MODULE DE CONSTRUCTION A BASE DE CARTON ET METHODE DE FABRICATION DUDIT MODULE

Description

Domaine technique :

[0001] La présente invention concerne un module de construction, en particulier pour la fabrication de bâtiment, comportant au moins un bloc parallélépipédique définissant au moins une hauteur h, une largeur 1 et une section s dudit module, ce bloc étant constitué d'une pluralité de couches de carton ondulé superposées, lesdites feuilles de carton comportant des cannelures, lesdites feuilles de carton superposées étant collées entre elles pour former un bloc de carton compact, rigide, porteur et autoportant, et ledit bloc de carton étant enveloppé en totalité et de façon étanche dans une enveloppe de recouvrement pour constituer un module de construction étanche à l'air et à l'eau. La présente invention concerne également un procédé de construction mettant en oeuvre ledit module de construction.

Technique antérieure :

[0002] Les normes actuelles tendent à améliorer l'isolation thermique et phonique des bâtiments tout en diminuant les coûts. Les matériaux utilisés doivent également être facile à recycler.

[0003] Le carton est utilisé dans le domaine du bâtiment mais uniquement en combinaison avec d'autres matériaux. Il a par exemple été proposé d'utiliser un module de construction à base de carton, qui soit suffisamment rigide pour jouer un rôle structurel, tel que celui décrit dans la publication FR 2951 205. Cependant, ce matériau ne résiste pas à l'eau et nécessite d'être protégé par un film imperméable sur la ou les surfaces exposées. Le module de construction est constitué de plusieurs couches de carton collées entre elles, et pour assurer l'étanchéité le film imperméable est posé sur le module monté. On constate que ce film est difficile à poser et présente parfois des « bulles » en surface qui risquent de nuire à l'étanchéité et à l'esthétique du module fini.

[0004] Un autre exemple de panneau de construction composite pour le bâtiment est décrit dans la publication US 2009/0282778. Il comporte une structure interne à base de carton et une structure externe en ciment, résine, bois ou similaire. La structure interne est constituée d'une pluralité de feuilles de carton ondulé, imprégnées de résine pour résister à l'humidité, superposées, croisées et collées entre elles pour former un bloc. La structure interne est recouverte sur ses deux faces parallèles par la structure externe. Les murs sont réalisés par l'assemblage de plusieurs panneaux composites mis côte à côte et ancrés au sol et au plafond par des éléments d'ancrage. L'imprégnation de chaque feuille de carton est contraignante et coûteuse. De plus, le procédé de mise en oeuvre ne garantit absolument pas la stabilité globale du bâtiment étant donné que l'assemblage des panneaux composites n'assure aucun contreventement ni aucune reprise de charge.

[0005] La publication US 3,743,568 propose un panneau structurel autoportant pour la construction de bâtiment, constitué d'une feuille de carton ondulé pliée en accordéon ou de tubes cylindriques, dans lequel les ondulations ou les tubes sont orientés verticalement dans le sens de la hauteur du panneau pour lui conférer sa résistance mécanique. Toutefois, la mise en oeuvre d'un tel panneau ne semble pas pouvoir assurer la stabilité globale du bâtiment ni son contreventement et encore moins son étanchéité à l'eau et à l'air.

[0006] Le carton est par ailleurs connu et utilisé pour ses propriétés d'isolant thermique. La publication US 1,914,207 décrit un panneau isolant thermique à base de feuilles de carton ondulé empilées et orientées dans un même sens pour que leurs ondulations s'opposent, les feuilles étant ou non collées entre elles. C'est la raison pour laquelle le panneau isolant thermique est recouvert d'une enveloppe en carton, qui peut être hermétiquement étanche et imperméable sans préciser par quel moyen. La mise en oeuvre d'un tel panneau isolant n'est pas décrite.

Exposé de l'invention :

[0007] La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un module de construction pour le bâtiment réalisé à base de carton qui combine une pluralité de propriétés permettant d'offrir une nouvelle solution constructive économique et écologique. Ce module est à la fois porteur donc structurel, thermiquement et phoniquement isolant, antisismique, esthétique, imperméable à l'air et à l'eau, anti-feu et anti-termite. Il est de plus recyclable et peut être réalisé à partir de papier et carton recyclés. Sa densité lui permet d'être travaillé très facilement et découpé comme le bois par sciage. Sa rigidité mécanique apporte le contreventement indispensable à la stabilité globale à la construction d'un bâtiment.

[0008] Dans ce but, l'invention concerne un module de construction du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que chaque feuille de carton est une feuille de carton à triple cannelure constituée d'une couche centrale et deux couches externes disposées de part et d'autre de la couche centrale, et en ce que lesdites couches de carton ondulé composant lesdites feuilles de carton comportent des cannelures de tailles différentes.

[0009] Les feuilles de carton superposées formant ledit bloc de carton peuvent être orientées dans un même sens de telle sorte que leurs cannelures sont parallèles entre elles et à la largeur 1 dudit module.

[0010] L'enveloppe de recouvrement peut être choisie dans le groupe comprenant une feuille de carton pelliculée, une feuille extrudée en matière synthétique ou composite telle qu'une feuille en polypropylène alvéolaire.

[0011] Selon les variantes de réalisation, le module de construction peut comporter au moins deux blocs de carton dont un de taille différente. Dans le cas où il comporte deux blocs de carton, ils forment un module de construction en forme de T.

[0012] Il peut aussi comporter trois blocs de carton, le bloc central étant de taille inférieure aux blocs externes, qui forment un module de construction en forme de H pourvu dans son épaisseur de deux rainures.

