"Elément de bâtiment modulaire, monolithe, en caisson"
La présente invention concerne un élément de bâtiment, modulaire. monolithe. en caisson, dont la principale caractéristique est qu'il être produit en série par un procédé industriel.
Il y a plusieurs procédés et méthodes différents connus
pour fabrique?, à l'échelle industrielle, des éléments pour la formation de bâtiments,
On peut diviser les plus importants approximativement
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Les .éléments de tons ces systèmes, soit qu'ils fussent
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bâtiment. ne pouvaient pas satisfaire en même temps toutes les possibilités suivantes :
possibilité de fabrication industrielle de l'élément et de
routes ses parties',-
- possibilité d'être complètement fini à l'endroit de sa fabrication?
- possibilité d'être transporté et posé sur le lieu de son utilisation; .. possibilité d'être utilisé même simplement posé sur le terrain seul ou accouplé à d'autres modules;
- possibilité d'être monolithe et constitué par un seul matériau;
- possibilité d'offrir un isolement et une inertie thermiques et une insonorisation suffisantes pour une utilisation économique et confortable;
- possibilité de supporter les efforts statiques et dynamiques causés par son transport et son utilisation;
- possibilité de comprendre toutes les pièces ou les combinaisons de pièces pour les affectations les plus diverses;
possibilité d'être jumelé, superposé, et composé de n'importe quelle façon avec ou sans l'aide de moyens simples de coopération réciproque;
- possibilité de subir un assemblage rapide à l'endroit d'utilisation de tous les services techniques (électriques, hydrauliques, thermiques); <EMI ID=3.1> quelque moment que ce soit sans devoir subir aucun dommage'.
L'élément selon la présente invention satisfait toutes
<EMI ID=4.1> seule coulée toutes les parois verticales et au moins une paroi horizontale (plancher ou plafond) qui le composent . Soit les'parois verticales, -soit l'horizontale peuvent être dotées, avant la coulée, de tous les éléments techniques (fils électriques, tuyauterie hydraulique, boîtes pour interrupteurs, fiches), des parties fixes des encadrements des portes et des fenêtres en correspondance avec les ouvertures, et de tout ce qui est nécessaire, de sorte que, au moment du décoffrage, l'oeuvre soit finie, sauf la peinture et des éventuels revêtements.
La seconde paroi horizontale, terminant l'élément modulaire fondamental, peut être réalisée par continuation de la coulée, ou par coulée séparée et union successive avec les parois verticales. Dans ce dernier cas, on peut réaliser plusieurs genres de joint, divisés en deux familles fondamentales : à sec ou par coulée.
Les opérations de peinture, enfilage des conducteurs électriques, collage d'éventuels revêtements.et toutes les autres opérations de finissage, peuvent être faites en usine, avec un avantage évident en ce qui concerne les facteurs économiques et qualitatifs.
Cette possibilité est due au fait que l'enveloppe est absolument complète en toutes ses parties, structurales ou non, à la fin des opérations de fabrication faites en usine. Lesdites opérations sont très simplifiées, par rapport auxtechnologies connues, à cause de l'élimination des joints entre les parties planes (fabrication à panneaux), de la possibilité d'obtenir,
au moyen d'une coulée simultanée, toutes les parois verticales, intérieures et extérieures (même quand l'élément est formé par
<EMI ID=5.1> Seulement à titre d'exemple, on indiquera quelques- ' uns des équipements qu'on peut utiliser pour obtenir ce qui a
été décrit par rapport au procédé de fabrication industrielle ou préfabrication.
Ils peuvent être répartis comme suit a) coffrages pour la formation des vides correspondants à la pièce ou aux pièces intérieures; b) coffrages pour la délimitation des faces extérieures verticales; c) plan horizontal,pour la délimitation de la face inférieure non obtenue par la première coulée.
- Les coffrages dont question au point a) peuvent aussi être fixes et monolithes.
Dans ce cas, le décoffrage de la coulée devra être fait avec des précautions particulières.
