FR2777071A1 - Multidirectional air distribution system integrated in floor of building and associated with a heated floor - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un système de distribution d'airThe present invention relates to an air distribution system
multidirectionnelmultidirectional
intégré dans le plancher d'un bâtiment, couplable à un plancher chauffant. integrated into the floor of a building, coupled to a heated floor.
On connaît déjà des systèmes de distribution d'air intégrés dans le plancher d'un bâtiment, ceux ci sont constitués de tubes noyés dans les chapes ou de panneaux comportant des canaux placés en sous face, ceux ci assurant la distribution de l'air. De tels dispositifs ne sont pas satisfaisants car ils conduisent d'une part à des déperditions thermiques et d'autre part à des pertes de charge importantes sur l'air, nécessitant alors des ventilateurs puissants. Ces systèmes existants conduisent en There are already known air distribution systems integrated into the floor of a building, these consist of tubes embedded in the screeds or of panels comprising channels placed on the underside, these ensuring the distribution of air. Such devices are not satisfactory because they lead on the one hand to heat losses and on the other hand to significant pressure drops on the air, thus requiring powerful fans. These existing systems lead in
outre dans certains cas à des risques importants de condensation sur le sol fini. in addition in certain cases to significant risks of condensation on the finished floor.
Les systèmes actuels ne sont pas adaptés pour être utilisés avec des chauffages par plancher chauffants électriques et ne permettent pas d'éviter le blocage thermique Current systems are not suitable for use with electric underfloor heating and do not prevent thermal blocking
des câbles chauffants lorsque par exemple un matelas est posé sur le sol. heating cables when, for example, a mattress is placed on the floor.
C'est d'une manière générale un but de l'invention de fournir un système de It is generally an object of the invention to provide a system of
distribution d'air ne présentant pas les défauts des installations connues. air distribution not having the faults of known installations.
C'est en particulier un but de l'invention de fournir des dalles isolantes préformées, réalisées en polystyrène expansé par exemple, comportant en partie supérieure des It is in particular an object of the invention to provide preformed insulating tiles, made of expanded polystyrene for example, comprising in the upper part
canaux de distribution d'air permettant à l'air de circuler dans toutes les directions. air distribution channels allowing air to circulate in all directions.
C'est encore un but de l'invention de fournir, au dessus de la dalle isolante, une plaque thermiquement conductrice destinée à servir de support de pose de câbles chauffants et de fond de coffrage à la chape ciment d'enrobage, cette conception permet d'empêcher la montée en température accidentelle et ainsi le blocage thermique des câbles chauffants, grâce à la fois à la plaque conductrice et à la It is also an object of the invention to provide, above the insulating slab, a thermally conductive plate intended to serve as a support for laying heating cables and as a formwork base for the cement screed, this design allows to prevent the accidental rise in temperature and thus the thermal blocking of the heating cables, thanks to both the conductive plate and the
circulation de l'air en sous face de celle ci. air circulation in front of it.
C'est encore un but de l'invention de fournir des bouches de soufflage placées en périphérie des pièces à ventiler et se trouvant en liaison avec les canaux de It is also an object of the invention to provide air outlets placed on the periphery of the rooms to be ventilated and being in connection with the channels of
distribution d'air des dalles isolantes. air distribution of insulating tiles.
C'est toujours un but de l'invention de fournir des dispositifs de raccordement assurant la liaison entre le réseau de gaines d'amenée d'air et les canaux de It is always an object of the invention to provide connection devices ensuring the connection between the network of air supply ducts and the channels of
distribution situés dans les dalles préformées. distribution located in preformed slabs.
L'intérêt du procédé permet en outre: - De limiter les pertes de charge sur le réseau de distribution d'air - De ne pas transmettre les bruits d'impact entre les étages du bâtiment The advantage of the process also makes it possible: - To limit pressure losses on the air distribution network - Not to transmit impact noise between the floors of the building
- D'éviter les risques de condensation d'eau dans les gaines. - Avoid the risk of water condensation in the ducts.