[0013] Il peut encore comporter trois blocs de carton de même taille, le bloc central étant décalé par rapport aux blocs externes, qui forment un module de construction pourvu dans son épaisseur d'une languette et d'une rainure.

[0014] Dans une forme de réalisation préférée, le module de construction comporte sur au moins une de ses faces une feuille de recouvrement de dimensions en largeur et en hauteur supérieures à la largeur 1 et à la hauteur h dudit module de construction formant des bords saillants, ladite feuille de recouvrement pouvant être de même nature sur ladite enveloppe de recouvrement.

[0015] Dans ce but, l'invention concerne également un procédé de construction mettant en oeuvre ledit module de construction, comprenant la pose et l'ancrage de poteaux, de profilés et/ou de poutrelles entre eux pour la réalisation d'une ossature métallique, en bois et/ou en béton, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :

• utilisation d'une pluralité de modules de construction tels que définis ci-dessus, et
• insertion en force de chaque module de construction entre deux poteaux, profilés et/ou poutrelles adjacents pour former un contreventement, assurer une reprise des charges et stabiliser ladite construction.

[0016] On peut utiliser des modules de construction dont les feuilles de carton sont majoritairement orientées dans un même sens de telle sorte que les cannelures du carton ondulé sont orientées perpendiculairement auxdits poteaux, profilés et/ou poutrelles.

[0017] Pour réaliser un mur, on pose avantageusement des lisses horizontales et on ancre lesdits poteaux verticaux par emboîtement dans des encoches prévues dans les lisses.

[0018] On peut aisément insérer entre deux poteaux adjacents et deux modules de construction consécutifs, un cadre d'ouvrant de même largeur que lesdits modules de construction.

[0019] De manière avantageuse, on utilise des modules de construction pourvus d'une feuille de recouvrement saillante pour qu'elle recouvre le côté extérieur dudit mur et on fixe les bords de ladite feuille de recouvrement sur les poteaux de l'ossature pour former un pare-pluie et/ ou une étanchéité à l'air.

[0020] On peut ajouter côté intérieur dudit mur un doublage intérieur formé par des modules de construction de moindre épaisseur.

[0021] Pour former un plancher, on peut poser des profilés en forme d'escalier et on introduit en force des modules de construction entre lesdits profilés pour qu'ils prennent appui sur les portées horizontales desdits profilés.

[0022] Pour former un plancher et/ou une toiture, on peut poser des poutrelles comportant des butées et on introduit en force des modules de construction entre lesdites poutrelles pour qu'ils prennent appui sur lesdites butées desdites poutrelles.

[0023] On peut ajouter côté intérieur dudit plancher un doublage acoustique formé par des modules de construction de moindre épaisseur et disposés perpendiculairement auxdits profilés ou poutrelles.

[0024] De manière avantageuse, on utilise des modules de construction pourvus d'une feuille de recouvrement saillante pour qu'elle recouvre le côté extérieur de ladite toiture et on fixe les bords de ladite feuille de recouvrement sur les poutrelles de la toiture pour former un pare-pluie et/ ou une étanchéité à l'air.

Description sommaire des dessins :

[0025] La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante de plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

• la figure 1 est une vue en perspective d'un module de construction selon un premier mode de réalisation,
• la figure 2 est une vue en perspective d'un module de construction selon un deuxième mode de réalisation,
• la figure 3 est une vue en perspective d'un module de construction selon un troisième mode de réalisation,
• la figure 4 est une vue en perspective d'un module de construction selon un quatrième mode de réalisation,
• la figure 5 est une vue de dessus d'une enveloppe de recouvrement ouverte avant pliage autour d'un bloc de carton pour étanchéifier un module de construction,
• la figure 6 est une vue partielle agrandie de la tranche d'une feuille de carton utilisée pour fabriquer le module de construction,
• la figure 7 est une vue partielle en perspective de plusieurs feuilles de carton de la figure 6 superposées pour fabriquer le module de construction,
• la figure 8 est une vue en perspective du module de construction de la figure 1 montrant l'enveloppe de recouvrement de la figure 5 fermée,
• la figure 9 est une vue en perspective du module de construction de la figure 8 auquel une feuille de recouvrement à débordement a été ajoutée sur une des faces,
• la figure 10 est une vue partielle en perspective d'un premier mode de réalisation d'une structure de construction dans laquelle est monté le module de construction selon l'invention,
• la figure 11 est une vue similaire à la figure 10 d'un second mode de réalisation de ladite structure de construction,
• la figure 12 est une vue partielle en perspective d'un mur fabriqué à partir de la structure de construction de la figure 10 et les modules de construction de la figure 9,
• la figure 13 est une vue en perspective d'un mur fabriqué avec les modules de construction de la figure 9 dans lequel est ménagée une ouverture pour une fenêtre,
• la figure 14 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation d'un plancher réalisé avec le module de construction de la figure 4,
• la figure 15 est une vue partielle en perspective d'un second mode de réalisation d'un plancher réalisé avec les modules de construction de la figure 8,
• la figure 16 est une vue similaire à la figure 15 d'une variante de réalisation dudit plancher,
• la figure 17 est une vue partielle en perspective d'une charpente de toiture, et
• la figure 18 est une vue en coupe transversale de la toiture de la figure 17 réalisée avec les modules de construction de la figure 9.

Illustrations de l'invention et différentes manières de la réaliser :

[0026] Pour la suite de la description, on considérera que le terme « haut » correspond au haut des figures en perspective 1, 2, 3, 4, 10, 11, 12, 13.

