FR2497854A1 - Dwelling using solar energy - has earth surround providing insulation and wind protection at rear and top - Google Patents

Dwelling using solar energy - has earth surround providing insulation and wind protection at rear and top Download PDF

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Abstract

The ground level dwelling has rooms arranged side by side along its facade, the facade being orientated towards the equator. The top roof slab (2) extends in front of the facade (3) to form a weather board (4) and the facade extends upwards forming a parapet (5) so that the solar captor (6) can be inclined between the weather board and parapet. The roof slab and the back part of the dwelling are at least partially covered by a layer of earth (11), while the length of the weather board and the height of the parapet direct the solar panel perpendicular to the summer zenith.

Description

La présente invention est du domaine des constructions fixes et elle a plus particulièrement pour objet un nouveau type d'habitation à haute indépendance énergétique. The present invention is in the field of fixed constructions and it relates more particularly to a new type of housing with high energy independence.

La démarche inventive ayant conduit à la présente invention a princinalement consisté à combiner des éléments connus de la technique afin d'obtenir de leur combinaison des performances jusqu'ici semble-t-il inégalées en matière d'indépendance énergétique des habitations. On sait par exemple qu'une déperdition importante de la chaleur des habitations résulte de l'action des vents et l'on a quelquefois cherché à abriter vois même enterrer, les habitations.On connait aussi les techniques de récupération de l'énergie du rayonnement solaire au moyen de capteurs, tels que capteurs à effet de serre, capteurs photovoltaïques, etc... lorsque de tels capteurs sont utilisés pour le chauffage des habitations ou dans l'installation sanitaire de celles-ci, on n'a pas jusqu'à présent cherché à ré- duire les murs exposés de ces habitations, mais plutôt à utiliser ces murs soit comme support de capteurs, soit en intégrant les capteurs dans les murs eux-mêmes. L'inconvénient résultant de cette dernière façon de faire est évident : en cas d'absence de soleil et de présence d'un vent important, le refroidissement de l'habitation est très rapide. The inventive step which led to the present invention mainly consisted in combining elements known from the technique in order to obtain from their combination performances hitherto seem unequaled in terms of energy independence of dwellings. We know for example that a significant loss of heat from dwellings results from the action of winds and we have sometimes sought to shelter or even bury dwellings. We also know the techniques for recovering radiation energy solar by means of collectors, such as greenhouse effect collectors, photovoltaic collectors, etc ... when such collectors are used for heating homes or in their sanitary installation, we do not have until now sought to reduce the exposed walls of these dwellings, but rather to use these walls either as a support for sensors, or by integrating the sensors into the walls themselves. The disadvantage resulting from this last way of doing is obvious: in case of absence of sun and presence of a strong wind, the cooling of the house is very fast.

La présente invention se propose comme but de donner à une habitation une isolation thermique maximale notamment vis à vis du vent tout en lui permettant d'utiliser pour son chauffage le moindre rayon de soleil ; un autre but de l'invention est de proposer une structure d'habitation qui tout en permettant d'atteindre le résultat sus indiqué possède un caractère esthétique séduisant. The present invention aims to give a home maximum thermal insulation especially against the wind while allowing it to use for its heating the least ray of sunshine; another object of the invention is to provide a residential structure which while achieving the above-mentioned result has an attractive aesthetic character.

Selon la présente invention, une habitation en rez-de-chaussée comprenant une pluralité de pièces disposées côte à côte le long de sa façade, ladite façade étant orientée vers l'équateur, est principalement caractérisée par la combinaison d'au moins deux des caractéristiques suivantes
10) la toiture est constituée d'une dalle dite supérieure se prolongeant au devant de la façade par un auvent, ladite dalle supérieure étant destinée à recevoir une couche de terre,
20) la façade se prolonge vers le haut par une murette formant parapet ou acrotère,
30) au moins un panneau capteur de rayonnement solaire est disposé incliné au-dessus de l'auvent, ledit panneau étant supporté par l'auvent au voisinage de l'extrémité antérieure de ce dernier, et prenant appui contre ladite murette surmontant la fa çade, au voisinage de l'extrémité supérieure de celle-ci,
40) ladite dalle supérieure et la partie arrière de l'habitation sont au moins partiellement recourrtes d'une couche de terre ; de préférence la couche de terre recouvre toute la toiture, toute la partie arrière, ainsi qu'une partie des murs latéraux et cette couche de terre a une épaisseur supérieure à un mètre en d'autre terme l'habitation selon l'invention est pratiquement enterrée dans sa totalité à l'exception de la façade.According to the present invention, a house on the ground floor comprising a plurality of rooms arranged side by side along its facade, said facade being oriented towards the equator, is mainly characterized by the combination of at least two of the characteristics following
10) the roof consists of a so-called upper slab extending in front of the facade by a canopy, said upper slab being intended to receive a layer of earth,
20) the facade is extended upwards by a low wall forming a parapet or parapet,
30) at least one solar radiation sensor panel is disposed inclined above the awning, said panel being supported by the awning in the vicinity of the anterior end of the latter, and bearing against said small wall surmounting the facade , in the vicinity of the upper end thereof,
40) said upper slab and the rear part of the dwelling are at least partially covered with a layer of earth; preferably the layer of earth covers the entire roof, the entire rear part, as well as part of the side walls and this layer of earth has a thickness greater than one meter in other words the dwelling according to the invention is practically buried in its entirety with the exception of the facade.

