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PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES DE CHAUFFAGE PAR.TUBES -RAYONNANTS.
La présente invention est relative aux systèmes de chauffage par tubes rayonnants à circulation d'un fluide, tel que l'eau chaude ou la vapeur d'eau, les tubes en question étant logés dans les plafonds des lo- caux des bâtiments.
L'invention s'applique, en particulier, aux systèmes de chauf- fage par tubes rayonnants à, mettre en oeuvre dans des batiments où les plan- chers sont constitués par des hourdis constitués de poutres portantes écar- tées l'un de l'autre et supportant entre elles des dalles de plancher et des dalles de plafond, de manière à présenter la structure de caissons accolés l'un à l'autre.
Plus particulièrement encore, l'invention s'applique aux hour- dis du type précisé ci-dessus, dans lesquels les poutres portantes s'éten- dent parallèlement aux façades des batiments ceux-ci présentant avantageu- sement des ossatures terminales, qui supportent; aux différents étages des batiments, des hourdis présentant les caractéristiques énoncées ci-dessus.
La présente invention offre un certain nombre de solutions grâ- ce auxquelles il est possible d'adapter le système de chauffage par rayonne- ment aux conditions variables, notamment en ce qui concerne les dimensions des locaux, qui peuvent se présenter selon l'usage que l'on veut donner au bâtiment, celui-ci pouvant subir des modifications, rendues nécessaires par l'évolution des techniques. L'invention se prête à être mise en oeuvre, de manière avantageuse, notamment dans des bâtiments;, tels que hopitaux, caser- nes, bureaux., etc..,.;, dans lesquels on peut devoir modifier la disposition des locaux, par suite d'agrandissements, de transformations ou de change- ments nécessités par les développements de la technique.
Suivant l'invention, on fait supporter par les dalles de pla- fond, disposées entre deux poutres portantes d'un hourdis, tel que spécifié ci-dessus, au moins un tube de chauffage par rayonnement recourbé de façon à affecter sensiblement la forme d'une épingle à cheveux, celle-ci présen- tant deux branches s'étendant sensiblement dans une direction parallèle à
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celle des poutres portantes et aboutissant à une même extrémité du hourdis.
Dans le cas où le bâtiment auquel l'invention est appliquée comporte deux,ossatures portantes qui sont disposées aux deux extrémités du batiment et qui supportent, aux différents étages, des poutres portan- tes s'étendant parallèlement à la façade du batiment, on prévoit avanta- geusement, dans lesdites ossatures terminales, des gaines, dans lesquelles les extrémités des branches des tubes rayonnants sont raccordées aux conduits d'alimentation et de retour connectés à la chaudière ou dispositif équiva- lent producteur de fluide de chauffage. Dans les gaines en question peuvent être prévus, au voisinage des extrémités des branches des tubes rayonnants, des robinets ou dispositifs analogues permettant de régler l'alimentation en fluide de chauffage des tubes en question, voire même de couper cette alimentation, si cela s'avère nécessare.
Dans la suite du présent mémoire et dans-les revendications qui le terminent, on désignera sous l'appellation "épingles"., les tubes rayon- nants recourbés de façon à présenter la forme d'épingles à cheveux, dont les branches sont sensiblement parallèles entre elles.
Suivant une forme d'exécution particulièrement avantageuse de l'invention, on prévoit entre deux poutres portantes contigues de hourdis, au moins deux épingles, dont l'une aboutit par ses deux extrémités dans une gaine prévue dans une des ossatures terminales du batiment, tandis que l'au- tre aboutit également dans une gaine prévue dans l'autre ossature terminale du batiment. Ainsi, deux épingles, dirigées en sens opposés, sont prévues entre chaque paire de poutres portantes contigues.
Pour permettre un réglage aisé de la température régnant dans les différents locaux se trouvant sous un même hourdis, on a constaté - et ceci constitue une autre particularité importante de l'invention - qu'on a intérêt à faire varier la longueur des épingles dans les différents cais- sons formés par deux poutres portantes et les dalles de plancher et¯ de pla- fond qu'elles supportent. Ainsi, comme on le verra dans la suite du présent mémoire, il est avantageux de conférer à une des épingles aboutissant à une même extrémité du hourdis, une longueur qui diffère de celle de l'épingle contigue, aboutissant également à la même extrémité du hourdis, d'une frac- tion de la longueur de la plus longue épingle égale à l'inverse du nombre d'épingles aboutissant à une même extrémité du hourdis.
Quant au mode de montage des épingles, il peut se faire de plu- sieurs manières. Ainsi, les tubes rayonnants formant les épingles susdites peuvent être posés dans des gorges ménagées dans le haut des dalles de pla- fond. Dans ce cas, les épingles sont scellées dans les gorges en question par un coulis de ciment qui recouvre les dalles de plafond,, en forme de cha- pe, cette dernière chape étant avantageusement surmontée d'une couche d'un matériau thermiquement isolant.