[0027] Les figures 1, 2, 3 et 4 montrent quatre variantes de réalisation d'un module de construction 1a, 1b, 1c, 1d comportant au moins une hauteur h, une largeur I et une section s:

• la figure 1 illustre un module de construction la sous la forme d'un parallélépipède rectangle réalisé à partir d'un bloc de carton de même forme et destiné à fabriquer un mur, un plancher, une toiture, ce module de construction la étant le plus simple et le plus polyvalent,
• la figure 2 illustre un module de construction 1b en forme de H réalisé à partir de trois blocs de carton superposés, la hauteur du bloc de carton central étant inférieure à la hauteur des blocs de carton latéraux pour former deux rainures 2 placées dans l'épaisseur du module 1b de façon opposée, ce module étant destiné à fabriquer un mur,
• la figure 3 illustre un module de construction 1c réalisé à partir de trois blocs de carton superposés de hauteur sensiblement égale, le bloc de carton central étant décalé par rapport aux blocs de carton latéraux pour former une rainure 2 placée dans l'épaisseur du module 1c d'un côté et une nervure ou languette 3 placée dans l'épaisseur du module 1c du côté opposé, ce module étant destiné à réaliser un mur,
• la figure 4 illustre un module de construction 1d en forme de T réalisé à partir de deux blocs de carton superposés de largeurs différentes, le bloc de carton supérieur étant plus large que le bloc de carton inférieur pour former un rebord 5 de part et d'autre de la face supérieure du module 1d destiné à réaliser un plancher.

[0028] Les figures 5 à 9 montrent comment est réalisé le module de construction la de la figure 1 qui s'étend à tous les autres modules 1b-1d. Le module de construction la est constitué d'un coeur 4 ou bloc comprenant une pluralité de feuilles de carton 7 rectangulaires, de préférence ondulé formant des cannelures parallèles entre elles, recouvert par une enveloppe de recouvrement 6 étanche. Les cannelures peuvent être sinusoïdales, trapézoïdales ou toute autre forme compatible. La feuille de carton 7 utilisée est représentée en détail à la figure 6 et comporte un nombre impair de couches de carton ondulé, tel que par exemple une feuille de carton à triple cannelure constituée d'une couche centrale 71 et deux couches externes 72 disposées de part et d'autre de la couche centrale 71. Le nombre impair de couches 71, 72 de carton ondulé permet d'obtenir des feuilles de carton 7 dimensionnellement stables, sans tension interne, qui restent planes et n'ont pas tendance à « tuiler » c'est-à-dire à se courber dans un sens ou dans l'autre. En effet, les deux couches externes 72 exercent de part et d'autre de la couche centrale 71 des efforts qui s'opposent et tendent à garantir la planéité de la feuille de carton 7. Ces feuilles de carton 7 sont ainsi plus faciles à travailler et garantissent également la géométrie parallélépipédique du coeur 4 réalisé. La taille des cannelures des feuilles de carton 7 peut varier selon les propriétés thermiques et/ou phoniques recherchées pour le module de construction la. Dans l'exemple représenté, qui n'est pas limitatif, la taille des cannelures de la couche centrale 71 est supérieure à celle des cannelures des couches externes 72. Cet agencement améliore encore les propriétés acoustiques du module de construction la. Les feuilles de carton 7 constituant le coeur 4 ou le bloc du module de construction la peuvent être identiques ou non selon les performances recherchées.

[0029] Le coeur 4 du module de construction la est ensuite formé par superposition de plusieurs feuilles de carton 7, comme illustré à la figure 7, les feuilles étant collées entre elles par tout type de colle adéquate, telle qu'à titre d'exemple non limitatif, une colle blanche à base de cellulose ou toute autre colle similaire et/ou compatible. Dans l'exemple représenté à la figure 7, qui n'est pas limitatif, les feuilles de carton 7 sont positionnées l'une par rapport à l'autre avec une même orientation de sorte que les cannelures sont parallèles entre elles et perpendiculaires au sens de la hauteur du module de construction la. Le coeur 4 ainsi constitué est compact, rigide et résiste aux efforts de compression et de flexion. A titre d'exemple, il résiste à 3 tonnes de charge. Cette configuration permet la reprise des efforts de stabilité dans les murs, le sol et la toiture d'une construction, et améliore ainsi l'effet de contreventement. Toutefois, on pourrait également prévoir une orientation des feuilles qui soit différente de sorte que les cannelures soient perpendiculaires.

[0030] Lorsque le coeur 4 est fabriqué, il est emballé dans une enveloppe de recouvrement 6 qui est représentée ouverte à plat à la figure 5. Cette enveloppe de recouvrement 6 doit protéger le coeur 4 en carton contre l'humidité, l'air, le feu, les parasites, etc. Elle doit être recyclable et doit pouvoir recevoir une couche de finition telle qu'une peinture, un crépi, ou similaire. Elle doit être constituée d'une feuille qui peut être découpée, pliée et collée autour du coeur 4 pour constituer un module de construction la compact et étanche. Elle doit présenter une tenue au feu du type M2, M1 voire M0. Cette enveloppe de recouvrement 6 peut être constituée d'une feuille de carton pelliculé avec un film polyéthylène, d'une feuille en toute autre matière étanche ou pouvant être étanchéifiée, d'une feuille extrudée en matière synthétique ou composite, telle que par exemple une feuille en polypropylène alvéolaire de type Aquilux® ou similaire. L'utilisation d'une feuille extrudée en matière synthétique ou composite offre l'avantage qu'elle est étanche aussi bien dans sa surface que dans son épaisseur. Elle peut être coupée aisément et se travaille comme une feuille de carton. Elle permet d'étanchéifier également les parties coupées d'un module de construction la lorsqu'il doit être mis dans un format spécifique.

