertures dans les cas où il s'avérera nécessaire. Il en est de même pour munir celles-ci de volets, rideaux, grilles métalliques ou autres si besoin est. les modules triangulaires peuvent être réalisés à partir de cadres collés, un passage constitué aussi de cadres collés peut réunir deux de ces modules pour réaliser un chalet de vacances, par exemple. Dans sa forme triangulaire, les charpentes réalisées feront office de plafond du dernier étage d'un bâtiment, le plancher et les combles du grenier se trouve isolés et terminés d'une seule opération en utilisant cette technique du cadre collé. Dans la majorité des figures représentées, les toitures sont plates, munies de caillebotis quand celles-ci sont utilisées en terrasse. Mais une toiture de module peut être en pente, vers l'arrière (garage) ou sur le côté. La pente peut être simple ou double, vers l'extérieur ou l'intérieur avec chéneau central, ces pentes peuvent être de face ou côté module, de même le toit peut être bombé ou incurvé sur la longueur ou la largeur toutes ces formes sont valables également pour la réalisation des côtés de module. L'étanchéité des toitures peut être réalisée par application multicouches laine de verre et résine par exemple, ou tout autre revêtement ou couverture. Un module type de grande dimension (6m x 2,5ou x 3m) peut être utilisé verticalement ; les 6m devenant la hauteur, ceci aux fins de l'utiliser comme cage d'escalier pour accèder à des modules supérieurs. Autre utilisation dans cette position verticale, dans le cas de l'aménagement d'un plongeoir d'une piscine déjà recouverte de modules horizontaux. Un module est le résultat,par exemple,de l'assemblage, collage et pressage de 50 cadres de bm de longueur X 2,50m de haut x(6cm d'épaisseur x par 50 cadres) 3m de largeur, mais il manque à ce parallélépipède deux côtés, soit la face avant et la face arrière. Pour combler ces deux vides, il sera fait appel aux techniques utilisant, le verre, l'aluminium, l'inox, les matières plastiques ou tous autres matériaux sous toutes formes de : panneaux, barres, tubes, panneaux sandwich, alvéoles, composites, briques, parpaings, plâtre, plaques, matières plastiques isolantes ciments alvéolaires, enduits, crépis, tout autre matériau existant ou à venir, lé bois naturellement sous toutes ses formes, brut et industrialisé, briques de bois comprises et également l'utilisation de panneaux en lamellé collé. Tout ceci est valable pour l'élévation des murs, cloisons et séparations intérieures. Les modules peuvent être intégrés intérieurement ou extérieurement dans une charpente, une structure, une ossature ou suspendus ; posés sur une dalle, fouilles, sous-sol, cave, vide sanitaire, muret ; Au sol : sur solins, socles, maçonnerie, bois ou métal ; En surélévation : de lamellé collé ou charpentes (bois, plastiques, métalliques) avec bardage et sur maçonnerie haute. L'espace créé par la surélévation faisant office de sous-sol, garage, buanderie, etc... La pose sur véhicules ou remorques est envisagée (wagon compris). Il n'est pas exclu d'utiliser les moaules =-lti-eadres collés dans la réalisation de grands ensembles ou immeubles. Les parois, cloisons, plafonds ou murs peuvent être recouverts d'un crépi, d'un enduit, d'une peinture, d'un vernis, d'un papier, d'un tissu, de platre ou tout autre revêtement ou isolant. Les sols peuvent être recouverus de tout revêtement existant ou à venir, y compris les planchers sous formes de panneaux, lames ou autres. Le traitement protecteur des bois est réalisé au moyen d'insectici6es, de fongicides, de produits ignifuges ou imperméabilisants, lasures et autres produits chimiques ou naturels, colorés ou non, de façon à résister aux intempéries et autres attaques ambiantes. La figure 2 montre la réalisation d'un module à partir du principe multi-cadres châssis-collés, 4 parois sur 6 sont réalisées par la première opération. La figure 3 montre le coté évolutif (2 modules devenant un studio) des modules à usage d'habitation. Les parois manquantes avant réalisées et les ouvertures positionnées. REVENlICATIONS 1) Procédé pour la construction de modules d'nabitation ou objets à'ameublement caractérisé en ce que, pour ces modules, ia réalisation des murs, cloisins ou parois, on utilise des cadres, des châssis ou des bois positionnés comme tels ; ceux-ci peuvent-etre utilisés dans le sens de la longueur, largeur ou hauteur du module. Ces cadres superposés sont assemblés entre eux par serrage, collage, clouage ou boulonnage. Les angles de ceux-ci, les traverses ou montants peuvent préalablement être assemblés, collés, chevillés, agrafés ou non. (Fig I) Les matériaux utilisés sont : les bois naturels ou reconstitués, lattés, lamellés, contreplaqués, comprimés, agglomérés, etc... voir en matières plastiques. Pour le bois massif, la longueur des pièces est obtenue par aboutage éventuel de coursons. 2) Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que, pour les modules cadres collés, les ouvertures (portes et fenêtres), sont prévues par avance ; les cadres ou châssis tronqués ou sectionnés, sont positionnés à cet effet au moment de la fabrication des modules ; Pour les cloisons intermédiaires, des montants ou traverses sont positionnés sur les cadres. 3) Procédé selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que, ces modules une fois réalisés, peuvent s'accoler, se prolonger, se superposer. A cet effet, des couloirs, des sas ou des modules escaliers en cadres collés permettent ces évolutions (figs 3-6-I & Pour réaliser des studios, vérandas, appartements FI, F2,etc... au grès des besoins. L'utilisation de ces modules peut être envisagée pour la construction de grands ensembles, ceux-ci venant combler les alvéoles aménagées dans des structures de béton armé, par exemple. L'utilisation des modules permet la division de grands espaces intérieurs, tels que bureaux ou expositions. 4) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, la réalisation des modules en multicadres collés peut se faire par panneaux séparés, ptiis réassemblés par queue (aronde ou droite), par rainure, languettes ou double rainures, fausse languettes ou tout autres assemblages. Les angles des cadres ou châssis, donc des modules, peuvent titre arrondis, incurvés, à pans coupés de différents degrés, les modules peuvent être reliés par agrafes, broches (axes, articulations) métalliques ew plastiques dans leurs angles. L'angle peut être constitué également par une pièce rapportée aux montants et traverses, pièce par pièce ou globalement. 5) Procédé selon l'une des revendications I à 4, caractérisé en ce que, les façades vitrées peuvent être inclinées pour offrir plus de prises au soleil (fig 6) l'incorporation de surfaces translucides, fixes ou ouvrantes est possible sur toutes parois. 6) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, les passages nécessaires à l'installation - électrique, plomberie et câbles divers, conçus et prévus par avance, sont réalisés lors de la construction en usine, afin de ne pas être apparents mais intégrés dans la masse. 7) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractériaé en ce que, la forme n'est pas restrictive et peut hêtre carrée ou rec tangullaire, mais aussi, ronde, ovale, triangulaire, polyconale. 8) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, la toiture est plate, bombée, incurvée par découpage des pièces selon le profil recherché, en pente simple ou double vers l'extérieur ou l'intérieur avec chéneau central (fig 8 et IO). Une protection de la toiture aux intempéries est prévue, laine de verre et résine, par exemple, ou tout autre revêtement ou couverture. tin caillebotis libre ou adhérent est prévu dans le cas ou la toiture fait office de terrasse, une balustrade également. Ces formes diverses sont valables pour les côtes egalement. 9) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, a partir de modules en multicadres collés de forme triangulaire, on réalise des châlets ou des charpentes entières ; les plafonds du dernier étage, les planchers du grenier et les combles se trouvent amenagés et isolés par la mime opération (fig I)). IO) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, un module type peut être divisé pour obtenir un bloc de plusieurs sanitaires, vestiaires sports, douches, etc... La position verticale d'un module type (la longueur aevenant la hauteur) créant une entrée avec escaliers menant aux modules supérieurs, a une terrasse ou à une mezzanine (fig I6). II) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, l'on utilise pour le renfort et la finition des modules, des cadres ou chtssis en bois, métal ou PVC formant façade, ajoutés dans le cas particulier de grandes salles, ces cadres permettent la réunion des modules entre eux. L'étanchéité étant assuré par un profilé en U renverse coiffant ces cadres de façade. Dans le cas de pose des modules sur aire cimentée, les parties basses des cadres assurent un vide sanitaire. Une semelle métallique (patin) est ajoutée pour renforcer la résistance de la partie basse de ces cadres (fig I7). I2) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, deur modules multicadres collés de faible épaisseur et de dimensions différentes, ,s'emboitent l'un dans l'autre, des pièces de bois maintenant entre eux l'écartement nécessaire, soit pour la pose d'un matériau isolant, soit pour maintenir un vide entre les parois (fig I9) I3) Procédé selon l'une des revendications précedentes, caractérisé en ce que des modules multicaares et châssis collés sont éventuellement réalisés à partir de bois de sections différentes, ex : I cadre sera confectionné en planches 20 cm x 2 cm, celui-ci recevra sur son flanc deux cadres d section 5 cm x 5 cm l'un affleurant l'intérieur, l'autre l'estérieur, un cadre en 20 cm x 2 cm fermera ceux-ci et ainsi ae suite. Un vide de 10 cm x 5 cm est ainsi créé, il peut le rester ou être comolé d'isolant