Au lieu d'être posés dans des gorges ménagées à la partie su- périeure des dalles de plafond, les tubes de chauffage par rayonnement peu- vent aussi être suspendus, par des crochets, des étriers ou des dispositifs équivalents, dans des gorges pratiquées dans le bas des dalles de plafond.
Dans ce cas, les tubes peuvent être en contact avec des feuilles de métal déployé, constituant une base d'accrochage idéale pour le plafonnage et con- tribuant à augmenter l'effet rayonnant des tubes de chauffage. Par dessus la dalle de plafond, on prévoit, de préférence, dans ce cas, une chape en matière isolante. '
Enfin, les tubes de chauffage par rayonnement peuvent aussi être montés à une certaine distance des dalles de plafond, à l'intérieur des caissons formés par les poutres portantes et les dalles du hourdis.
La liai- son entre les tubes et les dalles de plafond, se fait, dans ce cas, par des organes diffuseurs qui, suivant une particularité de l'invention, peuvent être plus ou moins rapprochés l'un de l'autre dans des zones déterminées du hourdis, selon la température que l'on désire voir régner dans les locaux sousjacents.
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D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui re- présentent schématiquement et à titre d'exemples seulement quelques formes d'exécution de l'invention..
Dans ces dessins - la figure 1 est une vue schématique en plan d'un hourdis sup- porté par deux ossatures portantes terminales d'un batiment; - la figure 2' est, à plus grande échelle., une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1, d'une partie d'un hourdis, auquel l'invention- peut avantageusement être appliquée ; - la figure 3 illustre schématiquement une disposition des épin- gles dans un hourdis, tel que celui représenté à la figure 1 ; - les figures 4 et 5 montrent, en coupe transversale, deux modes de montage des tubes rayonnants dans les dalles de plafond d'un hourdis; - les figures 5a et 5b sont des vues de détail., montrant deux modes d'accrochage des tubes rayonnants dans une dalle de plafond; - les figures 6 et 7 montrent deux exemples de dispositions des cloisons intérieures d'un batiment;
-'la figure 8 illustre, de manière schématique, une autre dis- position des épingles dans un hourdis ; - les figures 9 et la)) sont à plus grande échelle,des vues il- lustrant le montage indiqué schématiquement à la figure 8; - la figure 11 est une coupe illustrant encore un autre mode de montage des tubes rayonnants dans un hourdis; - la figure 12 est une coupe suivant la ligne XII-XII de la fi- gure 11, et - la figure 13 représente' schématiquement une disposition par- ticulière des épingles, dont les longueurs varient dans les espaces sépa- rant les paires de poutres portantes du hourdis.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
A la figure 1, on a représenté schématiquement la structure d'un batiment, auquel l'invention peut être appliquée avec avantage. Ce batiment se compose de deux ossatures portantes terminales 1, dans lesquelles sont ménagées des gaines 2, destinées à recevoir les canalisations, de toutes sor- tes. Dans ces ossatures portantes sont placées , de préférence, les installa- tions fixes, telles que W.C., bains, douches, cuisines, ascenseurs, esca- liers, etc... 11 va de soi que si le batiment présente une grande longueur, on peut prévoir une ou plusieurs ossatures portantes intermédiaires.
Les ossatures portantes 1 supportent des hourdis désignés dans leur ensemble par la notation de référence 3, tandis que des colonnes 4 dé- limitent les espaces réservés aux fenêtres.
Comme le montre plus clairement la figure 2, le hourdis 3 se compose de poutres portantes 5, qui s'étendent parallèlement entre elles et supportent des dalles de plancher 6 et des dalles de plafond 7, de manière à former des caissons désignés par la notation de référence 8.
A la figure 3, on voit une disposition générale des tubes ra- yonnants, courbés de manière à former des épingles 9. Comme on le voit, les épingles en question présentent deux branches qui s'étendent dans une direc- tion sensiblement parallèle à celle des poutres portantes 5. Dans chaque intervalle entre deux poutres portantes contigues, on a prévu deux épin- gles 9, dont l'une aboutit à une gaine 2 prévue dans une des ossatures 1 et dont l'autre aboutit à une gaine 2 prévue dans l'autre ossature.
Il va de soi que si la distance entre les poutres portantes
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contigues 5 est plus élevée ou si les nécessités du chauffage l'exigent, on peut prévoir plusieurs épingles 9 disposées côte à côte-et aboutissant à une même ossature 1.