[0031] Comme on le voit à la figure 5, l'enveloppe de recouvrement 6 est plus grande que la surface des cotés h et 1 du module de construction la de façon à ce qu'elle couvre totalement la section s du module et la surface des deux côtés h et 1. L'enveloppe de recouvrement 6 a une découpe adaptée pour permettre de couvrir parfaitement les coins 41 du coeur 4. Elle présente des rabats 61 sur les quatre cotés avec des languettes 62 entre chaque rabat 61 à chaque coin. Bien entendu, toute autre forme de découpe remplissant les mêmes fonctions peut convenir.

[0032] Le module de construction la tel que fabriqué et représenté à la figure 8 peut être complété par l'ajout d'une feuille de recouvrement 8 sur la face externe dudit module comme illustré à la figure 9. Cette feuille de recouvrement 8 peut être de même nature que l'enveloppe de recouvrement 6. Elle présente des dimensions en largeur et en hauteur supérieures à la largeur 1 et à la hauteur h du module de construction la pour former des bords 81 permettant de recouvrir les poteaux 21 et les lisses 22 de l'ossature 20 de la construction tel que décrit plus loin. Cette feuille de recouvrement 8 remplace avantageusement le pare-pluie nécessaire à l'extérieur d'une construction et l'enveloppe de recouvrement 6 remplace avantageusement le pare-vapeur nécessaire à l'intérieur d'une construction.

[0033] Ainsi, les modules de construction la ainsi fabriqués forment des modules compacts et structurels offrant une solution de construction optimisée, complète, simple et rapide à mettre en oeuvre. Ils peuvent être coupés en hauteur, en largeur et/ou en épaisseur pour les adapter aux dimensions spécifiques dans le cadre d'une construction. Dans ce cas, les parties qui ont été coupées sont recouvertes par l'enveloppe de recouvrement 6 pour les refermer et garantir l'étanchéité du module de construction après découpe.

Possibilités d'application industrielle :

[0034] Nous allons maintenant décrire le montage d'un mur 10 réalisé avec des modules la tels qu'illustrés à la figure 9. Une ossature 20 en bois, en béton et/ou en métal est disposée au sol dans laquelle les modules de construction la sont emboîtés en force pour assurer le contreventement de la construction. Cette ossature 20 est composée de poteaux 21 posés verticalement et ancrés dans une lisse 22 posée horizontalement au sol, sur des fondations, une dalle, et autre élément de structure. Dans les exemples illustrés aux figures 10, 11, 12 et 13, les poteaux 21 ont une section rectangulaire, mais peuvent avoir une section différente. Selon la section des poteaux 21, en H ou rectangulaire, différentes variantes de réalisation des modules de construction 1a, 1b, 1c sont prévues en référence aux figures 1, 2 et 3. Les poteaux 21 sont ancrés dans des encoches 23 en forme de U spécialement aménagées dans la lisse 22 pour déterminer un entraxe entre les poteaux 21 en fonction de la largeur 1 des modules de construction la et pour garantir le respect de cet entraxe sans ripage des poteaux 21 lors de la mise en place en force des modules de construction la entre les poteaux 21. Les poteaux 21 sont fixés dans la lisse 22 par vissage, cloutage, boulonnage, ou tout moyen équivalent, sans avoir recours à des équerres métalliques qui risqueraient de déchirer l'enveloppe de recouvrement 6. Ce type de montage par emboîtement permet à l'ossature 20 de reprendre les efforts de stabilité de plusieurs tonnes de la construction sans que les organes de fixation, vis, clous, boulons, etc. ne subissent d'efforts de cisaillement. Dans la figure 10, les encoches 23 sont usinées dans la lisse 22 alors que dans la figure 11, les encoches 23 sont obtenues par assemblage d'une lisse 22a basse continue et d'une lisse 22b haute discontinue ménageant avec la lisse 22a lesdites encoches 23. L'assemblage des lisses 22a et 22b peut être réalisé par tout moyen adapté, tel que vissage, cloutage, boulonnage et/ou collage.

[0035] Comme évoqué plus haut, les modules de construction 1a sont insérés en force entre les poteaux 21 pour éviter tout jeu d'assemblage et garantir ainsi la rigidité mécanique de la construction et par conséquent le contreventement. Pour un mur plein, les modules de construction la sont entiers, leur hauteur h correspondant à la hauteur des poteaux 21 comme illustré à la figure 12. Les bords 81 de la feuille de recouvrement 8 des modules de construction la la figure 9 permettent de recouvrir la tranche côté extérieur des poteaux 21 et de la lisse 22 de l'ossature 20 assurant ainsi une étanchéité à l'air et à l'eau de la construction. La face extérieure de la construction peut être directement revêtue d'une couche de finition choisie selon l'esthétique souhaitée de la construction, telle qu'une peinture, un crépi, etc. Elle peut être aussi recouverte d'un bardage. Ce mur 10 peut ou non comporter un doublage intérieur 24 créé par des modules de construction la de moindre épaisseur fixés à l'ossature 20 par vissage, cloutage ou similaire, pour améliorer l'isolation thermique de la construction et éviter les ponts thermiques au droit des poteaux 21. Dans ce cas, les modules de construction la formant le doublage intérieur 24 peuvent être posés perpendiculairement aux modules de construction la introduits en force dans l'ossature 20.

