Brevet FR2725227A1 — publié le 19960405

L'invention concerne un module de construction, notamment d'habitation, pour le logement individuel ou collectif de personnes, ou pour la réalisation de bureaux, notamment à usage provisulr e ou d'ur gence. Ce module de construction coit pouvoir être installe sans qualification par une ou deux personnes ne disposant d'aucun outillage spécialise. Il doit offrir des possibilites d'adaptation à différents sites modes d'utilisation, au niveau de la géométrie de l'ernplacer.rert comme de la disposition intérieure. Il doit être d'entretien facile et peu fréquent, tout en offrant jne solidité et une résistance mécanique importante. II doit être facilement transportable d'un site à un autre. Enfin, il doit être de fabrication rapide et à un prix abordable. Le but de l'invention est de répondre à ces exigences, ainsi que d'autres qui apparaîtront plus loin. A cet effet, le module de construction selon l'invention est constitué par un ou plusieurs éléments empilables ce forme tronconique ou troncopyramidale et présentant ces moyens ce coopération entre eux, et comporte un moyen support. Les éléments sont réalisés selon une forme de réalisation préférée par moulage d'un matériau composite. Dans la forme assemblée la plus simple, le module de construction se présente comme un cône ou une pyramide à base circulaire, ou une portion de cône ou de pyramide, symétrique par rapport à un axe vertical central. Selon une variante, chaque élément est réalisé par un assemblage de panneaux, ces panneaux étant de tailles standardisées. Selon une autre variante, la forme n'est pas à base circulaire, mais polygonale, présentant une symétrie par rotation autour c'on axe vertical central. Le module de construction selon l'invention peut être exploité comme habitat de loisirs, individuel, résidence secondaire, refuge, poste de secours, ou collectif, villages de vacances, camping, base de loisirs.. Il peut encore être employé par l'industrie, pour des bureaux, sanitaires, vestiaires, logements, notamment pour les chantiers du bâtiment, ou par l'administration et les collectivités, comme structure d'abri pour des manifestations telles que congrés, séminaires, expositions, foires, ou pour des lieux de réception ponctuelle tels que syndicats d'initiative, kiosques, balises de surveillance. Il peut également être employé comme habitat d'urgence, logement de sans-abri, de sinistrés d'une catastrophe naturelle, comme blocs médicaux ou sanitaires. Il peut être transporté et installé facilement dans des lieux difficiles d'accès, par exemple dans les pays en voie de développement.' On peut encore citer les applications militaires, en tant que structure d'habitat provisoire ou mobile. Enfin, on peut envisager son utilisation dans tous milieux, en surface ou en souterrain, sur l'eau, avec éventuellement immersion partielle ou totale, dans l'air ou même l'espace, etc. La forme générale conique ou tronconique, ou encore pyramidale ou troncopyramidale, présente de nombreux avantages. Il samit notamment des caractéristiques mécaniques de structure, la forme se rapprochant d'une forme ovoïde parfaite. La forme tronconique ou troncopyramidale présente une résistance et une stabilité élevées en toutes circonstances, et permet en outre une fabrication mécanisée. Les aménagements intérieurs sont optimisés, en particulier sur le plan de la répartition des servitudes et des moyens de vie. D'autre part, on peut faire valoir des arguments d'ordre esthétique, familiarité de la forme générale, intégration dans un site, etc. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, effectuée à titre d'exemple et de manière non-limitative en référence aux dessins accompagnants dans lesquels: - la figure 1 est une vue frontale en perspective d'un module de construction selon l'invention, dans une version de base à usage d'habitation par exemple de loisirs; - la figure 2 est une vue en coupe verticale médiane du module de construction de la figure 1, - les figures 3 et 4 sont des vues en plan et en coupe respectivement d'un élément supérieur et d'un élément inférieur du module de construction selon la figure 1, montrant un exemple de disposition de l'aménagement intérieur - la figure 5 est une vue schématique en coupe verticale du module de construction de la figure 1, illustrant le principe modulaire;; - les figures 6 à il sont des vues frontales de modules de construction dans des variantes de réalisation; - la figure 1 2 est une vue frontale en perspective d'un module de construction selon l'invention, dans une variante de forme troncopyramidale à base polygonale régulière; - la figure 1 3 est une vue frontale en perspective d'un module