Brevet FR2765906A1 — publié le 19990115

La présente invention a pour objet un élément modulaire léger pour plancher, notamment de bâtiment. Parmi les diverses possibilités de réalisation de planchers à grande portée pour bâtiment, par exemple des planchers séparatifs pour des bâtiments à étages à vocation de bureaux ou d'habitations, on connaît la technique des planchers en béton. Les planchers en béton sont réalisés sur coffrage collaborant, constitué par exemple de tôles métalliques galvanisées et nervurées qui sont particulièrement adaptées à l'accrochage de fauxplafonds. La technique des planchers en béton apporte une grande souplesse sur le plan de l'adaptation au type de bâtiment ou au type de local à construire, c'est à dire une adaptation aux dimensions du bâtiment et à l'usage des locaux. Mais, les planchers en béton présentent un certain nombre d'inconvénients, souvent liés à leur poids important. Ce poids important se répercute sur les infrastructures porteuses et rend de ce fait le bâtiment plus onéreux. Dans le cas de bâtiments dotés de systèmes classiques de chauffage par convection comme par exemple avec une circulation d'eau chaude et des radiateurs, ce poids représente une inertie thermique considérable. Cette inertie thermique est un gros handicap lorsque les périodes de chauffage sont intermittentes, par exemple pour des bâtiments d'habitation temporaire ou des bureaux. Les planchers en béton présentent également des inconvénients concernant l'isolation acoustique. Pour résoudre l'inconvénient concernant l'isolation, il est connu de rajouter une chape dite "chape flottante" au-dessus de la dalle principale. Pour cela, on dépose sur la dalle principale une couche résiliente de désolidarisation, par exemple une nappe plastique ou textile, généralement en mousse sur laquelle on coule une chape en béton, dite "chape flottante". Mais, cette technique alourdit encore le poids du plancher et augmente sensiblement les coûts ainsi que les délais de réalisation d'un tel plancher. Par ailleurs, une grande partie des opérations de fabrication des dalles en béton s'effectuant sur chantier, la qualité de réalisation peut devenir aléatoire, notamment lorsque les conditions atmosphériques sont trop perturbantes. Pour réaliser des planchers pour bâtiment, il est également connu d'utiliser des éléments modulaires qui comportent notamment un panneau autoporteur en tôle métallique nervurée, adapté pour soutenir l'ensemble du plancher et pour reposer à ses extrémités sur des organes d'appui reliés à l'ossature du bâtiment. Ces éléments modulaires comportent également, d'une part, au-dessus de ce panneau autoporteur, un panneau de répartition qui peut être en bois aggloméré ou contre-plaqué, en feuille d'acier ou encore en plaques de plâtre ou de ciment, une couche résiliente de désolidarisation et un panneau de marche adapté pour être revêtu par revêtement de sol et, d'autre part, au-dessous dudit panneau auto-porteur, au moins une couche d'isolation. De tels éléments modulaires étant beaucoup plus légers, on diminue considérablement l'inertie thermique des planchers, ce qui est particulièrement avantageux pour le chauffage du bâtiment, notamment en cas d'occupation intermittente. Des conduits de chauffage ou de transports de fluide ou de courant électrique peuvent être incorporés dans les éléments modulaires, notamment dans les nervures des panneaux auto-porteurs. Après construction du bâtiment, il arrive que l'on souhaite ajouter et/ou modifier des implantations d'appareils de chauffage, d'appareils sanitaires, d'appareils électriques ou autres en fonction des évolutions de l'aménagement du bâtiment. Ces changements de l'implantation des appareils nécessite généralement de modifier la distribution des conduits d'alimentation de ces appareils dans les éléments modulaires et donc de démonter les panneaux de marche. En effet, les conduits sont difficilement accessibles en cas de réparation ou de modification à effectuer. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients en proposant un élément modulaire léger et économique pour la réalisation de planchers et qui présente de bonnes qualités d'isolation thermique et acoustique, tout en restant facilement adaptable au type de bâtiments ou de locaux à construire. L'invention a donc pour objet un élément modulaire léger pour plancher, notamment de bâtiment, du type comprenant - un panneau auto-porteur en tôle métallique adapté pour reposer sur des organes d'appui et comportant des nervures formant une succession de parties en saillie et en creux, - et au-dessus du panneau auto-porteur, - un panneau de répartition, - une couche résiliente, - un panneau de marche adapté pour recevoir un revêtement de sol, caractérisé en ce que le panneau de répartition est réalisé en tôle métallique et comporte des nervures formant une succession de parties en saillie et en creux et s'étendant perpendiculairement aux nervures du panneau auto-porteur. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les parties en creux du panneau autoporteur forment un premier circuit de passage de conduits primaires de transport de fluides, de courant électrique ou de données et les parties en creux du panneau de répartition forment un second circuit de passage de conduits secondaires de distribution de fluides, de courant électrique ou de données, lesdits conduits secondaires étant reliés au conduits primaires par des boîtes de raccordement et des conduits de liaison, - les parties en saillie du panneau de répartition comportent au moins un élément chauffant en contact thermique direct avec la face interne desdites parties en saillie, - les éléments chauffants sont raccordés à un circuit primaire d'alimentation disposé dans le panneau auto-porteur, le nombre des éléments chauffants raccordés audit circuit primaire étant modulable en fonction de la puissance de chauffage désirée, - l'élément modulaire comporte au moins un élément chauffant disposé au-dessous du panneau autoporteur, - le panneau de répartition est solidarisé avec le panneau auto-porteur pour former une structure collaborante, - les parties en saillie du panneau de répartition sont remplies d'un matériau isolant, - le matériau isolant est recouvert, sur sa face opposée à celle en contact avec ledit élément chauffant d'un film réfléchissant, - la couche résiliente comprend un film réfléchissant, - le film réfléchissant est formé par un film en matière plastique métallisée, - la couche résiliente est interposée entre le panneau de répartition et le panneau de répartition, - la couche résiliente est interposée entre le panneau auto-porteur et le panneau de marche. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig. 1 est une vue schématique en perspective éclatée d'un élément modulaire conforme à l'invention, - la Fig. 2 est une vue en coupe transversale d'un élément modulaire, - la Fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la Fig. 2. Sur les figures on a représenté un élément modulaire léger désigné dans son ensemble par la référence 1 qui est destiné à la réalisation de planchers pour bâtiment, par exemple des planchers séparatifs pour des bâtiments à étages à vocation de bureaux ou d'habitations ou pour des mezzanines ou pour des vides sanitaires. Ainsi que représenté sur ces figures, l'élément modulaire 1 comprend plusieurs couches superposées et solidaires et principalement un panneau auto-porteur 2 en tôle métallique, adapté pour reposer sur des organes d'appui, non représentés, et comportant des nervures longitudinales formant une succession de parties en saillie 2a et en creux 2b. De préférence, le panneau auto-porteur 2 est en acier, notamment en acier galvanisé et/ou prélaqué. L'élément modulaire 1 comporte également au-dessus du panneau auto-porteur 2, un panneau de répartition 3, une couche résiliente 4, un panneau de marche 5 adapté pour recevoir un revêtement de sol 6. Selon une variante, l'élément modulaire 1 peut comporter, au dessous du panneau porteur 2, au moins une couche d'isolation 7. Le panneau de répartition 3 est réalisé en tôle métallique et comporte des nervures formant une succession de parties en saillie 3a et en creux 3b et s'étendant perpendiculairement aux nervures du panneau auto-porteur 2. De préférence, le panneau de répartition 3 est en acier, notamment en acier galvanisé et/ou prélaqué. Le panneau de répartition 3 peut être solidarisé avec le panneau auto-porteur 2, par exemple par vissage ou collage, de telle sorte que le panneau de répartition 3 collabore avec le panneau auto-porteur 2 pour supporter le plancher. Le panneau auto-porteur 2 ainsi que le panneau de répartition 3 lorsqu'il est collaborant, sont dimensionnés pour assurer la fonction mécanique de soutien du plancher à construire. La couche résiliente 4 peut être en fibres de verre ou de céramique, en laine de roche ou de verre ou elle peut être également constituée de panneaux de perlite ou de liège ignifugé, voire d'une nappe textile, par exemple de textile tricoté. La couche résiliente 4 peut être interposée entre le panneau auto-porteur 2 et le panneau de répartition 3 ou entre le panneau de répartition 3 et le panneau de marche 5. Le panneau de marche 5 qui est adapté pour recevoir le revêtement de sol 6 peut être constitué de plaques de ciment, par exemple armées de fibres de bois ou de verre, ou de plaques de plâtre, ou de panneaux de bois contre-plaqué ou aggloméré. Ainsi que représenté sur les Figs. 2 et 3, les bords du panneau auto-porteur 2 et du panneau de répartition 3 sont enveloppés par un cadre 13 en forme de U. D'autre part, les parties en creux 2b du panneau auto-porteur 2 forment un premier circuit de passage de conduits primaires 15 de transport de fluides ou de courant électrique ou de données. De même, les parties en creux 3b du panneau de répartition 3 forment un second circuit de passage de conduits secondaires 16 de distribution de fluide ou de courant électrique ou de données. Comme représenté à la Fig. 2, les conduits secondaires 16 sont reliés aux conduits primaires 15 par des boîtes de raccordement 17 et des conduits de liaison 18. Ainsi, les conduits secondaires 16 de distribution peuvent être facilement connectés sur les conduits primaires 15 en fonction des