Brevet FR2195738A1 — publié le 19740308

La présente invention se rapporteà une paroi portée, telle que par exemple un toit, qui peut ou non être constituée comme un tout et qui peut comme tel être placée sur une charpente de support et être fixée à celle-ci. I1 est bien connu que les constructions et recouvrements classiques de toitures sont en général lourds et en maints cas relativement compliqués, du fait que lesdites toitures doivent être constituées de divers éléments grands et lourds et notamment la charpente même de la toiture, les panneaux de toiture, le recouvrement de toiture, les éléments d'isolation, les éléments d'étanchéité à l'eau et autres. Un tel toit n'est donc non seulement une construction qui exige beaucoup de temps et des frais considérables pour être réalisée, transportée et montée, mais aussi une construction fort compliquée, coûteuse et pesante, de telle sorte que les éléments de support, plus particulièrement la charpente du toit, les façades et les murs sur lesquels reposent cette charpente, ainsi que les fondations devront être dimensionnés en conséquence. D'autres inconvénients encore des toits de constitution traditionnelle sont entre autres que plusieurs corps de métier sont requis pour leur montage, ce qui fait qu'un temps précieux se perd pendant qu'un groupe attend que le précédent ait terminé. En vue d'éliminer les inconvénients de cette construction traditionnelle de toits, on a déjà proposé de réaliser ceux-ci comme enveloppe en une matière légère, résistante et étanche à l'eau qui serait déformable et que l'on remplirait d'un produit synthétique expansé. Malgré que la proposition précitée soit fort appropriée en ce qui concerne le faible poids à supporter par les charpentes, l'étanchéité et l'isolation du toit, et qu'un tel toit peut être assemblé et monté relativement rapidement, on a trouvé qu'un toit de ce genre en matière synthétique était d'une part relativement coûteux, et d'autre part relativement difficile à réaliser. L'invention se rapporte donc à une paroi portée, plus particulièrement une toiture, pouvant être exécutée extrêmement légère, de sorte que la charpente de support soit moins chargée et peut donc également être exécutée de manière fort légère, alors que son montage est fort simple à effectuer et que le toit lui-meme peut être constitué très simplement. Dans ce but, la toiture conforme à l'invention consiste principalement en une enveloppe à laquelle on a d'avance donné la forme requise de l'ouverture à obturer et où l'on a tenu compte d'avance des passages nécessaires pour gaines de ventilation, cheminées ou éléments analogues. a toiture, plus particulièrement l'enveloppe fermée, sera réalisée en une matière hermétique et étanche à liteau et aux vapeurs, de manière qu'elle puisse être entièrement repliée ou enroulée en vue du transport, en occupant ainsi peu d'espace et peu de poids, après quoi il sera possible, sur chantier, soit après son placement sur la charpente de support, soit sur le sol, de déplier ladite enveloppe en une position appropriée et de la remplir'au moyen d'un fluide, de préférence de l'air, sous une certaine pression dans le but d'une part, de donner à la toiture la forme requise et d'autre part, de donner à ladite toiture une certaine rigidité ainsi qu' une certaine résistance à la compression. Conformément à l'invention, un tel toit ou une telle enveloppe se trouvera raccordée en permanence à une faible source de fluide qui maintiendra automatiquement ladite enveloppe sous pression, tandis que ladite enveloppe sera également pourvue d'une soupape d'évacuation, de telle sorte qu'une pression relativement constante sera maintenue dans l'enveloppe, malgré toutes variations de température ou toutes pertes normales de fluide. On voit en effet que toute pression excessive pourra etre relacnée par la soupape d'évacuation, alors qu'une pression trop faible pourra automatiquement être compensée par la source de fluide et la soupape d'admission.La résistance à ia pression des deux soupapes sera de préférence réglée de telle sorte, qu?en cas d'une défectuosité d'une d'elles