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Système de panneaux chauffants électriques de plafond et procédé de mise en oeuvre
La présente invention concerne un système de panneaux chauffants électriques de plafond ou des installations similaires et un pro- cédé de mise en #uvre d'un tel système de panneaux chauffants.
On connaît un plafond chauffant composé d'une structure avec des rails, d'une ossature, installée selon une répartition déterminée et sur ces rails, on place des panneaux chauffants constitués par des pla- ques de matière isolante dont la face inférieure porte un film chauffant électrique. Ces plaques ont une largeur correspondant à l'intervalle entre deux rails de manière à pouvoir s'introduire par l'intervalle pour venir re- poser par le dessus sur les rails.
Après cette mise en place des panneaux isolants chauf- fants, on habille la face inférieure en fixant des panneaux de plâtre contre les rails.
Ce type d'installation présente l'inconvénient grave de faire intervenir deux corps de métier sur un chantier, l'électricien qui installe les rails et les panneaux isolants chauffants en faisant leur raccordement et l'installateur de panneaux qui ensuite fixe les panneaux sous les rails.
Outre le fait de faire intervenir deux corps de métier sur le chantier avec les délais d'exécution qui se cumulent, cela crée également un problème de responsabilité en cas de défaut.
La présente invention a pour but de remédier à ces incon- vénients et se propose de développer un système de panneaux chauffants dont la réalisation électrique puisse se faire en usine, quel que soit le ca- lepinage de surface et le calepinage thermique, facilitant l'installation et ne faisant intervenir qu'un corps de métier sur un chantier.
A cet effet, l'invention concerne un système du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'il comprend - une structure porteuse formée de rails fixés au gros #uvre et répartis à intervalles prédéfinis, et auxquels sont fixés les panneaux par en des- sous, - chaque panneau comprenant * une plaque de dimensions normalisées, * le dessus de la plaque est subdivisé en emplacements subsistant entre les bandes de surface réservées aux rails, par lesquels le panneau s'appuie contre le dessous des rails de la structure por- teuse,
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* chaque emplacement est muni d'au moins un tronçon de film chauffant occupant au moins une partie de l'emplacement, * chaque emplacement est recouvert d'une matière isolante au moins sur le dessus du tronçon de film chauffant.
La structure porteuse est fixée avec des rails prévus à des intervalles prédéfinis selon les règles de la construction, par exemple selon les prescriptions (DUT). Le panneau a lui-même une dimension corres- pondant exactement à la dimension normalisée d'un panneau de plâtre, actuellement de 120 x 240 centimètres.
L'ensemble du panneau est réalisé en usine, en tenant compte des besoins de chauffage ou des obstacles, c'est-à-dire des zones dans lesquelles le chauffage est inutile ou gênant comme par exemple à l'emplacement de cloisons sèches.
L'ensemble des connexions des différents films chauffants d'un panneau sont branchés en usine, et le panneau ne présente en sortie que des éléments de branchement. Le câblage électrique est installé au- dessus de la plaque sans avoir à traverser celle-ci ou à passer dans des saignées.
La mise en place d'un tel système de panneaux, après l'installation de la structure porteuse est extrêmement simple, puisqu'il suffit de visser par en dessous chaque panneau qui vient à cheval sur plusieurs rails.
En général, le panneau disposé transversalement par rap- port aux rails de sorte que chaque panneau comporte selon les dimen- sions actuellement fixées par l'intervalle entre les rails et les dimensions des panneaux, quatre emplacements.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les éléments de branchement électrique des tronçons de film chauffant de chaque emplacement sont prévus aux extrémités de chaque tronçon et les connexions électriques sont faites en commun près du bord d'un ou des deux côtés de la plaque de plâtre recevant les tronçons de film.
Suivant le cas, l'une des lignes d'alimentation passe le long du grand côté du panneau, légèrement en retrait, et l'autre ligne d'alimentation passe le long du bord homologue au-dessus de la plaque.
Comme pour des raisons de tenue mécanique, il n'est pas possible d'encastrer les câbles électriques dans la plaque au niveau du contact entre la plaque et la surface inférieure des rails, il est prévu selon
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une caractéristique avantageuse, que les rails comportent des empreintes transversales dans leurs faces tournées vers les panneaux.
Ces empreintes sont à l'intervalle de la dimension corres- pondante des panneaux pour former les passages de câble reliant les tronçons de film d'un panneau.