besoins des locaux. La couche d'isolation 7 est fixée à une distance déterminée du panneau auto-porteur 2 par des organes de support 8 appropriés, de type connu. La couche d'isolation 7 est par exemple en laine de verre ou de roche. Une plaque 9 par exemple en plâtre ou en tout autre matériau adapté aux exigences acoustiques, de protection au feu ou de décoration, peut être fixée sur la face inférieure de la couche d'isolation 7. Selon une variante, favorable à l'isolation apportée par le plancher, les parties en saillie 2a du panneau auto-porteur 2 peuvent être comblées d'un matériau isolant de remplissage formé par exemple de laine minérale de roche ou de verre découpée ou en vrac. Ainsi que représenté sur les figs. 2 et 3, les parties en saillie 3a du panneau de répartition 3 comportent au moins un élément chauffant 10 par exemple électrique, rayonnant vers le haut de l'élément modulaire 1. Chaque élément chauffant 10 est en contact thermique direct avec la face interne des parties en saillie 3a du panneau de répartition 3. Les éléments chauffants 10 sont raccordés à un circuit primaire d'alimentation, non représenté, disposé dans le panneau auto-porteur 2. Le nombre des éléments chauffants 10 raccordés audit circuit primaire est modulable en fonction de la puissance de chauffage désirée. D'autre part, les parties en saillie 3a du panneau de répartition 3 sont remplies d'un matériau isolant 11 formé par exemple de laine minérale de roche ou de verre découpée ou en vrac pour que la chaleur émise par les éléments chauffants 10 rayonne vers le haut du panneau de répartition 3. De plus, pour favoriser ce rayonnement vers le haut, un film réfléchissant 12 est disposé sur la face du matériau isolant 11 opposée à celle en contact avec l'élément chauffant 10. Ce film réfléchissant 12 est formé par exemple par un film en matière plastique métallisée. Dans le cas où la couche résiliente 4 est disposée entre le panneau auto-porteur 2 et le panneau de répartition 3, le film réfléchissant et cette couche résiliente sont combinés. Pour cela, la couche résiliente possède une surface réfléchissante, par exemple une peau en matière plastique avec une pellicule métallique déposée par évaporation sous vide. Selon une variante, l'effet de chauffage radiant par le plancher peut être complété par un chauffage radiant par le plafond pour le local situé en-dessous. A cet effet, l'élément modulaire comporte au moins un élément chauffant disposé au-dessous du panneau auto-porteur 2. La plaque 9 réalisée, dans ce cas, en un matériau approprié peut être utilisée pour accrocher les éléments de chauffage disposés au-dessous de ce panneau auto-porteur 2. Les différentes couches composant l'élément modulaire 1 sont assemblées et solidarisées dans des ateliers aménagés à cet effet. Comme représenté à la Fig. 3, les éléments modulaires 1 sont juxtaposés les uns à côté des autres pour constituer le plancher. Par ailleurs, une cloison verticale 25 peut être montée sur les éléments modulaires 1 et dans laquelle sont incorporés des conduits 26 reliés aux conduits secondaires 16 par une boîte de raccordement 17. Les ateliers d'assemblage des éléments modulaires 1 sont suffisamment flexibles pour pouvoir facilement adapter la composition de ces éléments modulaires au type de bâtiment ou au type de local à construire, notamment en fonction de la dimension des planchers à construire, de l'usage des locaux par exemple à usage d'habitations, de bureaux ou de sallesde bain ou de cuisines. Ainsi, en fonction de la destination des éléments modulaires 1, l'épaisseur et la nature des couches qui les composent peuvent être changées. Un autre avantage de l'élément modulaire selon l'invention réside dans le fait que la composition de cet élément modulaire est facilement adaptable aux normes acoustiques prédéterminées que le bâtiment ou le local doit satisfaire. En effet, la structure de cet élément modulaire est particulièrement adaptée à des normes acoustiques sévères, que la couche résiliente 4 et la couche d'isolation 7 permettent notamment de satisfaire. La forme des nervures du panneau autoporteur 2 et du panneau de répartition 3 ainsi que les matériaux isolants de remplissage contribuent également à l'amélioration des performances acoustiques de cet élément modulaire. De plus, la structure de l'élément modulaire contribue à obtenir une très bonne isolation thermique, particulièrement adaptée au chauffage électrique de bâtiments ou de locaux. La répartition des conduits primaires 15 et secondaires 16 dans les parties en creux 2b et 3b, respectivement du panneau auto-porteur 2 et du panneau de répartition 3, présente l'avantage de faciliter les différents branchements et permet une grande souplesse d'installation. En effet, les circuits de passage des conduits secondaires 16 croisant les circuits de passage des conduits primaires 15, il est toujours possible d'utiliser un circuit secondaire pour connecter un appareil sans avoir à déplacer le circuit primaire, notamment lors de modifications ou de compléments d'implantation d'appareils dans le bâtiment. Les dérivations sur les circuits