WO2009101203A1 - Structure composite de construction modulaire - Google Patents

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WO2009101203A1
WO2009101203A1 PCT/EP2009/051800 EP2009051800W WO2009101203A1 WO 2009101203 A1 WO2009101203 A1 WO 2009101203A1 EP 2009051800 W EP2009051800 W EP 2009051800W WO 2009101203 A1 WO2009101203 A1 WO 2009101203A1
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wall
construction system
walls
spacers
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PCT/EP2009/051800
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English (en)
Inventor
Patrick Van Horenbeeck
Original Assignee
Patrick Van Horenbeeck
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • E04B2/02—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls built-up from layers of building elements
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    • E04B2002/0202—Details of connections
    • E04B2002/0204—Non-undercut connections, e.g. tongue and groove connections
    • E04B2002/0208—Non-undercut connections, e.g. tongue and groove connections of trapezoidal shape
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    • E04B2/02—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls built-up from layers of building elements
    • E04B2002/0202—Details of connections
    • E04B2002/0243—Separate connectors or inserts, e.g. pegs, pins or keys
    • E04B2002/0252—Dovetail keys

Definitions

  • the invention relates to a modular construction system for the production of walls comprising composite construction elements intended to be arranged substantially horizontally next to one another and substantially vertically adjacent to one another.
  • Each element comprises two outer and inner longitudinal walls parallel to one another.
  • the walls of each element are separated by perpendicular spacers and form with the latter cavities or cavities for filling with for example thermal and / or acoustic insulation.
  • the invention also relates to another modular construction system for the production of walls comprising composite construction elements consisting of a single wall without spacer.
  • the invention also relates to any type of wall comprising at least one part made of glulam. It can be residential walls such as external walls, load-bearing walls, internal partitions. The invention can also be used for the construction of ponds, saunas, noise barriers, etc. Introduction
  • the user of such constructions wishes to live there comfortably and in healthy and economic conditions.
  • he seeks to reduce construction costs by assembling his own home from prefabricated modular elements.
  • he wants to be able to plan the assembly of the technical installations (electricity, heating, water, etc.) independently of the realization of the structural work.
  • this assembly must be able to be done in an orderly manner.
  • Such modular constructions are known, for example, that disclosed in patent application US 2007/0028558 A1.
  • a system comprising modular wooden structural elements each consisting of two superimposed blocks attached to thinner and longer side elements than the blocks, these lateral elements being inserted between two wall-forming elements.
  • the blocks also have in their center vertical perforations allowing the insertion of a securing rod through different superimposed structural elements.
  • the rods make it possible to clamp together the modular structural elements stacked one above the other on the height of the wall.
  • the modular structural elements are juxtaposed by being bonded by mortise and tenon. The space between the wall elements is able to receive a filling element and / or technical installations.
  • Such a construction system uses complex structural elements comprising many parts, which does not imply either economic prefabrication or quick and efficient simple assembly of the modules.
  • the walls seem too thin to guarantee a foolproof stability.
  • the system does not particularly protect the construction against moisture and settlement.
  • sleeves are not planned.
  • EP 0 744 507 B1 also relates to blocks for modular construction. These blocks fit into each other longitudinally and vertically. They also have in their upper part cruciform central projections adapted to fit into corresponding recesses of the adjacent superimposed block, which gives them good resistance to transverse forces. Intermediate voids may be filled with insulation and / or occupied by technical installations.
  • EP 0 894 170 B1 is an improvement of the previous invention in the sense of a simpler building block but less robust and allowing the insertion of a larger amount of insulation.
  • the blocks comprise spacers perpendicular to the longitudinal axis of the block and sufficiently spaced to form between them large cavities.
  • the spacers of adjacent superposed blocks are joined together only by low section projections providing less resistance to transverse forces.
  • Patent EP 1 511 906 B1 relates to wooden building elements having a similar appearance to the previous case but supposed to meet higher requirements in particular in terms of stability, thermal insulation, insulation against humidity and weather resistance.
  • the spacers of each modular element are bonded to the longitudinal walls by dovetail.
  • the spacers of adjacent superposed modular elements are secured in pairs by a metal part applied to one of their lateral faces.
  • These measures increase the resistance of the elements to transverse and longitudinal thrust forces.
  • a vapor barrier is inserted into the inner wall of the modular element to prevent the diffusion of moisture from the insulation.
  • inside the hollow spaces between the spacers on the other hand devices are inserted into the outer wall to promote the evacuation of moisture to the outside. These measures therefore prevent the accumulation of moisture in the insulation and thus protect the modular element against its microbiological or chemical decomposition and against the swelling of wood.
  • joints are placed between the walls of adjacent modular elements.
  • a first drawback is that this space is obtained at the expense of insulation.
  • the space in question also requires the development of partition walls which must if necessary be reinforced to withstand the pressure of the loose insulation. Then, the assembly of the technical installations may be disordered because they can not be separated by means of individual technical sheaths.
  • the object of the invention is to provide a modular construction system does not have the disadvantages of the state of the art mentioned above and meets the requirements of the market.
  • An object of the invention is a modular building system for producing walls comprising composite elements of modular construction. These elements are intended to be arranged substantially horizontally next to each other and substantially vertically next to each other. Each of them includes:
  • spacers separating these two walls and perpendicular to them, arranged at intervals, connected to the walls and forming with the latter hollow spaces for filling,
  • At least their inner wall consists of a laminated structure glued in at least three layers.
  • the glulam consists in particular of slats of wood first dried, sorted and planed, then glued together under high pressure. This method gives the laminated structural elements of the system according to the invention multiple advantages such as that of lightness, high mechanical strength, high dimensional stability, very good resistance to temperature variations and humidity, low thermal conductivity and good acoustic qualities.
  • the glulam mentioned in the invention comprises a load-bearing intermediate layer having a high compressive strength (and therefore a compressive strength) and a high dimensional stability with respect to moisture. This avoids, for example, subsidence in the structure resulting in jamming of doors or windows.
