Brevet FR2619142A1 — publié le 19890210

T'invention porte sur la construction modulaire et plus particulierement au niveau de l'assembl2ge des differents modules tant au niveau des murs de soutien de la construction (murs exterieurs), qu'au niveau des partitions (murs interieurs), qu'au niveau des planchers et de la toiture. L'invention se prolonge dans un systeme de desinfection anti-parasitaire et un systeme d'appoint de lutte contre l'incendie. Ce double systeme est inclus aux modules. Il fait parti -par ailleurs- du systeme d'assemblage vertical. L'invention s'inclut aux differents systemes en application dans l'industrie du batinent propre a la realisation d'habitations a usage domestioue, professicnnel, loisirs et plus generalement : tout type de constructions. La presente invention est relative a la fabrication de modules propres a entrer dans les constructions de tous types et plus particulierement d'habitations domestiques, de locaux professionnels et de loisirs. Le systeme utilise au niveau de la fabrication des modules tous les materiaux dont use ou non l'industrie conventionnelle du batiment. Il presente l'avantage de soustraire l'industrie du batiment aux "risques des intemperies", reduisant les delais d'exposition de la construction ou chantier. En rapport avec la reduction des delais - il apporte une reduction des couts de revient1 - il permet un abaissement du taux de nuisance (salissures, bruits, envahissements... pour l'environnement, propre aux chantiers de la construction conventionnelle, - il facilite les modifications des volumes existants, sans destruction des surfaces deja construites, - il s'incorpore a tous types de constructions basses ou a niveaux, ne limitant pas -par utilisation de moules standards, comme il est de tradition dans la prefabrication- les variations imposees par les architectures diverses. L'armature des modules est sur le plan technique (compression, resistance, durabilite...) de meme conception, qu'il s'vagisse de constructions a prix de revient reduits (habitat de pays en voie de developpement, village de vacances, etc...). La decoration interieure et exterieure donnant la variabilite des prix de revient et de vente et ceci en rapport avec les possibilites financieres du donneur d'ordre. les pays polices et plus particulierement l'Europe, grands utilisateurs de bois dans la construction, ont utilises -aux risques vecus de glissement des te-rains- a presque cent pour cent leur potentiel forestier. Actuellement, ces pays importent leurs bois des pays en voie de developpement, imposant a ces derniers des normes, en rapport avec la construction conventionnelle, propres a appauvrir le patrimoine forestier de ces contrees desheritees, sans enrichir l'individu. L'etude pour la mise au point de l'invention a ete basee sur l'utilisation de bois de qualite rejetes par les pays importateurs pour raison de ne pas etre conformes aux longueurs imposees par le marche international. Cette raison a dirige la recherche sur des modules de faibles surfaces (comprises entre 0,50 m2 et 1 m2). Ce qui ne limite en rien l'utilisation de modules de plus grandes surfaces. D'autres maternels sont joints aux materiaux conventionnels pour parfaire le systeme et plus particulierement dans le cadre de l'isolation thermique et de l'insor.orisatior des fibres vegetales, dont une a ete plus particulierement retenue (fibre de noix de coco) pour ses qualites dsimputri- cibilite (utilisation precedente : garniture de sieges, canapes et autres dans l'ameublement) et d'isolant. Ces fibres sont traitees, avant utilisation, dans un lait de ciment et de calcaire et sont incluses, adossees a la paroi externe, precedant un matelas d'air, dans chaque module. Le systeme comprend - des murs exterieurs, - des murs interieurs ou partitions, - des portes, des fenetres incluses dans les murs, - - des planchers, - une toiture (a geometrie variable : monopente, deux pentes, trois pentes ou plus). Ces composants sont concus de modules solidaires entre eux, au plancher et a la toiture par - un systeme de fixation dit vertical, fait de tubes en metal inoxydable, s'inserant dans la fondation et re cevant le toit apres que chaque module ait ete glisse sur un tube, - un