La présente invention est relative à un système de construction et d'intégration d'un bâtiment et plus particulièrement d'une maison d'habitation ou d'un groupe de maisons d'habitation à chauffage solaire afin d'obtenir un bilan de consommation énergétique nécessaire au chauffage le plus réduit possible tout en assurant un confort thermique valable.
On s'est déjà préoccupé de réduire la consommation énergétique à prévoir pour le chauffage notamment en améliorant l'isolation par exemple en prévoyant une couche de matière isolante comme la laine de verre dans les murs, ou encore de doubles vitrages, on a également déjà proposé l'utilisation de l'énergie solaire récupérée par des capteurs pour fournir une partie des calories réclamées par le chauffage;
toutefois, jusqu'à présent les résultats pratiques ont été fort décevants car avoir recours seulement à une bonne isolation d'une habitation ne suffit pas à réduire très sensiblement les besoins en calories et l'on est obligé de prévoir d'une part, un nombre fort important de capteurs solaires, qui nécessite une surface de pose dépassant souvent les possibilités, et d'autre part, le recours à des moyens de chauffage d'appoint dont la capacité reste importante et qui sont amenés à fournir bien plus de
30 % de la consommation annuelle d'énergie habituellement nécessaire pour le chauffage d'une habitation située dans un pays à climat tempéré.
Le système selon la présente invention, remédie à ces inconvénients et l'on obtient un bilan bien plus favorable tout en limitant néanmoins la surface requise pour le placement des capteurs solaires comme donc le nombre de ceux-ci.
Le système de construction et d'intégration selon l'invention, se caractérise par la combinaison d'une construction comportant, primo, un système de base, dit passif, d'orientation et disposition des surfaces, d'isolation totale des murs, des planchers, sols, toitures, vitrages, et partielle de la ou les portes d'entrée, d'effet de masse thermique des murs, sols et plafonds, secundo, un système complémentaire, dit actif, essentiellement une batterie de capteurs solaires à air pulsé, ainsi qu'une aire de stockage verticale des calories, de préférence centrée dans le bâtiment et du type à lits de cailloux de rivière roulés, et accessoirement des captages par effets de serre, des transferts de calories, des réflexions solaires, tertio, un système d'appoint de chauffage de préférence des convecteurs électriques à enclenchement réglé, quarto,
des moyens de régulation - ventilation des calories nécessaires,
et construction intégrée dans des éléments architecturaux extérieurs favorables, éléments attenants à la construction, localisation dans les zones non chauffées des garages, portes d'entrée, pentes du toit formant dérives vers le haut des vents, et éléments proches de la construction, murets et plantations formant écrans aux venta et créant un micro-climat plus favorable.
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mie énergétique il y a lieu que chaque point et élément de la combinaison ci-dessus soit parfaitement étudié, chacun concourant pour une partie au résultat désiré et ainsi selon l'invention, de préférence, on prévoit par exernple,
dans le plan de la disposition et l'orientation des pièces : que les pièces de séjour seront attenantes à la face sud et autour de l'aire de stockage, et, par contre, que les pièces de services, le garage et éventuellement le grenier le surmontant, seront attenants à la face nord ou éventuellement est ou ouest;
de plus le garage pourra être utilisé pour former écran, par ailleurs la plus grande partie de la surface vitrée sera prévue à la face sud;
dans l'isolation totale des murs qui seront double et édifiés l'un après l'autre, de manière à y placer entre eux la couche de matière isolante, qui sera édifiée comme telle.
Les murs comme la dalle du sol et le plafond seront surdimeneionnée en épaisseur de manière à obtenir l'effet favorable de masse thermique, les vitrages seront bien sur double formant effet de serre, pour ceux situés du côté de l'ensoleillement, ils seront munis de volets à fermetures nocturnes.
seront
Les capteurs solaires à air puisé/placés verticalement, ce qui a l'avantage de diminuer l'effet de l'ensoleillement estival par ailleurs, dans cette position ils s'intègrent esthétiquement bien mieux que les capteurs inclinés généralement prévus. Les capteurs verticaux seront placés, bien entendu, sur la face
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male, ainsi que les captages solaires accessoires à la face d'ensoleillement, par des vitrages double, un revêtement en ardoises gris foncés qui par temps froid et ensoleillement, provoquent un échauffement de la lame d'air arrière et par là, ralentit, supprime ou inverse le transfert de calories de l'intérieur vers l'extérieur.