  • the aforementioned filling can have several functions (thermal and / or acoustic insulation, mechanical reinforcement etc.) or possibly contain only air. It can also be mixed; that is, containing several substances with different functions.
  • the various adjacent elements are bonded to each other by the interposition of seals.
  • the composite element of modular construction can be a block or a panel of variable height, width and length.
  • the length of the elements can reach up to 18 m.
  • the width of the element (which constitutes the thickness of the wall) can be chosen as a function of the desired insulating effect, that is to say of the heat transfer coefficient "k".
  • the outer layer of the outer wall of a composite member has on its underside a drip-groove and the outer layer of the outer wall of the underlying element has on its upper face a chamfer (water rejection). These two devices cooperate to evacuate rainwater by runoff.
  • the spacers of the composite elements have the same structure that at least the wall and occupy substantially the entire cross section of the hollow space of these elements. This measure increases the stability of the elements.
  • the layers located on either side of the intermediate layer of the spacers preferably have horizontally oriented fibers while the intermediate layer has vertically oriented fibers.
  • This combination of cross-fiber layers has proved to be particularly stable during testing.
  • the horizontal fiber layers may consist of wood species or agglomerates or other materials (composites, recycled, cellular concrete, etc.), which may be identical or different.
  • the spacers of vertically adjacent composite elements are preferably aligned relative to each other and bonded together by tenon and mortise.
  • the spacers of the various composite elements are advantageously bonded to the walls by dovetails.
  • This interlocking mode of connection makes it possible to more securely secure the inner and outer walls of one and the same element, particularly in the case of horizontal traction on the element.
  • the longitudinal outer and inner walls of elements horizontally or vertically adjacent are preferably bonded to each other by tenon and mortise or groove and tongue.
  • the outer and inner longitudinal walls of adjacent elements are advantageously connected to one another horizontally by dovetails.
  • This connection mode is particularly safe especially in case of horizontal traction on an assembly of juxtaposed composite elements.
  • the dovetail connection is advantageously effected by means of butterflies, the butterflies of the outer wall being shifted outwards, which prevents a return of water towards the inside of the elements and therefore, if appropriate, humidification of wood and insulation.
  • the inner and outer layers of the outer wall and the inner wall of the elements advantageously consist of wood species or agglomerates or other materials (composites, recycled, cellular concrete). etc.) any identical or different. This allows a great flexibility of use.
  • the inner and outer layers of each wall have horizontally oriented fibers while the intermediate layer has vertically oriented fibers.
  • This combination of cross-fiber layers has proved to be particularly stable during testing.
  • the horizontal fiber layers may consist of wood species, agglomerates or other materials (composites, recycled, cellular concrete, etc.), which may be identical or different.
  • the intermediate wall-carrying layer which resists compacting and has a high dimensional stability with respect to moisture is advantageously OSB, Oriented Strand Board abbreviated or other agglomerated wood or material having the same mechanical characteristics and the same hygrometric stability.
  • OSB is, as its name suggests, a thin, long, oriented panel of wood slats. These are glued and then divided into several layers, oriented differently to optimize the strength and stability of the panel. The slats mat is then fired at high temperatures and pressures. This process results in characteristics such as high mechanical strength, high dimensional stability and material density.
  • the superimposed row elements are staggered so that their spacers align vertically with each other and thus form cells.
  • the outer and inner walls of an element each comprise at least two first passages parallel to each other adapted to receive fastening rods which are fixed in the corresponding second passages of the two underlying elements.
  • Each spacer advantageously comprises at least one passage adapted to receive a rod for securing with a spacer of an underlying element.
  • This at least one passage of a spacer of the same element is advantageously arranged in a staggered manner relative to that of the next spacer so as to allow the rod to be fixed in the corresponding passage of the underlying spacer.
  • the passages for the securing rods are formed in the inner layer of the outer wall and through the interface between the intermediate layer and the inner layer of the inner wall of the elements.
  • the walls have grooves of two different depths on either side of the spacers and which alternate with one another. spacer to each other along the same wall.
  • the spacers have corresponding projections of different length depending on the proximity or not of the passages for securing rods.
  • the inner wall of the elements may comprise vertical passages forming ducts. These have the advantage of allowing a compartmentalized mounting and thus ordered technical facilities.
  • the passages for the ducts are made in the intermediate layer carrying the inner wall of the elements.
  • the ducts do not encroach on the hollow space to be filled for example with insulation.
  • the spacers of the elements advantageously have an adjustable length. In this way a coefficient "k" can be selected by simply adjusting the length of the spacer, which avoids having a stock of spacers of different lengths.
  • the adjustable spacers each comprise on either side of the element two fixed supports to be implanted in each wall, in the center of which can slide a pre-drilled element element, connecting pins blocking the element. pre-drilled holes in the supports at the desired spacing.
  • the adjustable spacers each comprise, on either side of the element, a fixed support to be implanted in each wall, and a mobile articulated central element. It can be extended or contracted to obtain the desired spacing and then block it by tightening the hinges.
  • the adjustable spacers each comprise a threaded rod provided with nuts and locknuts, which is movable between two threaded bushes each attached to a wall.
  • the inner wall of the composite elements is advantageously covered on its outer side with a fourth layer acting as a vapor barrier or a vapor barrier.
  • a fourth layer acting as a vapor barrier or a vapor barrier.
  • the cavities or cavities between the walls and the spacers of the composite elements are advantageously occupied by a thermal or acoustic insulation comprising foam, cellular concrete elements or argex etc., or by concrete or by a combination (consisting of several materials with different functions).
  • Another object of the invention is a wall, at least a part of which is made using the system according to the invention described above.
  • It is also an object of the invention another modular construction system for producing walls comprising composite elements of modular construction intended to be arranged substantially horizontally next to one another and substantially vertically next to one another.
  • Each element consists of a laminated structure glued in at least three layers, the intermediate layer which is bearing has a high compressive strength and a high dimensional stability with respect to moisture.
  • the layers adjacent to the intermediate layer may consist of wood essences, agglomerates or other materials (composites, recycled, cellular concrete, etc.), which may be identical or different.