systeme de fixation dit horizontal, compose de pieces metalliques en U renverse, de plaques metalliques ou en bois, de pieces equerres, maintenant les modules entre eux, ou un module a un chambranle de -porte, ou un module a un montant de fenetre ou-autre. Ce systeme dlassemblage evite l'utilisation de tout produit "salissant" au moment de la construction, tels que platre, ciment, colle... Le systeme de fixation vertical est encore utilise au niveau des murs exterieurs, des partitions, de la fondation et de la toiture pour le passage des produits chimiques de desinfection anti-parasitaire et d'eau ou de produits chimiques comme elements d'aDpoint de lutte contre l'incendie. Pour parfaire ce systeme de desinfection anti-parasitaire et d'appoint contre l'incendie, les tubes sont reunis au niveau des planchers et de la toiture par des tubes transversaux mis en place au moyen de joints-ecrous, d'ecrous, de joints-coudes. Jusque la, dans la construction conventionnelle, a ete ignore (laissant a charge de l'occupant) -et plus specialement au niveau de la charpente- la lutte contre les animaux parasites du bois (thermites, punaises... et autres pour les pays tropicaux). Les tubes en metal sont loges dans des gaines en plasti que incluses dans chaque module. Tubes en metal et gaines absorbent dans le cas de tremblements de terre, de passages de poids lourds, rames de trains, etc... les vibrations en provenance du sol qui se propageraient aux murs tres amoin dries. il en sera de meme en cas de vents forts (typhons, tornades, cyclones...) qui s'attaqueraient a la construction par stades separes - toit par exemple, ou la violence sera en partie absorbee par les tubes avant de se propager aux murs et a la fondation. Au niveau des vibrations au sol, le meme systeme tubes plastique fera son office a la base avec le systeme des dalles "fondation-parquet", Les constructions utilisant les modules et les systemes d'assemblage vertical et horizontal donneront moins de prise aux seismes naturels et aux vibrations constantes que recoi vent toutes constructions en milieu urbain ou rural (camions, trains, rames de metropolitain...). Et ceci en profitant tant des tubes metalliques verticaux que de l'assemblage horizontal, ainsi que des petites surfaces imposees aux mo dules autorisant un "jeu" au niveau des joints. La figure 1 schematise l'armature d'un nodule. Cette armature est l'element de base d'une construction modulaire. Elle peut etre usinee dans n'importe quel materiel propre a la construction conventionnelle ou non. Les differents usinages, propres a l'assemblage, sont representes par les points (2, 3, 4, 5). La figure 2 est une vue isometrique des deux traverses horizontales (1) superieure et inferieure- de l'armature du module. Les usinages de la traverse superieure sont - un trou circulaire (3) traversant la matiere de part-en part permettant le passage d'un tube metallique gaine ou non de plastique, - les six logements (6) destines a recevoir -deux par deux- les usinages des montants verticaux (figure 3, point 7). Sur cette figure n'apparait que le trou circulaire (3) de la traverse inferieure. Dans la conception de cette construction modulaire, il serait recommandable que les traverses horizontales de l'ar- mature soient usinees en bois d'excellente qualite seche a Sa. La figure 3 est une vue isometrique des trois montants verticaux de l'armature. Elle indique les differer.ts usinages, visibles sur cette vue, qui sont : - les usinages males (7) du systeme de montage se logeant dans les traverses parties femelles (figure 2, point 6);; - sur l'element central (2) un trou circulaire horizontal (4), traversant la matiere et recevant un tube en plastique (ou non) perce pour la diffusion des produits chimiques ou eau du systeme anti-parasitaire et d'appoint pour la lutte contre l'incendie - non visible sur cette figure, le montant central est perce, sur toute sa longueur, d'un trou circulaire (fi gure 1, point 3) qui recoit le tube métallique (8) qui entre dans l'assemblage vertical. La figure 4 est une vue orthographique du montant vertical central (A) et une section de ce meme montant. La figure 5 est une vue de dessus des deux montants verticaux lateraux (A) et une vue