Brevet FR2933720A1 — publié le 20100115

PROCEDE DE CONSTRUCTION MODULAIRE D'UN BATIMENT A OSSATURE BOIS ET MODULE DE CONSTRUCTION PERMETTANT LA MISE EN îUVRE DU PROCEDE Domaine technique : La présente invention concerne un procédé de construction modulaire d'un bâtiment à ossature bois et module de construction permettant la mise en oeuvre du procédé. Technique antérieure : Les procédés de construction modulaire à ossature bois sont nombreux et variés, chaque procédé ayant ses spécificités. On peut citer par exemple la publication US 4,967,520 qui décrit une construction modulaire pour cabanes de jardin ou similaires à partir de panneaux préfabriqués de petites dimensions empilables sur des palettes de transport. La publication FR 2 688 018 qui décrit une construction modulaire à usage d'habitation dont les planchers et les murs sont formés de caissons préfabriqués formés de deux plaques entretoisées par des poutres de rigidification et d'un matériau isolant. Les ouvertures de la construction telles que les fenêtres et les portes doivent être découpées dans ces caissons, ce qui génère des opérations d'usinage consommatrices de temps et coûteuses. La publication EP 641 901 décrit une construction modulaire à partir de panneaux préfabriqués formés de deux plaques entretoisées par des lattes et dont les cotés forment une liaison tenon-mortaise permettant d'emboîter les panneaux l'un dans l'autre avant de les fixer par des boulons. Les panneaux en forme de caisson rendent difficile leur assemblage par boulonnage. De même, la pose des gaines techniques est complexe à réaliser et nécessite des découpes dans les panneaux. De plus, le fait que les panneaux s'emboitent par une liaison tenon/mortaise crée une contrainte supplémentaire et limitative. La publication FR 2 857 682 décrit une construction modulaire pour une maison à base de caissons semi-ouverts formés d'un panneau rigidifié par un cadre périphérique, ces caissons étant assemblés par boulonnage, et par des pièces d'angle spécifiques, ce qui complique la construction et renchérit son coût. Par ailleurs, les panneaux ont une largeur standard de 120mm, ce qui génère des contraintes d'utilisation, telles que des découpes pour prévoir les ouvertures des fenêtres et des portes, d'où des coûts supplémentaires. Aucune des solutions décrites ci-dessus n'est optimale. Exposé de l'invention : La présente invention vise à proposer une nouvelle solution de construction modulaire à ossature bois basée sur un module de construction très simple et défini comme un module unique standardisé, pour pouvoir disposer les portes et les fenêtres sans ou avec un minimum de découpes, autorisant une grande liberté d'utilisation, sans contrainte, facile à poser et à assembler, dans lequel les gaines techniques peuvent être facilement intégrées, permettant également un conditionnement et un transport optimisés. Dans ce but, l'invention concerne un procédé de construction modulaire à ossature bois d'un bâtiment, dans lequel on réalise ladite ossature bois par assemblage de modules de construction préfabriqués, dont au moins un des modules de construction est un module dit standard ayant une forme parallélépipédique dont la hauteur correspond à la hauteur d'un niveau du bâtiment et la largeur est sensiblement égale à de sa hauteur, et en ce que l'on détermine la largeur desdites ouvertures dudit bâtiment comme un multiple entier de la largeur dudit module dit standard. De ce fait, l'invention va à l'encontre des principes connus selon lesquels plus le panneau est large et plus le bâtiment est stable. Dans l'invention, la largeur du module de construction est choisie pour être la plus petite possible pour résister aux contraintes de contreventement.30 Dans ce but également, l'invention concerne un module de construction préfabriqué, dit standard, pour la mise en oeuvre du procédé de construction ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte un panneau de contreventement rigidifié par un cadre périphérique comportant au moins deux montants verticaux reliés par une traverse inférieure et une traverse supérieure, et en ce que ledit module dit standard a une hauteur correspondant à la hauteur d'un niveau dudit bâtiment et une largeur sensiblement égale àde sa hauteur. Description sommaire des dessins : La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : 15 - la figure 1 est une vue en plan d'une façade d'un bâtiment fabriqué selon le procédé de construction de l'invention, la figure 2 est une vue en plan des différents modules de construction entrant dans la fabrication du bâtiment