Brevet FR2779165A1 — publié le 19991203

La présente invention concerne une plaque à sol pour une installation de chauffage par le sol, à tubes d'eau noyés dans la chape de béton, cette plaque étant destinée à être combinée à d'autres plaques identiques ou analogues pour former un tapis de plots recevant le ou les ensembles de tu- bes pour les bloquer en place jusqu'à la coulée et à la prise du béton. Une installation de chauffage par le sol, à eau chaude, mais qui peut également recevoir de l'eau froide pour la réfrigération ou la climatisation, comprend un ou plu- sieurs ensembles de tubes de circulation d'eau, intégrés à la chape du sol. Ces tubes doivent être répartis suivant un tra- cé aussi régulier que possible et conserver leur positionne- ment pendant la réalisation de la chape, jusqu'à la prise du béton. Une technique ancienne consistait à fixer les tu- bes au treillis métallique d'armature du béton. Une technique plus récente et plus appropriée pour l'efficacité de l'installation de chauffage ou plus généralement de climati- sation, consiste à utiliser des plaques d'isolation en mousse de plastique, qui comportent des moyens permettant d'accrocher les tubes et de les maintenir en place. Ces moyens sont constitués par des bossages ou plots définissant entre eux des passages pour recevoir les tubes. Les plaques sont en général de forme carrée ou rectangulaire et la forme des plots est telle que les plaques se réunissent pour cons- tituer un ensemble régulier de plots permettant de recevoir les tubes suivant le tracé choisi en fonction de la forme de la surface à chauffer. La vue en coupe de la figure 1 montre la struc- ture d'une installation de chauffage par le sol. Cette ins- tallation est placée sur une dalle en béton 1 qui revoit des plaques à sol 2 avec des plots ou bossages 21 définissant des intervalles 22 à section en forme de trapèze c'est-à-dire à contre-dépouille pour recevoir des tubes 3 dans lesquels cir- cule le fluide caloporteur (en général de l'eau chaude ou de l'eau froide). L'ensemble est revêtu d'une chape 4 qui bloque les tubes. A la mise en place, cette chape est en général très liquide pour bien pénétrer dans les intervalles et assu- rer à la fois la tenue des tubes en complément à la tenue as- surée par les plaques à sol 2 et un contact thermique. La chape 4 peut recevoir un revêtement en général un dallage, un carrelage ou même du parquet. Un chauffage par le sol est extrêmement intéres- sant sur le strict plan thermique car la source de chaleur est de grande surface et permet de répartir régulièrement la chaleur dans le volume chauffé. Toutefois, pour que ce mode de chauffage ne soit pas nuisible pour la santé, il est in- dispensable que la source de chaleur ainsi constituée fonc- tionne à une température extrêmement faible, de l'ordre d'une vingtaine de degrés. Or, pour fournir la puissance calorifi- que nécessaire, il faut une répartition régulièrement serrée de tubes. De plus, ces tubes doivent couvrir toute la surface à chauffer, en général le sol d'une pièce et ces tubes doi- vent être continus pour permettre la circulation du fluide. Ces différents impératifs et, surtout, l'adapta- tion du tracé des tubes à la forme de la surface à chauffer qui n'est pas nécessairement rectangulaire, compliquent con- sidérablement le problème et nécessitent des plaques à sol, permettant une telle répartition. Certaines plaques connues comportent des plots de forme triangulaire à sommets écrasés constituant les bords servant à retenir les tubes. Ces plots sont répartis par groupes de quatre autour d'un petit cercle définissant la forme curviligne des côtés et quatre groupes de quatre plots sont répartis autour d'un grand cercle. Une autre forme de réalisation de plaque comporte des plots en forme de cabochons reliés chaque fois par quatre branches pour recevoir un tube à eau chaude. Mais, ni l'une ni l'autre plaque à sol ne permet une répartition régulière et serrée des tubes à eau chaude. La figure 2 montre très schématiquement un exem- ple de tracé de tubes à eau chaude dans une pièce 5 de forme rectangulaire. Le tube aller 3A et le tube retour 3B sont ju- melés et répartis suivant une hélice représentée seulement au centre du rectangle. Cette disposition simple est possible dans le cas d'une surface de chauffe 5 rectangulaire (figure 2). Il n'en est plus ainsi si cette surface de chauffe est de forme poly- gonale plus compliquée comme la forme 6 représentée