CA1210212A - Thermally efficient housing design - Google Patents

Thermally efficient housing design

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CA1210212A
CA1210212A CA000443092A CA443092A CA1210212A CA 1210212 A CA1210212 A CA 1210212A CA 000443092 A CA000443092 A CA 000443092A CA 443092 A CA443092 A CA 443092A CA 1210212 A CA1210212 A CA 1210212A
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CA
Canada
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house
sun
exposed
walls
roof
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CA000443092A
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Henri S.C. Lemaire
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Lemaire Henri S C
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Lemaire Henri S C
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    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H1/00Buildings or groups of buildings for dwelling or office purposes; General layout, e.g. modular co-ordination or staggered storeys
    • E04H1/02Dwelling houses; Buildings for temporary habitation, e.g. summer houses

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Abstract

Une maison d'habitation comprenant un toit, des murs extérieurs et intérieurs définissant ensemble des pièces d'habitation et des ouvertures constituées par au moins une porte et des fenêtres. Selon l'invention, les murs extérieurs de cette maison dessinent ensemble, lorsque vus de dessus, une surface en forme de moitié de polygone à au moins six côtés, ladite surface s'inscrivant dans un demi-cercle dont la diagonale formant la base est orientée plein nord de façon à ce que l'ensemble de la façade polygonale soit exposé au soleil. Le mur extérieur de la maison s'étendant le long de la diagonale formant la base du demi-cercle est dépourvu d'ouvertures, pour offrir le moins de relief possible aux intempéries et réduire au maximum les pertes de chaleur. Les pièces d'habitation sont chacune pourvues d'au moins une ouverture et sont disposées les unes à côté des autres sur toute la longueur de la façade semi-polygonale exposée au soleil. Grâce à cette disposition, les murs extérieurs de la façade se trouvent exposés au soleil progressivement de 50% minimum au lever ou au coucher du jour à 100% maximum au milieu de la journée. Entre ce maximum et ce minimum, les murs intérieurs séparant les pièces sont toujours exposés de biais ou de face aux rayons, favorisant ainsi le captage passif de la chaleur. Pour améliorer ce captage passif, les murs intérieurs séparant entre elles les diverses pièces d'habitation adjacentes sont faits en béton plein.A dwelling house comprising a roof, exterior and interior walls together defining dwelling rooms and openings constituted by at least one door and windows. According to the invention, the exterior walls of this house together draw, when viewed from above, a surface in the form of a half polygon with at least six sides, said surface forming part of a semicircle whose diagonal forming the base is oriented due north so that the entire polygonal facade is exposed to the sun. The exterior wall of the house extending along the diagonal forming the base of the semicircle is devoid of openings, to offer the least possible relief to bad weather and minimize heat loss. The living rooms are each provided with at least one opening and are arranged next to each other over the entire length of the semi-polygonal facade exposed to the sun. Thanks to this arrangement, the exterior walls of the facade are gradually exposed to the sun from 50% minimum at sunrise or sunset at 100% maximum in the middle of the day. Between this maximum and this minimum, the interior walls separating the rooms are always exposed at an angle or facing the rays, thus favoring the passive capture of heat. To improve this passive collection, the interior walls separating the various adjacent living rooms from one another are made of solid concrete.

