Brevet FR2936828A1 — publié le 20100409

La présente invention concerne un module préfabriqué destiné à être monté dans un bâtiment tel qu'une maison, ainsi qu'un bâtiment comprenant un tel module. Un bâtiment, et notamment un bâtiment d'habitation, contient un certain nombre de réseaux (électricité, eau, téléphone, etc.) qui sont raccordés aux réseaux collectifs correspondant (réseau électrique, réseau de distribution d'eau, réseau téléphonique, etc.). Ce raccordement est effectué lors de la construction du bâtiment, chaque corps de métier intervenant sur le réseau qui le concerne. Ainsi, il est nécessaire de faire appel à un électricien, un plombier, etc. qui va mettre en place dans les planchers ou les murs, ou le long de ceux-ci, les différents câbles et conduites nécessaires, et effectuer les raccordements avec les réseaux collectifs. L'intervention de ces différents opérateurs peut poser des problèmes de coordination des différents travaux à effectuer. De plus, l'ensemble de ces opérations est long à réaliser. Il s'ensuit que la durée totale du chantier est importante, d'autant que les différentes opérations ne peuvent généralement pas être menées en même temps. En outre, pour au moins certains des réseaux intérieurs du bâtiment, il y a lieu de prévoir un dispositif de gestion correspondant (tableau électrique, compteur, etc.) et, le cas échéant, des moyens pour masquer les câbles ou conduites ainsi que ledit dispositif de gestion. On comprend donc que la mise en service des réseaux dans un bâtiment n'est pas optimale. II en va de même de la maintenance de ces réseaux. Par ailleurs, les différents réseaux des bâtiments existants sont généralement simplement juxtaposés les uns aux autres, sans aucune interaction. C'est ainsi que, notamment, la ventilation, le chauffage, la distribution d'eau, etc. sont souvent gérés indépendamment les uns des autres. Ceci a pour conséquence la multiplication des dispositifs de gestion, ce qui est coûteux et peu confortable pour les occupants du bâtiment. D'autre part, en l'absence de prise en compte d'un paramètre d'un réseau pour la gestion d'un autre réseau, il n'est pas possible de réaliser une gestion globale des réseaux du bâtiment en vue d'optimiser les différents flux. La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients mentionnés ci-dessus. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention concerne un module préfabriqué destiné à être monté dans un bâtiment tel qu'une maison, ce module comprenant une paroi latérale définissant un volume intérieur sensiblement fermé, le module contenant dans ce volume intérieur une pluralité de circuits appartenant au groupe comprenant les câbles électriques, les câbles ou fibres de télécommunication, les conduites d'eau, les conduites de chauffage et les conduits de ventilation, chacun de ces circuits ayant une première et une deuxième parties extrêmes débouchant à l'extérieur du module. La première partie extrême est agencée pour pouvoir être raccordée, à l'extérieur du bâtiment, à un réseau individuel ou collectif correspondant, et la deuxième partie extrême est agencée pour pouvoir être raccordée, à l'intérieur du bâtiment, au réseau intérieur correspondant du bâtiment. En pratique, le module est préfabriqué, c'est-à-dire préalablement réalisé en atelier, et il est prêt à être monté dans le bâtiment en construction ; il n'est pas rapporté autour des circuits déjà mis en place dans le bâtiment. Ce module est sensiblement fermé, c'est-à-dire qu'il forme une enceinte qui cache les circuits, pour une meilleure esthétique. Bien entendu, le module comporte des ouvertures par lesquelles passent les parties extrêmes des circuits, ainsi que, avantageusement, une éventuelle ouverture d'accès. Ainsi, l'invention fournit un module � tout en un � qui, de préférence, regroupe tous les circuits correspondant à l'ensemble des réseaux intérieurs du bâtiment. Ce module peut être construit en temps masqué, alors que seront réalisés les fondations et les murs du bâtiment. Le module est ensuite mis en place dans le bâtiment, et il ne reste plus aux différents opérateurs qu'à raccorder les deux parties extrêmes des circuits aux réseaux correspondants. Avantageusement, les parties extrêmes de ces circuits sont placées en attente, et sont repérées pour permettre un raccordement aisé et rapide. A l'extérieur du bâtiment, on peut trouver des réseaux individuels, c'est-à-dire propres au bâtiment, comme un réseau de collecte des eaux de pluie, ou des réseaux collectifs, comme le réseau électrique. Il est en outre possible de prévoir un double réseau d'eau, à savoir un réseau de distribution d'eau potable et d'évacuation des eaux usées correspondantes et