  • This construction system finds applications for example for the construction of garden houses, facing walls to lean against an existing wall, partition walls etc.
  • the elements of the second building system according to the invention comprise vertical passages forming ducts. These are similar to those of the first building system.
  • Another object of the invention is a wall, at least a part of which is made using the second building system according to the invention.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a wall in progress made with the aid of the construction system according to the invention
  • Fig.2 shows a perspective view of a composite member
  • Fig.3 shows a cross section of two superposed elements provided on their outer wall with a drip
  • Fig.3A shows a detail of Fig.3
  • Fig.4 shows a plan view of a composite element
  • Fig.5 shows an exploded view of a non-reversible spacer assembly
  • Fig.6 shows an element provided with its securing rods
  • Fig. 1 shows a wall 2 made with the construction system according to the invention.
  • the wall 2 comprises elements 3 of laminated wood construction arranged next to each other and one above the other staggered.
  • the elements 3 each comprise an outer wall 4 and an inner wall 6 bonded by two perpendicular spacers 8. The spacers align vertically and form with the outer walls 4 and inner 3 cells 10.
  • Each of the walls 4 and 6 and spacers 8 is composed of a sandwich comprising at least a first layer (14A, 14B, 14C) an intermediate layer (16A, 16B, 16C) and a third layer (18A, 18B, 18C) .
  • the walls 4 and 6 are horizontally joined together by dovetails and vertically by tongue and groove (see Fig. 3).
  • the spacers 8 are assembled to each other horizontally by dovetails and vertically by groove and tongue.
  • FIG. 2 is shown an individual composite element 3.
  • FIG. 3 In FIG. 3 are shown two elements 3 superimposed.
  • a groove 12 serving as a drip trap is arranged at the bottom of the outer layer 14A of the outer wall 4 of the upper element and cooperates with a chamfer 13 located on the layer 14A of the lower element, to evacuate the water rain.
  • the butterflies 15A of the intermediate layer 16A are shifted outwardly to prevent rainwater from entering the outer wall 4.
  • Fig. 3A shows a detail of Fig.3.
  • a partial overlap of the chamfer 13 by the layer 14A of the upper element 3 forms a baffle 11 preventing the penetration of water brought by the wind if necessary.
  • FIG. 4 which is a plan view of the element 3
  • a sealing layer 28 acting as a vapor barrier or vapor barrier protecting the filling material (for example thermal insulation) contained in the cells 10, the diffusion of humidity.
  • position 26 are located cylindrical passages forming the ducts which are arranged not shown in the intermediate layer 16B near the inner surface of the wall 2.
  • Fig. 5 is an exploded view of the element 3 which illustrates the principle of the non-reversible assembly of the spacers 8 to the walls 4 and 6.
  • the protrusions 32A / grooves 30A are obviously longer than the projections 32B / grooves 30B so that incorrect assembly of the spacers 8 would be immediately visible.
  • Fig. 6 shows the first passages 22A, 22B and 23 of the rods in which they will be slid to then fix them in second passages (not shown) extending the first in the underlying elements.
  • the successive rows of elements 3 are thus connected by two. This measure limits the deformation of the elements due to the pressure and thus guarantees a better seal.
  • the construction system according to the invention also allows to obtain directly after mounting the finished walls internally and externally.

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Abstract

L' invention se rapporte à un système de construction modulaire pour la réalisation de murs (2) comprenant des éléments de construction composites (3) destinés être disposés substantiellement horizontalement les uns à côté des autres et substantiellement verticalement les uns à côté des autres. Chaque élément comprend deux parois longitudinales extérieure et intérieure (4,6) parallèles l'une à l'autre. Les parois de chaque élément sont séparées par des entretoises (8) perpendiculaires et forment avec ces dernières des alvéoles (10) destinées au remplissage avec par exemple de l'isolant thermique et/ou acoustique. L'invention concerne également un autre système de construction modulaire pour la réalisation de murs comprenant des éléments de construction composites constitués d'une seule structure lamellée-collée en au moins trois couches sans entretoise.

Description

Structure composite de construction modulaire
Domaine de l' invention
L' invention se rapporte à un système de construction modulaire pour la réalisation de murs comprenant des éléments de construction composites destinés être disposés substantiellement horizontalement les uns à côté des autres et substantiellement verticalement les uns à côté des autres. Chaque élément comprend deux parois longitudinales extérieure et intérieure parallèles l'une à l'autre. Les parois de chaque élément sont séparées par des entretoises perpendiculaires et forment avec ces dernières des espaces creux ou alvéoles destinés au remplissage avec par exemple de l'isolant thermique et/ou acoustique.
L' invention se rapporte également à un autre système de construction modulaire pour la réalisation de murs comprenant des éléments de construction composites constitués d'une seule paroi sans entretoise.
L' invention se rapporte aussi à tout type de murs comprenant au moins une partie réalisée en lamellé-collé . II peut s'agir de murs d'habitation tels que des murs extérieurs, des murs porteurs, des cloisons internes. L' invention peut également être utilisée pour la réalisation de bassins, de saunas, de murs anti-bruits, etc . Introduction
Pour des raisons d'ordre écologique, économique mais également esthétique, le marché de la construction de la maison d'habitation s'oriente ces dernières années de plus en plus vers des habitations en bois.
Par ailleurs, le marché de la construction demande également des maisons de plus en plus isolées de manière à diminuer leur consommation énergétique.
L'usager de telles constructions souhaite y habiter confortablement et dans des conditions saines et économiques. En outre, il cherche à réduire les frais de construction en assemblant lui-même sa maison à partir d'éléments modulaires préfabriqués. Par ailleurs, il veut pouvoir planifier le montage des installations techniques (électricité, chauffage, eau etc.) indépendamment de la réalisation du gros oeuvre. De plus, ce montage doit pouvoir se faire de façon ordonnée.