- Les coffrages dont question au point b) seront éloignés de la coulée, par translation horizontale ou par rabattement.
- Le plan de support de la coulée de la seconde paroi horizontale peut être formé par le sol ou plancher même du local de travail, opportunément traité, délimité par des bords de retenue de la coulée assimilables aux bords utilisés pour la formation de tous les panneaux plans préfabriqués.
Les dimensions linéaires, superficielles et volumétriques de l'élément modulaire ont été déterminées après de longues études et expériences et l'on a résolu le problème de proportionner toutes les exigences susdites de poids, structure, résistance, transport, industrialisation, etc. et de plus les exigences de répartition et de composition suivantes :
A) toutes Ion pièces nécessaires pour un mode de vie moderne et rationnel doivent être contenues aisément dans le module fondamental ?
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culier ou des dimensions spéciales doivent être insérées dans <EMI ID=7.1>
inutilisée ; <EMI ID=8.1> mettre la création d'une véritable maison , conçue rationnellamant dans les proportions des et. leur liaison et dégagement; D) les faces et les volumes d'un module fondamental. doivent présenter des proportions valables esthétiquement et cette caractéristique doit être remplie soit par élément modulaire isolé soit par l'ensemble de plusieurs éléments; E) ces faces et ces volumes, bien qu'ils soient fixés par le procédé industrialisé, doivent offrir une souplesse de composition suffisante pour proportionner les éléments à l'échelle humaine et pour leur intégration dans le plupart des milieux ambiants préexistants.
Le schéma fondamental des études, raisonnements et choix qui sont à la base de l'invention, est résumé ci-après.
En ce qui concerne les caractéristiques de répartition dont question aux points A) et B), les données suivantes sont considérées comme prioritaires.
Chambre avec un grand lit - Une dimension minimale est 3,50 m
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variable entre 3,20 m (grand lit + tables de nuit et passage)
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ouvertures pour portes et fenêtres.
Chambre à deux lits - Les parois n'ont pas des mesures fixes, à condition que la forme de la pièce permette de recevoir deux lits séparés, une armoire et une table. La superficie minima est un peu
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r
Pour des raisons d'hamonie et de bonne utilisation, une pièce trop étroite et longue doit être évitée. Par conséquent une variation entre 2,70 x 4,50 m et 3,50 x 3,50 m est admissible.
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conseiller. Une variation entre 2,30 x 2,50 m et 2,80 x 2,80 est admissible.
Cuisine-office - L'organisation industrielle conseille l'usage
des monoblocs d'installation qui comprennent les connexions et raccords pour tous les équipements hydrauliques, électriques, à gaz. etc. sur une seule paroi.
Il est donc nécessaire d'avoir une paroi d'au moins
3,50 m (évier à deux cuves et égouttoir de 1,20 m - cuisinière avec four de 0,60 m - réfrigérateur de 0,70 m + plan de travail de
1,20 m ou à' sa place une machine à laver de 0,60 m et une machine
à laver la vaisselle de 0,60 m).
L'autre dimension est libre, mais est une conséquence
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relatif 4,00 m = superficie totale minimale.13,50 ni <2> Une variation entre le rectangle 3,50 x 3,90 m et- le carré 3,65 x 3,65 m est admise.
Kitchenette (sans place pour manger) - La paroi équipée est encore une obligation, et de plus une paroi meublée et les places perdues
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tures des portes et fenêtres 0,50 ni <2> = superficie totale minimale 8,00 m , donc un rectangle de 3,50 x 2,25 m ou plus grand.
Salon ou salle de séjour et à manger - Celle-ci est la pièce la plus variable, car ses dimensions sont fonction du nombre des pièces composantes de l'appartement. Elle peut varier entre 15 et 40 m<2> ou plus, en fonction de l'affectation et du nombre des personnes qui l'utilisent.
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plus court que 3,50 m pour une bonne utilisation de la place.