de profil et de face de ces memes montants. Le montage peut etre different au niveau des elements de l'armature du module. Toutefois, ce montage retenu, entre dans le systeme anti-vibration tant au sol que dans l'espace, La figure 6 schematise la traverse superieure. L'usinage (5), aux extremites de la traverse horizontale superieure permet le logement des ieces de fixation entrant dans l'assemblage horizontal. A est une vue isometrioue, n une vue de face, C une section horizontale, D une section verticale du module, sur laquelle apparais la section verticale de la traverse inferieure. la figure 6 est une vue orthographique de la traverse superieure et des differents usinages dont elle est dotee. La figure 7 est une vue orthographique du montant inferieur et des differents usinages dont il est dote. La figure 8 represente un tube en metal de type inoxydable. L'interruption de ce tube indique que dans le systeme vertical d'assemblage les tubes peuvent avoir des longueurs differentes. En effet, les tubes, au niveau de l'assemblage vertical des modules, ont une longueur, dans ce cas, de 2,64 m, tandis qu'au niveau de l'assemblage vertical d'une porte et d'un module ou d'une fenetre et d'un module, ces tubes ont, dans ce meme cas, une longueur de 0,64 m. Ces tubes sont dotes a leurs deux extremites d'un filtage permettant leur fixation a la fondation et la fixation de la poutre traverse du toit. C'est la flexibilite et la resonnance des tubes dans leur gaine modulaire d'assemblage vertical oui permet en partie l'absorption des vibrations recues au niveau de la fondation, des murs ou du toit en cas de seisme ou d'autres apports (poids lourds, trains...). La figure 9-A est une vue isometrique. Elle represente, tant au niveau de la fondation que de la charpente du toit, la plaque de vissage du tube incorpore dans l'assemblage vertical. Cette plaque est maintenue, apres vissage, par quatre vis implantees dans les logements (11). B est une vue orthographique. C donne les details de cette piece vue de face et de cote D est une section, face et cote. La figure 10 est une vue isometrique de la-piece s'incorporant dans l'assemblage vertical (13). Cette piece est un U renverse se logeant au niveau de l'usinage (5). Elle maintient deux modules solidaires. La figure Il est une piece (14) destinee au meme usage. C'est pour A une vue isometrique. Cette piece est placee et vissee en (5) sur la traverse superieure (voir figure i0) par quatre vis placees en (15). B est une vue de dessus.- C donne les details de cette piece vue de face et de cote. D est une section de face. La figure 12 est une vue isometrique de la piece ångu- laire (76). Cette piece entre dans le systeme d'assemblage horizontal au niveau de la fixation d'un module et d'un montant de porte ou de fenetre ou meme au niveau de la fixation a un pilier de renforcement d'angle. Elle est encastree dans la matiere (usinage 5) et vissee par quatre vis en (17). La figure 13-A est une section laterale de la piece angulaire (16). Elle precise les quatre percages (17). B est une vue de dessus. C donne le cote et l'epaisseur du metal utilise dans cette piece. D est une vue de (16) a 900. Les figures 14, 15, 16 servent de coudes, joints-T, de boulons-ecrous pour la jonction des tubes (8) au niveau de la soupente de la construction. Ces pieces entre dans le systeme anti-parasitaire et d'appoint de lutte contre l'incendie. la figure 17 est une vue isometrique d'un module. Y sont representees les traverses horizontales inferieure et superieure (1), un montant vertical (2), un compartiment (22) du module recevant, entre autres, l'isolait thermique et d'insonorisation (23) compose de fibres vegetales et de lait de ciment et platre, un tamis metallique (24). Ce tamis (24) figure dans le cadre d'utilisation de ciment pour la facade exterieure, ou de platre pour la facade interieure. Ce tamis metallique n'a pas lieu d'etre utilise lorsque les revetements sont faits de matieres rigides. les finitions interieures et exterieures sont assurees module par module en usine. La figure 18 est une vue isometrique. Elle definit chaque composant d'un module : traverses horizontales (1), montants verticaux (2), finition interieure (26), finition