de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective d'un bâtiment montrant ses quatre 20 façades réalisées selon le procédé de construction de l'invention, seuls les cadres périphériques des modules de construction étant représentés pour voir cette construction en transparence, - la figure 4 est une vue partielle en perspective d'une façade montrant le montage des modules de construction, et 25 la figure 5 est une vue en coupe de la façade de la figure 4. Illustrations de l'invention et meilleure manière de la réaliser: Les figures 1 à 3 illustrent un exemple de bâtiment 1 à usage d'habitation réalisé 30 selon le procédé de construction modulaire à ossature bois de l'invention. L'ossature10 bois 10 formant les façades extérieures 2, 3, 4 et 5 et les pignons 6 et 7 de ce bâtiment est conçue à partir de modules de construction préfabriqués dont au moins un des modules de construction est un module dit standard 11 de forme parallélépipédique, de hauteur H correspondant sensiblement à la hauteur d'un niveau du bâtiment 1 et de largeur L sensiblement égale à I/4 de sa hauteur H. Les autres modules de construction préfabriqués 12 à 18 ont la même largeur L que le module standard 11 et une hauteur ou une pente en fonction de leurs emplacements dans l'ossature bois 10. La figure 2 illustre un exemple des différents modules de construction 11 à 18 nécessaires pour réaliser la façade 3 de la figure 1 ainsi que le bâtiment 1 complet de la figure 3. Un minimum de quatre modules de construction est requis par façade. A l'inverse de ce qui est pratiqué dans le métier du bâtiment, la largeur L des modules de construction 11 à 18 correspond à la plus petite largeur possible déterminée par rapport à la hauteur de ces modules pour résister aux contraintes de contreventement, soit L = 1/4 H. Par exemple, si la hauteur des modules est sensiblement égale à 2480mm et sa largeur sensiblement égale à 620mm. Dans le procédé de construction selon l'invention, on détermine la largeur L1, L2, L3 des ouvertures 8 et 9 du bâtiment comme un multiple entier de la largeur L des modules de construction et on les dispose dans l'ossature bois 10 de sorte à pouvoir utiliser des modules de construction 11 à 18 entiers sans aucune découpe. Cette particularité de construction permet un gain de temps et des économies considérables lors de l'assemblage de l'ossature bois 10 sur le chantier. Dans l'exemple représenté, on place des premières ouvertures 8a, 8b et 8c pour créer des fenêtres de largeurs différentes : les ouvertures 8a ayant une largeur L1 égale à L, les ouvertures 8b ayant une largeur L2 égale à 2L et les ouvertures 8c ayant une largeur L3 égale à 3L. De même, on place des secondes ouvertures 9 pour créer des portes ayant une largeur L2 égale à 2L. Pour délimiter ces ouvertures 8 et 9, on utilise des modules de construction 12 à 14 dits modules d'ouverture inférieurs et supérieurs de hauteur Hl et H2 adaptée et inférieure à H. Par exemple pour délimiter les ouvertures 8a, 8b et 8c destinées à des fenêtres, on utilise des modules d'ouvertures inférieurs 12a, 13a et 14a de même hauteur H1 et des modules d'ouvertures supérieurs 12b, 13b et 14b. Pour délimiter les ouvertures 9 destinées à des portes, on utilise uniquement des modules d'ouverture supérieurs 13b. Toujours selon le procédé de construction de l'invention, on détermine la forme et la pente du toit pour simplifier sa réalisation par des modules de construction 15 à 18 dits modules de pignon gauches et droits de hauteur H et H3 à H5. Dans l'exemple représenté, le toit a une pente de 45° et est symétrique. De ce fait, les pignons 6 et 7 peuvent être réalisés à partir du module standard 11 pour la surface correspondant à la hauteur de niveau H, et de modules de pignon gauches 15a, 16a, 17a et 18a et de modules de pignon droits 15b, 16b, 17b et 18b pour la surface sous toiture, comme, clairement illustré sur la figure 1. Les différents modules de construction 11 à 18 sont réalisés de manière identique et comportent chacun au moins un panneau de contreventement 20, par exemple un panneau en bois du type tri-plis d'environ 15mm d'épaisseur ou similaire, destiné à être orienté du côté extérieur de l'ossature bois 10. Ce panneau de contreventement 20 est rigidifié par un cadre périphérique 21 comportant au moins deux montants verticaux 22 reliés par une traverse inférieure 23 et une traverse supérieure 24 constitués d'une latte en bois plein de même section d'environ 145x45mm par exemple. Le module de construction ainsi constitué délimite un espace intérieur 25 apte à recevoir une isolation et des gaines techniques. Les données chiffrées