Brevet FR2697553A1 — publié le 19940506

L'invention concerne une cellule d'habitation parallélépipédique préfabriquée et un procédé pour construire des bâtiments, notamment des bâtiments hôteliers, à partir de telles cellules. On connait des cellules tridimensionnelles constituées d'une ossature résistante métallique formant les arètes d'un parallélépipède et de parois de remplissage non porteuses, généralement métalliques, formant les faces du parallélépipède. Ces cellules, justaposables et empilables, sont conçues pour pouvoir être préfabriquées et transportées sur un site d'utilisation provisoire, par exemple comme bureaux de chantier, vestiaires, etc. Ces cellules ne sont pas conçues et ne conviendraient pas ni pour constituer des chambres permanentes ni pour constituer un bâtiment. La présente invention vise à fournir des cellules parallélépipédiques préfabriquées aptes à être empilées et à constituer des bâtiments définitifs. La cellule de l'invention est une unité transportable de forme parallélépipèdique, constituée de parois porteuses moulées en béton et assemblées par des boulons verticaux et horizontaux. De préférence les parois sont pourvues, au moulage, d'inserts et de perçages traversants permettant leur assemblage ultérieur par boulonnage. Deux de ces parois constituent respectivement une dalle de sol et une dalle de plafond qui comportent des perçages venus de moulage pour le passage, à travers la dalle, de boulons qui servent à fixer aux dalles des parois verticales constituant les côtés de la cellule, ces parois verticales comportant des douilles incorporées au moulage dans les chants de ces parois et dans lesquelles se vissent lesdits boulons. Habituellement, l'une des parois comporte une porte et / ou l'une des parois comporte une fenêtre. En tant que de besoin, on forme également au moulage des perçages traversants dans certaines des parois pour le passage de tuyaux et de câbles. Dans une réalisation préférée, la dalle de sol se prolonge audelà du panneau qui comporte l'ouverture de porte sur une longueur suffisante pour constituer environ une demi-largeur du sol d'un couloir d'accès à la cellule. Avantageusement, la dalle de plafond également se prolonge au delà du panneau qui comporte l'ouverture de porte sur une longueur suffisante pour constituer environ une demi largeur du plafond d'un couloir d'accès à la cellule. Certaines au moins des parois de la cellule comportent des douilles ou des boulons insérés au moulage dans les parois pour servir ultérieurement à l'assemblage des cellules entre elles. Avantageusement la cellule est munie en usine de 1' équipement, et des revêtements intérieurs requis pour l'usage de la cellule. L'invention concerne également un procédé pour réaliser un bâtiment à partir des cellules de l'invention. Selon l'invention, on réalise sur le site d'implantation la fondation du bâtiment ; on transporte les cellules préfabriquées et on les met en place sur le site à des endroits prédéterminés sur la fondation en les juxtaposant horizontalement et verticalement, en réservant un intervalle entre les cellules juxtaposées d'une file horizontale ou verticale, les cellules d'un même niveau étant disposées en couples de files parallèles où les cellules sont placées en opposition en sorte que lesdites parties de sol et de plafond de couloir des cellules opposées de deux flles d'un couple coopèrent pour constituer un couloir d'accès à ces cellules ; on réalise des liaisons mécaniques entre les cellules ; on met en place des joints pour couvrir lesdits intervalles, on réalise en tant que de besoin les connexions de fluide et des évacuations ainsi que les connections électriques ; s'il y a lieu, on réalise un parement devant la façade du bâtiment auquel cas les panneaux de façade des cellules sont munis lors de la préfabrication des cellules des moyens nécessaires à l'accrochage de panneaux de parement. Le bâtiment comporte habituellement un noyau autour duquel sont disposées les files de cellules et qui comporte si nécessaire un escalier. Ce noyau est construit in-situ de façon traditionnelle ou il est réalisé à partir de cellules conformes à l'invention, convenablement modifiées et équipées. Des exemples de réalisation de l'invention seront décrits ciaprès, en référence aux figures du dessin joint, et la description et les figures feront apparaître des détails caractéristiques de l'invention. Sur les figures: - la fig. 1 est une perspective d'une cellule d'habitation transportable conforme à rinvention; - les fig. 2 à 4 sont des coupes qui montrent respectivement un assemblage du plancher et de l'un des murs de la cellule, un assemblage du plafond et de l'un des murs de la cellule, et un assemblage de deux murs de la cellule; - la fig. 5 est une perspective montrant la cellule en cours de montage; - la