exterieure (25), compartiment (22), plaque d'isolant thermique et d'insonorisation (23). Les plaques de finition interieure et exterieure (25 et 26) sont appliquees sur l'armature du module en de cale de deux centimetres vers la gauche et de deux centimetres vers le bas, Cette conception permet un joint mecanique entre chaque module et entre l'assemblage module-porte, module-fenetre, etc... la figure 19 montre, hauteur sous-plafond 2,50 m, l'assemblage vertical de cinq elements de 0,50 m de hauteur. Le toit (30), la poutre de jonction mur-toit (29) oui recoit le tube (8) et dont la fixation est assuree par la piece ecrou (10). Sur le module superieur, traverse horizontale superieure (1), les usinages (5) entrant dans l'assemblage horizontal et (3) entrant dans l'assemblage vertical et recevant le tube (8). La fondation (27) recevant la plaque ecrou (10) pour fixation du tube (8) au sol. Cet assemblage vertical rend solidaires mur, toit et fondation. La figure 20-A est une vue isometrique. Elle represente l'assemblage horizontal de deux modules. Ont ete simulees les deux pieces utilisables dans cet assemblage (13) et (14). B est une vue de dessus. C est une vue laterale. La piece (14) peut recevoir deux ergots oui penetreraient la matiere de la traverse horizontale inferieure sur la partie reposant sur le module inferieur permettant ainsi une fixation des modules par leur base. la figure 21 represente la fixation d'un module avec le montant d'une fenetre (par exemple). Dars cet assemblage horizontal est utilisee une piece metallique angulaire (16) qui est noyee dans la matiere et fixee par quatre vis (18) aux emplacements (17). La figure 22 represente la fixation d'un module avec le montant d'une porte... meme principe que dans la description de la figure 21. La figure 2.3-A-indique le decale de la plaque composant la face exterieure d'un mur. En effet, chaque module, par le decale de 0,02 m a gauche et de 0,02 m vers le bas, possede un joint mecanique anti-penetration d'eau. B indique le meme principe pour la face interieure d'un mur et parfait le systeme de joint mecanique. La figure 24, qui est une vue isometrique, schematise l'assemblage des dalles et de la fondation au niveau du plancher Chaque dalle comprend une chappe de ciment (34) et son"enjoliveur" (marbre, parquet bois, vinyl...) (33). Sont loges dans la chappe, pour ce quitconcerne la "dalle femelle", deux tubes (35) dont la saction interieure correspond a la section exterieure des deux tubes (35) loges dans la chappe de la "dalle male. Sur la face, a 900 de ce systeme d'assemblage, est fixee une piece metallique angulaire (16) qui soutient la dalle juxtaposee. Cette piece angulaire (16) se loge dans un evi dement (37) de la dalle juxtaposee.- La figure 25 est une vue de dessus du systeme d'assemblage entre deux dalles. La figure 26-A represente une vue de face. La figure 26-3 represente une section de cet assemblage. La figure 27-A donne les precisions d'une vue de cote. la figure 27-E represente une section. La figure 28, vue isometrique d'ensemble d'un plancher, indique plus particulierement : la fondation (34), la garniture du plancher (33), un pilier de soutenement d'un angle (38) et la base de reception des murs (27) incluse a la fondation. La figure 29 est une vue de dessus. Elle indique la garniture de plancher (33) et la base de la reception des murs (27). La figure 30 est une section au niveau d'un mur, de la fondation et du plancher. Ce systeme d'assemblage des planchers, ainsi que la conception fondation -dalles finiespermet d'inscrire ce systeme, pose au sol sur des plots coniques (procede utilise au Japon) dans les systemes de prevention des seismes naturels et des vibrations apportees par les passages de poids lourds, trains, etc... La figure 31 presente un assemblage modules, modulesportes, modules-element de renforcement coin. Toutefois, il precise le moyen d'union des tubes verticaux au niveau de la soupente dans le cadre du systeme anti-parasitaire et d'appoint de lutte contre l'incendie : tubes (8), coudes (19), joints (20), ainsi que la valve exterieure (30) pour injection des produits chimiques anti-parasitaires et eau, introduits sous pression. Cette valve est reunie au