à la fi- gure 3. Cette figure montre également les quatre directions dans lesquelles il faut pouvoir disposer au moins en partie les tubes. Ces directions, rapportées à la figure 3, sont la direction horizontale A, la direction verticale B et deux di- rections inclinées à 45 , C et D. On estime qu'avec de telles possibilités d'orientation des tubes, on peut couvrir de ma- nière satisfaisante les formes de surfaces à contour polygo- nal. Malheureusement, les plaques à sol existant ac- tuellement ne comportent pas de plots permettant de réaliser une répartition très serrée des tubes dans les directions A, B, C, D indiquées à la figure 3. De manière très résumée, les plaques à sol existant actuellement permettent certes d'obtenir des tracés réguliers de tubes à eau chaude mais ce- la au prix d'un écartement des tubes très important préjudi- ciable à la régularité de la température dans la surface de la dalle. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de réaliser une plaque à sol permettant une répartition très régulière des tubes à eau chaude avec un pas extrêmement réduit. A cet effet, l'invention concerne une plaque à sol du type défini cidessus, caractérisée en ce que les plots sont constitués par des îlots définis chacun sur cinq côtés par un premier réseau carré de traces de tubes, de mo- dule " a " combinés à un deuxième réseau carré de traces de tubes de module " aFJ ", incliné à 45 par rapport au pre- mier réseau et ayant une origine au milieu d'un côté d'un carré du premier réseau. Une plaque selon l'invention permet une couver- ture extrêmement serrée et précise d'une surface avec des plots pour retenir des tubes à eau chaude. Cela offre de mul- tiples possibilités de tracé pour des tubes de chauffage as- surant l'efficacité de l'installation du chauffage. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses: - les plots ont des côtés en contre-dépouille pour former des traces de tubes en contre- dépouille. - au moins l'un des côtés d'un plot a un tracé discontinu. - le tracé discontinu est formé par une partie en saillie bordée de deux parties en retrait. - le côté discontinu est constitué par deux parties en saillie bordant une partie en retrait. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les- quels: - la figure 1 est une vue en coupe d'une instal- lation de chauffage à eau chaude par le sol selon l'état de la technique, - la figure 2 est une vue en plan schématique d'un exemple de répartition des tubes d'une installation de chauffage à eau chaude par le sol, - la figure 3 est un schéma montrant les diffé- rentes orientations que doivent présenter les éléments de tu- bes, - la figure 4 est une vue en plan d'une partie d'une plaque à sol selon l'invention, montrant le tracé des plots, - la figure 5 est une vue de dessus d'une plaque à sol montrant différents morceaux de tubes dans les diffé- rentes positions d'inclinaison, - les figures 6 et 7 montrent deux variantes de réalisation de plots, - la figure 8 est une coupe d'un passage à tube dans une plaque selon l'invention, - les figures 9A, 9B, 9C montrent trois exemples de dispositions de plots, - la figure 10 est un exemple de plaques à sol munies de variantes de plots selon les figures 6 et 7. La figure 4 montre schématiquement une partie d'une plaque à sol selon l'invention. Cette plaque à sol com- porte des plots Pi,j, Pi,j+l, Pi+l,j... constitués par des îlots en forme de pentagones définis par l'intersection de deux réseaux carrés. Prenant l'orientation conventionnelle correspon- dant à la figure 4, un premier réseau carré est constitué par les traces horizontales Ai, Ai+l, Ai+2... équidistantes et les traces verticales BJ, Bj+l, Bj+2... équidistantes. Ces traces horizontales et verticales définissent un réseau carré de module (a). A ce réseau est superposé un réseau carré formé des traces Sn, Sn+l correspondant à une première inclinaison à (+45 ) et de traces Rn, Rn+l corres- pondant à une deuxième inclinaison à (-45 ). Les traces Rn, Rn+l... SN, Sn+l forment un réseau carré de module a- -. Ce réseau carré a pour origine le milieu O d'un côté quelconque d'un carré du réseau Ai, Ai+l, par exemple le milieu du côté Bj compris entre les lignes horizontales Ai, Ai+l. Cette ori- gine est située arbitrairement sur ce côté puisque, du fait de la modularité des deux réseaux, cette origine se retrouve au milieu d'autres côtés, par symétrie. Les deux réseaux sont définis par les axes hori- zontaux