fig. 6 est une perspective partielle montrant trois murs de la cellule avec des cornières de renforcement; - la fig. 7 est une vue de dessus en perspective de la cellule avant la mise en place du plafond; - la fig. 8 est un schéma d'un noyau d'un bâtiment à trois niveaux; - la fig. 9 est un autre schéma du noyau et d'une dalle de fondation du bâtiment; - la fig. 10 est une perspective d'une cellule en cours de pose;; - la fig. il est une perspective d'une cellule posée; - la fig. 12 est une perspective d'un guide utilisé pour faciliter la mise en place des cellules; - la fig. 13 est une perspective avec grossissement partiel du détail d'assemblage des dalles du plafond des cellules voisines; - la fig. 14 montre respectivement les seuils et les porte à faux de deux cellules opposées pour constituer un couloir entre les cellules - les figs. 15 à 18 sont des coupes de différents exemples de joints recouvrant les intervalles entre les cellules - la fig. 19 est une coupe horizontale dans la région de juxtaposition des deux cellules voisines; - la fig. 20 est une coupe verticale montrant la fixation basse d-un parement devant le mur de fenêtre d'une cellule;; - la fig. 21 est une coupe verticale montrant la fixation haute d'un parement devant le mur de fenêtre d'une cellule; - la fig. 22 est une coupe horizontale dans la région de la fenêtre de la cellule dans le cas où un parement et placé devant le mur de fenêtre; - la fig. 23 est une vue en plan du rez-de-chaussée d'un bâtiment construit selon l'invention; - la fig. 24 est une vue en plan du premier étage d'un bâtiment construit selon l'invention; - la fig. 25 est une coupe verticale partielle de l'extrémité de la souscouverture d'une terrasse constituant le toit d'un bâtiment selon l'invention, - la fig. 26 est une coupe verticale partielle de l'extrémité d'une couverture sur ferme d'un bâtiment construit selon l'invention, et - la fig. 27 est une perspective d'une variante de cellule conforme à l'invention. La fig. 1 montre une cellule d'habitation préfabriquée et transformable en forme de parallélépipède rectangle dont les parois constituent respectivement: - une dalle de sol P1, - une dalle de plafond P2, - deux murs opposés M1, M4 qui présentent l'un une ouverture de porte A, et l'autre, une ouverture de fenêtre F (non visible sur la figure 1), - deux autres murs opposés M2, M3, qui sont pleins. Les dalles ont de préférence une épaisseur de 75 à 90 mm et les murs ont de préférence une épaisseur de 40 à 60 mm. La dalle de plancher P1 se prolonge, au delà du mur de porte M2 par un palier S apte à constituer le sol d'une demi-largeur de couloir devant la cellule. La dalle de plafond P2 se prolonge de façon similaire, par un porte à faux apte sur une demi-largeur du plafond du couloir. Les parois de la cellule sont de préférence moulées à plat en usine et munies, au moulage, de perçages traversants t et de douilles filetées d pour l'assemblage ultérieur des parois entre elles aux moyens de boulons v passant dans les perçages et vissés dans les douilles. On voit sur la figure 1 les têtes de certains des boulons d'assemblage v. Les figures 2,3 et 4 montrent des assemblages verticaux solmur (fig. 2) et plafond-mur (fig. 3) et un assemblage horizontal murmur (fig. 4) au moyen de boulons v. La figure 5 montre la cellule en cours de construction, avec les murs de porte M2 et de fenêtre M1 en position sur la dalle de sol P1, avant assemblage. La figure 6 montre des équerres d'angle C provisoires rapportées pour l'assemblage puis enlevées avant la pose du plafond. Ces équerres sont munies de perçages pour le passage de boulons T. La figure 7 montre la cellule avant pose de la dalle de plafond. Une cabine sanitaire B a été mise en place. La cellule est équipée en usine avec la menuiserie livrée vitrée et munie d'un store. La porte palière de chambre est incorporée à la cellule dans un bati d'habillage installé en usine. Après contrôle des calfeutrements, un enduit de finition de type est projeté sur murs et plafonds. Le plan de toilette et le lavabo d'angle sont installés en usine ainsi que les équipements électriques et le mobilier principal. Les réseaux d'amenée d'eau et d'évacuation sont ramenés sur le mur couloir. La distribution électrique est ramenée sur un boitier de connexion au droit du couloir. Un convecteur électrique est installé sous fenêtre et piloté par un programmateur automatique. L'ensemble de l'appareillage électrique est mis en oeuvre puis testé. Un revêtement de sol est posé après contrôle et réception de tous les équipements de la cellule. Après le contrôle qualité, la cellule est fermée à clef jusqu'à réception définitive sur site. Sur les murs de la cellule qui doivent rester apparents, on applique un revêtement de finition. La cellule est alors prête à être stockée jusqu'à son