Salle de bains - Celle-ci doit être munie de baignoire, lavabo, water-closet et bidet. En recourant à l'industrialisation et par conséquent au monobloc d'installation, il faut que toutes les installations sanitaires soient adossées à la paroi équipée,
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1,45 - 1,50 m si la baignoire est placée longitudinalement par rapport à ladite paroi, ou avec une longueur de 2,50 m et une largeur de 1,60 - 1,65 m si la baignoire est arrangée perpendiculairement à celle-ci.
La première solution a été choisie pour des habitation. jusqu'à quatre lits, la dernière pour des habitations avec plus de quatre lits, pour pouvoir ajouter un deuxième lavabo sur la
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Les différentes dimensions ainsi déterminées permettent
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jouent un rôle dans la composition d'une habitation.
Cette dimension a donc été choisie pour la largeur intérieure du module fondamental, car elle a été exactement considérée optimale, sauf quelques approximations.
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structure, résistance, isolement,etc.et avec la possibilité de résultant avec toutes les exigences de poids,/ à l'intérieur du
module, le plus grand nombre de combinaisons des pièces utiles.
Ure longueur intérieure de 5, 80, m environ a été choisie et répond très bien à toutes les exigences susdites.
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Les figures de 1 a 15 sont des vues en plan de modes
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térieur d'un élément modulaire selon l'invention.
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modes d'exécution préférés des habitations obtenues en utilisant un ou plusieurs éléments modulaires selon l'invention, combinés ensemble.
En se référant aux dessins annexés, un élément de bâtiment modulaire selon l'invention, ayant les dimensions modulaires susdites, peut comprendre, sans grands compromis :
1) la salle de bains avec installations sanitaires alignées et la cuisine-office, de sorte que le monobloc d'installation est doublement utilisé? ou
2) la salle de bains avec baignoire arrangée transversalement et la cuisine-office; ou
3) une chambre avec un grand lit et une chambre à un lit; ou
4) deux chambres à deux lits; ou
5) une chambre avec un grand lit et l'entrée; ou
6) une chambre à un lit avec la salle de bains de service et cuisine,de sorte que le monobloc d'installation est doublement utilisé; ou
7) une salle à manger et de séjour pour des petits appartements; ou
8) une salle à manger pour des grands appartements; ou
9) un salon pour des grands appartements; ou
10) une cuisine - office, une salle de bains complète et une toilette; ou
11) une entrée, une salle de bains et une chambre à un lit; ou
12) une chambre qui est salle à manger, séjour et cuisine ensemble; ou
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<EMI ID=27.1> <EMI ID=28.1>
adoptées sont le résultat d'une série complexe et complète de choix.
La formation d'un(- u-nité d'habitation se composant
de plusieurs modules, grâce au système selon l'invention, est plutôt un simple rapprochement d'éléments préfabriqué? qu'un
vrai montage, avec des temps et modes d'installation très réduits.
Pour augmenter le nombre des combinaisons possibles des éléments modulaires, on a prévu des éléments plans horizontaux
de jonction. On a évité l'usage d'éléments plans verticaux, car ils auraient modifié les principes qui animent ce système, en requérant des fondations appropriées; un grand nombre de connexions électriques et raccords hydrauliques, coulées de matériaux de scellement, joints en vue, etc,
Au contraire, il est clair que tout élément plan horizontal quelconque, à condition qu'il soit contenu sur son périmètre par les éléments modulaires selon l'invention, étend les combinaisons possibles sans modifier les principes de l'invention. En fait, son installation est effectuée par simple superposition
et n'exige pas des fondations, connexions et raccords, joints, et scellements. '
Les figures 16A et 15M des dessins annexés donnent une démonstration claire de la souplesse de composition et répartition garantie par les proportions choisies.
L'élément modulaire fondamental ainsi déterminé répond aux principes de proportion et d'esthétique. Le fait que le rapport <EMI ID=29.1>
de la section dorée est une explication et une vérification de ce fait établi. Sous cet aspect aussi, un examen des dessins annexés
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t ions.