- De permettre le réglage des débits d'air à insuffler dans chaque pièce. - Allow the adjustment of the air flow rates to be blown into each room.
- De limiter la longueur des gaines d'air. - Limit the length of the air ducts.
- De filtrer et traiter thermiquement et hygrométriquement l'air a insuffler. - To filter and heat and hygrometrically treat the air to be blown.
- De réguler la température pièce par pièce par action d'un thermostat d'ambiance. - To regulate the temperature room by room by the action of a room thermostat.
L'invention sera bien comprise par la description qui suit faite à titre d'exemple et en The invention will be better understood from the following description given by way of example and in
référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est un schéma de principe d'une dalle isolante préformée de reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a block diagram of a preformed insulating slab of
l'installation selon l'invention.the installation according to the invention.
* La figure 2 représente la vue en coupe d'une dalle isolante préformée sur laquelle * Figure 2 shows the sectional view of a preformed insulating slab on which
est placée la plaque conductrice.the conductive plate is placed.
o0. La figure 3 représente la vue en coupe de l'assemblage de deux dalles isolantes. o0. Figure 3 shows the sectional view of the assembly of two insulating tiles.
À La figure 4 est la vue en coupe d'un plancher et d'un mur d'une construction In Figure 4 is the sectional view of a floor and a wall of a building
équipée de l'invention.equipped with the invention.
La figure 5 est un exemple de raccordement de l'invention au système de ventilation. Figure 5 is an example of connection of the invention to the ventilation system.
is * La figure 6 est la vue en plan d'une construction équipée de l'invention. is * Figure 6 is the plan view of a construction equipped with the invention.
À La figure 7 et la figure 8 sont des variantes de la figure 4 Une installation selon l'invention comporte un ensemble de dalles isolantes préformées figure 1. Ces dalles (P) sont favorablement réalisées en polystyrène expansé de dimension 1 m x 1 m et d'épaisseur 8 cm environ et comportent des canaux parallèles (101,102......10n) de largeur 3 cm et espacés de 7 à 10 cm. La dalle comporte dans l'autre sens des canaux parallèles (11, 112,... 1n) identiques aux précédents, leur croisement permettra à l'air de circuler dans toutes les directions. La forme des canaux et leur dimension pourra bien sûr être différente de celle représentée. Il est important de noter que la taille des canaux ne devra pas être trop importante en raison de la compressibilité nécessaire du matériau isolant constituant les dalles (P). En effet, il ne convient pas d'oublier que la masse de la chape en ciment, le poids des cloisons et la charge utile du plancher ne doivent pas déformer la dalle (P), car cela conduirait à des fissurations des cloisons. Dans les dimensions de l'exemple représenté, le report de charge s'effectue sur 70% de la surface de la dalle (P), ce qui permet d'utiliser un matériau isolant de compressibilité raisonnable. La résistance thermique de la dalle isolante sera bien sûr fonction de l'épaisseur de In FIG. 7 and FIG. 8 are variants of FIG. 4 An installation according to the invention comprises a set of preformed insulating slabs in FIG. 1. These slabs (P) are favorably made of expanded polystyrene of dimension 1 mx 1 m and d '' about 8 cm thick and have parallel channels (101,102 ...... 10n) 3 cm wide and 7 to 10 cm apart. The slab has in the other direction parallel channels (11, 112, ... 1n) identical to the previous ones, their crossing will allow air to circulate in all directions. The shape of the channels and their size may of course be different from that shown. It is important to note that the size of the channels should not be too large due to the necessary compressibility of the insulating material constituting the slabs (P). Indeed, it should not be forgotten that the mass of the cement screed, the weight of the partitions and the payload of the floor must not deform the slab (P), as this would lead to cracking of the partitions. In the dimensions of the example shown, the load transfer takes place over 70% of the surface of the slab (P), which makes it possible to use an insulating material of reasonable compressibility. The thermal resistance of the insulating slab will of course be a function of the thickness of
celle ci et de la nature du matériau la constituant. this and the nature of the material constituting it.