systeme par un joint-ecrou (21). La figure 32 represente la conception de montage d'un toit (30). Les modules constituant le toit (40) sont dispo- ses-a partir de la gouttiere vers le sommet du toit, encastres les uns sur les autres avec un debordement (41) de la base inferieure d'un module sur la base superieure du precedent module -a la facon d'une tuile- pour assurer le glissement des eaux sans infiltration. Le systeme anti-parasitaire et d'appoint de lutte contre l'incendie existe au niveau du toit -comme au niveau des murs, partitions et plancher. le montage est identique et solidaire en continuation a celui inclus aux murs. La figure 33 est une vue orthographique du systeme d'assemblage du toit. A est une vue de dessus. B est une section detaillant le joint horizontal. C est une section longitudinale du toit. D est un detail du joint vertical par rangee d'elements. L'invention ainsi exposee, tout au long des differentes figures, indique que le principe s'applique a tous les types d'architectures que l'Homme s'est employe, et s'emploie encore, a varier a l'infini. Elle a pris en consideration - le besoin qu'il y avait dans l'utilisation de materiaux de construction testes tcut au cours des genera- tions orecedectes oui laissent, au patrimoine itnrobilier du monde, trace du potentiel d'ingeniosite denloyee tant sur le plan de la technique pure que dans l'utilisation de produits appartenant aux ressources naturelles; - la necessite pour des pays pauvres d'utiliser de la main d'oeuvre a bas prix en evitant des investissements dans des machines sophistiquees; ; - l'extreme necessite d'offrir par opnosition a des procedes de construction a "bon marche" lances o-u pa- trones par des trusts visant les mouvements des monnaies au detriment du confort des races, une construction solide apte a resister aux intemperies et au temps. Cette invention replace l'individu en dehors du "cube de beton". REVENDICATIONS 1) Construction modulaire destinee a l'industrie de la construction, tant de locaux a usage d'habitation, que de locaux industriels, commerciaux et de loisirs, s'adaptant a tout type d'architecture, tant au sol qu'en hauteur, caracterisee en ce qu'elle est constituee - au niveau du plancher, par des elements modulaires revetus, comprenant une saillie de forme rectangulaire sur laquelle s'incrustent les elements de la base des murs exterieurs. Ces memes elements modulaires a saillie sont utilises dans le trace et l'implantation des partitions interieures. Ces elements modulaires sont porteurs l'un de l'autre par incorporation des tubes (8) a diametres differents selon que l'element modulaire soit dit "femelle" ou "male", et de pieces angulaires metalliques se logeant dans une excavation de l'element modulaire juxtapose. - au niveau de la structure verticale, par une structure dans laquelle les murs porteurs et partitions internes sont constitues d'elements modulaires soutenus par un assemblage vertical fait de tubes metalliques (8) gaines ou non de plastique. Ces tubes glissent dans les elements modulaires et sont fixes a la- fondation (27) par une piece metallique (10) enchassee dans un logement (28). Au niveau de la charpente du toit (30), ces tubes sont pareillement fixes, rendant le toit, murs et partitions solidaires de la fondation. Les murs exterieurs et les partitions interieures sont ornes de portes (32) et/ou de fenetres (31) et de piliers de soutenement (38) qui entrent en assemblage dans le systeme vertical, mais aussi dans l'assemblage horizontal. En effet, des pieces metalliques angulaires (16) fixent l'element modulaire aux montants des portes, fenetres et piliers de soutenement.Les elements modulaires, entre eux, sont fixes dans le systeme horizontal soit par les pieces metalliques (13) et (14). - Au niveau de la toiture, par des elements modulaires (41) montes a recouvrement, avec joints d'etancheite. - L'ensemble etant equipe d'un systeme de tubes (8) qui par adjonction de pieces standard (19, 20, 21) permettent la mise en fonction, au niveau du plancher, des murs, des partitions et du toit, du systeme anti-parasitaire et d'appoint de lutte contre l'incendie. Dans ce systeme de tubes circulent, en cas de necessite, les produits injectes a partir d'une valve logee dans un mur exterieur de la construction. 