données ci-dessus sont indicatives et en aucune manière limitatives. A titre indicatif, sur la base de ces données chiffrées, le poids du module standard 11 est sensiblement égal à 35kgs, ce qui permet à un seul opérateur de le manutentionner très facilement. En référence plus particulièrement aux figures 4 et 5, pour réaliser l'ossature bois 10, on assemble les modules de construction 11 à 18 côte à côte par fixation des montants verticaux 22 adjacents des cadres périphériques 21, par exemple à l'aide de boulons 26 ou par tout autre moyen de fixation équivalent. A cet effet, les montants verticaux 22 sont perforés par exemple tous les 150mm pour y loger les boulons 26, des vis ou similaires. Préalablement, on intercale entre ces montants verticaux 22 un élément ou un joint d'étanchéité à l'air pour étanchéifier ces zones de jonction. On choisira de préférence au moins un cordon ou un ruban de coule, comme un polyuréthanne ou similaire, qui a le double avantage de créer un joint étanche à l'air par expansion et de consolider la zone de jonction entre les modules. Il est notamment précisé que la charge du bâtiment 1 est répartie sur les montants verticaux 22 des modules de construction 11 à 18 et non sur les panneaux de contreventement 20, ces montants verticaux 22 étant doublés du fait de leur jonction. Les modules de construction 11 à 14 formant les façades 2 à 5 du premier niveau du bâtiment 1 sont montés sur une lisse d'implantation inférieure 31 et fixés par leur traverses inférieures 23 par boulonnage ou similaire. Cette lisse d'implantation inférieure 31 s'étend au moins sur la périphérie du bâtiment 1 et est fixée sur une dalle en béton 30 ou similaire. Ces mêmes modules de construction 11 à 14 sont assemblés en partie supérieure à une lisse d'implantation supérieure 32 par leur traverses supérieures 24 par boulonnage ou similaire. Cette lisse d'implantation supérieure 32 s'étend également au moins sur la périphérie du bâtiment 1 et sert de support à des solives longitudinales 33 ou similaires. Le plancher du second niveau du bâtiment 1 peut être réalisé par tout procédé connu. Notamment, on utilise des poutres longitudinales porteuses 34 qui permettent de poser des solives transversales 35 aptes à recevoir un plancher. Bien entendu, on peut intercaler dans les zones de jonction un élément ou un joint d'étanchéité comme un cordon de colle, un feutre ou similaire. Les modules de construction 11 et 15 à 18 formant les pignons 6 et 7 du second niveau du bâtiment 1 sont montés sur les solives longitudinales 31 de la même manière que pour le premier niveau, en intercalant ou non un élément ou un joint d'étanchéité dans les zones de jonction. Lorsque l'ossature bois 10 est terminée, le reste de la construction se poursuit de manière classique en posant le plancher du second niveau, la charpente et la toiture. L'espace intérieur 25 des modules de construction 11 à 18 permet la pose des conduits et des gaines techniques avec un minimum de découpes. Cet espace intérieur 25 est ensuite comblé par une isolation thermique et/ou phonique. Les parois extérieures du bâtiment 1 peuvent être habillées par tout revêtement connu en bardage bois, crépis ou autre, avec une couche d'isolation préalable, en fonction de l'esthétique recherchée. Possibilités d'application industrielle : Le procédé de construction selon l'invention a l'avantage de permettre la préfabrication des modules de construction 11 à 18 en atelier par une: ligne de fabrication qui peut être facilement automatisée, tout en offrant la possibilité de réaliser une maison ou tout type de bâtiment 1 sur mesure. Le coût de fabrication des modules de construction 11 à 18 est par conséquent réduit, ce qui se répercute positivement sur le coût total du bâtiment. De même, le coût de stockage et de transport de ces modules de construction est également réduit compte tenu de leur encombrement limité. De part leur conception, ces modules de construction 11 à 18 sont standards, sans distinction entre gauche et droite, ni mâle et femelle, sont faciles à assembler sans emboîtement, uniquement côte à côte, ne nécessitent aucune pièce d'angle, l'angle étant formé naturellement par la pose à angle droit de deux modules adjacents. La conception des maisons et bâtiments par ce procédé de construction peut être aisément assistée par ordinateur au moyen d'un logiciel de calcul qui permet de déterminer automatiquement le nombre et le type de modules de construction en fonction d'une bibliothèque répertoriant les différents modules de construction 11 à 18 décrits ci-dessus mais aussi d'autres types en fonction