Description

La presente invention a pour objet un nouveau type de maison d'habitation dont la forme generale et l'o-rientation des pièces sont specialement consues pour capter le maximum d'energie solaire.
Dans les maisons d'habitation de forme convention-nelle c'est-a-dire de forme carree ou rectangulaire, ou de forme composee de carres et de rectangles adjacents, on sait que au maximum deux côtes sur quatre, c'est-à-dire au maximum 50% des côtes, sont exposes au rayon du soleil.
On sait egalement que même sous cette exposition maximum de 50~, lesdits côtes reçoivent generalement les rayons solaires de biais. En fait, pour que les rayons solaires frappent un mur de face, il faut qu'un seul côte soit expose ce qui correspond à une exposition pratique de 25%
de la totalite des murs de la maison. Il est donc bien evident que la forme conventionnelle donnee aux maisons d'habitation n'est pas la plus appropriee aussi bien pour le captage actif que pour le captage passif de l'energie solaire.
La presente invention a pour objet un nouveau type de maison d'habitation dont la forme et l'orientation des pièces sont spécialement choisis pour ameliorer subtan-tiellement le captage passif et le cas écheant actif d'e-nergie solaire.
Plus precisement, la presente invention a pour objet une maison d'habitation comprenant un toit, des murs exterieurs et des murs interieurs definissant ensemble des pièces d'habitation, et des ouvertures constituees par au moins une porte et des fenêtres, caracterisee en ce que:
a) lorsque vus de dessus, les murs exterieurs de la maison dessinent ensemble une surface en forme de moitie de polygone à au moins six côtes, ladite surface s'inscrivant dans un demi-cercle dont la diagonale formant la base est orientee du côte oppose au soleil de fason à ce que l'ense~ble de la fasade polygonale soit exposé au soleil;
b) le mur extérieur s'étendant le long de la diagonale formant la base du demi-cercle est plat et est pourvu d'une seule ouverture au maximum;
c) les pièces d'habitation sont chacune pourvues d'au moins une ouverture et sont disposées les unes a côté
des autres sur tout le long de la façade semi-polygonale exposée au soleil; et d) les murs interieurs séparant entre eux les diverses pieces d'habitation adjacentes et, de préférence, le toit sont porteurs et faits en béton.
Tel que précédemment indi~ué, le mur extérieur dispose du côté oppose au soleil de la maison d'habitation selon l'invention, ce côté étant pour une maison située dans l'hémisphere nord du globe terrestre le côté nord, est un mur aveugle, ne comprenant aucune ouverture créant une interruption du voile isolant thermique et pouvant ainsi conduire a des pertes de chaleur soit en fonction des maté-riaux utilisés pour fermer cette ouverture, soit pendant l'opération de ladite ouverture (ouverture de la porte ou des fenêtres selon le casl. De plus, ce mur est completement plat pour offrir le moins de relief possible aux intempéries.
Les autres murs extérieurs de la maison d'habita-tion selon l'invention sont, par contre, exposés au soleil progressivement de 50% minimum au lever ou au coucher du soleil a 100% maximum lors~ue le soleil est en haut de sa trajectoire. Du fait que chacune des pièces d'habitation est pourvue d'au moins une ouverture disposée du côté de la maison en permanence orienté au soleil, les murs inté-rieurs de la maison séparant les pieces entre elles sonttoujours exposés de biais ou de face au rayon solaire, ceci favorisant le captage dit passif de l'énergi~ solaire.
Comme chacun sait, il est d'usage courant d'utili-ser un matériau, généralement du béton, pour la fabrication des murs porteurs et un autre matériau plus léger pour ~l2~2~

séparer les pièces les unes des autres, le second matériau plus léger étant habituellement du gypse monté sur une ossature de bois ou de métal. Il est également d'usage courant d'utiliser un autre matériau pour la construction des planchers, cet autre matérlau étant habituellement des poutres de bois disposées horizontalement.
Selon la presente invention, les murs interieurs séparant entre elles les diverses pièces d'habitation adjacentes sont avantageusement faits en béton plein, pour améliorer leur capacité d'absorption de l'énergie solaire lorsqu'ils sont exposés au soleil.
Du fait que ces murs de séparation sont faits en béton, ils peuvent être construits de façon à etre porteurs contrairement à l'usage courant où les murs de séparation ; des pièces ne sont pratiquement jamais utilisés comme murs porteurs.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention,les murs intérieurs séparant les pieces adjacen-tes les unes des autres sont avantageusement disposés de façon a s'étendre comme des médianes perpendiculairement aux façades des murs exterieurs. Ceci a comme résultat de donner à chaque pièce d'habitation deux angles droits et trois angles obtus, d'ou une excellente habitabilité.
Le fait que la séparation entre les diverses pieces d'un même appartement soit effectuee a l'aide de murs de beton plein a en outre l'avantage de donner a l'ensemble de l'ap-partement une excellente isolation phonique. Les murs de 5eparation du c8te de la circulation, c'est-a-dire du côte oppose aux fenêtres peuvent par contre être à ossature legère 3C de metal remplie de laine minérale et finie de panneaux de gypse sur les deux faces.

Avantageusement, les murs extérieurs et le toit sont recouverts d'une enveloppe isolante de facon a assurer ~2~%~

