Brevet FR2978175A1 — publié le 20130125

L'invention concerne le domaine des constructions de bâtiments, notamment de maisons d'habitation. Elle concerne plus particulièrement un module préfabriqué assemblé à d'autres modules sur chantier en vue de construire un 5 bâtiment en un délai court. Dans la construction de bâtiments, on cherche d'une part à réduire les temps de construction, d'autre part à réduire les coûts. Les deux objectifs peuvent être poursuivis par la préfabrication de modules, ensuite assemblés sur site. 10 I1 existe bien des modules préfabriqués permettant d'accélérer le montage d'un bâtiment sur site. Par exemple le document FR2 458 638 décrit un bâtiment préfabriqué à partir de modules préfabriqués. Néanmoins ces modules doivent tous être de dimensions 15 sensiblement identiques, et être montés dans le même sens les uns que les autres. La présente invention se propose de remédier à au moins une partie des inconvénients précités et propose une solution qui permette de fabriquer un bâtiment à partir de modules 20 préfabriqués qui peuvent être assemblés les uns sur les autres de façon perpendiculaire l'un par rapport à l'autre. A cet effet, l'invention concerne un module de bâtiment comprenant des parois latérales sensiblement verticales, un dispositif d'assemblage supérieur et un dispositif d'assemblage 25 inférieur, le dispositif d'assemblage supérieur étant configuré pour coopérer avec le dispositif d'assemblage inférieur d'un module adjacent, de sorte que ledit module adjacent peut être fixé au-dessus dudit module de bâtiment. Ce module est particulier en ce que les interfaces entre lesdits dispositifs 30 d'assemblage supérieur et inférieur présentent une symétrie d'ordre 4 par rapport à un axe vertical, de sorte que ledit module adjacent peut être fixé au-dessus dudit module de bâtiment dans le même sens, ou tourné d'un angle de 90°, 180°, ou 270° par rapport audit module de bâtiment autour dudit axe 35 vertical. Une telle disposition permet de donner une plus grande souplesse pour l'assemblage des modules, et facilite l'obtention de bâtiments plus variés à partir de modules standards. Selon d'autres caractéristiques : les interfaces desdits éléments d'assemblage présentent la forme d'un carré dont on a coupé les zones d'angles ; la forme de carré permet la symétrie d'ordre 4, et les zones d'angle permettent l'assemblage de modules superposés, les interfaces desdits éléments d'assemblage comportent des moyens de fixation situés dans lesdites zones d'angles, de préférence par une coupe à 45°, lesdits moyens de fixation sont constitués de trois boulons dans chaque zone d'angle, ledit module peut comporter une équerre destinée d'une part à maintenir entre eux les parois latérale et frontale et/ou les sol ou plafond, d'autre part à fixer entre eux deux modules, ladite équerre comporte une ferrure interne et une ferrure externe destinées à prendre en sandwich les extrémités des parois à assembler ; cette disposition permet d'assurer un parfait serrage, quelle que soit la matière utilisée pour les parois, ladite ferrure externe comporte des écrous soudés à l'intérieur de ladite ferrure, de sorte que l'assemblage est possible sans accès à l'extérieur de ladite ferrure externe, ladite équerre comporte un contreventement muni de perçages destinés à recevoir des boulons verticaux pour l'assemblage d'un module au-dessus d'un autre, ou au-dessus d'une fondation, ledit élément d'assemblage supérieur est disposé en saillie au-dessus dudit module, et l'élément d'assemblage inférieur est disposé en creux sous ledit module, configuré pour recevoir l'élément d'assemblage supérieur en saillie du module sur lequel il est destiné à se fixer, en vue de leur assemblage ; une telle disposition permet d'interdire l'accès à l'assemblage depuis l'extérieur du bâtiment, ce qui est indispensable pour la sécurité contre l'intrusion de personnes. La présente invention concerne également un bâtiment comportant une pluralité de modules selon l'invention, dans lequel au moins un desdits modules est fixé sur un autre desdits modules qui lui est perpendiculaire. L'avantage découlant de la présente invention consiste en ce que les modules peuvent être superposés de façon identique ou perpendiculaires, selon les souhaits, ce qui donne une souplesse bien plus importante pour l'agencement de bâtiments. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre se rapportant à un exemple de réalisation donné à titre indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins joints, dans lesquels : la figure 1 représente une vue éclatée avant en perspective d'un module selon l'invention ; la figure 2 représente une vue en coupe partielle 20 d'une paroi latérale du module de la fig. 1 ; la figure 3 représente une vue en coupe partielle d'un sol ou plafond du module de la fig. 1 ; la figure 4 représente une vue de dessus du module de la fig. 1 ; 25 la figure 5 représente une vue de côté du module de la fig. 1 ; - la figure 6 représente deux modules de la fig. 1 prêts à être assemblés ; - la figure 7 représente deux ferrures d'assemblage ; 30 - la figure 8 représente une vue éclatée d'un assemblage de parois latérales ; - les figures 9 et 10 représentent un détail d'assemblage de deux modules côte à côte de la fig. 1, dans deux positions successives lors de l'assemblage ; - les figures 11 et 12 représentent un détail d'assemblage de deux modules de la fig. 1 l'un au-dessus de l'autre, dans deux positions successives lors de l'assemblage. Tel que représenté dans les figures 1 à 12 du dessin ci- joint, la présente invention concerne un module 1 qui a la forme d'un parallélépipède rectangle ; il comprend deux parois latérales 2 et deux parois frontales 3, ainsi qu'un sol 4 et un plafond 5. Une paroi latérale 2 a une longueur deux fois plus grande, typiquement 6 mètres, qu'une paroi frontale 3, typiquement 3 mètres. Une paroi latérale 2 ou frontale 3 comprend : - une ossature verticale 6, généralement en bois, composée d'un cadre en lamellé collé renforcé par des montant verticaux 7, par exemple tous les 40 cm. L'espace entre ces montants verticaux 7 est occupé par les gaines de câbles et la plomberie, ainsi que par des matériaux d'isolation (laine de roche, par exemple). Les parois latérales 2 peuvent être renforcées en leur milieu par un montant supplémentaire non représenté ; les parois frontales 3 sont conçues en leur extrémité de façon à pouvoir être assemblés aux parois latérales 2 pour former le module 1. - un panneau intérieur 8, typiquement d'épaisseur 12 mm, par exemple de type Fermacell (marque déposée), qui joue un rôle structurel et de finition intérieure, et dont la fonction est aussi d'isoler thermiquement et phoniquement. - un panneau extérieur 9, typiquement d'épaisseur 12 mm, par exemple en contreplaqué de type CTBH conforme à la norme EN 312 P5, et résistant à l'humidité, ou alors de type OSB (Oriented Standard Board EN 300). - on peut ajouter un pare pluie 10 (lattes verticales et/ou bardage horizontal) pour les parois destinées à être des parois externes. Des ouvertures sont intégrées dans ces parois, notamment pour laisser de la place au montage de portes et fenêtres. 35 Un sol 4 ou plafond 5 comprend : - une ossature horizontale 11, généralement en bois, composée d'un cadre équipé de montants 7 tous les 40 cm ; - un panneau inférieur 12, typiquement d'épaisseur 12 mm, par exemple en contreplaqué de type CTBH conforme à la norme EN 312 P5, et résistant à l'humidité, - une isolation 13, consistant par exemple en panneaux de ouate de cellulose de 40 mm d'épaisseur, disposés entre les montants 7 de l'ossature 11. - un panneau supérieur 14, typiquement d'épaisseur 20 10 mm, par exemple en contreplaqué de type CTBH conforme à la norme EN 312 P5, et résistant à l'humidité. - une finition 15, par exemple un parquet. - l'ossature horizontale 11 dépasse des autres panneaux en fonction des assemblages à effectuer avec d'autres parois 2, 15 3 et/ou sols 4 et plafonds 5. On comprendra que selon les configurations d'assemblage, des sols 4 ou plafonds 5 pourront comprendre une partie seulement de ces composants. Par exemple si le module 1 doit être disposé au-dessus d'un autre module 1, le panneau inférieur 20 12 n'est pas nécessaire sous le sol 4, étant donné qu'un tel panneau est déjà disposé sous le plafond 5 du module 1 situé en-dessous. L'homme du métier saura aisément adapter les compositions des sols et plafonds selon les destinations. L'assemblage d'un module 1 se fait alors selon les étapes 25 ci-après : - on pose le sol 4 - on monte les deux parois latérales 2, l'ossature verticale 6, le panneau extérieur 9 et la pare-pluie 10 s'étendant plus bas que le sol 