Au lieu de prévoir entre deux poutres portantes contiguès 5, une paire d'épingles opposées 9, on peut ne prévoir qu'une seule épingle s'étendant sensiblement sur toute la longueur desdites poutres portantes.
Chaque épingle 9 est, de préférence, commandée par un robinet permettant de régler le débit de fluide de chauffage circulant dans les épin- gles.
A la figure 4, le tube de chauffage par rayonnement formant une épingle 9 est posé dans des gorges 10 ménagées à la partie supérieure des dalles de plafond 7. Le contact entre les tubes9 et les dalles de pla- fond 7 est assuré par un coulis de ciment se terminant par une mince chape 11, surmontée elle-même par une chape 12, en un matériau thermiquement iso- lant . La couche 12 sert à éviter les déperditions de chaleur vers le haut dans les caissons 8.
Le système décrit en référence à la figure 4 peut présenter l'inconvénient de faire apparaître, à la jonction entre les poutres 5 et les dalles de plafond 7, des fissures qui marqueraient dans le plafonnage (non représenté) appliqué sur la surface inférieure du hourdis. Pour empê- cher l'apparition de ces fissures, on peut tendre sous le hourdis des feuil- les de métal déployé qui constituent, par ailleurs,de bons conducteurs et répartiteurs de la chaleur rayonnée par les tubes 9.
Au lieu d'être logés dans des gorges 10 ménagées dans le haut des dalles de plafond 7, on peut loger les tubes 9 dans des gorges similai- res 10 pratiquées dans la face inférieure des dalles 7, ainsi que l'indi- quent les figures 5, 5a et 5b. Dans ce cas, les tubes 9 sont suspendus par des étriers 13 (figure 5a) ou des crochets 14 (figure 5b).Un contact par- fait entre les tubes 9 et les dalles de plafond 7 est assuré par une pro- jection de ciment remplissant les gorges 10. Aux étriers 13 ou au crochets 14 suspendues des feuilles de métal déployé 15, sur lesquelles est appliqué un plafonnage (non représenté). Pour assurer un contact plus intime entre les tubes 9 et les feuilles de métal déployé 15, on peut les relier soit par des points de soudure, soit mieux encore par un cordon de soudure.
Lorsque les épingles 9 sont disposées de la manière indiquée à la figure 3, l'émission de chaleur par les épingles en question est uniforme sur toute la surface du hourdis. Si l'on considère, par exemple, que sous le hour- dis se trouvent trois locaux, dans lesquels une température de 20 doit régler, il est impossible de régler ultérieurement l'émission de chaleur, de façon à faire régner dans ces locaux, des températures différentes, par exemple, de 18,20 et 22 C respectivement.
Toutefois, le système décrit en référence à la figure 3,per- met de maintenir dans tous les locaux une température prédéterminée, même lorsqu'on fait varier les dimensions desdits locaux. Ainsi, si une dispo- sition de locaux, telle que celle illustrée à la figure 6, dans lesquels doit régner une température de 20 C, subit des modifications donnant lieu à l'obtention d'une disposition telle que représentée à la figure 7, la même température de 20 C sera maintenue dans les locaux, dont les dimen- sions ont été modifiées. Aux figures 6 et 7, les cloisons des locaux sont désignées par la notation de référence 16.
Aux figures 8, 9 et 10, on a représenté une autre disposition, dans laquelle on prévoit un serpentin 17 formé d'un tube de chauffage par rayonnement plusieurs fois recourbé sur lui-même. Chaque serpentin couvre une surface prédéterminée du hourdis. Les branches des serpentins 17 s'é- tendent, dans ce cas, perpendiculairement aux poutres portantes 5 du hour- dis.
La disposition des serpentins 17 peut avantageusement être telle que deux serpentins sont prévus sur la profondeur du batiment, tandis que cha- que serpentin est relié à son extrémité d'alimentation à un tube d'alimen- tation 18 logé dans une colonne verticale 4 et à son extrémité de retour à un tube de retour 19 logé dans la colonne verticale suivante 4-, une co-
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lonne verticale 4 sur deux servant de logement ou de support à un tube de retour 19 ou à un tube d'alimentation 18, comme le montre clairement la fi- gure 8.
Grâce à la disposition représentée à la figure 8, on peut faire varier la température régnant dans la surface couverte par un serpentin 17 et même supprimer le chauffage dans cette zone, en actionnant les robinets 2.
Aux figures 9 et 10, on a indiqué la manière dont les tubes 9 formant les serpentins 17 sont montés, dans le cas d'une disposition telle qu'illustrée à la figure 8. Les divers tronçons de tubes 9 formant des ser- pentins 17 sont logés dans des gorges 20 ménagées dans les semelles 21 des poutres portantes 5, ainsi que dans des gorges 10 pratiquées dans la face inférieure des dalles de plafond 7 supportées entre ces poutres 5. Comme dans la disposition illustrée à la figure 5, les tronçons de tubes sont main- tenus dans les gorges 20 et 10 par des crochets ou des étriers, auxquels sont suspendues des feuilles de métal déployé 15.