L'aire de stockage, parallélépipède rectangle} placé verticalement, sera parfaitement .isolée tant en bas, en haut comme sur les côtés; cette aire de stockage se situera au centre de gravité de la maison afin que ses déperditions profitent totalement à l'habitation.
Il y a encore lieu Je parfaitement distribuer ou conserver les calories nécessaires en fonction des besoins de la maison, mais également selon qu'il y a un 'ensoleillement ou non, c'est-à-dire un apport ou non de calories qui peuvent être directement utilisées si nécessaire, ou au contraire être stockées.
En plus de ces dispositions internes à l'habitation, on prévoit de la protéger sur ses côtés exposés aux vents défavorables nord, nord-est, nord-ouest par des rangées serrées de plantations et haies hautes; de même on prévoit sur ces côtés d'y placer le garage qui constituera un coupe-vent idéal, ainsi que la porte d'entrée qui sera précédée d'une courette couverte
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auvent.
Afin de mieux comprendre l'invention, on la décrit maintenant de manière explicative et par rapport à un dessin annexé, qui représente : la figure 1 : un plan schématique de la disposition au sol des surfaces; la figure 2 : une vue schématique de la façade sud d'une habitation; la figure 3 : une vue schématique latérale en coupe, suivant <EMI ID=4.1> la figure 4 : une vue schématique partielle en coupe verticale d'un détail de réalisation dans la fondation et un mur extérieur partant de la fondation;
là figure 5 ; une vue schématique partielle en coupe verticale d'un détail de réalisation de la toiture; la figure 6 : un schéma du système régulation - ventilation.
En se référant à la figure 1, on a représenté le plan au sol d'une habitation comportant un salon (1), une salle à manger
(2), une cuisine (3), attenants au côté disposé vers le sud (S), c'est-à-dire tous les locaux de vie; alors que le hall d'entrée
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attenants au côté disposé au nord (NI ces locaux formant tampon thermique.
Côté sud (S) (voir également la figure 2) on trouve également la plus grande partie des double-vitrage� fenêtres (8) et portes-fenêtres (9); de ce côté est également prévue une terrasse réfléchissante (10) prenant toute la largeur et qui est bordée latéralement, c'est-à-dire tant côté est que ouest, par un mur blanc réfléchissant (11, 12).
Côté nord (N) on ne voit que la porte d'entrée (13)est précédée d'un sas (14); le garage (7), placé extérieurement au plan de l'habitation proprement dite, forme tampon thermique et coupe-vent comme des murets (15) déterminant une véritable courette (16) d'entrée éventuellement recouverte partiellement par de la verdure (17; figure 3) et formant ainsi une gloriette et partiellement par un auvent (18; figure 3) déplaçable au droit de l'accès à l'entrée.
En se référant à la figure 3, on voit que le garage (7) est surmonté d'un grenier (19) dont la toiture (20) prolonge et s'inscrit dans la pente de la partie nord du toit (21) de l'habitation elle-même, et l'on arrive ainsi à dévier vers le haut les vents du nord (flèche 22).
Aux figures 1 et 3 on voit la disposition ainsi que la forme de l'aire de stockage (22) au centre et sur toute la hauteur de la
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Afin de s'assurer un gain énergétique particulièrement élevé mais également d'éviter au maximum toute déperdition des calories gagnées, on prévoit plus particulièrement un certain nombre de dispositions, dites passives dans la mesure ou elles ne sont pas créatrices de calories.
Les fondations, partie enfouie sous la ligne (%) du sol (voir figures 3 et 4) des murs extérieurs, des quatre côtés (23, 24:
25, 26; figure 1) de l'habitation proprement dite sont constituées (figure 4) de deux murs (27, 28) séparés par un isolant
(29)résistant à l'humidité et qui ne se trouve pas modifié dans sa capacité isolante lorsqu'il est en contact avec l'humidité du sol,par exemple du verre cellulaire. Cet isolant (29) est placé en continuité de l'isolant (30) des murs extérieurs (27, 28) afin de supprimer totalement le pont thermique au niveau de la dalle de sol sous le rez de chaussée. L'isolant (29) dans le mur de fondation descendra de préférence de 1 à 1.20 m sous le niveau des terres extérieures (31) afin d'allonger le trajet des pertes de calories à partir du sol du rez de chaussée et de réduire ainsi considérablement les pertes à ce niveau.