Une dalle isolante préformée d'une installation selon l'invention, figure 2, comporte une plaque conductrice (17), une feuille d'acier par exemple, posée sur la dalle isolante et recouvrant la totalité de la surface de la dalle isolante. Cette vue en coupe A preformed insulating slab of an installation according to the invention, FIG. 2, comprises a conductive plate (17), a sheet of steel for example, placed on the insulating slab and covering the entire surface of the insulating slab. This section view
permet de mieux apprécier la vision du réseau de canaux parallèles (l 11, 112,... 11n). allows to better appreciate the vision of the network of parallel channels (l 11, 112, ... 11n).
s Sur cette coupe est représenté par le trait pointillé (16), le fond des canaux transversaux (101, 102,... 10n), ceux ci traversent toute la largeur de la dalle, tout comme dans l'autre plan les canaux parallèles (111, 112....11 n). La dalle est parfaitement symétrique dans les deux plans perpendiculaires. La forme des canaux (101, 102,....10n) et (111, 112,...11n) permet de réaliser la dalle isolante soit par o0 moulage, soit par usinage. Sur l'un des côtés de la plaque, dans le sens longitudinal, est placé un tenon (14) qui permettra l'assemblage avec la mortaise(15) placée de l'autre côté d'une autre dalle. Dans le sens transversal (non représenté), on trouvera également d'un côté une mortaise identique à celle (15) et de l'autre côté un tenon identique à celui (14). La plaque (17), conductrice thermiquement, a également pour rôle de protéger mécaniquement la dalle (P). Sur cette plaque, dans une réalisation favorable, seront dessinés sur la face visible un quadrillage positionnant les canaux d'air situés dans la dalle, ceci afin de guider d'une part la pose du plancher chauffant et d'autre part de visualiser la continuité des canaux d'air (101, 102,... 10,) et (11, s On this section is represented by the dotted line (16), the bottom of the transverse channels (101, 102, ... 10n), these cross the entire width of the slab, just like in the other plane the parallel channels (111, 112 .... 11 n). The slab is perfectly symmetrical in the two perpendicular planes. The shape of the channels (101, 102, .... 10n) and (111, 112, ... 11n) allows the insulating slab to be produced either by molding or by machining. On one side of the plate, in the longitudinal direction, is placed a tenon (14) which will allow the assembly with the mortise (15) placed on the other side of another slab. In the transverse direction (not shown), there is also on one side a mortise identical to that (15) and on the other side a tenon identical to that (14). The plate (17), thermally conductive, also has the role of mechanically protecting the slab (P). On this plate, in a favorable embodiment, will be drawn on the visible face a grid positioning the air channels located in the slab, this in order to guide on the one hand the installation of the heated floor and on the other hand to visualize the continuity air channels (101, 102, ... 10,) and (11,
112,... 11n).112, ... 11n).
La figure 3 représente deux plaques (P1, P2)assemblées. Le tenon (14,) de la dalle (Pl) est en relation avec la mortaise (152) de la dalle (P2), ceci permet un excellent positionnement relatif des deux dalles. Les deux plaques (171, 172) se trouvent de ce fait côte à côte, on veillera à ce que les canaux (161, 162) soient en continuité ceci afin de permettre la circulation d'air d'une dalle à l'autre, il conviendra de faire de même dans l'autre sens de la dalle. La conception tenon mortaise permet de s'assurer que le quadrillage formé par l'ensemble des plaques assemblées dans la construction, sont en liaison aéraulique les unes avec les autres. Le quadrillage FIG. 3 represents two plates (P1, P2) assembled. The tenon (14,) of the slab (Pl) is in relation to the mortise (152) of the slab (P2), this allows excellent relative positioning of the two slabs. The two plates (171, 172) are therefore side by side, we will ensure that the channels (161, 162) are in continuity this to allow air circulation from one slab to another, the same should be done in the other direction of the slab. The mortise tenon design makes it possible to ensure that the grid formed by all of the plates assembled in the construction, are in aeraulic connection with each other. The grid
dessiné sur les plaques (17) permettra de s'en assurer de façon visuelle. drawn on the plates (17) will ensure this visually.