Ai et verticaux Bj pour l'un et les axes inclinés à Sn, Rm pour l'autre. Dans un but de simplification, les traces que peuvent occuper les tubes à eau chaude sont repé- rées par leur axe respectif. En réalité, ces axes définissent la trace des tubes à positionner, aussi ont-elles une largeur (f) correspondant sensiblement à un tube. Ces tubes ont en général un diamètre de 16 ou 20 mm et les traces ont une lar- geur légèrement inférieure pour créer un effet de pincement. Elles peuvent également être en contre-dépouille comme cela sera vu ultérieurement. Selon l'invention, ces traces laissent subsister les îlots Pij, référencés par colonne et par ligne. Ces îlots définissent le contour extérieur des plots portant la même référence Pij. Ces plots ont une forme de pentagone. La forme réelle des plots doit s'inscrire dans la forme des îlots et les différents côtés du plot doivent toucher au moins par- tiellement les côtés 100, 101, 102, 103, 104 d'un îlot pour pouvoir tenir à cet endroit le tube qui serait mis en place. La figure 5 montre un exemple de plaque à sol, représentée partiellement mais avec un nombre important de plots P réalisés et répartis selon l'invention. Ces plots P permettent de recevoir des tubes suivant les directions défi-5 nies à la figure 3. On a ainsi un tube horizontal TA, un tube vertical TB, un tube TC incliné dans la direction C et un tube TD incliné dans la direction D. Ces tubes sont représentés par de simples seg- ments pour montrer comment ils sont disposés. En réalité, les tubes sont continus et font des courbes entre les plots pour suivre le tracé imposé. Les figures 6 et 7 montrent deux formes de plots Pl, P2 dont le côté théorique 101 selon la figure 4 comporte une partie centrale PC1 rejoignant le contour théorique 101 et qui est bordée de deux encoches PC2, PC3 en retrait par rapport au contour théorique 101. Les autres côtés correspon- dent aux côtés 100, 102, 103, 104 définis à la figure 4. La variante de plot P2 selon la figure 7 se dis- tingue par une autre forme du côté théorique 101. Celle-ci laisse subsister deux parties Pdl, Pd2 arrivant sur le con- tour théorique 101 mais séparées par une partie en creux Pd3. Les autres côtés du plot P2 correspondent à la forme définie à la figure 4. La figure 8 montre la mise en place d'un tube T entre deux plots P3, P4 ayant un côté en contre-dépouille et un pion 200 au fond de l'intervalle entre les deux plots P3, P4 pour relever le tube par rapport au fond et le rapprocher de la surface de la chape. Les figures 9A, 9B, 9C montrent la disposition de plots selon les variantes des figures 6 et 7. Ainsi, la fi- gure 9A montre deux plots Pl juxtaposés pour définir un che- min de passage. La figure 9B montre deux plots P2 et la figure 9C un plot P2 associé à un plot Pl. La figure 10 montre une partie de plaque à sol munie de plots Pl, P2 avec une disposition de segments de tu- bes TA, TB, TC et TD correspondant aux orientations A, B, C, D de la figure 3, de manière analogue à ce qui est représenté à la figure 5. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Plaque à sol pour une installation de chauffage par le sol, à tubes d'eau noyés dans la chape de béton, cette plaque étant destinée à être combinée à d'autres plaques identiques ou analogues pour former un tapis de plots recevant le ou les ensembles de tubes pour les bloquer en place jusqu'à la cou- lée et à la prise du béton, caractérisée en ce que les plots (Pij) sont constitués par des îlots définis chacun10 sur cinq côtés par - un premier réseau carré de traces de tubes (Ai, Bj), de mo- dule (a) combinés à un deuxième réseau carré (Rm, Sn) de traces de tubes de module ( a2), incliné à 45 par rap- port au premier réseau et ayant une origine (O) au milieu d'un côté d'un carré du premier réseau (Ai, Bj). ) Plaque à sol selon la revendication 1, caractérisée en ce que les plots ont des côtés en contre-dépouille pour former des traces de tubes en contre-dépouille. 3 ) Plaque à sol selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' au moins l'un des côtés (101) d'un plot (Pl, P2) a un tracé discontinu. 4 ) Plaque à sol selon la revendication 3, caractérisée en ce que le tracé discontinu est formé par une partie en saillie (PCl) bordée de deux parties en retrait (PC2, PC3). ) Plaque à sol selon la revendication 3, caractérisée en ce que le côté discontinu est constitué par deux parties en saillie (Pdl, Pd2) bordant une partie en retrait (Pd3).