Selon une autre caractéristique de l'invention la longueur de l'auvent, c'est-à-dire la longueur de dépassement de l'auvent par rapport à la façade et la hauteur de la murette sont telles que le panneau, ou l'ensemble de panneaux disposés côte à côte, ait son plan sensiblement perpendiculaire au zénith d'hiver ; par exemple dans des pays de lattitude nordique la murette aura une longueur notamment plus grande que l'auvent de façon que le ou les panneaux soient plus proche de la verticale que l'horizontale, tandis que dans des pays de lattitude méridionnale ce sera l'inverse, Pour des habitations situées au voisinage du 45ème parallele la hauteur de la murette est sensiblement égale à la longueur de l'auvent. According to another characteristic of the invention, the length of the awning, that is to say the length of projection of the awning relative to the facade and the height of the low wall are such that the panel, or the set of panels arranged side by side, having its plane substantially perpendicular to the winter zenith; for example in countries of northern attitude the wall will have a length notably greater than the awning so that the panel or panels are closer to vertical than the horizontal, while in countries of southern attitude it will be reverse, For dwellings located near the 45th parallel, the height of the low wall is substantially equal to the length of the awning.

Selon une autre caractéristique de l'in- vention, la face supérieure de ladite dalle supérieure est très légèrement inclinée en pente vers l'arrière ; cette face supérieure de la dalle sera préférablement revetue d'un matériau étanche à humidité. According to another characteristic of the invention, the upper face of said upper slab is very slightly inclined sloping backwards; this upper face of the slab will preferably be coated with a moisture-tight material.

Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits panneaux capteurs de rayonnement solaire ayant une face d'exposition constituée par une plaque de verre, ladite plaque de verre a d'une part un bord supérieur abrité sous un rebord formant gouttière de ladite murette, et a d'autre part un bord inférieur qui forme gouttière en avant de l'extrémité de l'auvent.  According to another characteristic of the invention, said solar radiation sensor panels having an exposure face constituted by a glass plate, said glass plate has on the one hand an upper edge sheltered under a rim forming a gutter of said low wall, and on the other hand has a lower edge which forms a gutter in front of the end of the awning.

Enfin selon une dernière caractéristique principale de l'invention ladite habitation comporte une chaussée prolongeant devant la façade une dalle inférieure constituant le plancher de lthabitation, ladite chaussée étant constituée d'un matériau de couleur claire et d'une haute résistance au transfert thermique j d'où il résulte que ladite chaussée peut constituer un réflecteur du rayonnement solaire en direction de la façade. Finally, according to a last main characteristic of the invention, said dwelling comprises a floor extending in front of the facade a lower slab constituting the floor of the dwelling, said floor being made of a material of light color and of a high resistance to thermal transfer j d 'where it follows that said roadway can constitute a reflector of solar radiation towards the facade.

La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la description qui va être faite d'une forme préférée de réalisation d'une habitation conforme à l'invention, en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles
La fig.l est une vue en coupe par un plan vertical perpendiculaire à la façade, d'une habitation selon l'invention,
La fig.2 est un plan d'une telle habitation, et
La fig.3 est une vue extérieure d'une habitation des figures précédentes.The present invention will be better understood and details will be apparent from the description which will be given of a preferred embodiment of a dwelling according to the invention, in relation to the figures of the appended plates in which
Fig.l is a sectional view through a vertical plane perpendicular to the facade, of a dwelling according to the invention,
Fig. 2 is a plan of such a dwelling, and
Fig.3 is an exterior view of a house of the previous figures.