[0036] Selon le type de mur ou de paroi à fabriquer, les modules de construction la peuvent être séparés en hauteur par des lisses horizontales en métal, en béton et/ou bois (non représentés) s'étendant entre les poteaux 21. Ceci permet de créer facilement des ouvertures, telles que des fenêtres, des portes, des baies, ou similaire, mais aussi des murs de plus grande hauteur. Dans le mur 11 de la figure 1, un cadre d'ouvrant 25 de même largeur que les modules de construction la est placé en largeur entre deux poteaux 21 et en hauteur entre deux modules de construction la de la même façon que des lisses horizontales.

[0037] Selon la section des poteaux 21 de l'ossature 20, qui peut être rectangulaire ou en H, différentes variantes de réalisation des modules de construction sont prévues. Quand les poteaux 21 sont rectangulaires, on peut utiliser les modules de construction la de la figure 9 avec la feuille de recouvrement 8 sur la face du module la destinée à être orientée vers l'extérieur du mur 10. Le module de construction la avec sa feuille de recouvrement 8 est inséré en force entre deux poteaux 21 jusqu'à ce que les bords 81 touchent les poteaux 21. L'avantage de ces bords 81 est qu'ils couvrent les poteaux 21 de l'extérieur et ainsi les protègent des intempéries. Il suffit juste de poser un ruban adhésif (non représenté) entre deux bords 81 de deux modules la contigus.

[0038] Si les poteaux 21 sont en forme de H (non représenté), les modules de construction 1b, 1c seront insérés verticalement entre les branches du H. Dans ce cas, les modules de construction 1b, 1c utilisés seront de préférence ceux illustrés aux figures 2 et 3. Dans le cas où les modules de construction 1b utilisés sont ceux de la figure 2, des lisses horizontales seront dimensionnées pour s'insérer dans les deux rainures 2 de chaque module contigu. Dans le cas où les modules de construction 1c utilisés sont ceux de la figure 3, la nervure ou languette 3 d'un module 1c inférieur s'insère dans la rainure 2 du module 1c supérieur.

[0039] Le module de construction 1a-1d selon l'invention permet également de fabriquer simplement et rapidement des planchers et des toitures comme illustré dans les figures 14 à 18 qui ont l'avantage de combiner des propriétés mécaniques, thermiques et acoustiques.

[0040] Pour le montage du plancher 12 tel que montré à la figure 14, on pose des profilés 26 métalliques avec n parties horizontales formant n portées, sur des longrines ou des poutres porteuses (non représentées). Puis on introduit en force des modules de construction 1d en forme de T de la figure 4 entre les profils 26 et on les fixe par cloutage, boulonnage, rivetage ou similaire, le bloc de plus grande dimension constituant le rebord 5 venant en appui sur les portées intermédiaires des profilés 26. Il est aussi possible de n'utiliser que des modules de construction la de la figure 1 de dimensions différentes et superposés entre les profilés 26. Il est encore possible d'ajouter un doublage acoustique 28 comme dans la figure 16. Dans l'exemple représenté, les profils 26 ont une forme d'escalier permettant des portées entre deux appuis qui peuvent aller à titre d'exemple jusqu'à 8 à 9 mètres. Pour le montage des planchers 13 et 14 des figures 15 et 16, on pose des poutrelles 27 réalisées en bois, en béton ou en métal sur des longrines ou poutres porteuses (non représentées). Puis on introduit en force des modules de construction la de la figure 1 entre les poutrelles 27 pour qu'ils prennent appui sur les butées 27a des poutrelles 27. Dans tous les cas, selon les finitions souhaitées du plancher et les caractéristiques thermiques et acoustiques recherchées, on peut soit directement poser un parquet 29 ou tout autre revêtement de finition, soit préalablement couler une chape liquide et/ou ajouter un doublage acoustique 28 réalisé par des modules de construction la de la figure 1 de moindre épaisseur. Dans ce cas, on peut poser les modules de construction la du doublage acoustique perpendiculairement aux poutrelles 27 pour croiser les modules de construction la et isoler phoniquement la structure du plancher formée par les poutrelles 27. La combinaison des modules de construction 1a, 1d selon l'invention et de leur montage en force entre des poutrelles, profilés, hourdis, etc. permet d'assurer une grande stabilité mécanique des planchers, de reprendre la charge de compression du plancher et de supporter des charges d'exploitation d'au moins 250 kg/m² par exemple.

[0041] Pour réaliser une toiture 15 telle que représentée aux figures 17 et 18, on peut utiliser les mêmes poutrelles 27 que celles des planchers 13 et 14 pour former une poutre faitière et des chevrons porteurs remplaçant avantageusement les arbalétriers, les entraits et les pannes et simplifiant ainsi le montage de la charpente. On introduit ensuite en force des modules de construction 1a selon la figure 9 pourvus de leur feuille de recouvrement 8 assurant simultanément l'étanchéité à l'eau et à l'air de la toiture et remplaçant le pare-pluie côté extérieur de la construction. La couverture de la toiture 15 peut être réalisée par toutes les finitions adéquates, telles que des tuiles, des ardoises, etc. L'utilisation des modules de construction la selon l'invention dans le cadre de la construction d'une toiture permet de réduire l'épaisseur d'isolant nécessaire, donc de disposer d'un volume sous toiture plus important, tout en obtenant une grande stabilité mécanique et une bonne répartition des charges de la toiture.

[0042] Il ressort clairement de cette description que l'invention permet d'atteindre les buts fixés et qu'elle a donné naissance à un nouveau principe constructif simple, rapide, antisismique, écologique et économique.

[0043] La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier tout en restant dans l'étendue de la protection définie dans les revendications annexées.