Le sol du rez de chaussée (figure 4) est constitué comme suit en partant du haut vers le bas : un carrelage (32) et environ
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d'épaisseur, une couche de sable damé (34) de 1,10 à 1,30 m de hauteur environ. Ces éléments permettront un stockage des calories dans une réserve de matériaux lourds formant masse thermique.
Les murs extérieurs (figure 4) sont constitués de l'intérieur vers l'extérieur : d'un mur (27), bloc de béton lourd plein de
14 cm d'épaisseur environ assurant une masse maximum permettant un stockage important de calories; d'un isolant (30) de
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en deux couches croisées sur toute la surface de la partie intérieure (27) du mur avant érection de la partie extérieure (28) des murs, le choix de la laine de verre ou de roche est dicté par sa non-hygroscopicité, le placement de la laine de verre avant érection de la partie extérieure (28) permet de vérifier la qualité de son placement, c'est-à-dire si les joints sont bien
et serrés, les joints des deux couches parfaitement alternés/qu'aucun objet ne vient provoquer un pont thermique; d'un mur (28) bloc de béton isolant, béton cellulaire d'environ 17,5 cm, assurant deux fonctions :sa stabilité propre, vu son épaiaseur, ce qui permet de supprimer les crochets en acier qui forment une multitude de ponts thermiques, le déplacement du point de rosée vers l'extérieur assurant ainsi une efficacité maximum à l'isolant (30) du mur, en effet tout isolant imprégné d'humidité (ne fut-ce que sous forme d'humidité relative de l'air) voit son pouvoir d'isolation diminuer très nettement;
extérieurement on prévoit encore un crépi (non représenté) adapté au bloc de béton cellulaire et composé de matières synthétiques agglomérant des billes de polystirene expansé, ce crépi assure une bonne étanchéité à la pluie et augmente encore l'isolation du mur.
Pour la toiture (figure 5) on prévoit une dalle de béton (35)
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on s'assure qu'il rejoint parfaitement l'isolant (30) des murs extérieurs; on réduit la charpente (37) du toit au stricte minimum et l'on prévoit un revêtement de toiture en asbeste-ciment noir (non représenté); le grenier (38) situé au-dessus de l'isolant (36) sur la dalle (35) recouvrant l'étage, forme tampon thermique. En effet, la température dans le grenier (38) sera très souvent supérieure à la température extérieure du fait que les ardoises forment corps noir et réchauffent l'espace grenier dès le moindre rayon de soleil. Une légère ventilation du grenier assure un bon degré hygrométrique de l'air contenu dans l'isolant (36).
Les murs intérieurs (39; figure 3) sont constitués de blocs de béton lourds, d'environ 0,14 m d'épaisseur, pleins. Les dalles sur rez de chaussée et sur étage seront constituées de béton armé lourd d'environ 20 cm d'épaisseur, de manière à augmenter les masses d'accumulation de calories et à donner ainsi aux parois, une température proche de la température de l'air des locaux. On arrive ainsi à diminuer la température <EMI ID=10.1>
Les menuiseries extérieures (non représentées) seront posées avec un soin tout particulier. Elles seront placées dans le même plan que l'isolant (30) des murs, la tranche restant vue de l'isolant étant cachée par un panneau en bois.
Les fenêtres (non représentées en tant que telles) sont à double vitrages et pourvues de volets intérieurs isolants, par exemple en polystirène, d'environ 6 cm d'épaisseur. Toutes les fenêtres et portes-fenêtres ouvrantes, ainsi que les portes d'entrée seront pourvues d'un cadre dormant complet avec traverses basses. Elles seront munies d'un joint d'étanchéité périphérique très souple et la fermeture s'effectue au moyen d'appareils à 3 points d'ancrage assurant un écrasement parfait du joint d'étanchéité sur tout son périmètre. Les poignées de portes extérieures seront en nylon amenuisant ainsi le pont thermique à leur endroit.
Extérieurement à l'habitation par des plantations hautes et serrées prévues du côté des vents froids et de l'ouest, on diminue l'effet d'arrachement des calories dû aux vents. Des murs coupe-vent augementent encore la protection, notamment à la porte d'entrée. Par contre, en façade sud on érigera des terrasses aux tons clairs augmentant l'ensoleillement des vitrages capteurs par réflexion.