Aux figures 11 et 12, les tubes 9 sont montés dans les cais- sons 8 délimités par les poutres portantes adjacentes 5 et les dalles de plafond et de plancher 6 supportées entre ces poutres. Ces tubes 9 s'étendent dans une direction parallèle à celle des poutres portantes 5. La liaison en- tre les tubes 9 et les dalles de plafond 7 est réalisée à l'aide d'organes diffuseurs 22. Ceux-ci peuvent, comme le montre la figure 12, être placés à des distances variables l'un de -l'autre. Une chape 12 en matériau isolant se trouve au-dessus des tubes 9.
L'application du système illustré aux figures 11 et 12 est avan- tageuse, en ce sens qu'elle permet la libre dilatation des tubes 9 et permet, dès lors, d'employer un fluide de chauffage porté à plus haute température.
De plus, ce système offre la possibilité de faire varier l'émission calo- rifique des plafond, suivant les modifications apportées au cloisonnement -des locaux sousjacents et aux températures désirées dans ces locaux, en écar- tant ou en rapprochant, selon les besoins, les organes diffuseurs 22 l'un de l'autre.
En effet, pour garantir une efficacité totale du système, on place les organes diffuseurs 22 l'un contre l'autre, comme montré en A à la figure 12. Si l'on veut diminuer l'émission calorifique;, on écarte les- dits organes diffuseurs 22 dans la mesure vouluecomme montré en B et C à la figure 12. Enfin, on rendra l'émission calorifique presque nulle en ne plaçant aucun diffuseur entre les tubes 9 et les dalles de plafond 7.
Le métal des diffuseurs est traité de façon à obtenir la meil- leure transmission de chaleur vers le bas (c'est-à-dire vers la dalle à chauffer) et la perte la plus réduite vers le haut.
Ayant établi une installation pour un cloisonnement intérieur déterminé et pour des températures définies, qui peuvent être différentes dans les différents locaux, on peut, si un des éléments (cloisonnement et températures) ou les deux éléments venaient à varier, modifier l'écartement entre les organes diffuseurs 22, de façon à adopter l'installation aux nou- velles exigences. Le déplacement des diffuseurs peut se faire de toute ma- nière appropriée, soit en enlevant les dalles de planches 6, de manière à pouvoir accéder aux organes diffuseurs,, soit en agissant sur ceux-ci à par- tir de l'extrémité du'hourdis où aboutissent les poutres portantes 5.
Enfin à la figure 13, on a conféré aux épingles 9, disposées de la. manière indiquée aux figures 3, 4 et 5, des longueurs différentes, de façon à permettre un réglage de la température devant régner dans les locaux.
On a supposé à la figure 13, que le hourdis est divisé en six sections I, II, 111, IV, V et VI et que dans ces sections s'étendent six paires d'épingles 13. On remarquera aisément que la longueur de chaque épin- gle 13 diffère de celle de l'épinglevoisine, s'étendant dans le même sens, d'une fraction de la longueur de la plus longue épingle. Cette fraction est
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égale à l'inverse du nombre d'épingles aboutissant à une même extrémité du hourdis. Ainsi l'épingle 9' diffère en longueur de l'épingle voisine 9" d'un sixième de la longueur de la plus longue épingle.
Grâce à cette disposition, il est possible, en coupant l'ali- mentation des épingles de faire varier la température. Ainsi, si on consi- dère que les sections I et II déterminent la surface du plafond d'un local, on pourra faire varier la température de 1/12è, 2/12è de la température fi- xée, en coupant l'alimentation des épingles 9' et 9" respectivement. Si l'on coupe à la fois l'alimentation des épingles 9' et 9", on arrivera à diminer la température de 3/12è de la valeur fixée.
Il est évident que l'invention n'est pas strictement limitée aux formes d'exécution décrites ci-dessus et que bien des modifications peu- vent être apportées dans la disposition, la constitution et l'exécution des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet des revendications suivantes.
REVENDICATIONS.
1. Hourdis constitué de poutres portantes parallèles entre elles et supportant entre elles des dalles de plancher et des dalles de plafond, de manière à présenter la structure de caissons accolés., caractérisé en ce que les dalles de plafond disposées entre deux poutres portantes contigues supportent au moins un tube de chauffage par rayonnement recourbé de façon à former des épingles présentant deux branches sensiblement parallèles aux- dites poutres et aboutissant à une même extrémité du hourdis.