de construction selon l'invention, dans une variante composée d'éléments assemblés par panneaux; - la figure 14 est une vue schématique en coupe horizontale du module de construction selon la figure 13, montrant l'assemblage par panneaux; - la figure 15 est une vue schématique en coupe horizontale d'un module de construction selon l'invention réalisé par panneaux assemblés, dans une variante de forme tronpyramidale à base polygonale régulière;; - la figure 16 est une vue frontale d'ensemble en perspective d'un ensemble d'habitation combiné, formé à partir de modules de construction sel on l'invention. De manière générale, un module de construction selon l'invention, par exemple celui référencé 1 qui est représenté sur les figures 1 à 5, se compose d'un moyen support ou base 2, généralement sous la forme d'un plancher plan, sur lequel sont successivement assemblés un ou plusieurs éléments tronconiques, ici un élément inférieur 3 et un élément supérieur 4. Chaque élément présente une paroi périphérique et une paroi de couverture, respectivement 5,6 et 7,8. L'élément supérieur 4 tronconique est de dimensions tel les que le bord inférieur de sa paroi périphérique 7 s'adapte sur le pourtour de la paroi périphérique 5 de l'élément inférieur 3. Ainsi, les parois périphériques sont dans le prolongement l'une de l'autre et l'assemblage réalise un ensemble continu de forme tronconique offrant deux étages d'habitatlon. La base 2 est un plancher circulaire,, d'un diamètre égal a celui du bord inférieur du premier élément, ou présentant une surface additionnelle ménageant un plan d'accès ou une terrasse 9 t reprtsentt. La base 2 comporte e sous-face une pluralité de pieds supports tels que 10, destines à isoler le module de constructon 1 du sol, qui sont posés ou enfoncés dans le sol. Ainsi, aucune préparation préalable du terrain n'est nécessaire, autre qu'un calage au niveau des pieds de support 10 du plancher de base 2. Avantageusement, les pieds 10 seront remplacés en partie ou en totalité par des béquilles réglables, amovibles ou repliables, ou encore autoréglables, par exemple pilotées au moyen de vérins de positionnement. L'assemblage entre les éléments du module de construction est réalisé par tout moyen de coopération ou d'accrochage, boulonnage, vissage, pinçage, emboîtage, rivetage, etc. PdT exemple, les éléments comporteront sur leur pourtour inférieur des pattes d'assemblage coopérant avec des orifices adaptés sur le pourtour supérieur de l'élément inférieur. Si une étanchéité totale est requise, les éléments peuvent être fixés de façon définitive par un joint d'assemblage en matériau composite de manière à former un élément composite d'une seule pièce, conformément aux règles de l'art connues et utilisées dans le domaine de l'étanchéité. Dans une forme de réalisation préférée, chacun des éléments 3 et 4 assemblés est formé d'une coque autoporteuse. Cette coque est réalisée par exemple en matériau composite dans un moule de fabrication qui est transportable sur le site d'installation. Par exemple, le moule peut être réalisé en plusieurs parties qui sont transportées séparément et montées sur le lieu d'installation. Ainsi, non seulement le montage mais également la fabrication des éléments peuvent être réalisés sur le lieu même d'installation, ce qui diminue les coûts de transport, de stockage, et peut générer des créations d'emplois locaux. Aucune qualification particulière n'est requise en ce qui concerne le montage du module de construction, ce qui permet d'envisager l'utilisation de tels module de constructions dans des lieux où le transport est rendu difficile ou dangereux (exemples zones de guerre, camps de réfugiés...). Les coques se composent par exemple d'une couche de matériau sous forme de résine polyester/stratifié armée de fibre de verre recouverte d'une couche extérieure pulvérisée dite gel-coat, et éventuellement d'un revêtement intérieur adapté à l'usage prévu peinture, isolation, placage. Ces matériaux sont d'un usage connu dans toutes les régions du monde, leur mise en oeuvre pour la fabrication de le module de construction composite selon l'invention nécessitant toutefois un savoir-faire particulier. La paroi de couverture supérieure de la coque comportera de préférence une structure de rigidification ou âme améliorant la résistance mécanique, réalisée par exemple en polyéthylène en forme de nid d'abeilles, ou encore en balsa, ou autre. Le revêtement extérieur des éléments est particulièrement résistant, étanche, et résiste aussi bien à la plupart des agressions de toutes sortes notamment agressions chimiques, rayonnements, impacts. Il présente dans un mode de réalisation préféré un aspect