Si la plupart des dispositions indiquées ci-dessus sont de nature à diminuer les pertes énergétiques positivement par des surfaces vitrées au sud permettant au rayonnement solaire de pénétrer dans l'immeuble, par la formation d'effet de serre les calories seront' distribuées dans les éléments structurels de l'habitation qui forment ainsi accumulateur thermique. Ces calories seront redistribuées lorsque l'ensoleillement disparait.
Cette grande inertie permet d'obtenir des courbes de tempéra-
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un rapide échauffement lorsqu'il y a fort ensoleillement, les calories étant rapidement absorbées par les parois, et de brusques refroidissements lorsque l'ensoleillement disparait.
En ce qui concerne les éléments directement liés à la création de calories ou leur conservation, on prévoit plus particulièrement un certain nombre de dispositions dites actives : la batterie de capteurs solaires (40; figures 1 et 3), sont du type à air formé par une paroi transparente extérieure (41) en matériaux synthétique à haut pouvoir de transmission de rayonnement solaire et d'un absorbeur (42) en métal à coefficient de corps noir élevé, par exemple du cuivre dentitrique. La paroi transparente extérieure (41) sera séparée de l'absorbeur (42) par une lame d'air statique de 4 à 5 cm. A l'arrière de l'absorbeur (42) seront situés des canaux de passage de l'air chargés d'arracher les calories de l'absorbeur et de les transporter vers l'intérieur
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seront isolés thermiquement par une couche d'isolant. (43).
L'aire de stockage (22) est réalisée au moyen de cailloux de rivière roulés (44). Il comprend un plénum inférieur (45) et un plénum supérieur (46). Il est isolé en bas et sur les côtés par un isolant thermique (47) d'environ 15 cm d'épaisseur et en haut par 30 cm environ du même isolant. Il a une forme de parallélipipède rectangle placé verticalement. Cette aire de stockage (22) est au centre de gravité de la maison afin que ses déperditions profitent totalement à. l'habitation.
Pour un bon fonctionnement d'habitation à chauffage solaire il y a lieu d'envisager lorsque l'habitation a besoin de calories que soit, s'il y a ensoleillement, les calories des capteurs seront directement transmises dans l'habitation,ou soit, s'il n'y a
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cailloux, l'air de l'habitation passant dans ceux-ci peut renvoyer ces calories dans l'habitation ou, soit encore il n'y a pas de stock de calories, on fera appel à un chauffage d'appoint.
Par contre, si l'habitation ne demande pas de calories et soit, il y a ensoleillement, dès lors les calories des capteurs seront transférées directement dans l'aire de stockage (22),
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Pour obtenir ce bon fonctionnement indiqué ci-dessus, on doit prévoir un système de régulation - ventilation dont on a donné un schéma à la figure 6 et où on a représenté la batterie de capteurs (40) et l'aire de stockage (22), un chauffage d'appoint m convecteur électrique (48), un premier régulateur (49) entre la batterie de capteurs (40) et l'aire de stockage (22) réglant la circulation d'air venant de la partie inférieure de l'aire de <EMI ID=15.1>
et ensuite au travers de ceux-ci en passant par un filtre (51) vers un ventilateur (52) et une gaine (53) à nouveau vers l'aire de stockage (ou directement l'habitation); le ventilateur (52)
par
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qui, dépend des données fournies par deux sondes de température, l'une (55) placée dans la batterie de capteurs (40), l'autre (56) dans l'aire de stockage (22).
Un autre régulateur (57) qui dépend des données qui lui sont fournies par deux sondes de température, l'une (58) à la sortie et l'autre (59) à l'entrée de l'aire de stockage (22), ainsi qu'un thermostat d'ambiance (60) de la zone d'habitation repréAen-
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de l'air venant par une gaine (62) de la. zone d'habitation (61) vers l'aire de stockage (22) et allant ensuite au travers de celle-ci en passant par un filtre (63) vers un ventilateur (64) et une gaine (65) à nouveau dans la zone d'habitation (61); le ventilateur (64) muni d'un clapet motorisé (66) sont commandés par le régulateur (57) qui en outre, par l'intermédiaire d'un relais temporisé (67) va également commander un convecteur électrique d'appoint (48) qui ne sera mis en marche que s'il
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tion et pouvant être apportées directement par la batterie de capteurs (40) et/ou. encore en l'absence d'ensoleillement indirectement par les calories stockées, dans l'aire de stockage (22).
