Brevet FR3084381A1 — publié le 20200131

Module préfabriqué pour un bâtiment et procédé de construction La présente invention concerne un module préfabriqué, un bâtiment, ainsi qu'un procédé de construction d'un tel bâtiment. L'invention se rapporte au domaine de la construction de bâtiments, de préférence de bâtiment d'habitation, comprenant au moins un module préfabriqué, de préférence sur un site de construction non viabilisé, c'est-à-dire non raccordé aux réseaux d'eau, d'électricité, de gaz, de téléphone et/ou d'assainissement, ou dans une situation d'urgence. On peut souhaiter construire un bâtiment, de préférence d'habitation, individuel ou collectif, sur un site géographiquement isolé, par exemple un site naturel ou désertique, ou pour le moins non raccordé aux infrastructures de viabilisation. Dans cette situation, il peut s'avérer que la construction d'infrastructures de viabilisation représente un lourd investissement financier, nécessite des autorisations administratives difficiles à obtenir, et/ou ait un impact écologique et/ou esthétique non souhaitable sur l'environnement. On peut aussi souhaiter construire un bâtiment après une catastrophe naturelle, ou suite à un déplacement de population. Dans ce cas, il peut s'avérer nécessaire de construire un bâtiment d'habitation alors que les infrastructures de viabilisation ont été détruites ou ne sont plus fonctionnelles, ou alors que l'urgence nécessite que le bâtiment d'habitation soit construit rapidement, que le site de construction soit doté ou non d'infrastructures de viabilisation. Même dans ces situations particulières, il existe un besoin de prévoir que le bâtiment d'habitation soit équipé d'installations techniques fournissant un certain niveau de confort à ses habitants, à savoir, notamment, des sanitaires, une douche et une cuisine, tout en autorisant, en fonction du besoin, une personnalisation de l'espace de vie d'un bâtiment à l'autre, l'espace de vie incluant par exemple une ou plusieurs chambres, un salon, un bureau, etc. Toutefois, la construction d'un tel bâtiment, généralement effectuée à l'unité et de façon personnalisée, peut s'avérer particulièrement onéreuse et nécessiter un temps de conception élevé. De plus, la construction du bâtiment peut conduire à une dégradation de l'environnement du site de construction, qui peut s'avérer non souhaitable, notamment si le site de construction doit être préservé pour des raisons écologiques. Dans une situation d'isolement géographique ou dans une situation où les ressources naturelles sont limitées, ou font l'objet de restrictions, l'acheminement de matériel et de main d'oeuvre pour la construction peut s'avérer difficile et coûteux, tout comme le contrôle de 2 la qualité de la construction, notamment pour les lots techniques tels que l'électricité, la plomberie et l'étanchéité. Notamment dans le cas où le bâtiment doit être construit sur un site où les ressources sont limitées, ou sur un site non viabilisé, la répartition de l'espace de vie peut 5 manquer d'optimisation pour les installations techniques, par exemple les installations de distribution d'eau, d'énergie électrique, d'évacuation d'eaux usées ou de chauffage, ce qui peut entraîner un manque d'efficacité ou de rendement de ces installations technique, ainsi que la réduction de l'espace de vie du bâtiment. C'est pour résoudre les inconvénients de l'art antérieur et répondre à ces 10 problèmes techniques, que l'invention propose un nouveau module préfabriqué, facilitant et accélérant la construction du bâtiment, tout en fournissant à ce bâtiment, avec une efficacité énergétique élevée et une maintenance facilitée, un niveau de confort remarquable. L'invention a pour objet un module préfabriqué, conçu pour être intégré d'un seul 15 tenant à un bâtiment, le module préfabriqué comprenant, d'un seul tenant : un compartiment de douche, qui comprend une douche, ainsi qu'une première ouverture d'accès par une personne, mettant en communication le compartiment de douche directement avec l'extérieur du module préfabriqué ; un compartiment de toilettes, qui comprend un siège de toilettes, ainsi qu'une 20 deuxième ouverture d'accès par une personne, mettant en