Brevet FR3098228A1 — publié le 20210108

Description Titre de l'invention : Module de construction à ossature métallique et bâtiment comprenant un ou plusieurs modules de ce type Domaine technique [0001] Le domaine de l'invention est celui du bâtiment et de la construction. La présente invention concerne plus particulièrement le domaine des modules de construction modulaire. Art antérieur [0002] On connaît de nombreux systèmes de fabrication de construction modulaire mettant en oeuvre des ossatures bois ou des ossatures métalliques. [0003] Les techniques de construction modulaire sont souvent réservées à la construction de bâtiments présentant peu d'intérêt sur le plan de l'esthétique, et souvent inconfortables, tels que par exemple des bâtiments provisoires utilisés sur les chantiers à titre de bureau ou des bâtiments légers à usage de loisir (bungalow). [0004] Un inconvénient de ces techniques connues est donc qu'elles ne permettent pas de construire des bâtiments originaux sur le plan du design et ne répondent pas aux exigences actuelles en termes de confort et de fonctionnalités. On constate en outre que les bâtiments construits mettant en oeuvre ces techniques connues présentent une faible isolation phonique et thermique. [0005] En effet, dans ce type de bâtiments, le plancher est généralement formé d'une pluralité d'éléments de plancher de type panneau en appui direct sur les solives, ce qui nuit à l'isolation phonique de la structure. [0006] On constate en outre un pont thermique très important au niveau des zones d'éléments de plancher qui sont en contact direct avec les solives, ce qui nuit à l'isolation thermique de la structure. Objectifs de l'invention [0007] L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. [0008] Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir un système de construction permettant, à partir d'éléments, un montage simple, robuste et rapide d'une structure de bâtiment isolé, sur tout type de terrain. [0009] Un autre objectif de l'invention est de mettre en oeuvre une structure de bâtiment qui nécessite peu ou pas de finitions extérieures et intérieures, et réduit par conséquent la main d'oeuvre ct les coûts de réalisation. [0010] Encore un autre objectif de l'invention est de proposer une structure de bâtiment adaptée aux différents climats (résistante aux intempéries et notamment étanche à l'eau) et qui présente des propriétés thermiques et phoniques améliorées. 2 100111 Encore un objectif de l'invention est de fournir une telle technique qui soit fiable, et qui permettre d'élever un bâtiment d'aspect et de qualités sensiblement semblables à celles d'un bâtiment construit selon des techniques conventionnelles et/ou traditionnelles. Exposé de l'invention [0012] Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'un module préfabriqué de construction à usage d'habitation et/ou de bureau notamment, à ossature métallique, comprenant une ossature métallique, une enveloppe extérieure fixée à l'ossature, un plancher et une toiture. [0013] Selon l'invention, le plancher comprend au moins une couche d'isolation phonique. [0014] Ainsi, l'invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive d'un module à ossature métallique avec un plancher multicouches dans lequel est incorporée au moins une couche d'isolation phonique. [0015] Ceci permet de réaliser un bâtiment présentant des qualités d'isolation phonique convenables, notamment au regard de la transmission des bruits d'impact résultant de la vibration d'un plancher, qui est atténuée par la présence d'une couche isolante phoniquement disposée sous le revêtement dc soL [0016] Un avantage de cette technique de construction est qu'elle permet le montage en atelier d'éléments préfabriqués à l'abri des intempéries et nécessite peu de main d'oeuvre sur le chantier. En outre, la durée du chantier est réduite comparée au mode de construction classique. [0017] La présente invention propose ainsi une structure comprenant un plancher dont l'isolation thermique est améliorée, de façon simple, fiable et rapide à mettre en oeuvre. [0018] Une telle structure est en outre légère et aisément transportable. [0019] Elle peut être mise en oeuvre dans le cadre de la construction de bâtiments de bureaux, d'aires de services ou de repos, de chantiers ou de loisir. [0020] Selon une mise en oeuvre particulière de l'invention, ladite au moins une couche d'isolation phonique est composée de gypse et de