Les dispositifs nécessaires à la ventilation décrits ci-dessus, c'est-à-dire les ventilateurs (52, 64), le départ des gaines d'air vers les locaux représentées par la gaine (65) dans le schéma figure 6, les arrivées de l'air chaud [cent] partir de la batterie des des capteurs (40) représentées par la gaine (53) dans le schéma figure 6, le tableau des régulateurs (49 et 57),peuvent être logés au-dessus de l'aire de stockage (22) de manière que la distribution d'air dans la zone d'habitation n'entraine l'utilisation que d'un minimum de longueur de gaines.
une
On prévoit du côté sud (figures 2 et 3)/surface vitrée éventuellement supérieure aux nécessités de l'éclairage des pièces et ce notamment entre les parties prévues par les batteries de capteurs (40) au niveau du. premier étage (voir figure 3) qui détermine un volume intérieur (68) au-dessus de la salle à manger (2) formant serre, c'est-à-dire une sorte de piège à calories dont va profiter thermiquement les pièces y attenantes, par exemple en y prévoyant un bac à fleur (69), on peut également augmenter le volume de stockage des calories.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et représentée ci-dessus et l'on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifications, plus particulièrement on pourrait être amené à renoncer ou modifier l'une ou l'autre disposition, dit passive, en raison de l'environnement existant, ou non modifiable pour une habitation.
D'autre part si l'on prévoit la construction d'un groupe d'habitations mitoyennes, ce qui est favorable pour celles entre pignon, l'une pouvant être utile comme tampon thermique pour l'autre; par contre celles se retrouvant aux extrémités seront défavorisées et/ou des dispositions particulières pourraient être à prévoir et par exemple, placer suivant le cas, le gara-
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D'autres adaptations sont également prévisibles, tel par exemple dans le choix des matériaux de revêtement et des couleurs tant des éléments extérieurs qu'intérieurs qui, selon qu'ils sont essentiellement destinés à la réflexion, seront de préférence alors clairs ou, au contraire foncés pour augmenter le pouvoir d'absorption de calories; ce sera par exemple le cas des zones de stockage statique de calories comme les plafonds:
par contre, on aura intérêt à ce que les murs et les sols
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disposition pouvant diminuer le pouvoir d'absorption, comme par exemple les revêtements en plâtre.
The present invention relates to a construction and integration system of a building and more particularly of a dwelling house or a group of dwelling houses with solar heating in order to obtain an energy consumption balance sheet. necessary for the lowest possible heating while ensuring a valid thermal comfort.
We have already taken care to reduce the energy consumption to provide for heating, in particular by improving insulation, for example by providing a layer of insulating material such as glass wool in the walls, or even double glazing, we have also already proposed the use of solar energy recovered by collectors to provide part of the calories required by heating;
However, so far the practical results have been very disappointing because having recourse only to good insulation of a house is not enough to very significantly reduce the calorie requirements and we are obliged to plan on the one hand, a very large number of solar collectors, which requires a surface of installation often exceeding the possibilities, and on the other hand, the recourse to means of auxiliary heating whose capacity remains important and which are brought to provide much more
30% of the annual energy consumption usually necessary for heating a home located in a country with a temperate climate.
The system according to the present invention overcomes these drawbacks and a much more favorable balance is obtained while nevertheless limiting the surface area required for the placement of the solar collectors as therefore the number thereof.
The construction and integration system according to the invention is characterized by the combination of a construction comprising, first of all, a basic system, said to be passive, of orientation and arrangement of surfaces, of total insulation of walls, floors, floors, roofs, glazing, and partial of the entrance door (s), thermal mass effect of walls, floors and ceilings, secondly, a complementary system, called active, essentially a battery of forced air solar collectors , as well as a vertical storage area for calories, preferably centered in the building and of the type with rolled river pebble beds, and incidentally capture by greenhouse effects, transfer of calories, solar reflections, tertio, a auxiliary heating system preferably electric convectors with regulated interlocking, quarto,
means of regulation - breakdown of the calories required,
and integrated construction in favorable exterior architectural elements, elements adjoining construction, location in unheated areas of garages, entrance doors, roof slopes forming drifts upwind, and elements close to construction, low walls and plantations forming screens to the venta and creating a more favorable micro-climate.