communication le compartiment de toilettes directement avec l'extérieur du module préfabriqué, le compartiment de douche et le compartiment de toilettes étant agencés longitudinalement à l'opposé l'un de l'autre du module préfabriqué ; un compartiment de cuisine, qui comprend un évier, un appareil de cuisson, ainsi 25 qu'une troisième ouverture d'accès par une personne, mettant en communication le compartiment de cuisine directement avec l'extérieur du module préfabriqué ; un compartiment technique, qui comprend : o une réserve d'eau domestique et un chauffe-eau, alimentant la douche et l'évier en eau domestique ; 30 G une réserve d'énergie, alimentant l'appareil de cuisson et le chauffe-eau en énergie ; o une quatrième ouverture d'accès par une personne, mettant en communication le compartiment technique directement avec l'extérieur du module préfabriqué ; 35 le compartiment de cuisine et le compartiment technique étant agencés entre le compartiment de douche et le compartiment de toilettes, le compartiment de cuisine et le 3 compartiment technique étant transversalement à l'opposé l'un de l'autre du module préfabriqué. Grâce à l'invention, le module préfabriqué embarque d'un seul tenant tout ou l'essentiel des parties techniques du bâtiment, selon un agencement optimisé pour la 5 maintenance et pour l'efficacité énergétique. L'agencement particulier des compartiments fait que le module préfabriqué est très compact pour être transporté tel quel et livré sur le site de construction. L'agencement particulier des compartiments dans le module préfabriqué permet de concentrer en un même lieu du bâtiment, une fois construit, l'essentiel ou la totalité des installations techniques du bâtiment, visant à assurer le 10 niveau de confort de l'occupant. Le seul compartiment technique du module préfabriqué dessert à la fois les compartiments de douche, de toilettes et de cuisine qui lui sont attenant, ce qui optimise l'espace et concentre les opérations de maintenance en un même lieu. Cet agencement optimise en premier lieu la distribution d'eau domestique et d'énergie de puissance aux compartiments de douche, de toilettes et/ou de cuisine, 15 chaque réseau traversant avantageusement une seule cloison pour atteindre le compartiment concerné depuis le compartiment technique. Cet agencement optimise les éventuels raccordements du bâtiment à des infrastructures de viabilisation, qui peuvent être effectués en un même endroit, à savoir le compartiment technique, même a posteriori de la construction du bâtiment, la quatrième ouverture d'accès pouvant avantageusement 20 déboucher à l'extérieur du bâtiment. Les compartiments de douche, de cuisine et de toilettes donnent sur face opposée du module préfabriqué, de façon à être accessibles depuis l'intérieur du bâtiment, lorsque le module préfabriqué y est intégré. Pour des modes de réalisation préférentiels de l'invention, où le module préfabriqué est mis en oeuvre pour la construction d'un bâtiment partiellement ou 25 totalement autonome, c'est-à-dire partiellement raccordé, ou non raccordé, à des infrastructures de viabilisation, l'essentiel ou tous les moyens de production et/ou de stockage d'énergie et de ressources du bâtiment autonome, ainsi que le traitement des eaux usées, est embarqué sur le module préfabriqué, ce qui facilite et standardise la construction du bâtiment autonome. La réserve d'eau domestique permet au bâtiment 30 d'être fonctionnel, en particulier pour la douche et l'évier, au moins pendant un certain temps d'utilisation, sans être raccordé à un réseau de distribution d'eau. La réserve d'énergie de puissance permet au bâtiment d'avoir de l'eau chaude et un appareil de cuisson fonctionnel, voire, avantageusement, d'avoir un réseau électrique fonctionnel, au moins pour une certaine durée d'utilisation, sans que le bâtiment ne soit raccordé au 35 réseau électrique, de gaz ou similaire. 