lisse d'entretien facile, offrant la possibilité de nombreux décors. En outre, en cas d'endommagement, il est alors facilement réparable. Enfin, il est peu sensible au vieillissement. En variante, le matériau de base pour la fabrication des éléments pourrait être du béton, du bois, du métal, etc. La forme de base tronconique offre une grande simplicité d'entretien, et facilite le cas échéant la mécanisation de la fabrication. Le matériau comme la forme permettent une aseptisation simple et efficace de l'ensemble du module de construction. Le plancher de base est réalisé de préférence selon la même conformation renforcée que les parois supérieures. Des ouvertures peuvent être prévues au moment de la fabrication, ou ménagées de façon très simple dans les éléments du module de construction selon l'invention. Il s'agira par exemple de portes ou portes-fenêtres telles que 1 1 munies de volets mobiles 12, ou de lucarnes telles que 13, 14. Notamment, le matériau composite qui est utilisé de préférence peut être découpé au moyen d'outils usuels. Il est ainsi envisageable très rapidement de réaliser portes, fenêtres, bouches d'aération ou autre. passages techniques. L'aménagement intérieur peut être réalisé au moyen de cloisons telles que 15, 16, de planchers ou de sols modulables, disposés selon les désirs et fixés au moyen d'assemblages simples et standardisés. L'aménagement peut aisément être modifié au cours du temps. De manière préférée, les éléments d'habitation, les éléments techniques et les éléments de base comportent les passages techniques, gaines, saignées, supports, permettant d'intégrer rapidement les fonctions voulues: ventilation, plomberie, électricité. Le cas échéant, les cablages et les tuyauteries peuvent être prévus dès la fabrication des éléments, seules les connections restant alors à installer. Les raccords avec d'éventuelles alimentations extérieures (entrée et sortie d'eau, gaz, électricité) se font par exemple au niveau d'une interface de raccords standardisés en sous-face du module de construction. De manière préférée, les aménagements fonctionnels, moyens de vie, et organes techniques, comme ici une cuisine intégrée i 17, des sanitaires 18, des lits 19, 20, 21, des rangements 22, peuvent être regroupés en périphérie des éléments 3 et 4, au niveau de l'espace sous pente. Cette disposition permet un gain de place et facilite l'installation et les raccordement. Bien entendu, cependant, la nature et l'emplacement des aménagements sont de manière générale entièrement libres. Les figures 6 à il présentent différentes variantes de modules de construction selon l'invention. Ainsi, dans une variante représentée sur la figure 6, un module de construction 23 selon l'invention comporte, outre une base 24 et des éléments d'habitation inférieur 25 et supérieur 26, un élément additionnel sommital 27 en forme de pointe. Cet élément est également constitué par une coque, mais présente une forme de cône à sommet arrondi. Il est assemblé sur le dernier élément d'habitation 26. Ce local peut plus particulièrement être destiné a l'usage de local technique. Il contient alors différents moyens de génération ou stockage d'énergie, panneaux solaires, éolienne, batteries ou autre, des moyens de climatisation, des réservoirs, etc. Il peut additionnellement ou alternativement servir d'espace de rangement et de stockage. La figure 7 présente un module de construction 28 dans une variante à élément sommital 29 conique, et la figure 8 un module de construction 30 à élément sommital 31 en cône tronqué selon un plan incliné. Les figures 9 à il présentent des variantes de modules de construction selon l'invention, destinés à un usage de flottaison. Ainsi, la figure 9 présente un module de construction 32 dans une variante immergée. Le module de construction est ici utilisé retourné, sa base étant munie d'un boudin de flottaison 33 périphérique. La figure 10 présente une variante de module de construction 34 comportant en sous-face un élément additionnel de base 35. Cet élément est constitué de manière analogue aux éléments d'habitation, mais est disposé ouvert vers le haut et assemblé en sous-face du module de construction. Cet élément additionnel de base 35 constitue ici une chambre immergée, le module de construction étant muni d'un boudin de flottabilité 36. L'élément de base pourrait également etre destiné à jouer un rôle de flottabilité ou de semi-immersion, en constituant un réservoir ballast pouvant être rempli ou vidé totalement ou partiellement à l'aide de moyens de pompage (non représentés). Il pourrait en outre s'agir, par exemple dans une variante non flottante du module de construction, d'un bac d'autosuffisance