4, typiquement d'environ 30 cm. 30 - on pose le panneau de plafond 5 en en faisant dépasser l'ossature horizontale 11 de quelques centimètres au-dessus du haut des parois latérales 2, - on monte les deux parois frontales 3, - on fixe le tout grâce aux équerres métalliques 16, 35 par boulonnage. Une ferrure externe 17 et une ferrure interne 18 prennent en sandwich les extrémités d'une paroi latérale 2 et d'une paroi frontale 3 (voir fig. 7 et 8). Par boulonnage entre les deux ferrures 17, 18, l'angle est ainsi assemblé et fixé solidement. Les ferrures 17, 18 comprennent chacune un contreventement triangulaire 19 sur un côté, servant à assembler et fixer solidement un sol 4, ou plafond 5 aux parois latérales 2 et frontales 3, et/ou deux modules 1 superposés entre eux, ou un module 1 sur un plot béton 20. Typiquement le contreventement 19 présente une épaisseur de 8 mm, et les ailes des ferrures une épaisseur de 5 mm. Les équerres 16 ont été conçues spécifiquement pour l'invention, de telle manière qu'elles permettent à la fois de : - fixer les parois 2, 3, sol 4 et plafond 5 définissant le module 1 (fixation interne par les angles) - assembler deux modules 1 entre eux (voir fig. 7 à 12) - fixer un module 1 au sol, par exemple sur un plot 20 en béton (voir fig. 10) L'homme du métier saura aisément adapter la forme des équerres 16 aux différentes situations rencontrées selon l'assemblage des modules 1, comme par exemple remplacer les ferrures externes 17 de deux modules 1 à assembler l'un à côté de l'autre par un unique plat 21 à l'extérieur (voir fig. 9 et 10), servant de vis-à-vis à l'une des branches de chacune des ferrures internes 18 des deux modules 1, l'autre branche de chacune de ces ferrures internes 18 se faisant face l'une à l'autre et pouvant donc être boulonnées l'une à l'autre. On pourra aussi prévoir des boulons de paroi 22 pour l'assemblage des parois d'un module 1, et des boulons de module 23 pour l'assemblage d'un module 1 à l'autre. Des écrous 24 peuvent être soudés à l'intérieur des ferrures externes 17, pour permettre le boulonnage par l'intérieur. En effet, le panneau externe 9 et la pare-pluie 10 empêchent l'accès par l'extérieur, et par ailleurs il faut interdire un démontage par l'extérieur pour la sécurité du bâtiment contre les intrusions indésirables de personnes. L'assemblage des modules 1 l'un sur l'autre peut se faire de plusieurs manières : - soit ils se superposent simplement, et ici la partie dépassant (ossature 11 du plafond 5) vient s'encastrer dans le vide laissé par le module 1 au-dessus, des boulons verticaux 25 insérés dans les contreventements 19 des ferrures 17, 18 permettant d'assembler et fixer solidement deux modules 1 superposés, - soit ils sont positionnés en quinconce, et dans ce cas on peut concevoir l'ossature 11 du plafond 5 en deux parties s'inscrivant chacune dans un carré. Cela permet de pouvoir assembler deux modules 1 soit alignés, soit l'un tourné d'un angle de 90° par rapport à l'autre. De plus lesdites ossatures 11 du plafond 5 sont espacées de la largeur d'un montant 7 d'une paroi latérale 2 du module, permettant à celle-ci de s'encastrer entre lesdites ossatures 11 de plafond 5, quand le module supérieur est tourné d'un angle de 90° par rapport au module inférieur. On peut dire que l'interface entre l'ossature 11 du plafond 5 et les parois latérales 2 du module 1 situé au-dessus dans lesquelles celle-ci s'encastre présente une symétrie d'ordre 4 autour d'un axe vertical. Cet axe vertical est situé sensiblement au centre dudit carré. Cette symétrie d'ordre 4 signifie que la forme donnée à la partie de l'ossature 11 du plafond 5 entrant en interface avec les parois du module 1 au-dessus, permet que l'encastrement soit possible dans 4 positions différentes de rotation d'un module 1 par rapport au module situé dessous autour dudit axe vertical ; en l'occurrence la position identique, et les positions du module 1 supérieur tourné de 900, 180° et 270° par rapport au module 1 inférieur. La position à 90° correspond à l'illustration de la fig. 4. La position à 180° correspond à un module 1 supérieur dans la même direction, mais décalé d'un demi module. La position à 270° correspond à la fig. 4 dans lequel le module 1 supérieur serait tourné vers la droite, au lieu d'être tourné vers la gauche. L'avantage découlant de la présente