un réseau de récupération d'eau de pluie et évacuation des eaux usées correspondantes. Le module selon l'invention présente en particulier les avantages suivants : - étant préfabriqué, sa réalisation est plus simple et plus rapide car elle est faite en atelier et non sur le chantier où les conditions de travail et la place disponibles peuvent ne pas être aussi propices à l'obtention de raccordements de qualité ; - le module peut être industrialisé, ce qui permet de réduire son prix de revient, la création d'un cahier des charges permettant d'éviter les 5 oublis. De plus, le module peut être testé en atelier ; - le module forme un tout regroupant au moins une partie des circuits à relier aux réseaux intérieur et extérieur. De ce fait, il est compact, il permet une maintenance plus simple car centralisée, et il offre la possibilité d'une gestion centralisée et optimisée des flux dans le bâtiment. 10 Selon une réalisation possible, ce module contient en outre un dispositif de gestion centralisée de l'ensemble des flux dans les différents circuits. Ce dispositif de gestion centralisée peut notamment être à apte à fournir aux occupants du bâtiment des informations en temps réel sur les différents réseaux, et à optimiser les différents flux à partir des informations 15 recueillies. Afin de permettre des opérations de maintenance, le module peut comporter une ouverture permettant l'entrée d'un opérateur dans le volume intérieur. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un bâtiment tel 20 qu'une maison, comportant une pluralité de réseaux intérieurs tels qu'un réseau électrique, un réseau de télécommunication, un réseau d'eau, un réseau de chauffage et/ou un réseau de ventilation, et comprenant en outre un module tel que précédemment décrit, dont les circuits sont raccordés, par leur deuxième partie extrême, aux réseaux intérieurs correspondants du bâtiment. 25 Le module est de préférence placé à l'intérieur du bâtiment, et peut s'étendre sur sensiblement toute la hauteur du bâtiment. L'invention prévoit que le caractère étanche de l'enveloppe du bâtiment ne soit pas altéré par la présence du module logé dans le bâtiment. Ainsi, seuls traversent l'enveloppe : les réseaux d'alimentation du bâtiment (eau, électricité, etc.) et les rejets du 30 bâtiment (eaux usées, air vicié, etc.). Le bâtiment comprend par exemple des zones de passage pour ses réseaux intérieurs, ménagées dans le ou les planchers, et les deuxièmes parties extrêmes des circuits contenus dans le module débouchent alors au niveau du ou des planchers. Le bâtiment est donc adapté à la structure et à la 35 conception du module. Avantageusement, le bâtiment peut comporter une pluralité de capteurs agencés sur les réseaux intérieurs du bâtiment et reliés au dispositif de gestion centralisée. Un tel système de domotique permet une supervision de l'ensemble des flux dans le bâtiment, ainsi que leur commande et optimisation. Tous les systèmes de comptage peuvent être intégrés au module et relevés à distance par l'intermédiaire d'un système bus ou wifi. Le fonctionnement du module peut être interrogé depuis l'extérieur. On peut également envisager l'analyse d'une panne à distance. On décrit à présent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation possible de l'invention, en référence aux figures annexées : La figure 1 est une vue partielle en perspective d'un bâtiment comportant un module selon l'invention ; La figure 2 est une vue en perspective du module ; Les figures 3 et 4 sont des vues en perspective du module, vu de 15 deux côtés différents, une partie de la paroi latérale du module ayant été enlevée pour que l'intérieur du module soit visible ; et La figure 5 est une vue de détail de la partie inférieure du module. La figure 1 représente un bâtiment qui, dans l'exemple représenté, est une maison 1. La maison 1 comporte deux planchers 2a, 2b définissant 20 deux niveaux d'habitation 3a, 3b, ainsi qu'une charpente 4 destinée à soutenir une toiture (non représentée). Les planchers 2a, 2b comprennent des solives 5 qui forment entre elles des logements recevant différents réseaux de flux à l'intérieur de la maison, et notamment : un réseau de câbles électriques 6, un réseau de 25 câbles ou de fibres de télécommunication 7, un premier réseau de conduites d'eau acheminant l'eau potable, un deuxième réseau de conduites d'eau, distinct du premier réseau, acheminant l'eau de pluie récupérée, filtrée, stockée et redistribuée, un réseau d'évacuation des eaux usées, un réseau de conduites de chauffage (permettant par exemple de créer un plancher 30 chauffant), et un réseau de conduits de ventilation. Ces zones de passage des réseaux entre les solives 5 permettent