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mie energetic it is necessary that each point and element of the above combination is perfectly studied, each contributing for a part to the desired result and thus according to the invention, preferably, provision is made for example,
in the layout and orientation of the rooms: that the living rooms will be adjacent to the south face and around the storage area, and, on the other hand, that the service rooms, the garage and possibly the attic surmounting it, will be adjacent to the north face or possibly east or west;
more the garage can be used to form a screen, moreover most of the glazed area will be provided on the south face;
in the total insulation of the walls which will be double and built one after the other, so as to place between them the layer of insulating material, which will be built as such.
The walls like the slab of the ground and the ceiling will be oversized in thickness so as to obtain the favorable effect of thermal mass, the glazing will be well on double forming greenhouse effect, for those located on the side of the sunning, they will be provided shutters with night closings.
will
Solar collectors with pulsed air / placed vertically, which has the advantage of reducing the effect of summer sunshine, in this position they integrate aesthetically much better than the inclined collectors generally provided. The vertical sensors will, of course, be placed on the face
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male, as well as the accessory solar collectors to the face of sunshine, by double glazing, a coating in dark gray slates which in cold weather and sunshine, cause the rear air space to heat up and thereby slow down, suppress or reverse the transfer of calories from the inside to the outside.
The storage area, a rectangular parallelepiped} placed vertically, will be perfectly insulated both at the bottom, at the top and on the sides; this storage area will be at the center of gravity of the house so that its losses benefit the home completely.
There is still place I perfectly distribute or keep the necessary calories according to the needs of the house, but also according to whether there is a 'sunshine or not, that is to say an intake or not of calories which can be used directly if necessary, or on the contrary be stored.
In addition to these internal arrangements in the dwelling, it is planned to protect it on its sides exposed to unfavorable winds north, northeast, northwest by tight rows of plantations and high hedges; similarly we plan on these sides to place the garage which will constitute an ideal windbreaker, as well as the front door which will be preceded by a covered courtyard
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awning.
In order to better understand the invention, it is now described in an explanatory manner and with reference to an attached drawing, which represents: FIG. 1: a schematic plan of the arrangement on the ground of the surfaces; Figure 2: a schematic view of the south facade of a house; Figure 3: a schematic side view in section, along <EMI ID = 4.1> Figure 4: a partial schematic view in vertical section of a detail of construction in the foundation and an exterior wall from the foundation;
there figure 5; a partial schematic view in vertical section of a detail of construction of the roof; Figure 6: a diagram of the regulation - ventilation system.
Referring to Figure 1, there is shown the floor plan of a house with a living room (1), a dining room
(2), a kitchen (3), adjoining the side facing south (S), that is to say all the living rooms; while the entrance hall
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adjoining the north side (NI these rooms forming a thermal buffer.
South side (S) (see also Figure 2) we also find most of the double glazing � windows (8) and patio doors (9); on this side is also provided a reflective terrace (10) taking the entire width and which is bordered laterally, that is to say both east and west side, by a white reflective wall (11, 12).
North side (N) we see that the entrance door (13) is preceded by an airlock (14); the garage (7), placed outside the plane of the dwelling proper, forms a thermal buffer and windbreak like walls (15) determining a real entrance courtyard (16) possibly partially covered by greenery (17; Figure 3) and thus forming a gazebo and partially by a canopy (18; Figure 3) movable to the right of access to the entrance.
Referring to Figure 3, we see that the garage (7) is surmounted by an attic (19) whose roof (20) extends and fits into the slope of the northern part of the roof (21) of the housing itself, and we thus manage to deflect upwards the north winds (arrow 22).
Figures 1 and 3 show the arrangement and the shape of the storage area (22) in the center and over the entire height of the
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In order to ensure a particularly high energy gain but also to avoid as much as possible any loss of the calories gained, there are more particularly a certain number of provisions, called passive insofar as they do not create calories.