La figure 4 représente le procédé selon l'invention mis en oeuvre dans une FIG. 4 represents the method according to the invention implemented in a
construction. Les différentes dalles sont assemblées tel que décrit dans la figure 3. construction. The different slabs are assembled as described in Figure 3.
Des bouches de ventilation (20) sont encastrées dans le mur ou la cloison (26,27), ces bouches sont en liaison aéraulique avec les canaux d'air des dalles (P) par l'entrée (21). Cette entrée (21) sera par exemple en relation avec trois canaux de la dalle isolante afin de ne pas conduire à des sifflements. L'air va ainsi des dalles a la bouche (20) avant d'être insufflé dans le local traité. Les bouches (20) pourront avantageusement être munies d'un organe de réglage de débit (non représenté). La figure 4 montre également en coupe le plancher de la construction; les dalles (P1, P2) sont posées sur la dalle porteuse (28). Au dessus des plaques (17) sont fixés des s éléments chauffants (23) avantageusement constitués par des câbles électriques chauffants, mais pouvant aussi être réalisés au moyen de tubes véhiculant un fluide chauffant ou refroidissant. Dans la configuration avec câbles chauffants, les plaques (17) assurent en plus du rôle de fond de coffrage de la chape ciment (25), le rôle de répartiteur de chaleur grâce au côté conducteur thermique des plaques (17), ainsi que le rôle de dispositif anti blocage thermique des câbles chauffants (23). En effet, les câbles chauffants électriques émettent leur puissance même si un tapis ou pire, un matelas sont posés sur le sol (22) de la pièce chauffée; dans un tel cas les câbles chauffants montent en température et détruisent de ce fait l'isolant sur lequel ils sont habituellement posés. Dans la configuration de la présente invention, les plaques (17) thermiquement conductrices ainsi que la circulation de l'air dans les canaux des dalles (Pl, P2), empêchent toute montée en température des éléments chauffants (23) car la chaleur émise est transmise à l'air en circulation; ceci est ainsi une sécurité absolue pour la tenue de la construction et la durée de vie des éléments chauffants. La figure 5 est un exemple de raccordement de l'invention au système de ventilation de la construction. Dans l'exemple de cette figure, un système de ventilation à double flux est représenté; I'air neuf extérieur entre par la gaine (42) dans le caisson de traitement d'air (41), qui comporte un ventilateur qui va insuffler l'air traité dans la gaine (43) et la distribuer ensuite vers des répartiteurs (301, 302..,.30n) dont le rôle est de répartir l'air de façon homogène dans l'ensemble des canaux intégrés dans les dalles (P) du plancher pour l'insuffler dans les différentes pièces par l'intermédiaire des bouches de soufflage (201, 202,....,20.). Les répartiteurs (30) sont d'un côté en relation avec une gaine de préférence circulaire et de l'autre côté distribuent l'air à un ensemble de canaux. Dans une forme préférée, la dalle (P) en relation avec un répartiteur (30), sera évidée de quelques plots formés par les canaux, ceci afin de mieux répartir l'air; par exemple 4 plots pour la configuration définie avec un entraxe de 10 cm entre les canaux, ce qui correspondra à un évidement de 20 cm x 20 cm de la dalle (P) correspondante ce qui mettra en relation Ventilation vents (20) are embedded in the wall or partition (26,27), these vents are in aeraulic connection with the air channels of the slabs (P) through the entrance (21). This input (21) will for example be in relation to three channels of the insulating