4 La simple intégration de ce module préfabriqué au bâtiment, par exemple un bâtiment d'habitation, fournit tout le confort nécessaire à ses futurs occupants, à savoir au moins une douche, un sanitaire et une cuisine. Les compartiments de douche, de toilettes, de cuisine et le compartiment technique étant un point commun à tout bâtiment, 5 notamment d'habitation, différents bâtiments peuvent être conçus et construits autour d'un module préfabriqué respectif, conforme au module préfabriqué de l'invention, ce qui permet une standardisation des bâtiments construits, en vue de réduire leur coût. En particulier, il est seulement nécessaire de concevoir l'espace de vie autour du module préfabriqué, sans se soucier, à chaque bâtiment, de concevoir à nouveau la partie 10 technique du bâtiment, embarquée dans le module préfabriqué. Le module préfabriqué pouvant être intégré d'un seul tenant, c'est-à-dire de façon préassemblée, REVENDICATIONS1.- Module préfabriqué (3), conçu pour être intégré d'un seul tenant à un bâtiment (1), le module préfabriqué (3) comprenant, d'un seul tenant : - un compartiment de douche (31), qui comprend une douche (51), ainsi qu'une première ouverture d'accès (41) par une personne, mettant en communication le compartiment de douche (31) directement avec l'extérieur du module préfabriqué (3) ; - un compartiment de toilettes (32), qui comprend un siège de toilettes (98), ainsi qu'une deuxième ouverture d'accès (42) par une personne, mettant en communication le compartiment de toilettes (32) directement avec l'extérieur du module préfabriqué (3), le compartiment de douche (31) et le compartiment de toilettes (32) étant agencés longitudinalement à l'opposé l'un de l'autre du module préfabriqué (3) ; - un compartiment de cuisine (33), qui comprend un évier (67), un appareil de cuisson (75), ainsi qu'une troisième ouverture d'accès (43) par une personne, mettant en communication le compartiment de cuisine (33) directement avec l'extérieur du module préfabriqué (3) ; un compartiment technique (34), qui comprend : o une réserve d'eau domestique (61) et un chauffe-eau (62), alimentant la douche (51) et l'évier (67) en eau domestique ; o une réserve d'énergie (87, 90, 91, 97), alimentant l'appareil de cuisson (75) et le chauffe-eau (62) en énergie ; o une quatrième ouverture d'accès (44) par une personne, mettant en communication le compartiment technique (34) directement avec l'extérieur du module préfabriqué (3) ; le compartiment de cuisine (33) et le compartiment technique (34) étant agencés entre le compartiment de douche (31) et le compartiment de toilettes (32), le compartiment de cuisine (33) et le compartiment technique (34) étant transversalement à l'opposé l'un de l'autre du module préfabriqué (3). 2.- Module préfabriqué (3) selon la revendication 1, où : le module préfabriqué (3) comprend des façades (9A, 11A, 12A, 30) qui délimitent extérieurement le module préfabriqué (3), dont : o une première façade longitudinale (30) et une deuxième façade longitudinale (9A) opposées, et 24 o une première façade transversale (11A) et une deuxième façade transversale (12A) opposées, qui relient chacune la première façade longitudinale (30) à la deuxième façade longitudinale (9A) ; le compartiment de douche (31) est délimité par la première façade transversale 5 (11A) et par les deux façades longitudinales (9A, 30), la première ouverture d'accès (41) étant ménagée au travers de la première façade longitudinale (30) ; le compartiment de toilettes (32) est délimité par la deuxième façade transversale (12A) et par les deux façades longitudinales (9A, 30), la deuxième ouverture d'accès (42) étant ménagée au travers de la première façade longitudinale (30) ; 10 le compartiment de cuisine (33) est délimité par la première façade longitudinale (30), la troisième ouverture d'accès (43) étant ménagée au travers de la première façade longitudinale (30) ; et le compartiment technique (34) est délimité par la deuxième façade longitudinale (9A), la quatrième ouverture d'accès (44) étant ménagée au travers de la deuxième 15 façade longitudinale (9A). 3.- Module préfabriqué (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, où le module préfabriqué (3) comprend une cloison interne longitudinale (38) qui sépare le compartiment de cuisine (33) du compartiment technique (34), la 20 cloison interne longitudinale (38) comprenant au moins un panneau amovible (46, 47, 48, 49) pour accéder au compartiment technique (34) depuis le compartiment de cuisine (33). 