Afin de répondre à cette demande, l'on cherche à proposer une construction modulaire permettant d'assurer à partir d'éléments économiques et légers :
- une excellente isolation thermique et/ou acoustique quel que soit l'environnement,
- un montage simple, rapide et aisé à la portée d'un non-spécialiste,
- une stabilité à toute épreuve du bâtiment, notamment sur le plan du tassement, - une protection efficace de la construction contre l'eau de pluie et contre les apports d'humidité provenant de l'intérieur de la construction,
- l'intégration de gaines techniques dans les éléments. État de la technique
On connaît de telles constructions modulaires par exemple celle divulguée dans la demande de brevet US 2007/0028558 Al. On y décrit un système comprenant des éléments structuraux modulaires en bois constitués chacun de deux blocs superposés fixés à des éléments latéraux plus minces et plus longs que les blocs, ces éléments latéraux étant insérés entre deux éléments formant paroi. Les blocs présentent en outre en leur centre des perforations verticales permettant l'insertion d'une tige de solidarisation à travers différents éléments structuraux superposés. Les tiges permettent de serrer ensemble les éléments structuraux modulaires empilés les uns au-dessus des autres sur la hauteur du mur. Les éléments structuraux modulaires se juxtaposent en étant liaisonnées par tenon et mortaise. L'espace compris entre les éléments formant parois est apte à recevoir un élément de remplissage et/ou des installations techniques. Un tel système de construction recourt à des éléments structuraux complexes comprenant de nombreuses pièces ce qui n' implique ni une préfabrication économique ni un assemblage simple rapide et efficace des modules. En outre les parois semblent trop fines pour garantir une stabilité à toute épreuve. Par ailleurs, le système ne protège pas particulièrement la construction contre l'humidité et le tassement. De plus, des gaines techniques ne sont pas prévues.
Il faut noter également que sous la pression des tiges de solidarisation qui maintiennent entre eux les éléments structuraux modulaires d'un même empilement, ces éléments sont déformés en leur centre; ceci entraîne une déformation du mur qui ne présente alors pas une surface de support rectiligne.
Enfin, ce système ne permet pas de garantir l'étanchéité de la construction. Les murs sont d'autant moins étanches que les éléments structuraux modulaires sont déformés sous la pression des tiges.
Le brevet EP 0 744 507 Bl porte également sur des blocs pour construction modulaire. Ces blocs s'emboîtent les uns dans les autres longitudinalement et verticalement. Ils présentent en outre à leur partie supérieure des saillies centrales cruciformes aptes à s'emboîter dans des creux correspondants du bloc superposé adjacent, ce qui leur procure une bonne résistance aux efforts transversaux. Des espaces vides intermédiaires peuvent être remplis d' isolant et/ou être occupés par des installations techniques.
La construction de ces blocs reste complexe et nécessite beaucoup de bois. De plus, les espaces vides pour l'isolation et les installations techniques sont fort exigus. Par ailleurs il faut noter l'absence de tiges verticales de solidarisation et de dispositifs d' étanchéité .
Le brevet EP 0 894 170 Bl est une amélioration de la précédente invention dans le sens d'un bloc de construction plus simple mais moins robuste et permettant l'insertion d'une plus grande quantité d'isolant. En effet, les blocs comprennent des entretoises perpendiculaires à l'axe longitudinal du bloc et suffisamment espacées pour former entre elles des espaces creux importants. Par contre, les entretoises de blocs superposés adjacents ne sont solidarisées entre elles que par des saillies de faible section offrant une moindre résistance aux efforts transversaux.
Ces blocs présentent donc une faible résistance au cisaillement et un risque de basculement par rapport aux entretoises sous-j acentes . En outre, le système en question ne prévoit aucun dispositif d'étanchéité à l'air.
Le brevet EP 1 511 906 Bl porte sur des éléments de construction en bois présentant un aspect similaire au cas précédent mais supposés répondre à de plus fortes exigences notamment sur le plan de la stabilité, de l'isolation thermique, de l'isolation contre l'humidité et de la résistance aux intempéries. A cet effet, sur le plan mécanique, les entretoises de chaque élément modulaire sont liaisonnées aux parois longitudinales par queue d'aronde. En outre, les entretoises d'éléments modulaires superposés adjacents sont solidarisées deux par deux par une pièce métallique appliquée sur une de leurs faces latérales. Ces mesures augmentent la résistance des éléments aux efforts de poussée transversaux et longitudinaux. Sur le plan de la protection de l'isolant et du bois contre l'humidité, d'une part un pare-vapeur est inséré dans la paroi interne de l'élément modulaire afin d'empêcher la diffusion de l'humidité provenant de l'intérieur dans les espaces creux compris entre les entretoises, d'autre part des dispositifs sont insérés dans la paroi extérieure pour favoriser l'évacuation de l'humidité vers l'extérieur. Ces mesures empêchent donc l'accumulation d'humidité dans l'isolant et de protéger ainsi l'élément modulaire contre sa décomposition microbiologique ou chimique et contre le gonflement du bois. Sur le plan de la protection contre les intempéries, des joints sont placés entre les parois d'éléments modulaires adjacents.
Les pièces métalliques en question présentent l'inconvénient de former des ponts thermiques. L'absence d'espace pour placer les installations techniques séparément de l'isolation est également désavantageuse. Enfin, il n'y a pas de dispositions prises contre le tassement du bâtiment.
La demande de brevet WO 2007/068267 Al est un perfectionnement du brevet ci-dessus dans le sens où un espace séparé de l'isolation est réservé aux installations techniques. Cette mesure permet de planifier le montage des installations techniques indépendamment de la réalisation du gros œuvre.
Un premier inconvénient est que cet espace est obtenu au détriment de l'isolation. L'espace en question requiert en outre l'aménagement de parois de séparation qui doivent le cas échéant être renforcées pour résister à la pression de l'isolant en vrac. Ensuite, le montage des installations techniques risque d'être désordonné faute de pouvoir les séparer au moyen de gaines techniques individuelles .