une bonne isolation thermique de la maison. Cette isolation thermique peut inclure le volume habitable lui-meme ainsi que les elements de l'enveloppe de ce volume, c'est-a-dire le~ parois verticales et horizontales exterieures, pour constituer une enveloppe chaude continue. Le recouvrement du toit est de preEerence constitue par une dalle dite flottante, laquelle dalle est faite en béton coule sur une couche isolante posee sur la surface du toit. Ce systeme de double dalle constitue par, d'une part, le toit qui est maintenu chaud et, d'autre part, la dalle flottante qui est froide de par son contact permanent avec l'exterieur, est tout particulierement avantageux dans la mesure ou il assure une retention de la neige sur la toiture plate de la maison, la neige agissant alors comme coussin thermique.
De par son orientation particuliere, la maison d'habitation selon l'invention est capable de capter de façon passive le maximum d'energie solaire aussi bien a l'exterieur qu'à l'interieur où les rayons solaires peuvent aisement passer par les ouvertures prevues dans les murs exterieurs sauf du cote nord. Afïn d'augmenter au maximum son efficacite thermique, la maison selon l'invention peut être équipée de panneaux solaires pour capter de façon active l'energie solaire, cette energie pouvant être uti-lisee pour le chauffage du volume habite et/ou le chauffage de l'eau domestique, dependant du nombre d'heures d'ensoleil-lement dans la region o~ la maison est construite.
A ce sujet, il convient de mentioner que, par sa structure, la maison d'habitation selon l'invention offre une surface maximale de murs exposes au rayonnement solaire naturel.
Lorsque des panneaux capteurs sont utilises, ils peuvent etre disposes de trois façons, à savoir:
1) verticalement sux les murs exterieurs, entre les ouvertures;
The subject of the present invention is a new type of dwelling house whose general shape and pieces are specially designed to capture maximum solar energy.
In convention-style residential houses that is to say square or rectangular, or shape composed of adjacent squares and rectangles, we knows that a maximum of two ribs out of four, that is to say at most 50% of the coasts are exposed to the sun's rays.
We also know that even under this maximum exposure of 50 ~, said ribs generally receive the rays bias solar. In fact, so that the sun's rays hit a front wall, only one rib must be exposes what corresponds to a practical exposure of 25%
of all the walls of the house. So it's good evident that the conventional form given to houses is not the most suitable for both active capture only for passive energy capture solar.
The subject of the present invention is a new type of dwelling house whose shape and orientation pieces are specially chosen to improve subtan-both passive capture and active e-solar energy.
More precisely, the present invention has for object a dwelling house with a roof, walls exterior and interior walls defining together living rooms, and openings formed by at minus a door and windows, characterized in that:
a) when viewed from above, the exterior walls of the house together draw a half-shaped surface polygon with at least six ribs, said surface falling in a semicircle whose diagonal forming the base is oriented from coast opposes the sun in a way that the whole of the face polygonal is exposed to the sun;
b) the outer wall extending along the diagonal forming the base of the semicircle is flat and is with a maximum of one opening;
c) the living rooms are each provided at least one opening and are arranged next to each other others along the semi-polygonal facade exposed to the sun; and d) the interior walls separating the various adjoining living quarters and preferably the roof are load-bearing and made of concrete.
As previously indicated, the exterior wall has the opposite side to the sun of the house according to the invention, this side being for a house located in the northern hemisphere of the terrestrial globe the north side, is a blind wall, including no opening creating a interruption of the thermal insulating sheet and thus being able lead to heat losses either depending on the materials rials used to close this opening, either during the operation of said opening (opening of the door or windows as appropriate. In addition, this wall is completely flat to offer as little relief as possible to bad weather.
The other exterior walls of the house tion according to the invention are, on the other hand, exposed to the sun gradually from 50% minimum at sunrise or sunset sun at 100% maximum when the sun is at the top of its path. Because each of the living rooms is provided with at least one opening arranged on the side of the house permanently oriented to the sun, the interior walls laughers of the house separating the rooms between them are always exposed at an angle or facing the solar ray, this favoring the so-called passive collection of solar energy.
As everyone knows, it is common usage be a material, usually concrete, for making load-bearing walls and another lighter material for ~ l2 ~ 2 ~

separate the pieces from each other, the second material lighter usually being gypsum mounted on a wood or metal frame. It is also customary common to use another material for construction floors, this other material usually being wooden beams arranged horizontally.
According to the present invention, the interior walls separating the various living rooms adjacent are advantageously made of solid concrete, to improve their solar energy absorption capacity when exposed to the sun.
Because these dividing walls are made in concrete, they can be built to be load-bearing in contrast to common usage where dividing walls ; parts are hardly ever used as load-bearing walls.
According to a particular embodiment of the invention, the interior walls separating the adjacent rooms your each other are advantageously disposed of so as to extend like medians perpendicularly on the facades of the exterior walls. This results in give each living room two right angles and three obtuse angles, hence excellent habitability.
The fact that the separation between the various rooms of the same apartment is carried out using concrete walls full has the added benefit of giving the whole app apart from excellent sound insulation. The walls of 5paration of the traffic side, i.e. the coast opposite to the windows can on the other hand have a light frame 3C of metal filled with mineral wool and finished with panels gypsum on both sides.

Advantageously, the exterior walls and the roof are covered with an insulating jacket to ensure ~ 2 ~% ~

good thermal insulation of the house. This insulation thermal can include the living space itself as well that the elements of the envelope of this volume, that is to say the ~ vertical and horizontal external walls, to constitute a continuous warm envelope. The roof covering is preEerence consists of a so-called floating slab, which slab is made of concrete flows over a layer insulation placed on the roof surface. This system of double slab constitutes by, on the one hand, the roof which is kept warm and, on the other hand, the floating slab which is cold due to its permanent contact with the outside, is particularly advantageous insofar as it ensures snow retention on the flat roof of the house, the snow then acting as a thermal cushion.
Due to its particular orientation, the house housing according to the invention is capable of receiving passively the maximum of solar energy as well has outside than inside where the sun's rays can easily pass through the openings provided in the walls exteriors except on the north coast. In order to increase to the maximum its thermal efficiency, the house according to the invention can be equipped with solar panels to collect so activates solar energy, this energy can be used set for space heating and / or heating domestic water, depending on the number of hours of sunshine-Also in the area where the house is built.
In this regard, it should be mentioned that, by its structure, the dwelling house according to the invention offers maximum surface area exposed to radiation natural solar.
When sensor panels are used, they can be arranged in three ways, namely:
1) vertically on the outside walls, between the openings;