secondaires étant généralement de courtes longueurs, l'implantation des conduits dans ces circuits peut être généralement réalisée sans démontage des panneaux de marche. Les modifications ou les compléments dans les implantations des appareils ne nécessitent plus le démontage des panneaux de marche, ce qui facilite considérablement les aménagements dans le bâtiment. Sur les éléments modulaires 1, on peut poser de manière classique n'importe quel revêtement de sol 6, par exemple carrelage, parquet, plastique ou textile en fonction de l'utilisation du local. La résistance aux charges d'exploitation du plancher réalisé à partir des éléments modulaires selon l'invention est principalement assurée par le panneau auto-porteur 2 en tôle métallique nervurée, éventuellement en collaboration avec le panneau de répartition 3. Le dimensionnement du panneau auto-porteur 2, notamment en termes d'épaisseur d'acier et de géométrie des nervures, est adapté à la portée du plancher à construire, à l'inertie souhaitée et aux surcharges et déformations admissibles. L'isolation acoustique apportée par les éléments modulaires 1 repose sur le principe dynamique du type "masse-ressort-masse. Les différentes masses et couches qui composent le plancher sont adaptées pour optimiser la performance au bruit aérien et obtenir une fréquence de résonance du plancher dans une bande d'octave grave. La nature et l'épaisseur de la couche résiliente est adaptée pour optimiser la performance aux bruits d'impact. D'autre part, la résistance au feu du plancher réalisé à partir des éléments modulaires selon l'invention peut être garantie selon les normes en vigueur en adaptant la nature et la géométrie des composants de ces éléments modulaires, notamment celles du panneau de marche et de la couche d'isolation et éventuellement celles du matériau isolant qui comble les nervures. REVENDICATIONS 1. Elément modulaire léger pour plancher, notamment de bâtiment, du type comprenant - un panneau auto-porteur (2) en tôle métallique, adapté pour reposer sur des organes d'appui et comportant des nervures formant une succession de parties en saillie (2a) et en creux (2b), - et au dessus du panneau auto-porteur (2), - un panneau de répartition (3), - une couche résiliente (4), - un panneau de marche (5) adapté pour recevoir un revêtement de sol (6), caractérisé en ce que le panneau de répartition (3) est réalisé en tôle métallique et comporte des nervures formant une succession de parties en saillie (3a) et en creux (3b) et s'étendant perpendiculairement aux nervures (2a, 2b) du panneau auto-porteur (2). 2. Elément modulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties en creux (2b) du panneau auto-porteur (2) forment un premier circuit de passage de conduits primaires (15) de transport de fluides, de courant électrique ou de données et les parties en creux (3b) du panneau de répartition (3) forment un second circuit de passage de conduits secondaires (16) de distribution de fluides, de courant électrique ou de données, lesdits conduits secondaires (16) étant reliés aux conduits primaires 15 par des boîtes de raccordement (17) et des conduits de liaison (18). 3. Elément modulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties en saillie (3a) du panneau de répartition (3) comportent au moins un élément chauffant (10) en contact thermique direct avec la face interne desdites parties en saillie (6a). 4. Elément modulaire selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les éléments chauffants (10) sont raccordés à un circuit primaire d'alimentation disposé dans le panneau autoporteur (2), le nombre des éléments chauffants (10) raccordés audit circuit primaire étant modulable en fonction de la puissance de chauffage désirée. 5. Elément modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément chauffant disposé audessous du panneau auto-porteur (2). 6. Elément modulaire selon l'une quelconque des revendications précedentes, caractérisé en ce que le panneau de répartition (3) est solidarisé avec le panneau auto-porteur (2) pour former une structure collaborante. 7. Elément modulaire selon l'une quelconque des revendications, caractérisé en ce que les parties en saillie (3a) du panneau de répartition (3) sont remplies d'un matériau isolant (11). 8. Elément modulaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que le matériau isolant (11) est recouvert, sur sa face opposée à celle en contact avec ledit élément chauffant (10), d'un film réfléchissant (12). 9. Elément modulaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la couche résiliente (4) comprend un film réfléchissant (12). 10. Elément modulaire selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le film réfléchissant (12) est formé par un film en matière plastique métallisée. 11. Elément modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche résiliente (4) est interposée entre le panneau auto-porteur (2)et le panneau de répartition (3). 12. Elément modulaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la couche résiliente (4) est interposée entre le panneau de répartition (3) et le panneau de marche (5).