Comme la position des panneaux est définie de manière précise par rapport à l'emplacement des rails et que les lignes électriques de chaque panneau sont également positionnées de manière précise, on peut sans difficulté lors de la mise en place du panneau, introduire, le ou les câbles dans les empreintes correspondantes des rails sans que cela ne créer de surépaisseur. Les panneaux se vissent ainsi à plat contre les par- ties restantes des rails.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, au droit des futures cloisons sèches, la zone réservée d'un panneau ne comporte pas de film chauffant. Si cette zone n'est pas en bout d'emplacement de tron- çon chauffant sur le panneau, les deux tronçons de film chauffant prévus de part et d'autre de cette zone interdite, sont reliés électriquement de fa- çon que l'emplacement correspondant du panneau ne comporte qu'un seul branchement électrique.
Le passage des conducteurs électriques reliant les deux parties du tronçon de film chauffant ne présente aucune difficulté puisque ces fils ou câbles électriques sont placés au-dessus de la plaque et qu'à cet endroit, il n'y a pas de contact avec les rails de la structure porteuse.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, les pan- neaux sont de format rectangulaire et ils sont fixés aux rails de façon que leur grande longueur soit dirigée transversalement par rapport aux rails.
Les panneaux sont réalisés en usine en fonction du calepi- nage de surface et du calepinage thermique à obtenir. Cette réalisation en usine permet de réaliser les connexions électriques du panneau dans les conditions de sécurité et de qualité d'usine et non pas dans les conditions du chantier, d'autant plus que ces connexions sont faites par un person- nel spécialisé. Les différents branchements électriques peuvent également facilement être vérifiés à la fin de l'assemblage d'un panneau.
L'invention concerne également un procédé de mise en #u- vre d'un système de panneaux chauffants tel que décrit ci-dessus. Selon ce procédé, à partir du plan du local, on réalise un calepinage pour la mise en place des rails et des panneaux en tenant compte de la place des futures cloisons sèches et des besoins thermiques spécifiques de chaque
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surface élémentaire, correspondant éventuellement aux futures pièces du local après installation des cloisons sèches.
Les emplacements sont identifiés de même que les pan- neaux associés. Puis on réalise les panneaux en usine, y compris les branchements électriques entre les tronçons ou parties de tronçons de film chauffant. Le film chauffant est fabriqué en continu et il est découpé aux dimensions requises qui donnent les tronçons alors fixés sur le des- sus des plaques.
Après l'installation des rails et réalisation de l'ensemble des panneaux correspondant à un local, on installe les panneaux en les fixant sous les rails selon le calepinage prévu.
Après cette installation et après un éventuel premier chauffage pour éliminer des restes d'humidité, on peut réaliser les joints entre les panneaux.
Ainsi selon l'invention, un grand nombre de travaux d'installation et de connexion qui étaient traditionnellement effectués sur le chantier par deux corps de métier, sont maintenant faits en usine avec toutes les sécurités et qualité que permet un tel travail en usine. Cela dé- place également la charge de travail vers l'usine où le travail peut être ef- fectué dans de meilleures conditions que sur le chantier.
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en plan d'un exemple de panneau selon l'invention, - la figure 1A est une vue en coupe partielle du panneau de la figure 1, - la figure 1B est une vue en perspective de détail d'un rail avec une em- preinte de passage de câble, - la figure 2 est une vue en coupe schématique d'un premier exemple de panneau selon l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe schématique d'un second exemple de réalisation d'un panneau selon l'invention, - la figure 4 est une vue en plan d'un panneau selon l'invention avec une réservation locale, - la figure 5 est une vue d'un panneau selon l'invention avec une réser- vation correspondant au passage d'une cloison sèche, - la figure 6 est un plan de calepinage d'un local.
Selon la figure 1, l'invention concerne un système de pan- neaux chauffants électriques 1 destiné à être installé au plafond ou dans
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des conditions similaires d'un local. Ce système de panneaux se compose d'une structure porteuse constituée par des rails 2 représentés simple- ment par leur axe en pointillés. Ces rails sont fixés au plafond ou plus gé- néralement au gros #uvre pour recevoir les panneaux à la manière de faux plafonds traditionnels. Ces rails 2 sont répartis à un intervalle défini par des règles de construction. Actuellement cet intervalle est des 60 cen- timètres.
Dans les constructions neuves, la mise en place de cette os- sature de rails 2 se fait sans difficulté puisque les surfaces sont, en géné- ral, de dimensions normalisées, cohérentes avec les intervalles et les installations des rails de la structure porteuse.
Les panneaux 1 ont une dimension telle qu'ils chevauchent plusieurs rails 2 quel que soit le sens d'orientation suivant lequel les pan- neaux 1 sont installés. Toutefois suivant les règles actuelles, les panneaux 1 sont installés transversalement par rapport aux rails 2 de sorte que, te- nant compte des dimensions des panneaux qui ont une longueur de 2,40 m (pour une largeur de 1,20 m), chaque panneau se fixe à cinq rails 2, les petits côtés en extrémité venant à cheval sur une demi-largeur de rail.