Résumé de l'invention
Le but de l'invention est de procurer un système de construction modulaire ne présentant pas les inconvénients de l'état de la technique susmentionné et répondant aux exigences du marché. Un objet de l'invention est un système de construction modulaire pour la réalisation de murs comprenant des éléments composites de construction modulaire. Ces éléments sont destinés être disposés substantiellement horizontalement les uns à côté des autres et substantiellement verticalement les uns à côté des autres. Chacun d'entre eux comprend :
- deux parois longitudinales extérieure et intérieure parallèles l'une à l'autre dont au moins la paroi intérieure est constituée de couches multiples et présentant à leurs extrémités horizontales et verticales des moyens de liaison,
- des entretoises séparant ces deux parois et perpendiculaires à celles-ci, disposées à intervalles, raccordées aux parois et formant avec ces dernières des espaces creux destinés au remplissage,
- un espace réservé pour des installations techniques, Au moins leur paroi intérieure est constituée d'une structure lamellée-collée en au moins trois couches. Le lamellé-collé est constitué en particulier de lamelles de bois d'abord séchées, triées et rabotées, puis collées ensemble sous haute pression. Ce procédé confère aux éléments structurels en lamellé-collé du système selon l'invention de multiples avantages tels que celui de la légèreté, de la forte résistance mécanique, de la grande stabilité dimensionnelle, de la très bonne tenue aux variations de température et d'humidité, d'une faible conductivité thermique et de bonnes qualités acoustiques. Le lamellé-collé dont il est question dans l'invention comprend une couche intermédiaire portante présentant une grande résistance à la compression (donc au tassement) et une grande stabilité dimensionnelle par rapport à l'humidité. Cela permet d'éviter par exemple des affaissements dans la structure entraînant des coincements de portes ou fenêtres.
Le remplissage précité peut avoir plusieurs fonctions (isolation thermique et/ou acoustique, renforcement mécanique etc.) ou éventuellement ne contenir que de l'air. Il peut aussi être mixte ; c'est-à-dire contenir plusieurs substances aux fonctions différentes.
Avantageusement, les différents éléments adjacents sont liaisonnés les uns aux autres moyennant l'interposition de joints d' étanchéité .
Dans le système de construction modulaire selon l'invention l'élément composite de construction modulaire peut être un bloc ou un panneau de hauteur, de largeur et de longueur variables. La longueur des éléments peut atteindre jusqu'à 18 m. On peut choisir la largeur de l'élément (laquelle constitue l'épaisseur du mur) en fonction de l'effet isolant recherché, c'est-à-dire du coefficient de transfert thermique « k ».
Dans le système de construction modulaire selon l'invention, il est préférable que la couche extérieure de la paroi extérieure d'un d'élément composite présente à sa face inférieure une rainure formant casse-goutte et que la couche extérieure de la paroi extérieure de l'élément sous-jacent présente à sa face supérieure un chanfrein (rejet d'eau). Ces deux dispositifs coopèrent pour évacuer l'eau de pluie par ruissellement.
Avantageusement, les entretoises des éléments composites présentent la même structure qu'au moins la paroi intérieure et occupent sensiblement toute la section transversale de l'espace creux de ces éléments. Cette mesure augmente la stabilité des éléments.
Dans le système de construction selon l'invention, les couches situées de part et d'autre de la couche intermédiaire des entretoises présentent avantageusement des fibres orientées horizontalement tandis la couche intermédiaire présente des fibres orientées verticalement. Cette combinaison de couches à fibres croisées s'est révélée être particulièrement stable lors d'essais. Les couches à fibres horizontales peuvent être constituées d'essences de bois ou d'agglomérés ou d'autres matériaux (composites, recyclés, béton cellulaire etc.) quelconques identiques ou différents.
Dans le système de construction modulaire selon l'invention, les entretoises d'éléments composites verticalement adjacents sont de préférence alignées les unes par rapport aux autres et liaisonnées entre elles par tenon et mortaise.
Dans le système de construction modulaire selon l'invention, les entretoises des différents éléments composites sont liaisonnées avantageusement aux parois par des queues d'aronde. Ce mode de liaison par emboîtement permet de solidariser de façon plus sûre les parois intérieure et extérieure d'un même élément en particulier en cas de traction horizontale sur l'élément.
Dans le système de construction modulaire selon l'invention les parois longitudinales extérieure et intérieure de éléments horizontalement ou verticalement adjacents sont avantageusement liaisonnées les unes aux autres par tenon et mortaise ou par rainure et languette.
Dans le système de construction selon l'invention, les parois longitudinales extérieure et intérieure d'éléments adjacents sont liaisonnées avantageusement les unes aux autres horizontalement par queues d'aronde. Ce mode de liaison est particulièrement sûr notamment en cas de traction horizontale sur un assemblage d'éléments composites juxtaposés. Le raccordement par queux d'aronde se fait avantageusement par l'intermédiaire de papillons, les papillons de la paroi extérieure étant décalés vers l'extérieur ce qui empêche un retour d'eau vers l'intérieur des éléments et donc le cas échéant l'humidification du bois et de l'isolant.
Dans le système de construction selon l'invention, les couches intérieure et extérieure de la paroi extérieure et de la paroi intérieure des éléments sont constituées avantageusement d'essences de bois ou d'agglomérés ou d'autres matériaux (composites, recyclés, béton cellulaire etc.) quelconques identiques ou différents. Cela permet une grande flexibilité d' utilisation .
Avantageusement, les couches intérieure et extérieure de chaque paroi présentent des fibres orientées horizontalement tandis la couche intermédiaire présente des fibres orientées verticalement. Cette combinaison de couches à fibres croisées s'est révélée être particulièrement stable lors d'essais. Les couches à fibres horizontales peuvent être constituées d'essences de bois, d'agglomérés ou d'autres matériaux (composites, recyclés, béton cellulaire etc.) quelconques identiques ou différents .
