Brevet FR2636994A1 — publié le 19900330

L'invention concerne un bâtiment modulaire préfabriqué et articulé, à climatisation naturelle. Dans les zones équatoriales, tropicales ou désertiques chaudes, des problèmes de construction de bâtiments et d'habitabilité de ceux-ci se posent lorsqu'un besoin ponctuellement important, de logements ou de bureaux, se manifeste dans une région éloignée d'une zone industrialisée et sans aucune infrastructure d'équipement. En effet, il n'existe dans les pays concernés, aucune industrie du bâtiment suffisamment développée pour envisager la construction, sur place, de bâtiments réalisés selon les méthodes utilisées généralement dans les pays développés, et les méthodes traditionnelles ne peuvent satisfaire de tels besoins. Aussi, recourt-on généralement à la construction de type traditionnel européenne ou préfabriquée, par éléments. Ces bâtiments doivent être mis en oeuvre rapidement, sur des sols sommairement aménagés, en tenant compte des conditions climatiques locales, qui se caractérisent principalement, en zones tropicales ou équatoriales, par des pluies abondantes, à certaines périodes de l'année, une température ambiante et une hygrométrie très élevée, en zones désertiques chaudes par un rayonnement solaire très important dans la journée, d'où une température élevée, une forte baisse de température la nuit et par des vents de sable ; conditions dont il y a lieu de tenir compte lors de la conception des bâtiments et lors de leur édification sur le site. L'habitabilité de ces bâtiments préfabriqués et le niveau de confort qu'ils permettent d'obtenir, en tenant compte notamment des problèmes climatiques, ne sont souvent qu'imparfaitement résolus dans les régions citées et notamment dans les sites ne disposant pas d'un réseau d'énergie électrique excluant, par là même, l'installation de climatiseurs mécaniques dans lesdits bâtiments. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Cette invention, telle qu'elle se caractérise, résout le problème consistant à créer des bâtiments modulaires, préfabriqués et articulés, légers, colisables, donc facilement transportables, pouvant être rapidement déployés et assemblés sur des sites non aménagés et permettant d'obtenir un bon confort thermique sans climatisation mécanique, en utilisant les caractéristiques climatiques des régions concernées. Le bâtiment modulaire préfabriqué et articulé, à climatisation naturelle, selon L'invention, se caractérise principalement en ce qu'il est constitué d'un caisson toiture-auvent-plafond, par rapport auquel s'articulent des ensembles de façades. L'ensemble est monté sur un caisson plancher reposant sur des plots empilables servant à compenser la déclivité et les irrégularités du sol. La climatisation naturelle mise au point dans la présente invention s'appuie sur le principe de la création d'une enveloppe de dépression fortement ventilée autour du volume habitable. Cette enveloppe de dépression abaisse la température du volume habitable et, par là même, améliore le confort des occupants. Cette dépression est créée par une forte circulation d'air par les murs dits "murs trombes" communicants eux-mêmes directement avec le sous-toit. Ce sous-toit est équipé de cheminées de dépression. Un appel d'air complémentaire est réalisé au niveau des sablières des longs pans de la couverture par la création d'une forte entrée de ventiLation sur toute la longueur de ces longs pans. Le principe de fonctionnement est le suivant plus le rayonnement solaire s'élève, plus l'accélération de la ventilation de l'enveloppe s'accentue et, par là même, plus le phénomène de dépression se manifeste, améliorant le confort du volume habitable; le sous-toit subissant directement l'impact du rayonnement solaire sur les bacs de couverture, peut enregistrer une certaine élévation de température. Pour éviter la transmission de cette température au volume habitable et pour activer l'effet "cheminée" du sous-toit, la partie supérieure du volume habitable est protégée par un matelas isolant revêtu, en face extérieure, d'un parement formant réflecteur. Les entrées et sorties des ventilations sont protégées des parasites par des grilles de protection de fin maillage. La protection à l'ensablement du sous-toit en cas de "vents de sable" est réalisée par l'obturation mécanique des trappes d'accès d'air situées au niveau des sablières des longs pans. Toutes les parties vitrées du volume habitable sont protégées du rayonnement solaire par les débords de toit spécialement conçus pour cette fonction. Les volets roulants protègent du rayonnement et de la vue extérieurs mais Laissent passer suffisamment de lumière pour travailler intérieurement, rideaux fermés, sans lumière artificielle. Le maillage de la pénétration de lumière par les volets roulants et son système d'étanchéité périphérique permet à ces volets de remplir la fonction "moustiquaire". Toutes ces caractéristiques des ouvertures permettent à tout moment de réaliser des ventilations transversales des volumes habitables sans laisser entrer de chaleur ni être agressé par les parasites tels que moustiques, etc... Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ceci, que la réalisation des bâtiments par modules articulés permet une adaption à toute utilisation, une grande facilité de transport et une mise en oeuvre rapide sur le site, sans fondation, ni préparation particulière du sol. La conception particulière de ces bâtiments et le choix des matériaux employés, permettent d'obtenir un bon confort thermique sans recourir à une climatisation mécanique. Le procédé de fabrication permet un colisage précis et ainsi d'effectuer les manutentions et le transport sans risque d'endommager les bacs de couverture, les étanchéités et les parements. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre, d'un bâtiment modulaire articulé et à climatisation naturelle réalisé selon L'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, au regard des dessins annexés sur lesquels - La figure 1 représente une vue en coupe transversale du bâtiment, en place sur un sol non aménagé. - La Figure 2 représente une vue en coupe transversale partielle du bâtiment au niveau de la liaison murs-caisson--toiture. - La figure 3 représente un schéma en perspective d'un module, montrant la façon dont les sous-ensembles principaux s'articulent les uns par rapport aux autres et t'un contre L'autre. Les figures représentent un bâtiment modulaire articulé et à climatisation naturelle, comportant des "murs trombes" ventilés 10 dotés à la partie inférieure, d'une pénétration d'air 11 sur tout le linéaire de la périphérie et, à la partie supérieure d'une platine 14 solidaire d'une chape d'articulation 15; ces murs étant reliés par la chape 15 et un axe d'articulation 2, à un caisson toiture-auvent-plafond constitué d'une toiture sèche à double pente 30 comportant des cheminées de mise en dépression 31 et un plafond 4 supportant un matelas isolant 50 avec parement réflecteur 51. Le sous-toit 6 est mis en communication avec l'extérieur par l'intermédiaire d'une ouverture linéaire 81 et d'une grille 7 et d'un panneau articulé 80 manoeuvrable mécaniquement. Le bâtiment repose sur Le sol par l'intermédiaire d'un plancher 90 et de plots empilables 91. En examinant plus en détail les figures 1 et 3, on remarque que le bâtiment a été mis en oeuvre sur le sol 92 en montant, tout d'abord, le plancher 90 dans la position horizontale par l'intermédiaire des plots empilables 91, permettant de compenser des dénivellations de 0,15 m à 1 m ; puis en fixant l'ensemble articulé sur le plancher 90 après avoir déployé les murs 10, puis en fixant les pignons. En examinant maintenant conjointement les figures 1 et 2, on remarque que l'articulation des murs 10 par rapport au caisson toiture est obtenue par l'intermédiaire des chapes 15 et des axes d'articulation 2 et que, lorsque le bâtiment est monté, une dépression se crée dans le sous-toit 6 par l'intermédiaire des cheminées 31. Cette dépression provoque une circulation d'air permanente au dessus du plafond 50, d'une part, et dans la double paroi des murs 10 d'autre part, par l'intermédiaire de l'ouverture 81 et de la griLle 7 située au niveau de la sablière des longs pans du toit, de l'orifice 141 de communication existant sur tout le linéaire supérieur des murs périphériques et des pénétrations 11, à grille 12, existant à la base des murs 10. La circulation d'air du sous-toit peut être interrompue à volonté par l'intermédiaire des panneaux d'obturation 80. Ainsi, les murs et le sous-toit du bâtiment sont fortement ventilés et l'effet obtenu assure un refroidissement de l'enveloppe du volume bâti, par ventilation naturelle de l'environnement immédiat de cette enveloppe ; ventilation qui peut être aisément interrompue en cas de vent de sable. Le bâtiment modulaire selon l'invention est destiné principalement à la réalisation de bâtiments évolutifs à usage industriel ou commercial tels que bureaux, ateliers et magasins, dans des pays à zone climatique équatoriale, tropicale et désertique chaude, en particulier lorsqu'un redéploiement ultérieur est envisagé ou bien lorsque l'implantation se situe dans une zone éloignée de tout site urbanisé. Revendications 1. Bâtiment modulaire préfabriqué et articulé pour zones équatoriales, tropicales, désertiques chaudes caractérisé en ce qu'il est constitué d'un caisson toiture-auvent-plafond par rapport auquel s'articulent des ensembles de façades -poteaux-murs (10), en ce que le plafond (4) est protégé par un matelas isolant revêtu d'un parement réflecteur disposé vers l'extérieur, en ce qu'il est mis en place sur sol non aménagé (92) par l'intermédiaire d'un caisson plancher (90) ou d'un dallage et de plots empilables (91) compensant les dénivelés du terrain, et en ce qu'il comporte des dispositifs permettant d'obtenir une climatisation naturelle. 2. Bâtiment selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif permettant d'obtenir une climatisation naturelle de l'ensemble est constitué de prises d'air inférieure et supérieure (6) d'autre part. 3. Bâtiments selon la revendication 2 caractérisé en ce que la circulation d'air ascendante créée dans la double paroi des murs (10) débouche dans le sous-toit (6). 4. Bâtiment selon la revendication 2 caractérisé en ce que les prises et sorties d'air sont protégées des parasites par une grille à faible maillage (7,12) et par des trappes amovibles (80) à la partie supérieure. 5. Bâtiment selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les prises d'air de climatisation et toutes les ouvertures sont protégées du rayonnement solaire et de la pluie par une avancée importante de la toiture (30) par rapport aux murs.