des besoins, d'élaborer automatiquement les plans de construction et d'éditer automatiquement le programme de mise en fabrication. Ce procédé est de ce fait économiquement et techniquement très attractif. Il ressort clairement de cette description que l'invention permet d'atteindre les buts fixés. La présente invention n'est toutefois pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier tout en restant dans l'étendue de la protection définie dans les revendications annexées. Revendications1. Procédé de construction modulaire à ossature bois d'un bâtiment (1), dans lequel on réalise ladite ossature bois (10) par assemblage de modules de construction (11- 18) préfabriqués, dont au moins un des modules de construction est un module dit standard (Il) ayant une forme parallélépipédique de largeur (L) sensiblement égale à de sa hauteur (FI), et en ce que l'on détermine la largeur (L1, L2., L3) des ouvertures (8, 9) dudit bâtiment (1) comme un multiple entier de la largeur (L) dudit module standard (11). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise chaque module de construction (11-18) au moyen d'au moins un panneau de contreventement (20) rigidifié par un cadre périphérique (21), ce cadre comportant au moins deux montants verticaux (22) reliés par une traverse inférieure (23) et une traverse supérieure (24), la largeur (L) desdits modules de construction (12-18) étant égale à la largeur (L) dudit module standard (11). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on assemble lesdits modules de construction (11-18) entre eux, côte à côte, par fixation des montants verticaux (22) adjacents desdits cadres périphériques (21). 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on assemble lesdits modules de construction (11-14) à une lisse d'implantation inférieure (31) et à une lisse d'implantation supérieure (32), par fixation des traverses inférieures (23) et supérieures (24) desdits cadres périphériques (21), lesdites lisses d'implantation (31, 32) s'étendant au moins sur la périphérie dudit bâtiment (1). 5. Procédé selon les revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'avant d'assembler lesdits modules de construction (11-18) entre eux et/ou aux dites lisses d'implantation (31, 32), on dispose au moins un élément d'étanchéité à l'air dans les 9zones de jonction entre lesdits montants verticaux adjacents, lesdites traverses et lesdites lisses correspondantes. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit élément d'étanchéité à l'air comporte un cordon de colle. 7. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au droit des ouvertures (8, 9) dudit bâtiment (1), on assemble des modules dits d'ouverture inférieurs et supérieurs (12a, 12b ; 13a, 13b ; 14a, 14b) dont la hauteur (Hl, H2) est inférieure à la hauteur (H) du module standard (11) et déterminée en fonction desdites ouvertures (8, 9). 8. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au droit du toit dudit bâtiment (1), on assemble des modules dits de pignon (15a, 15b ; 16a, 16b ; 17a, 17b ; 18a, 18b) dont l'angle d'inclinaison de la traverse supérieure (24) est déterminé en fonction de la pente du toit. 9. Module de construction préfabriqué (11) dit standard pour la mise en oeuvre du procédé de construction modulaire à ossature bois d'un bâtiment (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une largeur (L) sensiblement égale à '/4 de sa hauteur (H). 10. Module de construction préfabriqué (12-18) pour la mise en oeuvre du procédé de construction modulaire à ossature bois d'un bâtiment (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il présente une largeur (L) égale à la largeur (L) du module dit standard (11) selon la revendication 9. 11. Module selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un panneau de contreventement (20) rigidifié par un cadre périphérique (21) comportant au moins deux montants verticaux (22) reliés par une traverse inférieure (23) et une traverse supérieure (24). 12. Module selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit panneau de contreventement (20) est constitué d'un panneau en bois du type tri-plis. 13. Module selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits montants verticaux (22) et lesdites traverses (23, 24) sont constitués d'une latte en bois de même section. 14. Module selon la revendication 9, caractérisé en ce que la hauteur (H) dudit module standard (11) est sensiblement égale à 2480mm et sa largeur (L) sensiblement égale à 620mm. 15. Module selon la revendication 14, caractérisé en ce que le poids dudit module standard (11) est sensiblement égal à 35kgs.15