Sur la fig.l, représentée en coupe, une habitation conforme à l'invention comprend une dalle inférieure 1 et une dalle supérieure 2 constituant respectivement le plancher et le plafond des pièces de l'habitation ; dans le mur de façade 3 sont pratiquées des ouvertures telles que portes et fe nêtres ; de façon caractéristique la dalle supérieure 2 est prolongée au devant de la façade par un auvent 4, et le mur de la façade est surmonté d'une murette 5 formant parapet ou acrotère prenant appui contre la murette 5 et reposant à l'extrémité de l'auvent. un élément de capteur de rayonnement solaire 6 a un plan général disposé de façon sensiblement perpendiculaire à la direction 7 du zénith d'hiver ; la murette et l'auvent ont des longueurs sensiblement égales et il en résulte quelle bord supérieur du panneau capteur étant abrité sous le rebord d'un chapiteau 8 recouvrant la murette, et reposant contre un rebord 9 d'extrbmi- té de l'auvent,le panneau est sensiblement incliné à 450 sur l'horizontale, soit encore perpendiculaire au zénith d'hiver dans les contrées tempérées.  In fig.l, shown in section, a dwelling according to the invention comprises a lower slab 1 and an upper slab 2 respectively constituting the floor and the ceiling of the rooms of the dwelling; in the front wall 3 are made openings such as doors and windows; typically the upper slab 2 is extended in front of the facade by a canopy 4, and the wall of the facade is surmounted by a low wall 5 forming a parapet or acroterion bearing against the low wall 5 and resting at the end of the 'awning. a solar radiation sensor element 6 has a general plane disposed substantially perpendicular to the direction 7 of the winter zenith; the low wall and the canopy have substantially equal lengths and the result is which upper edge of the sensor panel being sheltered under the rim of a marquee 8 covering the low wall, and resting against a rim 9 at the end of the canopy , the panel is substantially inclined at 450 on the horizontal, ie still perpendicular to the winter zenith in temperate regions.

L'habitation représentée sur la figure a été implantée au flanc d'une colline 10 dont une partie des matériaux de déblai a été replacée en une couche 11 au-dessus de la dalle supérieure 2, l'épaisseur de cette couche étant comprise entre un mètre et un mètre et demi . La dalle supérieure est recouverte de matériaux d'étanchéité dont la face supérieure 12 est inclinée vers l'arrière de l'habitation. Cette disposition partiellement enterrée de l'habitation l'isole de façon très efficace vis à vis des déperditions de chaleur dûes notamment aux vents. The house shown in the figure was located on the side of a hill 10 of which part of the excavated material was replaced in a layer 11 above the upper slab 2, the thickness of this layer being between a meter and a meter and a half. The upper slab is covered with sealing materials, the upper face 12 of which is inclined towards the rear of the dwelling. This partially buried layout of the house isolates it very effectively from heat losses due in particular to winds.

La dalle inférieure 1 se prolonge au devant de la façade par une chaussée 13 d'un matériau de couleur claire et de bonne résistance au transfert thermique ; cette chaussée est destinée à servir de réflecteur pour orienter le rayonnement solaire incident vers les murs et les ouvertures de la façade. Un dallage de calcaire convient très bien à cet usage. The lower slab 1 is extended in front of the facade by a floor 13 of a material of light color and of good resistance to thermal transfer; this floor is intended to serve as a reflector to direct the incident solar radiation towards the walls and the openings of the facade. A limestone pavement is very suitable for this use.

Sur la fig.2 qui est un plan à plus petite echelle de l'habitation de la fig.l, on a representé certains des éléments de la figure précédente avec les mêmes indices ; on remarque notamment que la chaussée 13 s'étend de part et d'autre de l'auvent 4 ; on y remarque aussi que la totalité des murs ar rières et la quasi totalité des murs latéraux sont environnés du terrier li ; on remarque aussi la disposition des pièces juxtaposées côte à côte le long de la façade à l'exception d'une resserre 14 et d'une salle de bains 15. On fig.2 which is a smaller scale plan of the house in fig.l, we have represented some of the elements of the previous figure with the same indices; we note in particular that the roadway 13 extends on either side of the canopy 4; we also notice that all of the rear walls and almost all of the side walls are surrounded by the burrow li; we also note the arrangement of the rooms juxtaposed side by side along the facade with the exception of a storage 14 and a bathroom 15.

La fig.3,qui est une représentation en perspective d'une habitation analogue à celle des figures précédentes, donne un idée de l'apparence extérieure de telles habitations ; on remarque que les panneaux capteurs tels que 6 peuvent n'occuper qu'une partie de l'auvent de façon à laisser subsister, pour des raisons esthétiques par exemple, une partie 16 de la toiture de ce dernier ; cette disposition sera choisie si les conditions climatiques locales permettent de se satisfaire d'une surface réduite de capteurs. Fig.3, which is a perspective representation of a house similar to that of the previous figures, gives an idea of the external appearance of such houses; it is noted that the sensor panels such as 6 may occupy only part of the awning so as to leave, for aesthetic reasons for example, part 16 of the roof of the latter; this arrangement will be chosen if the local climatic conditions make it possible to be satisfied with a reduced surface of collectors.