Selon l'invention, les panneaux 1 sont fixés aux rails par le dessous.
Chaque panneau 1, de longueur L et de largeur 1, est formé d'une plaque notamment de plâtre de dimension normalisée L x 1 (240 x 120 cm).
Les plaques d'habillage et de support peuvent être des pla- ques de plâtre, d'aggloméré, de fibres, de copeaux ou autres plaques de ce type.
Le dessus de la plaque 11, c'est-à-dire le côté tourné vers le local, est subdivisé en emplacements 12,13, 14,15 séparés par des ban- des de surface 21,22, 23,24, 25, correspondant aux surfaces d'appui du panneau contre le dessous des rails 2. Les bandes 22,23, 24 ont une lar- geur correspondant à au moins à celle d'un rail 2 alors que les bandes d'extrémité 21,25 ne correspondent au plus qu'à une demi-largeur de rail.
Chaque emplacement 12,13, 14,15 reçoit un tronçon de film chauffant 31,32, 33,34 occupant une grande partie de la largeur 1 du panneau. Ces films chauffants sont coupés à partir d'une bande conti- nue pour recevoir les moyens de branchement puis ils sont fixés sur l'emplacement.
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Ainsi, le tronçon de film 31 de l'emplacement 12, comme tous les autres tronçons, se compose d'une bande de film neutre 310 et d'une surface active 311 occupée par la partie formant la résistance élec- trique. La bande active 311 arrive jusqu'aux extrémités.
Les branchements électriques 312,313 à l'extrémité droite du tronçon 31, sont reliés à un câble 4 électrique d'alimentation qui passe le long du grand côté 16 du panneau, légèrement en retrait du bord. Les différents tronçons de film 31, 33, 33, 34 sont branchés, de préférence, en parallèle 322,323 ; 332,333 ; 342,343 sur le câble 4. En extrémité de câble sur le panneau, il y a une ou deux boîtes de connexion 41,42 pour le branchement sur le réseau électrique ou sur les autres panneaux sui- vants le système de branchement utilisé.
La figure 1A est une soupe verticale d'un panneau montrant la disposition des rails 2, celle des tronçons 31,32, 33 et de la couche d'isolant formé de surfaces élémentaires 51,52, 53 associées à chaque emplacement de tronçon de film chauffant avec, le cas échéant, des élé- ments intermédiaires 61,62 recouvrant les rails. Les éléments d'isolant 51,52, 53 sont fixés au panneau de même que les tronçons de film alors que les éléments intermédiaires de bandes d'isolant 61,62 venant au- dessus des rails sont mis en place après l'installation des panneaux pour éviter les déperditions thermiques au niveau des rails 2.
La figure 1B montre par exemple dans la zone 1 de la fi- gure 1, l'empreinte transversale réalisée dans le fond 20 du rail 2 pour permettre le passage du câble 4 installé sur le dessus du bord de la pla- que 11et non pas de manière encastrée dans le panneau de plâtre, ce qui techniquement n'est pas possible étant donné la faible épaisseur de la plaque. Cela est particulièrement vrai dans le cas d'une plaque de plâtre à cause de sa structure formée d'ossature de plâtre avec du papier-carton recouvrant ces deux faces.
La figure 2 montre en coupe schématique la forme d'un premier mode de réalisation d'un panneau selon l'invention. Ce panneau se compose d'une plaque de plâtre 11recouverte aux différents emplace- ments par un tronçon de film chauffant 30 fixé sur le dessus de la pla- que 11par une couche de colle 80 et recevant sur le dessus, un voile de verre 8 collé au film chauffant par une couche de colle ou un cordon de colle 81 et surmonté lui-même un isolant 50 également fixé par une cou- che de colle 82.
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La figure 3 montre un autre mode de réalisation d'un pan- neau 11 composé également d'une plaque de plâtre 11, d'un tronçon de film chauffant 30 aux emplacements prévus ainsi qu'une couche d'isolant 50. Le film chauffant 30 est retenu plaqué contre le dessus de la plaque de plâtre 1 ' par des cornières 60 vissées à la plaque de plâtre 11 et la couche d'isolant est collée sur le dessus du tronçon 30 par de l'adhésif 83.
La figure 4 montre un panneau 1A selon l'invention dont la répartition des tronçons est différente de celle du panneau 1 de la figure 1.