Dans le système de construction selon l'invention, la couche intermédiaire portante des parois qui résiste au tassement et présente une grande stabilité dimensionnelle par rapport à l'humidité est avantageusement en OSB, Oriented Strand Board en abrégé ou en un autre bois aggloméré ou matériau ayant les mêmes caractéristiques mécaniques et la même stabilité hygrométrique. L' OSB est, comme son nom l'indique, un panneau de lamelles de bois minces, longues et orientées. Celles-ci sont encollées puis réparties en plusieurs couches, orientées différemment pour optimiser la résistance et la stabilité du panneau. Le matelas de lamelles est ensuite cuit à de hautes températures et pressions. De ce procédé découlent des caractéristiques telles qu'une forte résistance mécanique, une grande stabilité dimensionnelle et une densité du matériau.
En particulier, les éléments de rangées superposées sont disposés en quinconce de sorte que leurs entretoises s'alignent verticalement les unes par rapport aux autres et forment ainsi des alvéoles. Les parois extérieure et intérieure d'un élément comprennent chacune au moins deux premiers passages parallèles l'un à l'autre aptes à recevoir des tiges de solidarisation venant se fixer dans les seconds passages correspondants des deux éléments sous-j acents . Chaque entretoise comprend avantageusement au moins un passage apte à recevoir une tige pour la solidarisation avec une entretoise d'un élément sous- jacent. Cet au moins un passage d'une entretoise d'un même élément est avantageusement disposé de façon décalée par rapport à celui de l' entretoise suivante de sorte à permettre la tige de venir se fixer dans le passage correspondant de l'entretoise sous-j acente .
En particulier, les passages pour les tiges de solidarisation sont pratiqués dans la couche intérieure de la paroi extérieure et à travers l'interface entre la couche intermédiaire et la couche intérieure de la paroi intérieure des éléments.
Afin de garantir un montage correct des entretoises d'un même élément, celles-ci sont avantageusement liaisonnées aux parois de manière non réversible : les parois présentent des rainures de deux profondeurs différentes de part et d'autre des entretoises et qui alternent d'une entretoise à l'autre le long d'une même paroi. Les entretoises présentent des saillies correspondantes de longueur différentes selon la proximité ou non des passages pour tiges de solidarisation.
La paroi intérieure des éléments peut comprendre des passages verticaux formant des gaines techniques. Celles-ci présentent l'avantage de permettre un montage compartimenté et donc ordonné des installations techniques.
Avantageusement, les passages pour les gaines techniques sont pratiqués dans la couche intermédiaire portante de la paroi intérieure des éléments. Ainsi, les gaines techniques n'empiètent pas sur l'espace creux destiné à être rempli par exemple d'isolant. Dans le système de construction selon l'invention, les entretoises des éléments présentent avantageusement une longueur réglable. De cette façon un coefficient « k » peut être sélectionné en réglant simplement la longueur de 1' entretoise, ce qui évite d'avoir un stock d' entretoises de longueur différentes.
Dans une première forme de réalisation, les entretoises réglables comprennent chacune de part et d'autre de l'élément deux supports fixes à implanter dans chaque paroi, au centre desquels peut coulisser un élément à trous préforés, des chevilles de liaison bloquant l'élément à trous préforés dans les supports à l'écartement souhaité.
Dans une deuxième forme de réalisation, les entretoises réglables comprennent chacune de part et d'autre de l'élément un support fixe à implanter dans chaque paroi, et un élément central articulé mobile. On peut étendre ou contracter celui-ci de façon à obtenir l'écartement souhaité et ensuite le bloquer en resserrant les charnières.
Dans une troisième forme de réalisation, les entretoises réglables comprennent chacune une tige filetée pourvue d' écrous et contre-écrous, qui est mobile entre deux buselures filetées fixées chacune à une paroi.
Dans le système de construction selon l'invention, la paroi intérieure des éléments composites est avantageusement couverte sur son côté extérieur d'une quatrième couche faisant office de pare-vapeur ou de frein-vapeur. En plaçant le pare-vapeur ou le frein-vapeur à cet endroit, on peut mieux assurer sa continuité. Ainsi, l'isolant contenu dans l'espace creux sera suffisamment protégé de la diffusion et donc de la condensation de l'humidité provenant de l'intérieur de l'habitation pour maintenir ses propriétés thermiques.
Dans le système de construction selon l'invention, les espaces creux ou alvéoles entre parois et entretoises des éléments composites sont occupés avantageusement par une isolation thermique ou acoustique comprenant de la mousse, des éléments en béton cellulaire ou en argex etc., ou par du béton ou par un mixte (constitué de plusieurs matières à fonctions différentes) .
Un autre objet de l'invention est un mur, dont au moins une partie est réalisée à l'aide du système selon l'invention décrit ci-dessus.
Est également un objet de l'invention un autre système de construction modulaire pour la réalisation de murs comprenant des éléments composites de construction modulaire destinés être disposés substantiellement horizontalement les uns à côté des autres et substantiellement verticalement les uns à côté des autres. Chaque élément est constitué d'une structure lamellée- collée en au moins trois couches dont la couche intermédiaire qui est portante présente une grande résistance à la compression et une grande stabilité dimensionnelle par rapport à l'humidité. Les couches adjacentes à la couche intermédiaire peuvent être constituées d'essences de bois, d'agglomérés ou d'autres matériaux (composites, recyclés, béton cellulaire etc.) quelconques identiques ou différents. Ce système de construction trouve des applications par exemple pour la construction de maisons de jardin, de murs de parement à adosser à un mur existant, de cloisons séparatrices etc.
Avantageusement, les éléments du deuxième système de construction selon l'invention comprennent des passages verticaux formant des gaines techniques. Celles-ci se présentent de façon analogue à celles du premier système de construction.
Un autre objet de l'invention est un mur, dont au moins une partie est réalisée à l'aide du deuxième système de construction selon l'invention.