ou de la source même de fluide, la pression de service dans ltenveloppe pourra être maintenue pendant un temps relativement long, par exemple plusieurs jours. Si toutefois, par suite de circonstance normales ou anormales et même fort exceptionnelles, la pression de service venait à s'échapper totalement, il ne pourra nullement s' ensuivre une pénétration d'eau dans le bâtiment par le toit. ia parci portée conforme à l'invention, qui présente les caractéristiques précédentes et d'autres encore, est con stituée dans ce but d'au moins une enveloppe légère, résistante, étanche à l'eau et étanche aux vapeurs en une matière déformable, qui sera remplie d'un fluide sous pression. Dans le but de mieux faire connaître les caractéristiques de l'invention, on fait suivre, à titre d'exemple et sans le moindre caractère limitatif, la description d'une forme d'exécution préférentielle d'une paroi portée conforme à l'invention, dans le cas présent une toiture, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:: la figure 1 représente une coupe transversale schématique d'une construction conforme à l'invention; les figures 2 et 3 représentent, à plus grande échelle, les parties de la figure 1 indiquées respectivement par F2 et F3; la figure 4 est une vue semblable à celle de la figure 3, mais pour une variante d'exécution; la figure 5 représente une coupe partielle suivant la ligne V-V de la figure 1; les figures 6 et 7 représentent à plus grande échelle les parties de la figure 5 indiquées respectivement par F6 et F7; la figure 8 montre une vue en perspective d'une habitation avec toit plat exécuté conformément à l'invention; la figure 9 est une coupe suivant la ligne IX-IX à la figure 8; la figure 10 est une vue semblable à celle de la figure 8, mais pour une variante d'exécution de toiture. A la figure 1 il est représenté de manière schématique une construction de toiture conforme à l'invention, appliquée dans le cas présent à un toit à double pente. Dans ce cas on a prévu entre les fermes 1 du toit qui peuvent être réalisées en toute matière appropriée telle que du bois, des profilés, des tubes ou des éléments analogues des éléments intermédiaires, dans ce cas par exemple des tubes 2, sur lesquels tubes 2 d'une part, et sur les fermes de toiture 1 d'autre part, on a placé, dans le cas présent par pente de toiture, une enveloppe 3 à laquelle on a préalablement donné la forme correcte dudit toit, ou respectivemnt les dimensions exactes de la surface de toiture, et dans laquelle on a prévu les passages nécessaires pour cheminées, gaines de ventilation et autres. lans ce cas, une telle enveloppe sera de préférence constituée en un matériau qui est étanche à l'air, à l'eau et aux vapeurs et pourra être formée en un seul ou en plusieurs éléments, en vue de couvrir l'entièreté de la surface du toit. Dans le cas où un tel recouvrement de toiture est constitué de diverses enveloppes 3 placées côte-à-côte, il va de soi que ces diverses enveloppes devront être reliées entreelles en collant ou soudant une bande de matériel étanche sur les bords jointifs, alors que tant dans le cas où l'enveloppe 3 est constituée d'une seule pièce par pente de toiture, que lorsqutil y en a plusieurs, le fate du toit sera constitué d'une bande de matière 4 qui sera appliquée pardessus les deux enveloppes 3 en y étant fixée de manière étanche par collage ou soudure, de manière à obtenir une construction de toiture étanche, mais également en vue de relier rigidement toutes les enveloppes 3 entreelles. Lesdites enveloppes 3 sont ensuite attachées par des paires de languettes, respectivement 5 - 6, prévues d'avance à des écartement appropriés qui dépendent de l'emplacement des tubes 2 précités, à ces derniers en pourvoyant lesdites languettes 5 - 6 de moyens qui permettent de les relier les unes aux autres après les avoir passé autour des tubes 2 qui se situent tout juste en dessous, de manière à obtenir que l'enveloppe 3 se trouve fermement attachée à la charpente portante. Comme illustré schématiquement à la figure 3, une telle liaison de languettes peut être réalisée par exemple par de