slab so as not to lead to whistling. The air thus goes from the slabs to the mouth (20) before being blown into the treated room. The mouths (20) may advantageously be provided with a flow adjustment member (not shown). Figure 4 also shows in section the construction floor; the slabs (P1, P2) are placed on the supporting slab (28). Above the plates (17) are fixed heating elements (23) advantageously constituted by electric heating cables, but which can also be produced by means of tubes conveying a heating or cooling fluid. In the configuration with heating cables, the plates (17) ensure, in addition to the role of formwork bottom of the cement screed (25), the role of heat distributor thanks to the thermal conductor side of the plates (17), as well as the role anti thermal blocking device of the heating cables (23). Indeed, electric heating cables emit their power even if a carpet or worse, a mattress are placed on the floor (22) of the heated room; in such a case, the heating cables rise in temperature and thereby destroy the insulation on which they are usually placed. In the configuration of the present invention, the thermally conductive plates (17) as well as the circulation of air in the channels of the slabs (Pl, P2), prevent any rise in temperature of the heating elements (23) because the heat emitted is transmitted to circulating air; this is thus absolute security for the behavior of the construction and the life of the heating elements. Figure 5 is an example of connection of the invention to the building ventilation system. In the example in this figure, a double flow ventilation system is shown; The outside fresh air enters through the duct (42) in the air treatment box (41), which includes a fan which will blow the treated air into the duct (43) and then distribute it to distributors (301 , 302 ..,. 30n) whose role is to distribute the air evenly across all the channels integrated in the slabs (P) of the floor to breathe it into the different rooms through the air outlets blowing (201, 202, ...., 20.). The distributors (30) are on one side in relation to a preferably circular duct and on the other side distribute the air to a set of channels. In a preferred form, the slab (P) in relation to a distributor (30), will be hollowed out with a few studs formed by the channels, this in order to better distribute the air; for example 4 studs for the defined configuration with a center distance of 10 cm between the channels, which will correspond to a 20 cm x 20 cm recess in the corresponding slab (P) which will put in relation
directe le répartiteur (30) avec 12 canaux de la dalle (P). direct distributor (30) with 12 channels of the slab (P).
Sur la figure 6, correspondant à la vue en plan d'un étage de construction, on aperçoit le quadrillage formé par les dalles (Pl, P2,... In Figure 6, corresponding to the plan view of a building floor, we can see the grid formed by the slabs (Pl, P2, ...
Pn), ainsi que les différentes bouches de soufflage (201, 202,...., 20n) réparties dans les différentes pièces en fonction des besoins propres à celles ci. L'air est distribué par les distributeurs (301, 302) puis circule dans les canaux multidirectionnels du plancher pour se diriger vers..DTD: les bouches (201, 202,...., 20.). Pn), as well as the different air outlets (201, 202, ...., 20n) distributed in the different rooms according to the specific needs of these. The air is distributed by the distributors (301, 302) then circulates in the multidirectional channels of the floor to go towards..DTD: the outlets (201, 202, ...., 20.).