2) suivant une inclinaison a determiner, en avant du dernier plancher; et 2) according to an inclination to be determined, in before the last floor; and

3) sur le toit.
De par sa geometrie, la maison d'habitation selon l'invention offre donc aux concepteurs plusieurs endroits adequats pour positionner des capteurs solaires tout en laissant une large possibilite de captage et/ou de trans-formation de l'energie (stockage dans de l'eau ou dans un massif de roche, l'utilisation de piles photo-voltaiques, etc).
Bien entendu, la maison selon l'invention peut comporter un ou plusieurs etages. Dans tous les cas, il sera toutefois preferable de ne prevoir qu'une seule porte au rez de chaussée pour réduire au maximum les pertes thermiques.
Comme on peut donc le constater, la plupart des composants de la présente invention sont solidaires et indissociables. Ces divers composants sont tous connus individuellement mais, a la connaissance de l'inventeur, n'ont jamais été utilisés en commun tel que décrits et revendiqués dans le présent mémoire descriptif.
Parmi les autres avantages de la maison selon l'invention on peut mentionner l'utilisation du béton comme matériau de base pour les planchers,les murs de ré-paration et le toit, lequel béton peut être coulé directe-ment sur le chantier ou préfabriqué en usine, en atelier ou sur le chantier en fonction des conditions locales.
Le fait que le béton est quasiment le seul matériau de base utilisé présente de tres nombreux avantages, tels que l'effet de répétition, la rapidité d'exécution, la réduction du délai de construction, la réduction des coûts de construction, l'avancement de la date de disponibilité, le travail pendant l'hiver dû a la préfabrication et la réduc-tion des interférences entre corps d'état.

De plus, du fait que le beton est utilise non seulement pour fabriquer des murs mais egalement pour fa-briquer les planchers, conduit à une amelioration de la qualite des surfaces exposees de même qu'à une amelioration de la precision des joints, puisque l'on peut alors utiliser des coffrages en metal et des moules fixes.
Le choix du beton presente en outre un autre interêt dans la mesure Q~ c'est un excellent isolant contre le feu. L'emploi gen~ralise du beton assure donc une 1~ securite et un confort ameliore pour les occupants, en plus de rendre inutile la presence d'un deuxième escalier. En outre, son utilisation permet d'ob-tenir une reduction des primes d'assurance, une augmentation de la valeur immobilière ainsi qu'une augmentation substan-tielle de la longevite de la bâtisse.
Avantageusement, les fonctions d'habitation au sein de la maison peuvent être separees, une partie pouvant être reservee au sejour, l'autre au repos. De preference, les pièces destinees au repos seront disposees à l'est de façon à pouvoir beneficier du soleil levant.
L'invention ainsi que ses divers avantages res-sortiront mieux de la description non limitative qui va suivre d'un mode de realisation prefere de celle-ci, faite en reference aux dessins annexes dans lesquels:
- la figure 1 est une vue de dessus d'une maison selon l'invention, montrant les axes principaux des murs et façades, - la figure 2 est une vue en plan montrant la dis-position possible des pièces d'un logement dans le cas d'une maison comprenant plusieurs logements de six pièces super-poses et relies à l'aide d'un escalier;
- les figures 3 et 4 sont des vues en plan montrant schematiquement l'ensoleillement des pièces a divers moments de la journee;

- la figure 5 est une vue en coupe transversale montrant la jonction du mur exterieur oriente du cote nord avec le toit ;
- la figure 6 est une vue en coupe transversale montrant des details de la jonction des murs exterieurs orientes du côte sud, avec un plancher interieur;
- les figures 7a et 7b sont des vues schematiques en coupe transversale et de dessus de la maison, montrant les dispositions possibles pour des panneaux capteurs; et - la figure 8 est une vue en elevation montrant la moitie de la fasade sud de la maison avec differentes combinaisons et formes possibles de panneaux et d'ouvertures.
Comme on peut aisement le constater, la maison d'ha~itation illustree sur les dessins annexes a, lorsque ~ vue de dessus, une surface en forme de moitie de dodecanone regulier. Il convient toutefois de mentionner que la pre-sente invention n'est pas limitee a ce polygone particulier, tout autre polygone ayant plus de six cotes pouvant etre utilises de façon similaire. En fait, le choix du nombre de cotes du polygone est laisse a la discretion du construc-teur en fonction de la taille et la forme qu'il veut donner a la maison et aux pièces se trouvant a l'interieur de celles-ci.
Sur les dessins ci-joints, les lettres et numeros utilises a titre de reference representent respectivement les elements suivants:
A . mur exterieur de la facade semi-polygonale exposee au soleil;
B . mur exterieur oriente au nord;
C . angle de la fasade semi-polygonale exposee au soleil, D . demi-cercle dans lequel la surface semi-polygonale de la maison est inscrite;
E . axesdes murs interieurs;