compartimenté de façon à constituer une réserve d'eau propre, d'une part, un réservoir collecteur d'eaux usées d'autre part, une partie de l'espace étant réservée à des organes techniques et tuyauteries. Selon le milieu d'utilisation et la fonction de destination du module de construction, on peut envisager d'autres fonctions possibles de cet élément additionnel de base. La figure 11 présente un module de construction 37 selon l'invention qui est analogue à celui représenté sur les figures I à 5, à l'exception du boudin périphérique de flottabilité 38 dont il est muni. Bien entendu, ces variantes de conformation sont présentes uniquement à titre d'exemples. Diverses autres variantes non représentées sont possibles. Notamment, le module de construction selon l'invention peut être formé d'un seul élément, ou de trois ou plus éléments. Dans une variante de réalisation, la forme de base du module de construction n'est plus à base circulaire, mais polygonale régulière, toujours centrée autour d'un axe vertical central. Cette conformation pyramidale ou troncopyramidale permet de répondre à certaines exigences, par exemple au niveau de l'espace intérieur, par la présence de parois planes, et au plan constructif, en facilitant l'industrialisation. La figure 12 présente un module de construction 39 selon l'invention dans une variante de forme troncopyramidale. Les caractéristiques structurelles de la base 40 et des éléments d'habitation 41, 42 sont bien entendu analogues. Les avantages liés à la forme générale tronconique sont conservés. Cette forme troncopyramidale peut présenter des arêtes vives ou des arêtes arrondies. Selon une autre variante avantageuse de l'invention, les éléments du module de construction ne sont pas constitués d'une coque réalisée d'une seule pièce, mais réalisés sous la forme de panneaux assemblés par des moyens standardisés simples. Ainsi, la figure 13 représente un module de construction 43 selon l'invention, de forme tronconique, dont les éléments 44, 45 sont réalisés par assemblage de panneaux tels que 46, 47, 48.- Cette variante de réalisation permet de répondre aux problèmes d'urgence, lorsque le transport ou la réalisation sur place d'éléments entiers s'avère difficile ou impossible. Les panneaux offrent la possibilité d'une mise en conteneur des éléments constituant le module de construction. D'autre part, les panneaux peuvent être fabriqués en série selon un procédé industriel, par exemple par presse ou par injection. Les panneaux de la paroi periFhérique d'un élément sont identiques a l'exception du dernier panneau monté dit panneau clé ou panneau de verrouillage, présentant un organe c'assemolage verrouillant l'ensemble. Les panneaux de couverture c un élément sont eg21tZ assemblés par exemple par le même type d'organes d'assemblage, ou d'autres plus adaptés à la position horizontale des panneaux. Ces panneaux de couvertures sont en forme de bandes, ou de secteurs, ou autre. Les organes d'assernblage pourront être constitués par exemple par des glissières latérales coopérant entre elles. Pour le dernier panneau ou panneau clé, il pourra s'agir d'un assemblage par pinçage. Les organes d'assemblage prévoient avantageusement un joint d'étanchéité, de dilatation, de réglage et de flexibilité le long de la jonction entre deux panneaux. Les caractéristiques générales des éléments formés d'assemblages de panneaux sont les mêmes que pour les coques d'une seule pièce. En particulier, la forme générale du module de construction pourra être tronconique à base circulaire (panneaux cintrés) ou troncopyramidale à base polygonale (panneaux plans), le nombre de faces sur le pourtour correspondant alors de préférence au nombre de panneaux de paroi périphérique. On pourra se référer aux figures 1 4 et 1 5 représentant des vues en coupe schématiques respectivement d'un module de construction 49 de forme tronconique, réalisé par assemblage de panneaux cintrés tels que 50, 51 et d'un module de construction 52 de forme générale troncopyramidale réalisé par assemblage de panneaux plans tels que-53, 54. A partir des éléments d'un modèle de base du module de construction, par exemple tels que décrits ci-dessus dans l'une ou l'autre variante, il est possible de procéder à toutes sortes de combinaisons de façon à réaliser des ensembles d'habitation combinés répondant aux besoins particuliers, par exemple l'ensemble d'habitation combiné 55 représenté sur la figure 16. L'ensemble d'habitation combiné représenté dans cet exemple de réalisation comprend deux modules de construction à deux éléments respectivement 56 et 57, et deux modules de construction à un seul élément respectivement 58 et 59. Les modules de construction 