Il doit entre compris que la présente invention n'est pas limitée aux formes de realisation sus décrites ou représentées mais qu'elle s'entend de toutes habitations dont les caractéristiques sont définies par les revendications qui suivent.  It should be understood that the present invention is not limited to the embodiments described above or shown but that it is understood to mean all dwellings whose characteristics are defined by the claims which follow.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1.- Habitation en rez-de-chaussée comprenant une pluralité de1.- Housing on the ground floor comprising a plurality of pièces disposées côte à côte le long de sa façade, ladite fa rooms arranged side by side along its facade, said fa çade étant orientée vers l'équateur, caractérisée side facing towards the equator, characterized - en ce que la toiture est constituée d'une dalle dite supé - in that the roof consists of a so-called superior slab rieure se prolongeant au devant de la façade par un auvent, rieure extending in front of the facade by a canopy, - en ce que la façade se prolonge vers le haut par une muret - in that the facade is extended upwards by a low wall te formant parapet ou acrotère, forming you parapet or acroterion, - en ce qu'au moins un panneau capteur de rayonnement solaire - in that at least one solar radiation sensor panel est disposé incliné au-dessus de l'auvent, ledit panneau is arranged inclined above the awning, said panel étant supporté par l'auvent au voisinage de l'extrémité inté being supported by the awning in the vicinity of the inner end rieure de ce dernier, et prenant appui contre ladite murette the latter, and leaning against said wall surmontant la façade, au voisinage de l'extrémité supérieure surmounting the facade, near the upper end de celle-ci, et of it, and - en ce que ladite dalle supérieure et la partie arrière de - in that said upper slab and the rear part of l'habitation sont au moins partiellement recouvertes d'une the dwelling are at least partially covered with a couche de terre 2.- Habitation selon la revendication 1, caractérisée  2. Earth layer - Housing according to claim 1, characterized en ce que la longueur de l'auvent et la in that the length of the awning and the hauteur de la murette sont telles que le panneau ait son plan height of the wall are such that the panel has its plane sensiblement perpendiculaire au zénith d'hiver 3.- Habitation selon la revendication 2, caractérisée  substantially perpendicular to the winter zenith 3.- Housing according to claim 2, characterized en ce que, pour des habitations situées in that, for dwellings located au voisinage du 45ème parallèle, la hauteur de la murette est near the 45th parallel, the height of the low wall is sensiblement égale à la longueur de l'auvent 4.- Habitation selon la revendication 1, caractérisée  substantially equal to the length of the awning 4. Housing according to claim 1, characterized en ce que la face supérieure de ladite in that the upper side of said dalle supérieure est très légèrement inclinée en pente vers upper slab is very slightly sloping towards l'arrière 5.- Habitation selon la revendication 1, caractérisée the rear 5. Housing according to claim 1, characterized en ce que, lesdits panneaux capteurs de in that, said sensor panels of rayonnement solaire ayant une face d'exposition constituée  solar radiation with an exposed exposure face par une plaque de verre, ladite plaque de verre a d'une part by a glass plate, said glass plate has on the one hand un bord supérieur abrité sous un rebord formant gouttière de an upper edge sheltered under a rim forming a gutter of ladite murette, et a d'autre part un bord inférieur qui for said wall, and on the other hand has a lower edge which for me gouttière en avant de l'extrémité de l'auvent ; 6.- Habitation selon la revendication 1, caractérisée gutter in front of the end of the awning; 6. Housing according to claim 1, characterized par une chaussée prolongeant devant la by a roadway extending in front of the façade une dalle inférieureconstituant le plancher de l'habi-  facade a lower slab constituting the floor of the living tation, ladite chaussée etant constituée d'un matériau de said pavement being made of a material of couleur claire et d'une bonne résistance au transfert thermi clear color and good resistance to thermal transfer que, than, d'oA il résulte que ladite chaussée peut oA it follows that said roadway can constituer un réflecteur du rayonneflent solaire en direction constitute a reflector of the solar ray towards de la façade ;  of the facade; 7.- Habitation selon la revendication i, caractérisée 7. Housing according to claim i, characterized en ce que ladite couche de terre a une in that said layer of earth has a épaisseur au moins égale à un mètre  thickness at least equal to one meter
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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