The foundations, part buried under the line (%) of the ground (see Figures 3 and 4) of the exterior walls, on all four sides (23, 24:
25, 26; Figure 1) of the house itself consist (Figure 4) of two walls (27, 28) separated by an insulator
(29) resistant to humidity and which does not change in its insulating capacity when it is in contact with soil moisture, for example cellular glass. This insulator (29) is placed in continuity with the insulator (30) of the exterior walls (27, 28) in order to completely eliminate the thermal bridge at the level of the floor slab under the ground floor. The insulation (29) in the foundation wall will preferably descend from 1 to 1.20 m below the level of the exterior land (31) in order to lengthen the path of the loss of calories from the ground of the ground floor and thus reduce considerably losses at this level.
The ground floor (figure 4) is made up as follows from top to bottom: a tiled floor (32) and approximately
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thick, a layer of packed sand (34) from 1.10 to 1.30 m in height approximately. These elements will allow storage of calories in a reserve of heavy materials forming thermal mass.
The exterior walls (Figure 4) consist of interior to exterior: a wall (27), a block of heavy concrete full of
Approximately 14 cm thick ensuring maximum mass allowing significant storage of calories; an insulator (30) of
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in two crossed layers on the entire surface of the inner part (27) of the wall before erection of the outer part (28) of the walls, the choice of glass or rock wool is dictated by its non-hygroscopicity, the placement of glass wool before erection of the external part (28) makes it possible to check the quality of its placement, that is to say whether the joints are well
and tight, the joints of the two layers perfectly alternate / that no object comes to cause a thermal bridge; a wall (28) of insulating concrete block, aerated concrete of about 17.5 cm, ensuring two functions: its own stability, given its thickener, which makes it possible to remove the steel hooks which form a multitude of thermal bridges , the displacement of the dew point towards the outside thus ensuring maximum efficiency of the insulation (30) of the wall, indeed any insulation impregnated with humidity (if only in the form of relative humidity of the air ) sees its insulating power decrease very markedly;
externally there is also provided a plaster (not shown) adapted to the block of cellular concrete and composed of synthetic materials agglomerating beads of expanded polystirene, this plaster ensures a good seal against rain and further increases the insulation of the wall.
For the roof (figure 5) a concrete slab (35) is provided
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it is ensured that it perfectly joins the insulation (30) of the exterior walls; the roof structure (37) is reduced to the strict minimum and a roof covering made of black asbestos-cement (not shown) is provided; the attic (38) located above the insulation (36) on the slab (35) covering the floor, forms a thermal buffer. Indeed, the temperature in the attic (38) will very often be higher than the outside temperature because the slates form a black body and heat the attic space at the slightest ray of sunshine. A slight ventilation of the attic ensures a good humidity level of the air contained in the insulation (36).
The interior walls (39; Figure 3) are made of heavy concrete blocks, about 0.14 m thick, full. The slabs on the ground floor and on the upper floor will be made of heavy reinforced concrete about 20 cm thick, so as to increase the masses of heat accumulation and thus give the walls a temperature close to the temperature of l air of the premises. We thus manage to decrease the temperature <EMI ID = 10.1>
The exterior joinery (not shown) will be installed with particular care. They will be placed in the same plane as the insulation (30) of the walls, the edge remaining seen from the insulation being hidden by a wooden panel.
The windows (not shown as such) are double-glazed and provided with insulating interior shutters, for example made of polystirene, about 6 cm thick. All opening windows and patio doors, as well as entry doors, will be fitted with a complete frame with low cross members. They will be provided with a very flexible peripheral seal and the closure is effected by means of devices with 3 anchoring points ensuring perfect crushing of the seal over its entire perimeter. The exterior door handles will be made of nylon, thus reducing the thermal bridge in their place.
Externally to the dwelling by tall and tight plantings provided on the side of the cold winds and from the west, the effect of calorie wrenching due to the winds is reduced. Windbreak walls further increase protection, especially at the front door. On the other hand, on the south facade, terraces with light tones will be erected, increasing the sunshine of the sensor glazing by reflection.
If most of the provisions indicated above are likely to reduce energy losses positively by glazed areas to the south allowing solar radiation to enter the building, by the formation of greenhouse effect the calories will be 'distributed in the structural elements of the dwelling which thus form a thermal accumulator. These calories will be redistributed when the sunshine disappears.
This great inertia makes it possible to obtain temperature curves.
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rapid heating when there is strong sunshine, the calories being quickly absorbed by the walls, and sudden cooling when the sunshine disappears.