4.- Module préfabriqué (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, où : 25 l'appareil de cuisson (75) et le chauffe-eau (62) sont conçus pour fonctionner à l'aide de combustible, par exemple un combustible fluidique tel que du gaz ; et la réserve d'énergie (87, 90, 91, 97) comprend une réserve de combustible (87), alimentant l'appareil de cuisson (75) et le chauffe-eau (62) en combustible. 30 5.- Module préfabriqué (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, où le compartiment technique (34) comprend : une réserve d'eau grise (63), alimentée en eau grise par la douche (51) et l'évier (67) ; et un appareil d'épuration (65), pour générer de l'eau domestique par épuration de l'eau 35 grise provenant de ladite réserve d'eau grise (63), l'appareil d'épuration (65) 25 alimentant la réserve d'eau domestique (61) avec l'eau domestique issue de l'épuration de l'eau grise. 6.- Module préfabriqué (3) selon la revendication 5, où : 5 le module préfabriqué (3) comprend au moins une réserve d'eau extérieure (80, 81), ainsi qu'au moins un collecteur d'eau extérieure (82, 83) alimentant la réserve d'eau extérieure (80, 81) en eau extérieure ; et l'appareil d'épuration (65) génère de l'eau domestique par épuration de l'eau extérieure provenant de la réserve d'eau extérieure (80, 81), l'appareil d'épuration 10 (65) alimentant la réserve d'eau domestique (61) avec l'eau domestique issue de l'épuration de l'eau extérieure. 7.- Module préfabriqué (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, où : 15 la réserve d'énergie (87, 90, 91, 97) comprend : o une réserve d'électricité (90, 91), o un connecteur électrique de recharge (92), pour connecter la réserve d'électricité (90, 91) à une source d'électricité (93) externe, et ainsi recharger la réserve d'électricité (90, 91) en énergie électrique, et 20 o un connecteur électrique d'alimentation (94), pour connecter la réserve d'électricité (90, 91) à un réseau électrique domestique du bâtiment (1), le connecteur électrique d'alimentation (94) étant alimenté avec de l'énergie électrique stockée dans la réserve d'électricité (90, 91) ; et le compartiment technique (34) comprend un générateur électrique (96) rechargeant 25 la réserve d'électricité (90, 91). 8.- Module préfabriqué (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, où le module préfabriqué (3) comprend une toilette sèche (69, 95, 98, 99), comprenant le siège de toilettes (98). 30 9.- Bâtiment (1), comprenant un module préfabriqué (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10.- Bâtiment (1) selon la revendication 9, où le module préfabriqué (3) est 35 conforme à la revendication 2 et où : - la première façade longitudinale (30) forme : 26 o une première cloison intérieure (30A) du bâtiment (1), au travers de laquelle la première ouverture d'accès (41) est ménagée, la première cloison intérieure (30A) délimitant le compartiment de douche (31), et o une deuxième cloison intérieure (30B) du bâtiment (1), au travers de laquelle la 5 deuxième ouverture d'accès (42) est ménagée, la deuxième cloison intérieure (30B) délimitant le compartiment de toilettes (32) ; et la deuxième façade longitudinale (9A) forme au moins une partie d'un mur d'enveloppe (9) du bâtiment (1), au travers duquel la quatrième ouverture d'accès (44) est ménagée. 10 11.- Procédé de construction d'un bâtiment (1) conforme à l'une quelconque des revendications 9 ou 10, où le procédé de construction comprend une étape d'intégration du module préfabriqué (3) au bâtiment (1), alors que : le module préfabriqué (3) est d'un seul tenant, 15 le siège de toilettes (98) est déjà installé dans le compartiment de toilettes (32), la douche (51) est déjà installée dans le compartiment de douche (31), l'évier (67) et l'appareil de cuisson (75) sont déjà installés dans le compartiment de cuisine (33), la réserve d'eau domestique (61) et le chauffe-eau (62) sont déjà installés dans le 20 compartiment technique (34) et alimentent la douche (51) et l'évier (67) en eau domestique, et la réserve d'énergie (87, 90, 91, 97) est déjà installée dans le compartiment technique (34) et alimente l'appareil de cuisson (75) et le chauffe-eau (62) en énergie. 25