invention consiste en ce que les modules 1 peuvent être superposés de façon identique ou perpendiculaires, selon les souhaits, ce qui donne une souplesse bien plus importante pour l'agencement de bâtiments. On pourra par exemple prévoir au rez-de-chaussée, côte à côte un module garage, un module séjour et un module chambre, et devant le séjour et la chambre, dans l'autre sens, un module balcon. A l'étage on prévoira deux modules chambres au-dessus des modules séjour et chambre, soit dans le même sens, soit tourné de 90°, selon les souhaits. La cage d'escalier sera à une extrémité du séjour, et donnera sur un des modules chambre de l'étage, module dans lequel la chambre sera un peu plus petite. Deux modules de toiture inclinée seront disposés au-dessus des deux modules de l'étage, là encore dans le sens souhaité, raccordés par une tôle de raccordement pour assurer l'étanchéité entre les deux modules. En alternative, on peut aussi installer une toiture 4 pans, avec arêtiers entre les modules pour assurer l'étanchéité. Au-dessus du garage, on pourra prévoir une toiture terrasse végétalisée, ou alors accessible aux usagers, ou une combinaison des deux. Si on souhaite un toit double pente, une faîtière est disposée au sommet pour assurer l'étanchéité. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS1. Module (1) de bâtiment comprenant des parois latérales (2) sensiblement verticales, un dispositif d'assemblage supérieur et un dispositif d'assemblage inférieur, le dispositif d'assemblage supérieur étant configuré pour coopérer avec le dispositif d'assemblage inférieur d'un module (1) adjacent, de sorte que ledit module (1) adjacent peut être fixé au-dessus dudit module (1) de bâtiment, caractérisé en ce que les interfaces entre lesdits dispositifs d'assemblage supérieur et inférieur présentent une symétrie d'ordre 4 par rapport à un axe vertical, de sorte que ledit module (1) adjacent peut être fixé au-dessus dudit module (1) de bâtiment dans le même sens, ou tourné d'un angle de 90°, 180°, ou 270° par rapport audit module (1) de bâtiment autour dudit axe vertical. 2. Module (1) de bâtiment selon la revendication précédente, dans lequel les interfaces desdits éléments d'assemblage présentent la forme d'un carré dont on a coupé les zones d'angles. 3. Module (1) de bâtiment selon la revendication précédente, dans lequel les interfaces desdits éléments d'assemblage comportent des moyens de fixation situés dans lesdites zones d'angles, de préférence par une coupe à 45°. 4. Module (1) de bâtiment selon la revendication précédente, dans lequel lesdits moyens de fixation sont constitués de trois boulons dans chaque zone d'angle. 5. Module (1) de bâtiment selon l'une des revendications précédentes, comportant une équerre (16) destinée d'une part à maintenir entre eux les parois latérales (2) à des parois frontales (3), et à un sol (4), et/ou plafond (5), d'autre part à fixer entre eux deux modules (1). 6. Module (1) de bâtiment selon la revendication précédente, dans lequel ladite équerre (16) comporte une ferrure interne (18) et une ferrure externe (17) destinées à prendre en sandwich les extrémités des parois (2, 3) à assembler. 9 7. Module (1) de bâtiment selon la revendication précédente, dans lequel ladite ferrure externe (17) comporte des écrous (24) soudés à l'intérieur de ladite ferrure externe (17), de sorte que l'assemblage des parois (2, 3) est possible sans accès à l'extérieur de ladite ferrure externe (17). 8. Module (1) de bâtiment selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel ladite équerre (16) comporte un contreventement (19) muni de perçages destinés à recevoir des boulons verticaux (25) pour l'assemblage d'un module (1) au- dessus d'un autre, ou au-dessus d'une fondation (20). 9. Module (1) de bâtiment selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit élément d'assemblage supérieur est disposé en saillie au-dessus dudit module (1), et l'élément d'assemblage inférieur est disposé en creux sous ledit module (1), configuré pour recevoir l'élément d'assemblage supérieur en saillie du module (1) sur lequel il est destiné à se fixer, en vue de leur assemblage. 10. Bâtiment comportant une pluralité de modules (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un desdits modules (1) est fixé sur un autre desdits modules (1) qui lui est perpendiculaire.