transport sur le site. Sur le site, les fondations tiennent compte des caractéristiques du terrain en place. Elles permettent aussi une adaptation à la topographie du site. Un noyau central 1 (fig 8) est réalisé sur place en traditionnel, les murs en parpaings ou en briques, les planchers en poutrelles hourdis ou en béton coulé en place. Ce noyau inclut l'escalier. Après réalisation des fondations et du noyau central, on fait le traçage de toutes les cellules devant se poser autour du noyau, audessus des fondations (fig. 9). Les cellules sont mises en place au moyen d'un palonnier à élingues prenant des boucles d'acier prévues dans la dalle de plafond P2 (fig. 10). Le vide sanitaire (hauteur 0 m 80) permet de visiter les canalisations. Le plafond de ce vide sanitaire est constitué par les dalles de plancher des cellules du premier niveau posées sur des murets m et des plots p en béton (fig. 11) Le réglage fin se fait: en niveau : au moyen de cales qui permettent de rattraper les tolérances altimétriques ; ceci se faisant à la lunette avant la mise en place d'une cellule. en plan: la position d'une cellule par rapport à la cellule voisine se fait au moyen de cales bois et de guides d'angles. La tolérance au niveau des couvre-joints en façade et au niveau du couloir permet de rattraper les jeux. La fig. 12 montre en perspective un guide d'angles G qui permet de positionner une cellule à l'emplacement souhaité sur ou contre une cellule voisine. Les cellules sont liaisonnées entre elles par des plats boulonnés B mis en place au niveau des dalles de plafond (fig. 13). Au droit des planchers, entre cellules entre elles, ou entre les seuils des cellules, un coulis de ciment M est coulé pour calfeutrement. La fig. 14 montre le calfeutrement des deux seuils S1, S2 des dalles de plancher et des deux porte à faux S'1, S'2 des dalles de plafond de deux cellules opposées pour constituer respectivement le sol et le plafond d'un couloir entre les cellules, ce calfeutrement étant réalisé au sol par un coulis de ciment M et, au plafond, par un isolant W. Des couvre-joints J sont mis en place pour couvrir les intervalles entre les cellules (figs. 15-18). Dans le cas où l'architecture nécessite une finition des façades en matériaux spécifiques (bardage, brique, etc...), les cellules sont livrées d'usine sans panneaux d'habillage façades et pignons mais avec les équerres pour accrochage des éléments de finition suivant contraintes particulières à chaque site. Sur la fig. 19, on a représenté le cas où un isolant W est placé entre les murs M3, M'4 de deux cellules voisines ainsi qu'entre les panneaux de façade M1, M'1 et un parement E. Sur la fig. 20, on a représenté un détail de la fixation (en partie basse) d'un panneau de parement E, à la dalle de plancher P1 d'une cellule au moyen d'une cornière K fixée à la dalle et d'un boulon v reçu dans une douille d noyée dans la tranche du panneau de parement. Sur la fig. 21, on a représenté un détail de la fixation (en partie haute) d'un panneau de parement E à la cellule au moyen d'un plat R boulonné au parement et à la dalle de plafond de la cellule (on profite en fait du boulon d'assemblage de la dalle de plafond au mur de façade). La figure 22 est une coupe verticale transversale dans la région d'une fenêtre montrant des panneaux de façade devant le panneau M1 de fenêtre d'une cellule et une tôle Z conformée en caisson pour raccorder la façade à la fenêtre. Cette tôle est de préférence fixée au bâti de la fenêtre lors de la préfabrication de la cellule. Les figs. 23 et 24 sont des vues en plan du rez-de-chaussée et de l'étage d'un hôtel à deux niveaux construit suivant le procédé de l'invention. Le toit du bâtiment est constitué par une terrasse ou une couverture sur fermettes posées et fixées, sur les dalles de plafond des cellules du niveau supérieur. Les figures 25 et 26 sont des coupes verticales partielles de la sous-couverture d'un toit en terrasse et d'une couverture sur ferme, à titre d'exemple uniquement. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui ont été décrits, ni à l'application hôtelière. L'invention convient également, entre autres, à la construction de cellules et de bâtiments de bureaux, de chambres pour étudiants ou jeunes travailleurs. Si on le désire, les cellules sont groupées en logement, par exemple de deux ou trois cellules, avec porte(s) de communication ou couloir commun. Selon les cas, certaines cellules d'un bâtiment comportent un équipement spécifique, par exemple pour constituer une salle de bain ou une cuisine, les autres cellules constituant par exemple des chambres, des bureaux, ou des salles de séjour. On a décrit le cas d'un bâtiment comportant un noyau commun réalisé in-situ. Dans d'autres réalisations, on constitue le noyau commun à partir de cellules préfabriquées ; de préférence. dans ce cas, on utilise des cellules ayant la structure générale des cellules de l'invention mais se particularisant par la modification d'une paroi ou par un équipement particulier. Par exemple, on utilise des cellules où un (ou deux) des murs est remplacé par un portique (fig. 28), des cellules comportant un tronçon d'escalier et une trémie adéquate dans la dalle de plafond etc, pour constituer un noyau commun de bâtiment. REVENDICATIONS 1. Cellule d'habitation parallélépipédique préfabriquée et transportable, constituée de parois porteuses (P1, P2, M1, M2, M3, M4) moulées en béton et assemblées par des boulons (v) verticaux et horizontaux. 2. Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que les parois de la cellule sont pourvues au moulage d'inserts (jd et de perçages traversants (t) permettant leur assemblage ultérieur par boulonnage. 3. Cellule selon la revendication 2, caractérisée en ce que deux des parois (P1, P2) de la cellule constituent respectivement une dalle de sol et une dalle de plafond qui comportent des perçages venus de moulage pour le passage à travers la dalle de boulons (v) qui servent à fixer à ces dalles des parois verticales (M1, M2, M3, M4) comportant des douilles (d) incorporées au moulage dans les chants de ces parois et dans lesquelles se vissent lesdits boulons (v). 4. Cellule selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que certaines des parois présentent des perçages traversants venus de moulage pour le passage de tuyaux et de câbles. 5. Cellule selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que certaines au moins des parois de la cellule comportent des douilles ou des boulons insérés au moulage dans les parois pour servir ultérieurement à l'assemblage de cellules entre elles et/ou des moyens pour servir la fixation d'un parement. 6. Cellule selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle est munie en usine de r équipement (B) et des revêtements requis pour l'usage de la cellule. 7. Cellule selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'une au moins (M2) des parois comporte une porte (A). 8. Cellule selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'une au moins (M1) des parois comporte une fenêtre F. 9. Cellule selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte deux parois de cellule opposées (M2, M1) qui présentent respectivement une porte (A) et une fenêtre (F). 10. Cellule selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'une au moins des parois porteuses est constituée par un portique. 11. Cellule selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l'une des parois comporte une porte de communication pour la communication ultérieure avec une autre cellule. 12. Cellule selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que l'une des parois (P1) de la cellule constitue une dalle de sol qui se prolonge par un seuil (S) au delà d'une autre paroi (M2) constituant un mur (M2) muni d'une porte (A) sur une longueur suffisante pour constituer environ la demi-largeur du sol d'un couloir d'accès à la cellule. 13. Cellule selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'une des parois (P2) de la cellule constitue une dalle de plafond qui se prolonge par une porte à faux (S') au delà du dit mur (M2) muni d'une porte sur une longueur suffisante pour constituer environ la demi-largeur du plafond d'un couloir d'accès à la cellule. 14. Procédé pour construire un bâtiment dans lequel on réalise sur le site d'implantation la fondation du bâtiment; on transporte sur le site des cellules préfabriquées selon la revendication 13 et on les met en place sur la fondation, en les juxtaposant horizontalement et verticalement, en réservant un intervalle entre les cellules juxtaposées d'une file horizontale ou verticale, les cellules d'un même niveau étant disposées en couples de files parallèles ou les cellules des deux files d'un couple sont placées en opposition en sorte que lesdites parties de sol et de plafond de couloir des cellules opposées coopèrent pour constituer un couloir d'accès aux cellules des deux files du couple ; on réalise des liaisons mécaniques entre les cellules ; on met en place des joints pour couvrir lesdits intervalles ; on réalise en tant que de besoin les connexions de fluide et des évacuations ainsi que des connections électriques ; s'il y a lieu, on réalise un parement devant la façade du bâtiment; on munit le bâtiment d'une couverture en terrasse ou sur fermette. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'on dispose les cellules par rapport à un noyau commun construit in situ de façon traditionnelle ou à partir de cellules selon l'une des revendications 1 9. 16. Les bâtiments comportant des cellules selon l'une des revendications 1 à 13 et/ou construits par un procédé selon la revendication 14 ou 15.