cellulose compressés. [0021] De façon avantageuse, la toiture comprend un caisson de toiture solidarisé à l'ossature métallique. [0022] Selon un aspect particulier de l'invention, le caisson de toiture comprend des moyens porteurs d'un faux-plafond. [0023] Selon un aspect particulier de l'invention, le caisson de toiture comprend dans son volume intérieur un dispositif d'extraction d'air vicié. [0024] Avantageusement, le module comprend des moyens de levage amovibles. [0025] Préférentiellement, ladite au moins une couche d'isolation phonique présente une épaisseur comprise entre 20 et 40mm 3 100261 L'invention concerne, par ailleurs, un bâtiment comprenant au moins un module pré- fabriqué de construction tel que décrit précédemment. Présentation des figures [0027] D'autres buts, caractéristiques et avantages de la technique proposée apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles : [0028] [fig.11 est une vue éclatée d'un exemple de module de construction de l'invention; [0029] [fig.21 représente de façon schématique un bâtiment constitué d'un ensemble de modules de construction modulaire conformes à l'invention; [0030] [fig.31 est une vue en coupe d'un module au niveau du plancher et d'un mur; [0031] [fig.41 est une vue en coupe d'un module au niveau de la toiture et d'un mur. [0032] Description détaillée de modes de réalisation de l'invention [0033] La figure 1 est une vue éclatée d'un exemple de module de construction de l'invention. [0034] Ce module 10 est, dans cet exemple, en ossature métallique et à usage d'habitation. [0035] 11 est de forme sensiblement parallélépipédique rectangle et comprend six faces. [0036] 11 est constitué d'une ossature métallique comprenant des poteaux (montants) 11 verticaux réunis par des lisses (traverses) 12 horizontales hautes et basses. [0037] Les montants 11 sont reliés aux traverses 12 par vissage ou tout autre moyen approprié. [0038] Ce module 10 porte des plots 13 de fixation au sol, six dans l'exemple illustré. Le montage d'un tel module 10 requiert par conséquent un minimum de travaux de fondation [0039] On comprend aisément qu'une face de ce module 10 sert de plancher, qu'une autre face sert de toiture et que les quatre autres faces servent de murs présentant ou non des ouvertures fermées par des baies vitrées, par exemple. [0040] Comme on le verra par la suite, un tel module 10 présente un plancher de structure particulière, un caisson de toiture et une enveloppe extérieure fixée sur l'ossature. [0041] L'enveloppe extérieure est préférentiellement constituée de panneaux à ossature bois de largeur égale à 1m de large et venant affleurer avec le bord des faces de la structure qui présente dans cet exemple une longueur de 6m et une largeur de 3m. Les panneaux à ossature bois présentent une ou plusieurs couches d'isolant. [0042] Ce module 10 constitue un espace abrité de réception du public et peut être pourvu d'équipements. [0043] Si l'on se réfère à la Figure 2, on peut voir qu'il y est représenté un bâtiment 1 constitué d'un ensemble de modules 10, 20, 30 de construction modulaire selon la présente invention. [0044] Le bâtiment 1 est réalisé par l'assemblage des modules 10, 20, 30. Chaque module 10, 20, 30 de construction modulaire est de forme générale parallélépipédique rectangle et comprend donc six parois rectangulaires dont une toiture, un plancher et des parois latérales ou façades avant, arrière, gauche, et droite. [0045] Le bâtiment 1 représenté sur la Figure 2 comprend ainsi trois modules assemblés 10, 20, 30, dont un module central 20, un module avant 10 et un module arrière 30. Les trois modules 10, 20, 30 ont les mêmes dimensions, de telle sorte que les parois latérales accolées se recouvrent. [0046] L'espace obtenu est utilisable comme habitation, bureau, atelier,... [0047] TI est prévu des moyens pour fixer plusieurs modules entre eux, ce qui rend possible d'assembler très rapidement et très simplement un bâtiment. [0048] Le procédé de construction d'un tel bâtiment comprend les étapes consistant à fabriquer les unités ou modules de bâtiment sur un premier emplacement et à connecter celles-ci entre elles sur un second emplacement. [0049] Ainsi il est possible de fabriquer un bâtiment à partir d'un ou de plusieurs modules sur un site de construction relativement rapidement. [0050] Le bâtiment ainsi obtenu présente une performance acoustique d'isolation phonique au bruit d'impact améliorée par rapport