Brève description des figures
Ces aspects ainsi que d'autres aspects de l'invention seront clarifiés dans la description détaillée de modes de réalisation particuliers de l'invention, référence étant faite aux dessins des figures, dans lesquelles :
Fig.l montre une vue en perspective d'un mur en cours de réalisation, réalisé à l'aide du système de construction selon l'invention ;
Fig.2 montre une vue en perspective d'un élément composite;
Fig.3 montre une coupe transversale de deux éléments superposés pourvus sur leur paroi extérieure d'un casse-goutte
Fig.3A montre un détail de la Fig.3
Fig.4 montre une vue en plan d'un élément composite Fig.5 montre une vue éclatée d'un assemblage d' entretoises non réversible Fig.6 montre un élément pourvu de ses tiges de solidarisation
Les figures ne sont pas dessinées à l'échelle. Généralement, des éléments semblables sont dénotés par des références semblables dans les figures.
Description détaillée de modes de réalisation particuliers
La Fig. 1 montre un mur 2 réalisé avec le système de construction selon l'invention.
Le mur 2 comprend des éléments 3 de construction en bois lamellé-collé disposés les uns à côté des autres et les uns au-dessus des autres en quinconce. Les éléments 3 comprennent chacun une paroi extérieure 4 et une paroi intérieure 6 liaisonnées par deux entretoises 8 perpendiculaires. Les entretoises s'alignent verticalement et forment avec les parois extérieures 4 et intérieures 3 des alvéoles 10.
Chacune des parois 4 et 6 et des entretoises 8 est composée d'un sandwich comportant au moins une première couche (14A, 14B, 14C) une couche intermédiaire (16A, 16B, 16C) et une troisième couche (18A, 18B, 18C) .
Les parois 4 et 6 s'assemblent les unes aux autres horizontalement par queues d' aronde et verticalement par rainure et languette (voir Fig. 3) . Les entretoises 8 s'assemblent les unes aux autres horizontalement par queues d' aronde et verticalement par rainure et languette. A la Fig. 2 est représenté un élément composite individuel 3.
A la Fig. 3 sont représentés deux éléments 3 superposés. Une rainure 12 faisant office de casse-goutte est aménagée au bas de la couche extérieure 14A de la paroi extérieure 4 de l'élément supérieur et coopère avec un chanfrein 13 situé sur la couche 14A de l'élément inférieur, pour évacuer l'eau de pluie. Les papillons 15 A de la couche intermédiaire 16A sont décalés vers l'extérieur pour empêcher l'eau de pluie de rentrer dans la paroi extérieure 4.
La Fig. 3A montre un détail de la Fig.3. Un recouvrement partiel du chanfrein 13 par la couche 14A de l'élément supérieur 3 forme une chicane 11 entravant la pénétration d'eau amenée le cas échéant par le vent.
A la Fig. 4 (qui est une vue en plan de l'élément 3) , on peut distinguer les deux premiers passages 22A/22B pour tiges 24 (non représentées) pratiqués dans chaque paroi 4 et 6. Sur la totalité de la surface de la couche extérieure 14B de la paroi intérieure 6 est appliquée une couche d'étanchéité 28 faisant office de pare-vapeur ou de frein-vapeur protégeant le matériau de remplissage (par exemple de l'isolation thermique) contenu dans les alvéoles 10, de la diffusion d'humidité. En position 26 sont situés des passages cylindriques formant les gaines techniques qui sont disposées de façon non apparente dans la couche intermédiaire 16B à proximité de la surface intérieure du mur 2. La Fig. 5 est une vue éclatée de l'élément 3 qui illustre le principe de l'assemblage non réversible des entretoises 8 aux parois 4 et 6. Les saillies 32A/rainures 3OA sont manifestement plus longues que les saillies 32B/rainures 3OB de sorte qu'un montage erroné des entretoises 8 serait tout de suite visible.
La Fig. 6 montre les premiers passages 22A, 22B et 23 des tiges dans lesquels on les fera glisser pour les fixer ensuite dans des seconds passages (non représentés) prolongeant les premiers dans les éléments sous-j acents . Les rangées successives d'éléments 3 sont donc liaisonnées par deux. Cette mesure limite les déformations des éléments dues à la pression et donc garantit une meilleure étanchéité.
Le système de construction selon l'invention permet en outre d' obtenir directement après montage des murs finis intérieurement et extérieurement.
II apparaîtra évident pour l'homme du métier que la présente invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et décrits ci-dessus. L'invention comprend chacune des caractéristiques nouvelles ainsi que leur combinaison. La présence de numéros de référence ne peut être considérée comme limitative. L'usage du terme « comprend » ne peut en aucune façon exclure la présence d'autres éléments autres que ceux mentionnés. L'usage de l'article défini « un » pour introduire un élément n'exclut pas la présence d'une pluralité de ces éléments. La présente invention a été décrite en relation avec des modes de réalisations spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne doivent pas être considérés comme limitatifs.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de construction modulaire pour la réalisation de murs (2) comprenant des éléments composites de construction modulaire (3) destinés être disposés substantiellement horizontalement les uns à côté des autres et substantiellement verticalement les uns à côté des autres, chaque élément comprenant : deux parois longitudinales extérieure et intérieure (4,6) parallèles l'une à l'autre constituées chacune de couches multiples et présentant à leurs extrémités horizontales et verticales des moyens de liaison,
- des entretoises (8) séparant ces deux parois (4,6) et perpendiculaires à celles-ci, disposées à intervalles, raccordées aux parois et formant avec ces dernières des espaces creux (10) destinés à un remplissage,
- un espace réservé pour des installations techniques, caractérisé en ce que : - au moins la paroi intérieure (6) est constituée d'une structure lamellée-collée en au moins trois couches (14B, 16B, 18B) dont la couche intermédiaire (16B) qui est portante présente une grande résistance à la compression et une grande stabilité dimensionnelle par rapport à l'humidité.
2. Système de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément composite de construction modulaire (3) est un bloc ou un panneau de hauteur, de largeur et de longueur variables.
3. Système de construction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments
(3) adjacents sont liaisonnés les uns aux autres moyennant l'interposition de joints d' étanchéité .
4. Système de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche extérieure (14A) de la paroi extérieure
(4) d'un élément composite (3) présente à sa face inférieure une rainure (12) formant casse-goutte, en ce que la couche extérieure (14A) de la paroi extérieure (4) de l'élément sous-jacent (3) présente à sa face supérieure un chanfrein (13), ces deux dispositifs coopérant pour évacuer l'eau de pluie de la paroi (4) par ruissellement.