Revendications

1. Module de construction (1a, 1b, 1c, 1d) à base de carton, notamment pour la fabrication d'un bâtiment, comportant au moins un bloc de carton parallélépipédique définissant au moins une hauteur h, une largeur 1 et une section s dudit module, ce bloc de carton étant constitué d'une pluralité de feuilles de carton (7) ondulé, rectangulaires et superposées, lesdites feuilles de carton (7) comportant des cannelures, lesdites feuilles de carton (7) superposées étant collées entre elles pour former un bloc de carton compact, rigide, porteur et autoportant, et ledit bloc de carton étant enveloppé en totalité et de façon étanche dans une enveloppe de recouvrement (6) pour constituer un module de construction (1a, 1b, 1c, 1d) étanche à l'air et à l'eau, caractérisé en ce que chaque feuille de carton (7) composant ledit bloc de carton est une feuille de carton à triple cannelure constituée d'une couche centrale (71) et deux couches externes (72) disposées de part et d'autre de la couche centrale (71), et en ce que lesdites couches (71, 72) de carton ondulé composant lesdites feuilles de carton (7) comportent des cannelures de tailles différentes.

2. Module de construction selon la revendication 1, caractérise en ce que les feuilles de carton (7) superposées formant ledit bloc de carton sont orientées dans un même sens de telle sorte que leurs cannelures sont parallèles entre elles et à la largeur 1 dudit module.

3. Module de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe de recouvrement (6) est choisie dans le groupe comprenant une feuille de carton pelliculée, une feuille extrudée en matière synthétique ou composite telle qu'une feuille en polypropylène alvéolaire.

4. Module de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux blocs de carton dont un de taille différente.

5. Module de construction selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte deux blocs de carton qui forment un module de construction (1d) en forme de T.

6. Module de construction selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte trois blocs de carton, le bloc central étant de taille inférieure aux blocs externes, qui forment un module de construction (1b) en forme de H pourvu dans son épaisseur de deux rainures (2).

7. Module de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte trois blocs de carton de même taille, le bloc central étant décalé par rapport aux blocs externes, qui forment un module de construction (1c) pourvu dans son épaisseur d'une languette (3) et d'une rainure (2).

8. Module de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte sur au moins une de ses faces une feuille de recouvrement (8) de dimensions en largeur et en hauteur supérieures à la largeur 1 et à la hauteur h dudit module de construction (1a) formant des bords (81) saillants, ladite feuille de recouvrement (8) étant de même nature que ladite enveloppe de recouvrement (6).

9. Procédé de construction mettant en oeuvre un module de construction, notamment pour la fabrication d'un bâtiment, comprenant la pose et l'ancrage de poteaux (21), de profilés (26) et/ou de poutrelles (27) entre eux pour la réalisation d'une ossature (20) métallique, en bois et/ou en béton, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:

- utilisation d'une pluralité de modules de construction (1a, 1b, 1c, 1d) selon l'une quelconque des revendications précédentes, et

- insertion en force de chaque module de construction (1a, 1b, 1c, 1d) entre deux poteaux (21), profilés (26) et/ou poutrelles (27) adjacents pour former un contreventement, assurer une reprise des charges et stabiliser ladite construction.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on utilise des modules de construction (1a, 1b, 1c, 1d) dont les feuilles de carton (7) sont majoritairement orientées dans un même sens de telle sorte que les cannelures du carton ondulé sont orientées perpendiculairement auxdits poteaux (21), profilés (26) et/ou poutrelles (27).

11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, pour réaliser un mur (10, 11), on pose des lisses (22, 22a, 22b) horizontales et en ce qu'on ancre lesdits poteaux (21) verticaux par emboîtement dans des encoches (23) prévues dans les lisses (22, 22a, 22b).

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on insère entre deux poteaux (21) adjacents et deux modules de construction (1a, 1b, 1c, 1d) consécutifs, un cadre d'ouvrant (25) de même largeur que lesdits modules de construction.

13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on utilise des modules de construction (1a) pourvus d'une feuille de recouvrement (8) saillante pour qu'elle recouvre le côté extérieur dudit mur (10) et on fixe les bords (81) de ladite feuille de recouvrement (8) sur les poteaux (21) de l'ossature (20) pour former un pare-pluie et/ou une étanchéité à l'air.

14. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on ajoute côté intérieur dudit mur (20) un doublage intérieur (24) formé par des modules de construction (1a) de moindre épaisseur.

15. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, pour former un plancher (12), on pose des profilés (26) en escalier et on introduit en force des modules de construction (la, 1d) entre lesdits profilés (26) pour qu'ils prennent appui sur les portées horizontales desdits profilés (26).

16. Procédé selon la revendication 9, pour former un plancher (13, 14) et/ou une toiture (15), on pose des poutrelles (27) comportant des butées (27a) et on introduit en force des modules de construction (1a) entre lesdites poutrelles (27) pour qu'ils prennent appui sur les butées (27a) desdites poutrelles (27).

17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 et 16, caractérisé en ce qu'on ajoute côté intérieur dudit plancher (12, 13, 14) un doublage acoustique (28) formé par des modules de construction (1a) de moindre épaisseur et disposés perpendiculairement auxdits profilés (26) ou poutrelles (27).

18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'on utilise des modules de construction (1a) pourvus d'une feuille de recouvrement (8) saillante pour qu'elle recouvre le côté extérieur de ladite toiture (15) et on fixe les bords (81) de ladite feuille de recouvrement (8) sur les poutrelles (27) de la toiture (15) pour former un pare-pluie et/ou une étanchéité à l'air.