With regard to the elements directly linked to the creation of calories or their conservation, a number of so-called active provisions are more particularly provided for: the battery of solar collectors (40; FIGS. 1 and 3) are of the air type formed by an outer transparent wall (41) of synthetic material with high power of transmission of solar radiation and of an absorber (42) of metal with a high black body coefficient, for example dentitric copper. The transparent outer wall (41) will be separated from the absorber (42) by a static air gap of 4 to 5 cm. At the rear of the absorber (42) there will be air passage channels responsible for extracting the calories from the absorber and transporting them inwards
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will be thermally insulated with a layer of insulation. (43).
The storage area (22) is made using rolled river pebbles (44). It includes a lower plenum (45) and an upper plenum (46). It is insulated at the bottom and on the sides by a thermal insulator (47) about 15 cm thick and at the top by about 30 cm of the same insulator. It has a shape of a rectangular parallelepiped placed vertically. This storage area (22) is at the center of gravity of the house so that its losses fully benefit. housing.
For a good functioning of a house with solar heating, it is necessary to consider when the house needs calories that either, if there is sunshine, the calories of the collectors will be directly transmitted in the house, or either if there is
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pebbles, the air in the house passing through them can return these calories to the house or, even if there is no stock of calories, we will use an auxiliary heater.
On the other hand, if the house does not require calories and either there is sunshine, from then on the calories from the sensors will be transferred directly to the storage area (22),
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To obtain this correct operation indicated above, a regulation-ventilation system must be provided, a diagram of which has been given in FIG. 6 and where the battery of sensors (40) and the storage area (22) have been shown. , an auxiliary heating electric convector (48), a first regulator (49) between the battery of sensors (40) and the storage area (22) regulating the circulation of air coming from the lower part of the area of <EMI ID = 15.1>
and then through these passing through a filter (51) to a fan (52) and a duct (53) again to the storage area (or directly to the dwelling); the fan (52)
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which, depending on the data provided by two temperature probes, one (55) placed in the battery of sensors (40), the other (56) in the storage area (22).
Another regulator (57) which depends on the data supplied to it by two temperature probes, one (58) at the outlet and the other (59) at the entrance to the storage area (22), as well as a room thermostat (60) in the living area depicted
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air coming through a sheath (62) of the. living area (61) to the storage area (22) and then going therethrough passing through a filter (63) to a fan (64) and a duct (65) again in the area residential (61); the fan (64) fitted with a motorized valve (66) is controlled by the regulator (57) which, in addition, by means of a time relay (67) will also control an auxiliary electric convector (48) which will only be started if it
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tion and can be brought directly by the battery of sensors (40) and / or. still in the absence of sunshine indirectly by the calories stored, in the storage area (22).
The devices necessary for ventilation described above, i.e. the fans (52, 64), the departure of the air ducts to the rooms represented by the duct (65) in the diagram in Figure 6, the hot air inlets [one hundred] from the battery of sensors (40) represented by the sheath (53) in the diagram in figure 6, the table of regulators (49 and 57), can be accommodated above the storage area (22) so that the distribution of air in the living area entails the use of a minimum length of ducts.
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The south side (FIGS. 2 and 3) / glass surface may be provided which is possibly greater than the requirements for lighting the rooms, in particular between the parts provided by the batteries of sensors (40) at the level of the. first floor (see Figure 3) which determines an interior volume (68) above the dining room (2) forming a greenhouse, that is to say a sort of calorie trap which will thermally benefit the adjoining rooms , for example by providing a flower box (69), one can also increase the storage volume of calories.
Of course, the invention is not limited to the embodiment described and represented above and one would not go outside its scope by making modifications to it, more particularly one could be led to renounce or modify the one or the other provision, called passive, because of the existing environment, or not modifiable for a dwelling.
On the other hand if provision is made for the construction of a group of semi-detached dwellings, which is favorable for those between gables, one of which may be useful as a thermal buffer for the other; on the other hand, those found at the extremities will be disadvantaged and / or special arrangements could be made and for example, place the gara-
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Other adaptations are also foreseeable, such for example in the choice of coating materials and colors both of the exterior and interior elements which, depending on whether they are essentially intended for reflection, will preferably then be clear or, on the contrary dark to increase the absorption of calories; this will be the case, for example, of static calorie storage areas such as ceilings:
on the other hand, it will be beneficial for the walls and floors
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provision which may reduce the absorption capacity, such as for example plaster coverings.