5. Système de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les entretoises (8) présentent la même structure que les parois extérieure et intérieure (4,6) et occupent sensiblement toute la section transversale de l'espace creux (10) des éléments (3) .
6. Système de construction selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les couches de bois (14C,18C) situées de part et d'autre de la couche intermédiaire (16C) des entretoises (8) présentent des fibres orientées horizontalement tandis la couche intermédiaire (16C) présente des fibres orientées verticalement .
7. Système de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les entretoises (8) d'éléments (3) verticalement adjacents sont alignées les unes par rapport aux autres et sont liaisonnées entre elles par tenon et mortaise.
8. Système de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les entretoises (8) des éléments composites (3) sont liaisonnées aux parois (4,6) de façon non réversible par des queues d'aronde.
9. Système de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parois extérieure et intérieure (4,6) d'éléments (3) horizontalement ou verticalement adjacents sont liaisonnées les unes aux autres par tenon et mortaise ou par rainure et languette.
10. Système de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les parois extérieure et/ou intérieure (4,6) d'éléments (3) horizontalement adjacents sont liaisonnées les unes aux autres par queue d'aronde.
11. Système de construction selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le liaisonnement par queue d'aronde s'effectue par l'intermédiaire de papillons (15A, 15B), les papillons (15A) de la paroi extérieure (4) étant décalés vers l'extérieur afin d'empêcher un retour d'eau vers l'intérieur des éléments (3).
12. Système de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les couches extérieure et intérieure (14A, 18A, 14B, 18B) de la paroi extérieure (4) ou intérieure (6) des éléments (3) sont constituées d'essences de bois ou d' agglomérés ou d' autres matériaux quelconques identiques ou différents.
13. Système de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les couches extérieure et intérieure
(14A, 18A, 14B, 18B) de chaque paroi (4,6) présentent des fibres orientées horizontalement tandis la couche intermédiaire (16A, 16B) présente des fibres orientées verticalement .
14. Système de construction selon l'une quelconque des revendication 1 à 12, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (16A, 16B) des parois extérieure et intérieure (4,6) est en OSB ou en un autre bois aggloméré ou autre matériau présentant les mêmes caractéristiques mécaniques et la même stabilité hygrométrique.
15. Système de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments (3) d'au moins deux rangées superposées sont disposés en quinconce de sorte que leurs entretoises (8) s'alignent les unes par rapport aux autres et forment ainsi des alvéoles (10) .
16. Système de construction selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les parois extérieure et intérieure (4,6) des éléments (3) de la rangée supérieure comprennent chacune au moins deux passages (22A, 22B) aptes à recevoir des tiges de solidarisation (24) avec les parois (4,6) correspondantes des éléments (3) de la rangée inférieure et en ce que les entretoises (8) des éléments (3) de la rangée supérieure comprennent chacune au moins un passage (23) apte à recevoir une tige de solidarisation (24) avec une entretoise (8) d'un élément (3) de la rangée inférieure, ledit au moins un passage (23) d'une entretoise (8) d'un même élément (3) étant disposé de façon décalée par rapport à celui de l'entretoise (8) suivante.
17. Système de construction selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les passages (22A, 22B) sont pratiqués dans la couche intérieure (18A) de la paroi extérieure (4) et dans la couche extérieure (18B) de la paroi intérieure (6) des éléments (3) .
18. Système de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi intérieure (6) des éléments (3) comprend des passages verticaux (26) formant des gaines techniques.
19. Système de construction selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les passages (26) formant des gaines techniques sont pratiqués dans la couche intermédiaire (16B) de la paroi intérieure (6) des éléments (3) .
20. Système de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les entretoises (8) des éléments (3) présentent une longueur réglable et comprennent chacune de part et d'autre de l'élément deux supports fixes implantés dans chaque paroi (4,6), au centre desquels peut coulisser un élément à trous préforés, des chevilles de liaison bloquant l'élément à trous préforés dans les supports à l'écartement souhaité.
21. Système de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les entretoises (8) des éléments (3) présentent une longueur réglable et comprennent chacune de part et d'autre de l'élément (3) un support fixe implanté dans chaque paroi (4,6), et une partie centrale articulée mobile .
22. Système de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les entretoises (8) des éléments (3) présentent une longueur réglable et comprennent chacune une tige filetée pourvue d' écrous et contre-écrous, qui est mobile entre deux buselures filetées fixées chacune à une paroi (4,6).
23. Système de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi intérieure (6) des éléments composites (3) est couverte sur son côté extérieur d'une quatrième couche (28) faisant office de pare-vapeur ou de frein- vapeur et s' étendant sur toute la surface extérieure de la paroi intérieure (6).
24. Système de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les alvéoles (10) entre parois (4,6) et entretoises (8) des éléments (3) sont remplies d'une isolation thermique et/ou acoustique comprenant de la mousse, des éléments en béton cellulaire ou en argex.
25. Système de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les alvéoles (10) entre parois (4,6) et entretoises (8) des éléments (3) sont remplies de béton ou d'un mixte.
26. Mur, caractérisé en ce qu'au moins une partie du mur (2) est réalisée à l'aide du système selon l'une quelconque des revendications précédentes.
27. Système de construction modulaire pour la réalisation de murs comprenant des éléments composites de construction modulaire destinés être disposés substantiellement horizontalement les uns à côté des autres et substantiellement verticalement les uns à côté des autres, caractérisé en ce que chaque élément est constitué d'une seule structure lamellée-collée en au moins trois couches dont la couche intermédiaire qui est portante présente une grande résistance à la compression et une grande stabilité dimensionnelle par rapport à 1' humidité .
28. Système de construction selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les 1' éléments comprennent des passages verticaux formant des gaines techniques.
29. Mur, caractérisé en ce qu'au moins une partie du mur est réalisée à l'aide du système selon la revendication 26 ou 27.
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