boutons à pression ou éléments semblable 7 - 3 alors qu'à la figure 4 on a illustré une forme d'exécution où l'on obtient une telle liaison de manière fort simple en faisant usage pour les languettes 5 - 6 d'une matière auto-adhérente, qui peut ou non être pourvue partiellement d'éléments d'accrochage, du type bien connu dans le commerce sous la dénomination VELCR0. Si chaque enveloppe 3 est constituée d'un seul ensemble, il sera préférable, quoique non-obligatoire, de prévoir à des intervalles réguliers entre la paroi supérieure et la paroi inférieure, respectivement 10 et 11, d'une telle enveloppe des entretoises ou cloisons qui s'étendent sur toute la longueur de la pente du toit, représentées aux figures 5, 6 et 7 schématiquement par 12. Ces entretoises seront également constituées en une matière qui se laisse souder ou coller aux parois supérieure et inférieure 10 et 11 de l'enveloppe 3 et où lesdits éléments 12 seront pourvus de plusieurs ouvertures 13 afin que les compartiments formés entre ces éléments 12 restent toujours en communication, de manière permettre une circulation libre de fluide. Au bord inférieur, la paroi du dessous 11 de l'enveloppe 3 est repliée vers le haut et reliée également par collage, soudage ou toute autre manière analogue à la paroi du dessus 10, cette dernière s'étendant par-dessus la planche de lisière 14 jusque dans la gouttière 15 où elle sera aussi fixée, de préférence par collage, afin de réaliser de cette manière un recouvrement de toiture qui est totalement étanche à l'eau tout en évacuant cette dernière. Aux extrémités de la toiture il est prévu tout au long de la pente de celle-ci par exemple des lattes triangulaires 16 sur lesquelles la paroi inférieure 11 de l'enveloppe 3 remonte et rejoint la partie de la paroi 10 de l'enveloppe 3 qui est également dirigée vers le haut. Ces parties montantes des parois précitées s'étendent au dessus de la planche de lisière 17 et sont repliées pardessus celle-ci. Ensuite on applique sur cette planche de lisière, et au moins par dessus les parties repliées des parois 10 et 11 de l'enveloppe 3, une cornière 18 que l'on fixe par exemple au moyen de vis ou d'éléments analogues, afin d'attacher aussi de manière étanche les bords latéraux de l'en- veloppe à la planche de lisière 17. Par l'utilisation des entretoises 12 précitées on obtient que la toiture se trouve pour ainsi dire partagée en plusieurs arcades, comme on peut clairement le voir à la figure 5. I1 suffira cependant, pour des petites surfaces de toiture, de réaliser l'enveloppe 3 en une seule pièce par exemple, alors qu'il paraîtra clairement dans ce qui suit, que dans le cas de grandes surfaces de toiture il devient pour ainsi dire nécessaire de placer les éléments-entretoise 12 précités, afin d'éviter que la paroi supérieure 10 de l'enveloppe 3 ne se relève exagérément. Quoiqu'il ait été question ci-dessus de la réalisation, dans le cas d'un tel toit à double pente,d'une ou de plusieurs enveloppes par pente de toit, il est bien évident que de telles enveloppes 3 peuvent également être montées d'une seule rie ce par-dessus le faîte et s'étendant donc d'une gouttière à l'autre, alors que considéré suivant sa longueur, le recouvrement de toiture peut se composer d'une seule ou de plusieurs enveloppes. Comme illustré encore à la figure 1, chaque enveloppe 3 se trouvera raccordée à une conduite, dans ce cas les conduites 19 et 20, celles-ci se raccordant ensemble sur un compresseur ou dispositif équivalent 21, par l'entremise d'une soupape de régulation ou analogue 22. ensuite chaque enveloppe 3 sera encore pourvue d'une dérivation 23 dans laquelle se trouve montée une soupape d'évacuation. On obtient de cette manière un recouvrement de toiture extrêmement léger qui peut être préfabriqué en atelier et qu'il suffit d'amener au chantier à l'état replié ou enroulé et de poser sur le toit, après quoi l'on effectuera les divers rac cornements décrits ci-dessus, tels que la fixation de ltenve- loppe 3 aux tubes 2,le raccordement éventuel de plusieurs enveloppes 3 entrelles et la fixation de ces enveloppes à leurs extrémités