à l'état de la technique, du fait notamment d'une structure de plancher particulière qui va maintenant être décrite. [0051] La figure 3 est une vue en coupe d'un module au niveau du plancher et d'un mur. [0052] Le plancher P est constitué d'une sous-face 101 en acier laqué (ou tôle bac acier), d'une plaque 102 en Téflon, de deux couches 103, 104 d'isolant superposées d'épaisseur égale à 100mm et 120mm respectivement, d'une couche pare vapeur 105, d'une dalle de plancher 106 de particules de bois OSB (dite support) d'épaisseur égale à 1811mi d'une couche isolante phoniquement 107 d'épaisseur comprise entre 20 et 4011mi et d'un revêtement de sol 108 d'épaisseur égale à 5mm orientée vers l'intérieur du module. [0053] 11 peut être prévu plusieurs sous-couches isolantes phoniquement. [0054] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la couche d'isolation phonique 107 est composée de panneaux juxtaposés bord à bord de gypse (plâtre) et de cellulose compressés, commercialisés sous le nom Fermacell (marque déposée). [0055] Ces panneaux présentent d'excellentes caractéristiques d'isolation acoustique et thermique en plus d'être perméables à la vapeur d'eau. En outre, ils présentent une haute résistance au feu. [0056] 11 peut s'agir plus généralement de plaques à base de fibres notamment synthétiques, végétales ou minérales. Chaque plaque peut être constituée de l'une de ces catégories de fibres ou encore résulter d'un mélange de fibres de différentes catégories, tel que par exemple un mélange de fibres végétales et synthétiques. [0057] La figure 4 est une vue en coupe d'un module au niveau de la toiture et d'un mur. [0058] Cette toiture comprend notamment un caisson de toiture CT qui est solidarisé à l'ossature du module 10 par le biais d'éléments de support portés par les lisses 12 hautes de l'ossature. [0059] Le caisson de toiture CT est constitué d'une membrane d'étanchéité 111 EPDM orientée vers l'extérieur sous laquelle est disposée une couche d'isolant 112 d'épaisseur égale à 80mm, et de deux dalles de particules de bois 113, 117 (dites OSB) d'épaisseur égale à 18 et 12mm respectivement entre lesquelles sont disposées deux couches d'isolant 114, 115 superposées d'épaisseur égale à 100mm et 120mm respectivement. Une couche parc vapeur 116 est disposée entre la dalle de particules de bois 117 et la couche d'isolant 115. [0060] De façon avantageuse, les conduits d'une ventilation mécanique contrôlée (VMC), ou extracteur d'air vicié, sont situés dans le caisson de toiture CT. [0061] Une ou plusieurs entrées d'air, un module d'aspiration et une ou plusieurs sorties d'air (non représentés) sont également intégrés dans le caisson de toiture CT. [0062] Par ailleurs, des moyens de levage amovibles sont prévus sur le module 10 au niveau des quatre angles supérieurs. Dans l'exemple de la figure 4, ceux-ci prennent la forme dune tige filetée 119 venant coopérer avec un filetage prévu dans la partie supérieure du module, la tige filetée 119 portant un anneau de levage 118. 6 REVENDICATIONS[Revendication 1] Module (10) préfabriqué de construction à usage d'habitation et/ou de bureau notamment, comprenant une ossature métallique, une enveloppe extérieure fixée à l'ossature, un plancher (P) et une toiture, caractérisé en ce que le plancher (P) comprend au moins une couche d'isolation phonique (107). [Revendication 2] Module (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une couche d'isolation phonique (107) est composée de gypse et de cellulose compressés. [Revendication 3] Module (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la toiture comprend un caisson de toiture (CT) solidarisé à l'ossature métallique. [Revendication 4] Module (10) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le caisson de toiture (CT) comprend des moyens porteurs d'un faux-plafond. [Revendication 5] Module (10) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le caisson de toiture (CT) comprend dans son volume intérieur un dispositif d'extraction d'air vicié. [Revendication 6] Module (10) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de levage (118, 119) amovibles. [Revendication 7] Module (10) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite au moins une couche d'isolation phonique (107) présente une épaisseur comprise entre 20 et 40mm [Revendication 8] Bâtiment (1) comprenant au moins un module (10) préfabriqué de construction selon l'une des revendications 1 à 7.