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ments, des joints de tout genre et avec un grand nombre de combinaisons possibles, peuvent mettre les nécessités industrielles de normalisation en rapport avec celles, tout aussi importantes d'une intégration naturelle, facile, non forcée et artificielle, dans le milieu géographique et humain d'utilisation. L'unité et l'ensemble des modules peut subir une quantité de variations non fondamentales en mesure de changer profondément leur physionomie sans invalider le système.
Quelques variations sont mentionnées ci.-après :
possibilité'd'arranger à discrétion les positions et les dimensions des ouvertures, c'est-à-dire des vides et des pleins ? possibilité de revêtements avec enduits, marbres, pierres naturelles, briques, céramiques, etc.: possibilité de prévoir encadrements
et châssis de bois, fer, aluminium, obscurcissement au moyen de persiennes, jalousies, stores à lamelles, etc.; possibilité de couvertures planes et inclinées, par exemple tuiles, profilés, bardeaux.
La structure en caisson et ses proportions doivent aussi être choisies selon les efforts que l'élément modulaire doit supporter. Ces efforts sont de nature statique en fonction de son utilisation et dynamique en fonction des actions sismiques et du transport auquel l'élément est soumis avant de trouver son siège et aussi par la suite si, comme il est parfaitement possible, sa disposition est changée.
Comme les efforts dynamiques dus au transport ont plusieurs directions, les porportions de longueur et largeur
des parties planes formant l'élément déterminent de manière significative les caractéristiques de résistance da l'élément même.
L'élément de bâtiment modulaire, monolithe, en caisson comme déterminé par les dessins annexés, a prouvé par des essais
et expériences particulièrement sévères qu'il est indiqué pour supporter tous les efforts susdits.
L'élément peut être assimilé à une structure tridimensionnelle indéformable indépendante des liens avec le sol et par conséquent déterminée statiquement : les parois horizontales et verticales remplissent la fonction de parois de raidissement
et de contreventement si les forces agissant sur l'élément sont parallèles au plan dans lequel ces parois sont situées, et de plaque encastrée aux bords si les forces agissent normalement
au plan susdit. Ce dernier cas a lieu lorsque le moyen de transport effectue une forte décélération.
L'exigence que les parois verticales aussi doivent absorber des efforts normaux à leur plan, impose de ne pas dépasser le rapport hauteur/longueur de la paroi de 1,6, en le maintenant le plus proche possible de 1.
Les caractéristiques, proportions et dimensions de l'élément résultant des dessins annexés sont par conséquent liées intimement à la détermination exacte effectuée soit par les calculs soit par les essais des efforts que l'élément devra supporter, non pas tant pendant l'utilisation, qu'en fonction du transport et de l'installation.
Les calculs et les essais effectués sur modèles (à l'échelle réelle ou réduite) de l'élément modulaire fondamental
<EMI ID=32.1> posants des armatures en fer, de sorte que leur formation par procédé industriel est facilités.
Ladite armature est étudiée en manière à pouvoir être
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crochets de levage et les fers d'armature complémentaires ainsi que tous les dispositifs techniques précités.
Cette cage peut être mise dans.les coffrages sans devoir effectuer d'autres travaux à l'intérieur des coffrages. Par conséquent, le temps mort entre le décoffrage d'un élément
et la coulée suivante est très réduit, avec un avantage pour la productivité des équipements et donc pour l'économie du produit.
Etant donné que ces éléments sont étudiés pour le transport même sur des parcours de centaines de kilomètres, le facteur poids intervient avec beaucoup d'importance, et d-ans ce cas aussi des raisons techniques et économiques interviennent
et contribuent à déterminer le choix.
Les raisons techniques sont celles imposées par le
code de la route, le tracé des routes à parcourir (ponts, chaussées, sol du chantier) et la portée des appareils de levage employés pour l'installation des éléments.