Les figures 7 et 8 correspondent à des variantes de réalisation du système de distribution d'air selon l'invention. Dans ces configurations, les dalles sont remplacées par des profilés formant des canaux intérieurs multidirectionnels (504, 502...., 50n) ou (601, 602....., 60n) dans lesquels circulera l'air. Deux plaques rigides (53, 54) ou (63, 64) sont rendues solidaires par des plots (51, 512,...., 51.) ou (614, 612...., 61n) de section circulaire, dans cette dernière version, les plots (61) sont remplis par le ciment de la chape. Ces plaques sont posées sur des panneaux isolants (56) ou (66). Les câbles ou tubes chauffants (57) ou (67) sont posés is directement sur la plaque supérieure du profilé. De la même manière que sur la figure 4, des bouches (20) sont en liaison avec les canaux (504, 502,...., 50,.) ou (601, 602,...., 60n), afin de transmettre l'air vers les locaux à traiter. Les plaques (53, 54) ou (63, 64) sont réalisées en acier traité, en plastique, en ciment ou autre matériau rigide et suffisamment conducteur thermique. La distance entre les deux plaques du profilé sera de l'ordre de 2 cm seulement car la place occupée par les plots est beaucoup plus faible que dans le cas de la figure 4 compte tenu de la rigidité plus Figures 7 and 8 correspond to alternative embodiments of the air distribution system according to the invention. In these configurations, the tiles are replaced by profiles forming multidirectional interior channels (504, 502 ...., 50n) or (601, 602 ....., 60n) in which the air will circulate. Two rigid plates (53, 54) or (63, 64) are made integral by studs (51, 512, ...., 51.) or (614, 612 ...., 61n) of circular section, in in this latest version, the studs (61) are filled with the screed cement. These plates are placed on insulating panels (56) or (66). The heating cables or tubes (57) or (67) are placed directly on the upper plate of the profile. In the same way as in FIG. 4, mouths (20) are connected to the channels (504, 502, ...., 50 ,.) or (601, 602, ...., 60n), so to transmit the air to the premises to be treated. The plates (53, 54) or (63, 64) are made of treated steel, plastic, cement or other rigid material with sufficient thermal conductivity. The distance between the two plates of the profile will be of the order of only 2 cm because the space occupied by the studs is much smaller than in the case of FIG. 4 taking into account the more rigid
élevée du matériau utilisé.of the material used.
La présente invention est d'une manière générale applicable à tous les systèmes de distribution d'air dans les locaux. Il présente un côté modulable en permettant ultérieurement d'adjoindre des bouches de soufflage supplémentaires. Une application particulièrement intéressante est l'utilisation du procédé dans les The present invention is generally applicable to all air distribution systems in premises. It has a modular side allowing later to add additional air outlets. A particularly interesting application is the use of the process in
installations de ventilation à double flux. double flow ventilation systems.
L'invention a également une grande application dans les systèmes de chauffage par plancher rayonnant électrique ainsi que dans les systèmes de plancher chauffants et The invention also has wide application in electric radiant floor heating systems as well as in floor heating systems and
rafraîchissant hydrauliques.hydraulic refreshing.
D'une manière générale et non limitative, I'invention s'applique partout o des In general and without limitation, the invention applies everywhere o
difficultés existent pour assurer le passage des gaines de ventilation. difficulties exist in ensuring the passage of ventilation ducts.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9804226A FR2777071A1 (en) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | Multidirectional air distribution system integrated in floor of building and associated with a heated floor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9804226A FR2777071A1 (en) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | Multidirectional air distribution system integrated in floor of building and associated with a heated floor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2777071A1 true FR2777071A1 (en) | 1999-10-08 |
Family
ID=9524882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9804226A Withdrawn FR2777071A1 (en) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | Multidirectional air distribution system integrated in floor of building and associated with a heated floor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2777071A1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7240721B2 (en) | 2002-03-12 | 2007-07-10 | Hong Yan | Assembly and method of radiant/structural floor system |
| GB2443922A (en) * | 2006-11-16 | 2008-05-21 | Polypipe Building Products Ltd | A heating, cooling and ventilation system |
| ES2386174A1 (en) * | 2011-01-27 | 2012-08-10 | Universidad De Málaga | MODULAR STRUCTURES, INSTALLATION PROCEDURES AND RADIANT FLOORS WITH VENTILATION. |
| CZ306449B6 (en) * | 2015-12-18 | 2017-01-25 | České vysoké učenà technické v Praze, Kloknerův ústav | Bottom-vented prefabricated floor for the underfloor heating system |
| CN108895525A (en) * | 2018-06-02 | 2018-11-27 | 胡春荣 | A kind of floor heating fresh air heating system and floor heating plate body |
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-
1998
- 1998-04-06 FR FR9804226A patent/FR2777071A1/en not_active Withdrawn
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