Ansprüche

1. Konstruktionsmodul (1a, 1b, 1c, 1d) aus Karton, insbesondere für den Bau eines Gebäudes, mit zumindest einem parallelepipedförmigen Block aus Karton, der zumindest eine Höhe h, eine Breite 1 und einen Querschnitt s von besagtem Modul definiert, wobei dieser Block aus Karton aus einer Vielzahl von rechteckigen, übereinander gelegten Wellkartonbögen (7) besteht, wobei besagte Kartonbögen (7) Wellen betragen, wobei besagte übereinander gelegte Kartonbögen (7) miteinander verklebt sind, um einen kompakten, starren, tragenden und selbsttragenden Kartonblock zu bilden, und wobei besagter Kartonblock vollständig und dicht von einem Abdecküberzug (6) umhüllt ist, um ein luft- und wasserdichtes Konstruktionsmodul (1a, 1b, 1c, 1d) zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass jeder besagten Kartonblock bildenden Kartonbogen (7) ein dreiwellliger Kartonbogen ist, der aus einer mittleren Lage (71) und zwei beidseitig der mittleren Lage (71) angeordneten Außenlagen (72) besteht, und dadurch, dass besagte, besagte Kartonbögen (7) bildende Wellkarton-Lagen (71, 72) Wellen mit unterschiedlichen Größen betragen.

2. Konstruktionsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Kartonblock bildenden, übereinander gelegten Wellkartonbögen (7) in eine gleiche Richtung ausgerichtet sind, so dass ihre Wellen parallel zueinander und zu Breite 1 von besagtem Modul sind.

3. Konstruktionsmodul nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der deckende Überzug (6) in der Gruppe bestehend aus einem beschichteten Kartonbogen, einer extrudierten Folie aus Kunststoff oder einem Verbundmaterial wie eine Folie aus wabenartigem Polypropylen gewählt wird.

4. Konstruktionsmodul nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest zwei Kartonblöcke beträgt, wovon einer eine unterschiedliche Größe aufweist.

5. Konstruktionsmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Kartonblöcke beträgt, die ein T-förmiges Konstruktionsmodul (1d) bilden.

6. Konstruktionsmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es drei Kartonblöcke beträgt, wobei der mittlere Block kleiner ist, als die externen Blöcke, um ein H-förmiges Konstruktionsmodul (1b) zu bilden, das in seiner Dicke mit zwei Rillen (2) versehen ist.

7. Konstruktionsmodul nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es drei Kartonblöcke gleicher Größe beträgt, wobei der mittlere Block in Bezug auf die Außenblöcke versetzt ist, um ein Konstruktionsmodul (1c) zu bilden, das in seiner Dicke mit einer Feder (3) und einer Nut (2) versehen ist.

8. Konstruktionsmodul nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es auf zumindest einer seiner Seiten eine Abdeckfolie (8) beträgt, deren Breite und Höhe größer sind, als Breite 1 und Höhe h von besagtem Konstruktionsmodul (1a) und hervorstehende Ränder (81) bildet, wobei besagte Abdeckfolie (8) von gleicher Art wie besagter Abdecküberzug (6) ist.

9. Bauverfahren unter Anwendung eines Konstruktionsmoduls, insbesondere für den Bau eines Gebäudes, bestehend aus dem Verlegen und der Verankerung von Pfählen (21), Profilen (26) und/oder Trägern (27) miteinander, um ein Gerippe aus Metall (20), Holz und/oder Beton herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst:

- Einsatz einer Vielzahl Konstruktionsmodule (1a, 1b, 1c, 1d) nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, und

- Einpressen jedes Konstruktionsmoduls (1a, 1b, 1c, 1d) zwischen zwei benachbarte Pfähle (21), Profile (26) und/oder Träger (27), um eine Versteifung zu erhalten, eine Lastaufnahme zu bilden und besagte Konstruktion zu stabilisieren.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man Konstruktionsmodule (1a, 1b, 1c, 1d) einsetzt, deren Kartonbögen (7) mehrheitlich in eine gleiche Richtung ausgerichtet sind, so dass die Wellen des Wellkartons quer zu besagten Pfählen (21), Profilen (26) und/oder Trägern (27) ausgerichtet sind.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass, um eine Mauer (10, 11) zu bauen, man horizontale Schwellen (22, 22a, 22b) verlegt und man besagte vertikale Pfähle (21) durch Einfügen in in den Schwellen (22, 22a, 22b) vorgesehene Schlitze (23) verankert.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man zwischen zwei benachbarten Pfählen (21) und zwei aufeinander folgenden Konstruktionsmodulen (1a, 1b, 1c, 1d) einen Blendrahmen (25) mit der selben Breite als besagte Konstruktionsmodule einfügt.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man mit einer hervorstehenden Abdeckfolie (8) versehene Konstruktionsmodule (1a) verwendet, damit diese die Außenseite von besagter Mauer (10) deckt, und man die Ränder (81) von besagter Abdeckfolie (8) an den Pfählen (21) des Gerippes (20) befestigt, um einen Regenschutz und/oder eine Luftdichtheit zu erhalten.

14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man auf der Innenseite von besagter Mauer (20) eine durch Konstruktionsmodule (1a) mit einer geringeren Dicke gebildete Innenverkleidung (24) anbringt.

15. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man, um einen Fußboden (12) zu bilden, treppenförmige Profile (26) verlegt und man Konstruktionsprofile (1a, 1d) zwischen besagte Profile (26) einpresst, damit diese auf den horizontalen Aufnahmeflächen von besagten Profilen (26) aufliegen.

16. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man, um einen Fußboden (13, 14) und/oder ein Dach (15) zu bilden, Träger (27) mit Anschlägen (27a) verlegt und man Konstruktionsprofile (1a) zwischen besagte Träger (27) einpresst, damit sie auf den Anschlägen (27a) von besagten Trägern (27) aufliegen.

17. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass man auf der Innenseite von besagtem Fußboden (12, 13, 14) eine durch quer zu besagten Profilen (26) oder Trägern (17) angeordnete Konstruktionsmodule (1a) mit einer geringeren Dicken gebildete Schalldämmung (28) anbringt.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man mit einer hervorstehenden Abdeckfolie (8) versehene Konstruktionsmodule (1a) verwendet, damit diese die Außenseite von besagtem Dach (15) deckt, und man die Ränder (81) von besagter Abdeckfolie (8) an den Trägern (27) des Dachs (15) befestigt, um einen Regenschutz und/oder eine Luftdichtheit zu erhalten.

Claims

1. Construction module (1a, 1b, 1c, 1d) based on cardboard, in particular for the construction of a building, comprising at least one parallelepipedic cardboard block defining at least a height h, a width 1 and a cross-section s of said module, this cardboard block being made of a plurality of rectangular and superimposed corrugated cardboard sheets (7), said cardboard sheets (7) comprising flutes, said superimposed cardboard sheets (7) being glued together to form a compact, rigid, bearing and self-supporting cardboard block, and said cardboard block being entirely and tightly wrapped in a covering envelope (6) to form an air and watertight construction module (1a, 1b, 1c, Id), characterized in that each cardboard sheet (7) forming said cardboard block is a triple wall corrugated cardboard sheet made of a central layer (71) and two external layers (72) arranged on either side of central layer (71), and in that said corrugated cardboard layers (71, 72) making up said cardboard sheets (7) have flutes with different sizes.

2. Construction module according to claim 1, characterized in that the superimposed cardboard sheets (7) forming said cardboard block are oriented in a same direction, so that their flutes are parallel to each other and to width 1 of said module.

3. Construction module according to any of the previous claims, characterized in that covering envelope (6) is chosen in the group including a laminated cardboard sheet, an extruded sheet out of synthetic or composite material such as a sheet out of alveolar polypropylene.

4. Construction module according to any of the previous claims, characterized in that it comprises at least two cardboard blocks, of which one with a different size.

5. Construction module according to claim 4, characterized in that it comprises two cardboard blocks forming a T-shaped construction module (1d).

6. Construction module according to claim 4, characterized in that it comprises three cardboard blocks, the central block having a size smaller than the external blocks, forming a H-shaped construction module (1b) provided with two grooves (2) in its thickness.

7. Construction module according to any of claims 1 to 3, characterized in that it comprises three cardboard blocks having the same size, the central block being offset with respect to the external blocks, forming a construction module (1c) provided with a tongue (3) and a groove (2) in its thickness.

8. Construction module according to any of the previous claims, characterized in that it comprises on at least one of its sides a covering sheet (8) having width and height dimensions larger than width 1 and height h of said construction module (1a) forming protruding edges (81), said covering sheet (8) having the same nature as said covering envelope (6).

9. Construction method implementing a construction module, in particular for the construction of a building, including the laying and anchoring of posts (21), profiles (26) and/or beams (27) to each other to build a metallic, wooden and/or concrete frame (20), characterized in that it comprises the following steps:

- use of a plurality of construction modules (1a, 1b, 1c, 1d) according to any of the previous claims, and

- pressing-in of every construction module (1a, 1b, 1c, 1d) between two adjacent posts (21), profiles (26) and/or beams (27) to form a bracing, absorb the loads and stabilize said construction.

10. Method according to claim 9 characterized in that one uses construction modules (1a, 1b, 1c, 1d) whose cardboard sheets (7) are mostly oriented in a same direction so that the flutes of the corrugated cardboard are oriented perpendicularly to said posts (21), profiles (26) and/or beams (27).

11. Method according to claim 9 characterized in that, to build a wall (10, 11), one lays horizontal base rails (22, 22a, 22b) and in that one anchors said vertical posts (21) by fitting them in notches (23) provided in base rails (22, 22a, 22b).

12. Method according to claim 11 characterized in that one inserts between two adjacent posts (21) and two consecutive construction modules (1a, 1b, 1c, 1d) a frame (25) having the same width as said construction modules.

13. Method according to claim 11 characterized in that one uses construction modules (1a) provided with a protruding covering sheet (8) so that it covers the external side of said wall (10) and one fastens edges (81) of said covering sheet (8) on posts (21) of frame (20) to form a rain protection and/or achieve airtightness.

14. Method according to claim 11 characterized in that one adds on the internal side of said wall (20) an internal lining (24) made of construction modules (1a) of lesser thickness.

15. Method according to claim 9 characterized in that, to form a floor (12), one lays stair-shaped profiles (26) and one presses construction modules (1a, 1d) between said profiles (26) to make them rest on the horizontal surfaces of said profiles (26).

16. Method according to claim 9 characterized in that, to form a floor (13, 14) and/or a roof (15), one lays beams (27) with stops (27a) and one presses construction modules (1a) between said beams (27) to make them rest on the stops (27a) of said beams (27).

17. Method according to any of claims 15 and 16 characterized in that one adds on the internal side of said floor (12, 13, 14) an acoustic lining (28) made of construction modules (1a) of lesser thickness and arranged perpendicularly to said profiles (26) or beams (27).

18. Method according to claim 16 characterized in that one uses construction modules (1a) provided with a protruding covering sheet (8) so that it covers the external side of said roof (15) and one fastens edges (81) of said covering sheet (8) on beams (27) of roof (15) to form a rain protection and/or achieve airtightness.

Dessins