sur la charpente de toiture.Par la suite, ces enveloppes seront remplies, par l'entremise du compresseur 21 précité ou de tout autre compresseur à grand débit qui serait disponible sur le chantier, jusqu' à atteindre la pression de service, de telle sorte que les enveloppes 3 forment sur la toiture toute entière un ensemble solide, rIgide et de forme bien déterminée. Par la suite,la la pression dans l'enveloppe 3 sera main- tenue constante par la ccopération du compresseur 21 et des soupapes 22 et 24. En effet, dès que la pression d'air diminue par suite des intempéries, telles que par exemple le froid, la neige, le compresseur 21 ramènera automatiquement la pression de service au niveau désiré, alors qu'en cas d'augmentation de température d'une tendance a l'augmentation de la pression dans les enveloppes 3 qui s'ensuit, la soupape d'évacuation 24 soignera pour que la pression de service soit maintenue à la valeur requise. I1 est bien entendu qu'un tel compresseur 21 peut etre extremement petit et silencieux, alors que la présence de l'isolation de toiture même 25, sous ou au-dessus du tirant inférieur des fermes de toiture 1, empêchera toute transmission sonore vers l'intérieur de l'habItation. I1 est é-ralemont bien évident qu'un tel compresseur 21 pourra être remplacé de manière appropriée par toute autre source de pression, telle que par exemple des bonbonnes de gaz ou d'air comprimé ou des dispositifs analogues, qui seraient logéS soit au grenier entre les fermes, soit en un endroit déterminé à l'intérieur de l'habitation. Pour I'entraînement du compresseur 21 on pourra faire appel à toute source d'énergie quelconque, telle que le courant électrique fourni par un réseau de distribution, par un groupe générateur privé, Tar des batteries oll analogues. Aux figures8 et 9 on représente encore une forme d'exécution d'un bâtiment à toit plat, où l'on a réalisé de la même façon que celle décrite ci-dessus une enveloppe 3, qui est dans ce cas pourvue d'une jupe 26, le long de ses bords extérieurs, laquelle est dirigée vers le bas par-dessus des planches de lisière 14 - 17 et sera fixée de manière appropriée à celles-ci. Les autres fixations d'un tel toit plat s'effectuent comme décrit précédemment, alors que des moyens sont également prévus pour maintenir l'enveloppe 3 sous pression de manière appropriée, tels que par exemple les sources de fluide 21 susmentionnées avec soupape 22 et une soupape d'évacuation 24. Dans l'exécution suivant la figure 10, les parois 10 et 11 de l'enveloppe se trouvent également raccordées l'une à l'autre au moyen d'éléments 12 de sorte que l'on obtient une surface de toiture ondulée. Suivant la pression de service utilisée dans la ou dans les enveloppes 3 et suivant la grandeur de ces enveloppes, ou respectivement la surface de toiture, on installera ou non lesdits éléments 12. I1 apparaît en effet fort clairement qu'en cas de fortes pressions et/ou de grandes surfaces, l'utilisation d'éléments d'entretoise s'impose lorsqu'on désire éviter que la paroi supérieure de la ou des enveloppes ne s'élève trop par rapport à la paroi inférieure 11. A l'endroit des passages tels que cheminées et gaines d'aération, il va de soi que des moyens seront prévus pour assurer l'étanchéité à l'eau de la toiture, comme indiqué schématiquement aux figures 8, 9 et 10, sous forme de bandes d'une matière 27, également du plastique par exemple, qui serait incorporée dans la maçonnerie d'une part, et raccordée à lten- veloppe 3 par collage ou soudage ou tout autre moyen, après la mise en place de celle-ci, d'autre part.En outre, à l'endroit Ge tels passages qui peuvent dégager de la chaleur, te)s que les cheminées, il sera prévu dans l'enveloppe 3 et autour d'une telle cheminée ou élément analogue une matière isolante, un matériau à l'amiante par exemple, de manière à éviter tout échauffement local de l'enveloppe 3 et dace fait toute augmentation locale de pression dans cette enveloppe 3, ainsi que l'éventuelle brûlure de ladite enveloppe 3 ou tout autre dégât à celle-ci. I1 est bien évident que l'invention n'est nullement limitée aux formes d'exécution décrites ci-dessus à simple titre d'exemple et illustrées aux dessins annexés, mais qu'une telle construction de toiture, ou respectivement paroi portée, pourra être réalisée en toutes formes et dimensions sans sortir du cadre de l'invention, tandis que les moyens utilisés pour maintenir un tel recouvrement de toiture à la pression appropriée pourront également être réalisés de toute autre manière propice. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Paroi portée, telle que par exemple un toit, caractérisée par le fait qu'elle consist principalement en au moins une enveloppe légère, résistante et étanche à l'eau en une matière déformable et que l'on remplit d'un fluide sous pression. 2.- Paroi portée conforme à la revendication 1, caractérisée par le fait que ladite enveloppe peut être constituée ou non d'une matière synthétique. 3.- Paroi portée selon revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'elle consiste en une seule enveloppe réalisée à l'avance suivant la surface qui est à couvrir. 4.- Paroi portée selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'il est prévu, par paroi portée, soit en longueur et/ou en largeur, plusieurs enveloppes distinctes. l'une quelconque 5.- Paroi portée selon/les revendications précédentes, caractérisée par le fait que dans le cas de plusieurs enveloppes par surface de toiture, les bords adjacents des enveloppes sont raccordés ent eux en y appliquant des bandes qui peuvent être constituées ou non d'une matière synthétique, que l'on raccorde aux enveloppes qui se touchent par collage, soudure ou tout autre moyen analogue. l'une quelconque 6.- Paroi portée selon/des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la ou chacune des enveloppes se trouve reliée au moyen d'une conduite appropriée à une source de pression qui maintient la pression de service à l'intérieur des enveloppes à la valeur constante prédéterminée. l'une quelconque 7.- Paroi portée selon/des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le fluide sous pression est de l'air. l'une quelconque 8.- Paroi portée selon/des revendications précédentes, caractérisée par le fait que chacune des enveloppes est pourvue d'une dérivation dans laquelle est prévue une soupape d'évacuation. l'une quelconque 9.- Paroi portée selor/des~ revendications précédentes, caractérisée par le fait que les parois supérieure et inférieure de la ou de chaque enveloppe se trouvent raccordées l'une à l'autre à des intervalles réguliers au moyen d'éléments d'entretoise dans lesquels il est prévu plusieurs ouvertures. l'une quelconque. 10.- paroi portée selon/des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la ou chacune des enveloppes est pourvue sur sa face inférieure de moyens permettant de l'attacher à a charpente de toiture. 11.- Paroi portée selon la revendication 10, caractérisée par le fait que les moyens précités sont constitues par des languettes ou bandes qui peuvent être enveloppées autour des éléments de la charpente portante et être fixées les unes aux autres. l'une auelconaue 12.- Paroi portée selon/ des revendications précédentes, caractérisée par le fait que dans le cas d'un toit à double pente la paroi supérieure de l'enveloppe se prolonge par dessus la planche de lisière et aboutit dans la gouttière où elle est fixée par collage. l'une auelconaue 13.- Paroi portée selon/ des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les extrémités de chaque enveloppe remontent quelque peu et passent par-dessus les planches de lisière auxquelles elles sont fixées. 14.- Paroi portée selon la revendication 13, caractérisée par le fait qu'il est prévu sur la partie de l'enveloppe qui est appliquée par-dessus la planche de lisière une cornière qui se trouve fixée à cette dernière au moyen de vis ou d'éléments analogues. l'une quelconque 15.- Paroi portée selon/des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les bords latéraux de l'enveloppe présentent une protubérance dirigée vers le bas que l'on place par-dessus la planche de lisière, iors de la réalisation d'une toiture, et que l'on raccorde à ladite planche.