2~2 F . axes des pieces;
G . fenêtres;
R pièces de repos, S . pieces de séjour;
I' . cuisine;
W . salle de bain;
1 . finition interieure en gypse sur un des murs exterieurs ensoleilles;
2 . film coupe-vapeur entre gypse et isolant;
3 . ossature legère de metal disposee verticalement remplie d'isolant 3.5 pouces;
3) on the roof.
By its geometry, the dwelling house according to the invention therefore offers designers several places suitable for positioning solar collectors while leaving a large possibility of capture and / or trans-energy formation (storage in water or in a rock mass, the use of photovoltaic batteries, etc).
Of course, the house according to the invention can have one or more floors. In any case, it will however be preferable to provide only one door on the ground floor to minimize losses thermal.
As can be seen, most of the components of the present invention are integral and inseparable. These various components are all known individually but, to the knowledge of the inventor, have never been used in common as described and claimed in this specification.
Among the other advantages of the house according to the invention we can mention the use of concrete as a base material for floors, retaining walls facing and the roof, which concrete can be poured directly-on site or prefabricated in the factory, workshop or on site depending on local conditions.
The fact that concrete is almost the only material base used has many advantages, such as that the repetition effect, the speed of execution, the reduction in construction time, cost reduction of construction, advancement of the availability date, winter work due to prefabrication and reduction tion of interference between trades.

In addition, because the concrete is used not only for making walls but also for fa-bricklaying, leads to improved quality of exposed surfaces as well as improvement the precision of the seals, since we can then use metal formwork and fixed molds.
The choice of concrete also presents another interest in the measurement Q ~ it is an excellent insulator against fire. The widespread use of concrete therefore ensures 1 ~ improved safety and comfort for occupants, in addition to making unnecessary the presence of a second staircase. In addition, its use allows hold a reduction in insurance premiums, an increase of property value as well as a substantial increase tielle of the longevity of the building.
Advantageously, the housing functions in house can be separated, a part that can be reserved for the stay, the other at rest. Preferably, the parts intended for rest will be placed east of so that we can benefit from the rising sun.
The invention and its various advantages will emerge better from the nonlimiting description which will follow a preferred embodiment thereof, made with reference to the accompanying drawings in which:
- Figure 1 is a top view of a house according to the invention, showing the main axes of the walls and facades, - Figure 2 is a plan view showing the dis-possible position of the parts of a dwelling in the case of a house comprising several super six-room apartments poses and connected using a staircase;
- Figures 3 and 4 are plan views showing schematically the sunshine of the rooms at various times of the day;

- Figure 5 is a cross-sectional view showing the junction of the exterior wall facing north with the roof;
- Figure 6 is a cross-sectional view showing details of the junction of the exterior walls south coast oriented, with an interior floor;
- Figures 7a and 7b are schematic views in cross section and from above of the house, showing the possible arrangements for sensor panels; and - Figure 8 is an elevational view showing half of the south facade of the house with different possible combinations and shapes of panels and openings.
As you can easily see, the house ha ~ itation illustrated on the accompanying drawings a, when ~ top view, a half-shaped surface of dodecanone regular. It should however be mentioned that the first this invention is not limited to this particular polygon, any other polygon with more than six dimensions that can be use similarly. In fact, the choice of the number dimensions of the polygon is left to the discretion of the constructor tor according to the size and shape he wants to give at home and in rooms located inside these.
In the attached drawings, the letters and numbers used for reference represent respectively the following elements:
AT . exterior wall of the semi-polygonal facade exposed to Sun;
B. exterior wall facing north;
VS . angle of the semi-polygonal fascia exposed to the sun, D. semicircle in which the semi-polygonal surface of the house is registered;
E. axes of interior walls;

2 ~ 2 F. axes of the pieces;
G. Windows;
R rest rooms, S. living rooms;
I '. cooked;
W. bathroom;
1. interior gypsum finish on one of the exterior walls sunny;
2. vapor barrier film between gypsum and insulation;
3. light metal frame vertically filled 3.5 inch insulation;

4 . ossature legère de metal disposee horizontalement et remplie d'isolant 3.5 pouces; 4. light metal frame arranged horizontally and filled 3.5 inch insulation;

5 . finition exterieure en feuilles de metal prepeint; 5. exterior finish in prepainted metal sheets;

6 . plafond ; coffrage fini de dalle-plancher en beton plein; 6. ceiling; finished formwork of solid concrete floor slab;

7 . armature de dalle de beton en aciers ronds; 7. concrete slab reinforcement in round steels;