de gagner de la place à l'intérieur de la maison 1. Le réseau d'évacuation des eaux usées peut être commun aux premier et deuxième réseaux de conduites d'eau 8, 9 ou séparé entre eaux grises (eaux d'évier ou de machines à laver sur lesquelles on peut récupérer 35 des calories) et eaux noires des toilettes (que l'on peut digérer pour produire du méthane par exemple). La maison 1 comprend un module 12 qui présente ici la forme d'un parallélépipède rectangle comprenant une paroi latérale 13 en bois. Plus généralement, la paroi latérale 13 est de préférence réalisée en un matériau adapté à la préfabrication du module 12, par exemple appartenant au groupe comprenant le bois, le Fermacell � (plaque constituée de 80% de gypse et 20% de fibres de cellulose) et le fibrociment. Ce module 12 est placé à l'intérieur de la maison 1 et s'étend sur toute la hauteur de la maison, depuis le plancher inférieur 2a jusqu'à la charpente 4. Un orifice 14 est ménagé dans le plancher supérieur 2b pour loger le module 12. Dans l'un des côtés de la paroi latérale 13 du module 12 est prévue une ouverture 15 permettant l'entrée d'un opérateur à l'intérieur du module 2, notamment pour la maintenance. Cette ouverture 15 peut être réalisée au niveau du plancher inférieur 2a, et une échelle peut être prévue à l'intérieur du module 12 pour permettre à l'opérateur d'atteindre des éléments situés plus haut dans le module. A titre d'exemple, les dimensions de la base du module peuvent être de 1 m x 2 m. Comme illustré plus particulièrement sur les figures 2 à 4, le module 12 contient, dans le volume intérieur défini par la paroi latérale 13, une pluralité de circuits qui sont fixés à la paroi latérale du module 12 par tout moyen approprié. Parmi ces circuits, on trouve : des câbles électriques 16 et des câbles et/ou des fibres de télécommunication 17 logés dans des chemins de câble 24, des conduites d'eau 18, des conduites de chauffage 19 et des conduits de ventilation 20. Chacun de ces circuits possède une première et une deuxième parties extrêmes débouchant à l'extérieur du module 12. La première partie extrême 21 d'un circuit est destinée à être raccordée, à l'extérieur de la maison 1, à un réseau individuel ou collectif correspondant (réseau d'eau potable, réseau électrique, etc.) ou tout simplement à déboucher à l'extérieur de la maison 1 (bouche d'entrée du réseau de ventilation, etc.). Quant à la deuxième partie extrême 22, elle est destinée à être raccordée, à l'intérieur de la maison 1, au réseau intérieur correspondant de la maison (voir figure 4). Afin de simplifier ces raccords et d'éviter d'avoir recours à d'importantes longueur de circuits, les deuxièmes parties extrêmes 22 des circuits contenus dans le module 12 débouchent de préférence au niveau des planchers 2a, 2b, c'est-à-dire à proximité des réseaux intérieurs de la maison, passant entre les solives 5. De plus, la maison 1 comprend une pluralité de capteurs (non représentés) agencés sur les réseaux intérieurs de la maison (capteurs de température, de débit, etc.) et reliés à un dispositif 23 de gestion centralisée de l'ensemble des flux dans les différents circuits, ce dispositif 23 étant logé dans le module 12. Il peut s'agir d'une liaison filaire ou d'une liaison sans fil. Si des capteurs photovoltaïques sont prévus sur la maison 1, le module 12 peut également intégrer un accumulateur avec un compteur d'électricité. En se rapportant à la figure 2, on peut voir pratiqués dans la paroi latérale 13 du module 12 les orifices 25 de raccordement au ballon d'eau chaude et les orifices 26 de raccordement au réseau du plancher chauffant. Est également visible le raccordement 27, vers l'extérieur, vers un puits canadien hydraulique. A l'intérieur du module 12 sont logés le dispositif 23 de gestion centralisée (coffret domotique) et un coffret électrique 28. Comme on le voit sur les figures 3 et 4, le module 12 renferme un réseau de ventilation comportant des conduites d'amenée d'air neuf 20a, cet air passant dans un échangeur eau / air 29 raccordé au puits canadien puis dans un échangeur air / air 30 du système de ventilation double flux. L'air neuf est insufflé dans la maison 1 par un ensemble de bouches d'insufflation 31, puis l'air vicié est extrait par un ensemble de bouches d'extraction 32 avant d'être rejeté à l'extérieur par une conduite 20b. Un aspirateur centralisé 33 est logé dans le module 12. L'aspiration centralisée du rez-de-chaussée 3a s'effectue au niveau de bouches 34 et l'aspiration centralisée de l'étage 3b s'effectue au niveau de bouches 35. Les câbles électriques 16 et les câbles et/ou fibres de télécommunication 17 passent dans un chemin de câbles 24 et sont raccordés au réseau