2) Construction modulaire, selon la revendication 1, caracterisee par un plancher d'elements modulaires femelle" et d'elements modulaires 'malte" adaptables par glissement de leur armature fer (35) et (36), d'une part, et d'autre part le soutien inter-modulaire est apporte par une piece metallique angulaire (16) s'incorporant a un logement (37). Cette piece metallique peut etre remplacee par un usinage wfemelle"-"maleW incorpore a l'element modulaire. Ces elements modulaires, recoivent, en fabrication une saillie rectangulaire permettant l'assise des elements modulaires constituant les murs exterieurs et des elements constituant les partitions quelqu'en soit la geometrie. 3) Construction modulaire, selon la revendication 1, caracterisee par des murs exterieurs et des partitions interieures montes a base d'elements modulaires (figure 17, figure 19, figure 20), de fenetres (figure 21), de portes (figure 22), de soutien d'angle (figure 31, point 38) qui recoivent pour leur fixation, un assemblage vertical par tubes metalliques (8) et pieces ecrou (10), ainsi qu'un assemblage horizontal par - pieces metalliques (10), (13), (14), (16). L'ensemble des elements modulaires se glisse sur des tubes metalliques (8) qui entrent dans le systeme anti-parasitaire et d'appoint de lutte contre l'incendie. Ces tubes metalliques de l'assemblage vertical ainsi que les pieces metalliques de l'assemblage horizontal, la conception modulaire -de la construction, assurent l'absorption des vibrations au sol, ou dans l'espace, propres aux seismes naturels ou provoques (poids lourds, trains, etc...). 4) Construction modulaire, selon la revendication 1, caracterisee par un toit dont l'ossature reste conventionnelle, renforcee par les tubes metalliques (8) d'assemblage vertical des elements modulaires, par le systeme d'assemblage horizontal, dont les joints anti-infiltration sont precis tant dans la dimension longitudinale que dans la dimension transversale. L'armature du toit beneficie ainsi d'un systeme anti-parasitaire et d'appoint de lutte contre l'incendie. 5) Construction modulaire, selon les revendications 1, 2, 3, et 4, caracterisee par le fait que les elements modulaires sont assembles dans la dimension verticale par un systeme compose de tubes metalliques (8), glisses dans un logement pris dans la matiere (3). Ces tubes rendent solidaires les elements modulaires, portes, fenetres, toit de la fondation par vissage en ses extremites de pieces-ecrous (10). Ce systeme d'assemblage est dit "assemblage vertical". 6) Construction modulaire, selon les revendications 1, 2, 3, et 4, caracterisee par le fait que les elements modulaires sont assembles, dans la dimension horizontale, entre les elements modulaires, elements modulaires-chambranles de porte, elements modulaires-montants de fenetre, elements modulaires-piliers de soutien, par des pieces metalliques (10), (13), (14), (16), noyees dans la matiere. Cesysteme d'assemblage est dit "horizontal". 7) Construction modulaire, selon la revendication 1, caracterisee par le fait que les tubes metalliques du plancher, des murs, des par+ìtions, du toit communiquent entre eux au niveau de la soupente et/ou des plafonds a l'aide de tubes (8), des pieces diverses (19), (20), (21), pour former un circuit ferme, relie a une valve exterieure pour l'injection de produits chimiques anti-parasitaires ou anti-feu ou encore d'eau. Ce systeme est dit I M "anti-parasitaire" et "d'appoint anti-feu". 8) Construction modulaire, selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, et 6, caracterisee par le fait que la construction modulaire, grace a l'ensemble des tubes metalliques (8) entrant dans la structure au niveau de l'assemblage vertical et aux pieces (10), (13), (16), au niveau de l'assemblage horizontal, beneficie d'une protection hautement ameliorèe dans le cadre des vibrations au sol et dans l'espace, grace a l'absorption par chaque element modulaire pour son propre compte, de la vibration, ne transmettant horizontalement et verticalement qu'un pourcentage reduit des vibrations recues. Ces memes vibrations sont pareillement minimisees au niveau des systemes vertical et horizontal.