8 . toit constitue par une dalle de beton de structure pleine (6 pouces d'epaisseur); 8. roof constituted by a concrete slab of structure full (6 inches thick);

9 . isolant rigide ( 3 pouces d'epaisseur); 9. rigid insulation (3 inches thick);

10. dalle flottante froide en beton (6 pouces d'epaisseur); 10. cold floating concrete slab (6 inches thick);

11. armature de dalle pleine en aciers ronds; 11. solid slab reinforcement in round steels;

12. application hydrofuge sur dalle de beton; 12. water repellent application on concrete slabs;

13. poutre de beton formant bordure du toit-terrasse; 13. concrete beam forming the edge of the roof terrace;

14. finition exterieure en metal prepeint sur le mur exte-rieur nord; 14. exterior finish in prepainted metal on the exterior wall north laughing;

15. isolant rigide l3 pouces d'epaisseur); 15. rigid insulation 13 inches thick);

16. structure rideau d'un des murs exterieurs ensoleilles, en blocs de beton creux (6 pouces d'epaisseur); 16. curtain structure of one of the sunny exterior walls, in hollow concrete blocks (6 inches thick);

17. fourrures de metal et film coupe-vapeur; 17. metal furs and vapor barrier film;

18. finition interieure en gypse sur le mur exterieur nord; 18. interior gypsum finish on the north exterior wall;

19. poutre liaison en beton des items 16 & 8; 19. concrete connection beam for items 16 &8;

20. coffrage perdu en profiles metalliques; 20. lost formwork in metal profiles;

21. isolant thermique rigide de 3 pouces; 21. 3 inch rigid thermal insulation;

22. mur de fondation en beton arme;
A
22. reinforced concrete foundation wall;
AT

23. panneau solaire de façade; 23. facade solar panel;

24. panneau solaire de rive de- terrasse; et 24. terrace edge solar panel; and

25. panneau solaire de terasse.
Tel que clairement illustre sur la figure 1, les ~, murs exterieurs A et B dessinent ensemble une surface en forme de moitie de dodecagone. Cette surface s'inscrit dans un demi-cercle D dont la diagonale formant la base est orientee plein nord de façon ~ ce que l'ensemble de la fa-çade polygonale soit exposee au soleil. Le demi-cercle D
limite les arêtes exterieures des murs periphériques A.
Avantageusement, les axes des pieces E sont choisis de façon à aboutir aux angles C de la façade semi polygonale exposee au soleil, alors que les axes des murs F separant les diverses pieces entre elles sont choisis de façon a aboutir perpendiculairement a chaque tronçon de mur A de la façade ensoleillee.
Tel qu'on peut mieux le comprendre au vu de la figure 2, deux tronçons consecutifs A de façade symetrique-ment disposes autour de l'axe E dlune piece constitue le mur exterieur de la piece en question en formant un angle obtu de 150.
Tel qu'on peut egalement le constater sur la figure 2, les six pièces de la maison d'habitation, les-quelles pièces incluent trois chambres R, un salon et un sejour S, et une cuisine T sont toutes pourvues d'une ou-verture et sont toutes orientees de telle sorte qu'elles sont obligatoirement ensoleillees une partie de la journee.
Chaque pièce peut avantageusement etre conçue de façon a avoir un accès independant tel qu'illustre, sauf la cuisine T à laquelle on peut accéderer par la salle de sejour. La salle de bain W ainsi que la cage d'escalier sont disposees pres du centre du polygone, le long du mur nord. Ces deux ,,elements n'ont pas d'ouverture sauf une porte au rez de chaussee qui peut ~etre placee face a la porte d'appartement.

_ g _ A

Tel qu'on peut aisement le constater au vu des figures 3 et 4 qui montrent, de façon très schematique, le spectre plan d'ensoleillement de la maison à diverses heures de la journee, toutes les pieces d'habitation de la maison selon l'invention sont longuement ensoleillees dans la journee. Aux heures d'ensoleillement minimum, c'est-a-dire le soir ou le matin, au moins trois pièces sont capables de capter les rayons du soleil. Lorsque le soleil est au maximum de sa course, c'est-à-dire habituellement vers midi, toutes les ouvertures permettent aux rayons solaires d'entrer soit perpendiculairement dans le cas de deux des six fenêtres (c'est-à-dire dans le cas de 33~ des fenêtres), soit de biais dans le cas des quatres autres fenêtres. En outre, entre les deux periodes minimales et la periode maximale, correspondant à 9 et 11 h du matin et à 14 et 16 h de l'après-midi, cinq ou-vertures sur six de la maison permettent au rayon du soleil d'entrer, ce qui represente au total un ensoleillement maximum journalier de l'ordre de 83~, permettant un ensoleille-ment interieur plus ou moins direct.
Comme on pourra eyalement le constater au vu desfigures 3 et 4, tous les murs interieurs de même que tous les angles interieurs ~e chacune des pièces sont exposes au moins une fois par jour au soleil. Ceci est tout parti-culièrement interessant dans le cas des murs interieursseparant les diverses pièces d'habitation entre elles, puisque ces murs faits en béton plein son-t ainsi capables d'absorber et de retenir la chaleur du rayonnement solaire lorsqu'ils y sont exposes.
La figure 5 montre des details de construc- -tion au niveau de la toiture terrasse du côte du nord.
Comme on peut le constater, la toiture est constituee par un système de double dalle, la dalle superieure etant du type flottante. Comme on pourra egalement le constater, 2~