extérieur au niveau de leur deuxièmes parties extrêmes 22 schématisée sur la figure 3. Quant au réseau d'évacuation d'eau, il comporte un raccord d'évacuation des eaux grises 36 et des eaux noires 37 à l'étage 3b, un raccord d'évacuation des eaux grises 38 et des eaux noires 39 du rez-de-chaussée 3a, et des conduits d'évacuation des eaux grises 40 et des eaux noires 41 vers l'extérieur de la maison 1. Comme illustré plus particulièrement sur la figure 4, le module 12 contient un boîtier 42 pour la gestion de l'eau chaude. A ce boîtier 42 sont connectés le raccordement au réseau d'eau chaude 43, le raccordement au réseau d'eau froide 44, le raccordement au ballon d'eau chaude 45, le raccordement au réseau d'eau de pluie 46, ainsi que le raccordement au plancher chauffant (conduites de chauffage 19). Selon un mode de réalisation, et comme on le voit notamment sur les figures 4 et 5, le module 12 peut également comporter une dalle 47 obturant l'extrémité inférieure du module, et à travers laquelle passent les circuits devant être raccordés à un réseau intérieur ou extérieur du bâtiment, la dalle 47 étant conçue pour assurer l'étanchéité à l'air et l'isolation thermique entre l'intérieur et l'extérieur du module 12. La dalle 47 est par exemple réalisée en béton de chanvre et épouse de préférence parfaitement le périmètre des différents conduits ou gaines pour permettre une meilleure étanchéité thermique et aéraulique. Un revêtement étanche 48 peut de plus être appliqué sur la face supérieure de la dalle 47. Une trappe d'accès 49 peut être prévue dans la dalle 47, cette trappe étant posée sur un joint en élastomère 50 pour garantir l'étanchéité. En pratique, le module 12 est réalisé en usine, les différents circuits (câbles et conduits) étant agencés à l'intérieur du module, dans une configuration adaptée à la maison à équiper, et fixés à la paroi latérale 13 dans cette configuration. Les premières et deuxièmes parties extrêmes de chacun des circuits sont en attente, à l'extérieur du module 12, et repérés par tout moyen approprié. Le module renferme également de préférence le tableau électrique et autres dispositifs de gestion (compteurs, etc.), ainsi que le dispositif 23 de gestion centralisée. Ce module 12 préfabriqué, précâblé, est prêt à être installé dans la maison 1, où il ne reste plus à l'opérateur ou aux différents opérateurs (électricien, plombier, etc.) qu'à effectuer les raccords d'une part avec les réseaux de la maison 1 au niveau des planchers 2a, 2b, comme précédemment expliqué et d'autre part avec les réseaux extérieurs. De cette façon, il est possible de réaliser rapidement, et avec une grande qualité, la mise en service de tous les réseaux nécessaires à la maison. L'entretien et la maintenance de ces réseaux sont également facilités. De plus, la présence du dispositif 23 de gestion centralisée de l'ensemble des flux permet de connaître en temps réel différents paramètres tels que la consommation d'une ressource (eau, électricité), le taux d'humidité, le taux de CO2, la température en différents endroits, l'orientation d'éventuels rideaux à persiennes, etc. et de réguler tout ou partie de ces paramètres, mais également d'optimiser ces différents flux en fonction des conditions extérieures et des conditions de fonctionnement. Le module 12 est adapté à la configuration des réseaux dans la maison 1, et peut donc être le même pour des maisons identiques. Le fait de placer le module à l'intérieur de la maison évite notamment d'avoir à réaliser des orifices dans les murs extérieurs de la maison, ce qui conduirait à une perte d'étanchéité et donc à une isolation dégradée. Il est à noter que la présence du module n'entraîne pas une perte d'espace dans la maison, car il concentre tous les circuits et systèmes de gestion qui, sinon, seraient répartis en différents endroits à l'intérieur de la maison et occuperaient in fine davantage de place. II s'agit de fédérer tous les éléments assurant notamment les fonctions d'éclairage, de communication, de chauffage et de ventilation au sein d'un système unique de gestion et de supervision, à faire communiquer ces éléments habituellement complètement autonomes et à gérer toutes les interactions possibles. De ce fait, le système doit conduire à une simplification de l'installation et non pas une simple juxtaposition des éléments. L'invention s'inscrit dans une démarche plus globale de construction � éco-responsable �, économe en énergie, confortable pour les 20 occupants et parfaitement insérée dans son environnement. A cet effet, il est possible de prévoir les installations suivantes : - double réseau d'eau (eau potable / eau de pluie collectée depuis la toiture, après traitement