Les raisons économiques sont celles déduites du coût d'a-chat et de parcours du véhicule, de la possibilité ou non de parcourir la majeure partie du réseau routier, de l'économie
et de la mobilité routière du moyen de levage pour l'installation.
L' ensemble des exigences déterminées par l'utilisation prévue pour l'élément et par les obligations et nécessités du transport (dimensions maximales admises, poids par essieu, terrains non préparés à parcourir pour arriver à destination, économie du moyen mécanique pour son transport, levage et installation) ont permis de déterminer le poids de l'élément modulaire fondamental entre 15 et 18 tonnes.
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gences esthétiques d'harmonie de l'élément, aussi bien isole qu'uni à d'autres; beaucoup d'exigences complexes de composition et répartition déjà citées; exigences industrielles de pouvoir fabriquer les éléments avec des procédés et équipements industriels, comme décrit auparavant; et les exigences économiques
de pouvoir effectuer une production économique par procèdes industriels .
La caractéristique principale de la présente invention est le fait d'avoir atteint un résultat qui en définitive est approprié pour permettre la coexistence de toutes les exigences et caractéristiques précitées, qui sont le plus souvent opposées entre elles.
L'isolement thermique et acoustique est une des qualités
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En général un bon isolement thermique s'identifie avec un bon isolement acoustique; le standard minimum recherché, déterminé et obtenu est celui d'une protection thermique appropriée, c'est-àdire un bon isolement des pièces vis-à-vis des sautes soudaines de la température extérieure et un isolement capable de limiter la dispersion des calories débitées par l'installation de chauffage en hiver ou des frigories des conditionneurs d'air en été.
Pour amener ce genre de bâtiments le plus près possible
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d'isolement qui est supérieur à celui donné par un mur dcuble de briques pleines et perforées-, avec interstice et une épaisseur totale de 3 Sera, ce qui est l'isolement traditionnel des bâtiments pour habitation.
Le coefficient de transmission de la chaleur adopté pour les parois intérieures est de 1 calorie/mètre carré/heure
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Un des matériaux les plus appropriés et économiques pour obtenir un poids réduit, unisolement élevé et en même temps des qualités suffisantes de résistance aux efforts soit statiques soit dynamiques est le béton armé allégé moyennant l'emploi d'additifs inertes naturels ou artificiels, solides ou poreux. Néanmoins, l'emploi d'autres matériaux, disponibles sur le marché et qui répondent aux exigences précitées, n'est pas exclu.
De la description qui précède, il est clair que l'élément modulaire selon l'invention offre des perfectionnements nouveaux et utiles et permet la formation, aussi bien seul que combiné, d'un très grand nombre de types d'habitations.
Les caractéristiques dimensionnelles, technologiques,
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trielle, la possibilité d'être transporté, de cet élément modulaire, qui pourraient être considérées comme connues si prises séparément, acquièrent une caractéristique d'originalité et
de très grande utilité dans leur combinaison industrielle, grâce au long effort inventif de recherche, qui a permis de fondre et
de coordonner ces caractéristiques, en éliminant leurs oppositions' jusqu'à présent non résolues.
L'utilité de l'invention vient de la possibilité de production industrielle et de transport de l'élément modulaire fondamental, car la production fortement industrialisée permet
une réduction considérable des coûts et une amélioration remarquable de la qualité par rapport aux procédés artisanaux ou insuffisamment industrialisés qui sont employés aujourd'hui
pour la production de ces types de bâtiments.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1 . Elément de bâtiment modulaire, monolithe, en caisson ayant des caractéristiques et proportions déterminées telles qu'il peut être employé soit comme unité autonome, soit comme partie répétée d'un bâtiment, en formant une pièce ou une combinaison de pièces pour toute utilisation, caractérisé en ce que toutes les parois verticales et au moins une paroi horizontale de l'élément sont obtenues par une seule coulée, permettant
son emploi même simplement posé sur le sol et en ce que l'élément a une dimension modulaire fixe avec une largeur intérieure" de
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