En effet, le second emplacement ne comporte pas de tronçon 32 complet mais deux tronçons 324,325, laissant libre un intervalle 326 qui corres- pond par exemple à un point lumineux 90. Ces deux tronçons 324,325 sont avantageusement reliés électriquement par des conducteurs 43,44 représentés schématiquement, de manière que l'ensemble formé des deux parties de tronçon 324, 325 se connecte comme un tronçon complet sur le câble 4.
Les autres parties de ce panneau lA sont identiques à cel- les du panneau de la figure 1 et ne seront pas décrites.
La figure 5 montre une autre variante de panneau 1B.
Comme ce panneau qui vient à cheval sur une future cloison sèche 91, traversant tous les emplacements, les tronçons de film chauffant sont tous divisés en deux parties 314, 315 ; 324,325 ; 334,335 ; 344,345. Les deux parties de chaque tronçon sont reliées par des conducteurs électri- ques 43,44 analogues aux conducteurs du panneau 1A de la figure 4, de façon que le branchement de tous les tronçons composés de deux parties se fasse sur un câble commun passant le long du bord du panneau comme le câble 4 de la figure 1.
Les conducteurs 43,44 qui passent au-dessus de la pla- que 11et non pas sous celle-ci, ne gênent nullement la réalisation de la cloison sèche.
Cette réservation au droit de la cloison sèche est faite pour éviter que le film chauffant ne débite sans que la chaleur ne puisse s'évacuer par rayonnement du fait de la présence de la cloison sèche.
La mise en oeuvre du système de panneaux chauffants électriques selon l'invention se fait de manière simple. Les ensembles de panneaux destinés à un local sont fabriqués à partir du plan du local en tenant compte de la place des futures cloisons sèches et des besoins thermiques spécifiques à chaque partie du local, par exemple les sanitai-
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res ou encore en tenant compte de l'exposition de certaines parties du lo- cal.
A partir de ce plan, on réalise un calepinage pour la mise en place des rails et des panneaux. Les emplacements des panneaux et les panneaux eux-mêmes sont identifiés de manière précise pour que le po- seur qui reçoit les panneaux sache exactement quel panneau installer à quel endroit.
Cette identification précise est nécessaire dans la mesure où les panneaux sont différents, tous ne comportant pas des zones de film chauffant à tous leurs emplacements ou certains panneaux venant à che- val sur des cloisons sèches ou encore comportant des emplacements ré- servés, sans film chauffant, par exemple au-dessus d'un point lumineux ou plafonnier.
Les panneaux sont conçus en fonction de la puissance thermique qu'ils doivent fournir.
Les panneaux sont réalisés en usine en fonction des spécifi- cations ainsi définies. Le film chauffant est fourni en rouleaux d'une lon- gueur importante et les différents tronçons de film chauffant sont coupés à la longueur nécessaire pour chaque emplacement sur la plaque.
Les connexions électriques entre les tronçons et le câble d'alimentation du panneau sont également réalisées et vérifiées en usine et après cette mise en place des connexions électriques, les emplacements sont revêtus chacun d'une couche isolante.
Cette réalisation en usine est importante car elle permet un travail précis et le contrôle du travail exécuté, de sorte que pour la pause un seul corps de métier suffit.
L'installation se fait de manière simple en présentant les panneaux sous les rails de l'ossature une fois ceux-ci installés et par vis- sage des panneaux sur les rails on fixe l'ensemble.
Après la mise en place des panneaux il peut être intéressant de mettre l'installation sous tension pour en vérifier le fonctionnement et éventuellement sécher des parties humides avant de réaliser les joints en- tre les panneaux, une fois l'ensemble refroidi.
La figure 6 est un exemple de calepinage d'un local 100 composé de deux salles 101,102 qui seront séparées par une cloison 113 simplement tracée sur le plan. Cette cloison sera réalisée après la mise en place du plafond chauffant.
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Après l'installation de l'ossature formée des rails 104, on place les panneaux. Ceux-ci sont identifiés par un trait en pointillés lé- gers.
Les panneaux des différentes rangées sont décalés d'une demi-longueur de panneau, ce qui est souligné par les exemples de pan- neaux 105,106, 107 entourés d'un trait continu.
Tous les panneaux ne sont pas occupés par des zones de film chauffant, à tous les emplacements. Ainsi, la moitié de panneau 105 près du mur est libre. Il en est de même des panneaux chevauchés par la cloison 103 ou ceux occupés par un point lumineux tel qu'une rampe néon ou des spots 108, 109, 110.
Le schéma simplifié de la figure 6 n'indique pas les numé- ros d'identification des panneaux. Mais en pratique ces numéros sont portés sur le calepinage et sur les panneaux de manière à les identifier clairement pour le poseur.