centralisé) ; - départ des eaux pluviales après une première filtration vers des 25 cuves de stockage ; - dans chaque maison, des capteurs solaires connectés à un ballon d'eau chaude individuel et à un réseau de chaleur commun à un ensemble de maisons. Un échangeur peut être prévu afin d'évacuer l'excédant solaire vers le réseau de chaleur commun, permettant ainsi d'économiser du 30 combustible au niveau de la chaufferie commune ; - puits canadien, par exemple hydraulique, en entrée du système de ventilation ; - système de ventilation double flux avec l'ensemble des raccordements vers les bouches d'extraction ou d'insufflation ; batterie d'eau 35 chaude en sortie de la ventilation double flux ; - tableau électrique et domotique avec départ des différents circuits ; la partie informatique (domotique ou microprocesseur, automate) pourrait recevoir des informations d'un service extérieur tel qu'un service de météorologie. Ainsi, il serait possible d'anticiper le temps à venir : si le lendemain est prévue une journée très chaude, le système domotique peut être prévu pour tenir le bâtiment un peu frais en prévision ; - connexion du plancher chauffant à la platine hydraulique. Par ailleurs, grâce au module préfabriqué selon l'invention, qui peut être réalisé en série, on peut offrir la possibilité de prévoir, dès la construction du bâtiment, toutes les options que l'on peut envisager d'adjoindre à l'avenir (tels que des capteurs solaires, un puits canadien, un poêle chaudière à granulés, etc.). Il va de soi que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle en embrasse au contraire toutes 15 les variantes de réalisation. REVENDICATIONS1. Module préfabriqué destiné à être monté dans un bâtiment (1) tel qu'une maison, caractérisé en ce qu'il comprend une paroi latérale (13) définissant un volume intérieur sensiblement fermé, le module (12) contenant dans ce volume intérieur une pluralité de circuits appartenant au groupe comprenant les câbles électriques, les câbles ou fibres de télécommunication, les conduites d'eau, les conduites de chauffage et les conduits de ventilation, chacun de ces circuits ayant une première et une deuxième parties extrêmes débouchant à l'extérieur du module (12), la première partie extrême étant agencée pour pouvoir être raccordée, à l'extérieur du bâtiment (1), à un réseau individuel ou collectif correspondant, et la deuxième partie extrême étant agencée pour pouvoir être raccordée, à l'intérieur du bâtiment (1), au réseau intérieur correspondant du bâtiment (1). 2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient en outre un dispositif (23) de gestion centralisée de l'ensemble des flux dans les différents circuits. 3. Module selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une dalle (47) obturant l'extrémité inférieure du module, et à travers laquelle passent les circuits devant être raccordés à un réseau intérieur ou extérieur du bâtiment (1), la dalle (47) étant conçue pour assurer l'étanchéité à l'air et l'isolation thermique entre l'intérieur et l'extérieur du module (12). 4. Module selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une ouverture (15) permettant l'entrée d'un opérateur dans le volume intérieur. 5. Module selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi latérale (13) est réalisée en un matériau adapté à la préfabrication du module (12), par exemple appartenant au groupe comprenant le bois, le Fermacell � et le fibrociment. 35 6. Bâtiment tel qu'une maison, comportant une pluralité de réseaux intérieurs tels qu'un réseau électrique, un réseau de 25 30télécommunication, un réseau d'eau, un réseau de chauffage et/ou un réseau de ventilation, caractérisé en ce qu'il comprend un module (12) selon l'une des revendications 1 à 5, dont les circuits sont raccordés, par leur deuxième partie extrême, aux réseaux intérieurs correspondants du bâtiment (1). 7. Bâtiment selon la revendication 6, caractérisé en ce que le module (12) est placé à l'intérieur du bâtiment (1). 8. Bâtiment selon la revendication 7, caractérisé en ce que le 10 module (12) s'étend sur sensiblement toute la hauteur du bâtiment (1). 9. Bâtiment selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des zones de passage pour les réseaux intérieurs du bâtiment (1) ménagées dans le ou les planchers (2a, 2b), et en ce que les 15 deuxièmes parties extrêmes des circuits contenus dans le module (12) débouchent au niveau du ou des planchers. 10. Bâtiment selon l'une des revendications 6 à 9, comprenant un module (12) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une 20 pluralité de capteurs agencés sur les réseaux intérieurs du bâtiment (1) et reliés au dispositif (23) de gestion centralisée.5