ces deux figures fournissent des details sur l'isolation thermique, l'etancheite, la structure de beton, la finition des murs et des plafonds.
Il en est de même de la figure 6 qui fournit des details de construction au niveau du plancher inferieur dan~ l'hypothèse d'un plancher de rez-de-chaussee sur vide sanitaire ventile. Sur cette figure 6, on notera la pre-sence d'un coffrage 20 laisse sur place ainsi gue la pre-sence d'une couche d'isolation thermique 21.
~0 Les fondations peuvent être du type continue porteuse ou etre de tout autre type, tel que des pieux, en fonction de la capacite portante du sol sur lequel la maison d'habitation est construite.
Tel qu'illustré sur les figures 7 et 8, la maison d'habitation precedemment decrite peut etre pourvue de panneaux capteurs solaires. Ces panneaux capteurs peuvent etre disposes ~ même la façade (panneaux 23), au devant des rives du plancher-terrasse (panneaux 24) ou sur la terrasse (panneau 25).
Il existe donc trois possibilites qui peuvent d'ailleurs etre utilisees simultanement.
Le nombre de panneaux solaires à utiliser depend bien entendu de l'intensite et du nombre d'heures d'ensoleillement de la maison, ces deux paramètres dependant eux-memes de l'emplacement geographique du site choisi pour la construction de la maison. Les panneaux solaires peu-vent être utilises pour chauffer l'eau domestique seulement ou chauffer egalement les locaux.
Comme on pourra aisement le constater, en utili-sant simultanement les trois types de panneaux capteurs ci-dessus mentionnes, on peut constater que les panneaux verticaux 23 fixes en façade reçoivent des rayons solaires de biais. Les panneaux 24 montes en biais au devant du dernier plancher reçoivent par contre les rayons solaires ~æ~oz~

perpendiculairement selon l'epoque de l'annee. Il en est de m~me des panneaux 25 inclin~s sur le toi~.
25. terrace solar panel.
As clearly illustrated in Figure 1, the ~, exterior walls A and B together draw a surface in form of half of dodecagon. This surface fits in a semicircle D whose diagonal forming the base is oriented due north so that the whole of the fa-polygonal face is exposed to the sun. The semicircle D
limits the outer edges of the peripheral walls A.
Advantageously, the axes of the pieces E are chosen so as to lead to the angles C of the semi facade polygonal exposed to the sun, while the axes of the walls F separating the various pieces between them are chosen from so as to end up perpendicular to each section of wall Has sunny facade.
As we can better understand it given the Figure 2, two consecutive sections A of symmetrical facade-arranged around the E axis of a piece constitutes the outside wall of the room in question at an angle obtu 150.
As can also be seen on the Figure 2, the six rooms of the dwelling house, the-which rooms include three bedrooms R, a living room and a living room S, and a kitchen T are all provided with an-and are all oriented so that they are necessarily sunny part of the day.
Each piece can advantageously be designed so as to have independent access as illustrated, except the kitchen T which can be accessed through the living room. The bathroom W as well as the stairwell are arranged near the center of the polygon, along the north wall. These two ,, elements have no opening except a door on the ground floor floor which can ~ be placed facing the apartment door.

_ g _ AT

As can easily be seen from the Figures 3 and 4 which show, very schematically, the spectrum sunshine plan of the house at various hours of the day, all living quarters in the house according to the invention are long sunny in the day. At minimum hours of sunshine, ie in the evening or in the morning, at least three pieces are able to capture the sun's rays. When the sun is at its maximum, that is to say usually around noon, all the openings allow the shelves solar to enter either perpendicularly in the case of two of the six windows (i.e. in the case of 33 ~
windows), or at an angle in the case of the four others Windows. In addition, between the two minimum periods and the maximum period, corresponding to 9 and 11 a.m.
morning and 2 and 4 p.m., five or vertices on six of the house allow the sun's rays to enter, which represents a total amount of sunshine daily maximum of around 83 ~, allowing sunshine-more or less direct interior.
As can be seen visually from Figures 3 and 4, all the interior walls as well as all the interior angles ~ e each of the pieces are exposed at least once a day in the sun. This is all parti-particularly interesting in the case of interior walls separating the various living rooms between them, since these walls made of solid concrete are thus able to absorb and retain the heat from the solar radiation when they are exposed to it.
Figure 5 shows construction details - -tion at the level of the north coast terrace roof.
As can be seen, the roof is made up of a double slab system, the upper slab being floating type. As we can also see, 2 ~