56 et 58 sont réunis ruar interpènétraton de leurs élément. nférieurs. Les rnctu',e. construction 57 et 59 sont reliés entre eux par un élement jonction 60. Cet élément 60 est ici en forme de tunnel limité aux extrémités suivant des surfaces tronconiques inclinées adaptées à la forme des parois des modules de construction. Les module de constructions 57 et 58 sont également reliés par un élément de jonction 61 analogue à celui 60 reliant les module de constructions 57 et 59. L'installation d'éléments de jonction entre deux modules de construction voisins est particulièrement facile. On découpe sur les modules de construction des ouvertures de passage en regard l'une de l'autre. L'élément de jonction de longueur adéquate vient se placer entre les deux. Le cas échéant, l'élément de jonction peut être découpé auparavant à la bonne longueur. La liaison est assurée par exemple à l'aide d'un bandeau souple de jonction et d'étanchéité à deux gorges longitudinales enserrant les bordures adjacentes des éléments connectés. Bien entendu, l'ensemble d'habitation combiné 55 représenté sur la figure 16 constitue un exemple de réalisation non limitatif. De multiples autres combinaisons sont possibles à partir des différentes variantes de modules de construction présentées sur les figures, ou à partir d'autres variantes non représentées. L'assemblage des éléments des modules de construction entre eux et avec les éléments de jonction, est également réalisé par tout moyen simple et connu, par exemple boulonnage, vissage, pinçage, emboîtage, rivetage, -etc., ou encore un joint d'assemblage étanche. REVEND I CA IONS 1. Moduie de construction, notamment d'habitation, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un ou plusieurs éléments (3, 4) empilables de forme tronconique ou troncopyramidale et présentant des moyens de coopération entre eux, et qu'il comporte un moyen de support (2). 2. module de construction selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que chaque élément (, 4) est fabriqué d'une seule pièce. o. module de construction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que certains éléments (3, 4) sont assemblés de manière définitive. 4. module de construction selon lune des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen de support (2) est constitué par un plancher-support plan. 5. module de construction selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le plancher est monté sur des plots e béquil ec oe positionnement ( 10) par l'intermédiaire desquels il repose sur le sol. 6. module de construction selon l'une des revendications précédentes, caratérisé par le fait qu'il comprend au moins un élément sommital (27) de forme générale conique ou pyramidale. 7. module de construction selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'élément sommital (27) regroupe des dispositifs à fonction technique. 8. module de construction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'un élément dit élément additionnel de base (35) est monté inversé en sous-face du module de construction. 9. module de construction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les éléments (3, 4) comportent des aménagements fonctionnels, moyens de vie, et organes techniques regroupés en périphérie, au niveau de l'espace sous pente. 10. module de construction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chaque élément contient des gaines et passages techniques, ainsi que des tuyauteries, installés préalablement lors de la fabrication. 11. module de construction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chaque élément est lui- même formé d'un assemblage démontable de panneaux (46, 47, 48) comprenant des panneaux de flanc et éventuellement des panneaux de couverture. 12. module de construction selon la revendication 1 1, caractérisé par le fait que les panneaux de flanc sont identiques à l'exception d'un panneau dit panneau de clé ou panneau terminal. 13. module de construction selon l'une des revendications 1 i ou 12, caractérisée en ce que les panneaux (46 > 47, 48) présentent des profilés d'accrochage sur leurs bords de jonction, ces profiles d'accrochage étant complémentaires de ceux disposés sur le panneau adjacent. 14. Ensemble d'habitation combiné, caractérisé par le fait qu'il est constitué de plusieurs modules de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes s'interpénétrant ou reliés par des éléments de jonction. 15. Ensemble d'habitation combiné selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que les éléments de jonction présentent la forme de tunnels limités à leur extrémité suivant une surface correspondant à la forme générale des modules de construction.