these two figures provide details on the insulation thermal, waterproofing, concrete structure, finishing walls and ceilings.
The same is true of Figure 6 which provides construction details at lower floor level dan ~ the hypothesis of a ground floor floor on empty ventilated sanitary. In this figure 6, note the first formwork 20 leaves in place thus guiding the sence of a layer of thermal insulation 21.
~ 0 The foundations can be of the continuous type carrier or be of any other type, such as piles, depending on the bearing capacity of the soil on which the dwelling house is built.
As illustrated in Figures 7 and 8, the house housing previously described may be provided with solar collector panels. These sensor panels can be arranged ~ even the facade (panels 23), in front the edges of the floor-terrace (panels 24) or on the terrace (panel 25).
So there are three possibilities that can moreover be used simultaneously.
The number of solar panels to use depends of course the intensity and the number of hours of the house, these two parameters depending themselves from the geographic location of the site chosen for building the house. Solar panels can-can be used to heat domestic water only or also heat the premises.
As you can easily see, using simultaneously the three types of sensor panels above mentioned, we can see that the panels vertical 23 fixed on the front receive solar rays bias. Panels 24 mounted at an angle to the front of the last floor, however, receive the sun's rays ~ æ ~ oz ~

perpendicularly according to the time of year. It is the same panels 25 inclined on you.

Claims (6)

Les réalisations de l'invention, au sujet des-quelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit: The embodiments of the invention, concerning the-what an exclusive property right or lien is claimed, are defined as follows: 1. Une maison d'habitation comprenant un toit, des murs extérieurs et des murs intérieurs définissant ensemble des pièces d'habitation; et des ouvertures constituées d'au moins une porte et de plusieurs fenêtres caractérisée en ce que:
a) lorsque vus de dessus, les murs extérieurs de la maison dessinent ensemble une surface en forme de moitié de polygone à au moins six cotés, ladite surface s'inscrivant dans un demi-cercle dont la diagonale formant la base est orientée du côté opposé au soleil de façon à ce que l'en-semble de la façade polygonale soit exposé au soleil;
b) le mur extérieur s'étendant le long de la diagonale formant la base du demi-cercle est plat et pourvu d'un maximum d'une ouverture;
c) les pièces d'habitation sont chacune pourvues d'au moins une ouverture, et sont disposées les unes à coté
des autres sur tout le long de la façade semi-polygonale exposée au soleil; et d) les murs intérieurs séparant entre elles les diverses pièces d'habitation adjacentes sont porteurs et faits en béton.
1. A dwelling house with a roof, exterior walls and interior walls defining set of living rooms; and openings consisting of at least one door and several windows characterized in that:
a) when viewed from above, the exterior walls of the house together draw a surface in the form of half polygon with at least six sides, said surface forming part of a semicircle whose diagonal forming the base is oriented on the side opposite the sun so that the seems of the polygonal facade to be exposed to the sun;
b) the outer wall extending along the diagonal forming the base of the semicircle is flat and provided a maximum of one opening;
c) the living rooms are each provided at least one opening, and are arranged next to each other others along the semi-polygonal facade exposed to the sun; and d) the interior walls separating the various adjacent living rooms are load-bearing and made concrete.
2. Maison selon la revendication 1, caractérisée en ce que les murs intérieurs séparant entre elles les diverses pièces sont disposés perpendiculairement aux murs extérieurs de la façade semi-polygonale exposée au soleil. 2. House according to claim 1, characterized in that the interior walls separating them various rooms are arranged perpendicular to the walls exteriors of the semi-polygonal facade exposed to the sun. 3. Maison selon la revendication 2, caractérisée en ce que le toit est plat et est fait en béton plein et en ce que les murs extérieurs et le toit sont recouverts d'une enveloppe isolante, le recouvrement du toit étant constitué
par une dalle en béton coulé sur une couche d'isolant.
3. House according to claim 2, characterized in that the roof is flat and is made of solid concrete and in that the exterior walls and the roof are covered with a insulating jacket, the roof covering being formed by a concrete slab poured over a layer of insulation.
4. Maison selon la revendication 3, caractérisée en ce que la surface de la maison lorsque vue de dessus à la forme d'une moitié de dodécagone. 4. House according to claim 3, characterized in that the surface of the house when viewed from above at the form of a half of dodecagon. 5. Maison selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que les pièces sont disposées de façon à ce que les pièces de repos soient à l'est et les pièces de séjour à l'ouest. 5. House according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the pieces are arranged so the rest pieces are to the east and the pieces to stay in the west. 6. Maison selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisée en ce qu'elle comprend des panneaux solaires disposés sur ses murs extérieurs, son toit ou les deux. 6. House according to claim 2, 3 or 4, characterized in that it includes solar panels arranged on its exterior walls, roof or both.
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