Brevet FR2365011A1 — publié le 19780414

La présente invention a pour objet un élément de toiture, ainsi qu'une toiture formée de la juxtaposition de plusieurs de ces elements. Elle concerne plus particulièrement un élément de toiture comprenant une plaque prenant son appui sur un support de la toiture et une zone périphérique pour sa liaison etanche a des éléments de toiture analogues adjacents. Des éléments de toiture eonnus de ce type, communément utilisés dans llin- dus trie du bâtiment, comprenant les tuiles, les plaques en ardoise naturelle et les plaques rigides en amiante-ciment ou souples en composés d'asphalte. Les toiture s réalisées par assemblage de ces éléments de toiture connus présentent le désavantage de ne pas assurer une protection efficace contre les déperditions calorifiques des bâtiments et leur étanchéité au vent et aux infiltrations d'eau est souvent aleatoire. De ce fait, ces toitures connues nécessitent habituellement la construction d'une sous-toiture en matériau étanche et calorifuge, ce qui greve-considerablement le cout des bâtiments. L'invention remédie a ces inconvénients des toitures connues, en fournissant un élément de toiture nouveau, qui présente un faible coefficient de transmission de chaleur, et qui permet par ailleurs la construction de toitures de grande étanchéité. A cet effet, l'invention concerne un élément pour une toiture formée de plusieurs éléments analogues juxtaposés, ledit élément comprenant une plaque d'appui sur un support de la toiture et une zone périphérique de liaison a un élément de toiture analogue contigu, la plaque d'appui portant une enceinte étanche contenant un matériau calorifuge et la zone périphérique de liaison comprenant, d'une part, une bande latérale s'étendant en ressaut sur la moitie au moins de la périphérie de l'enceinte et, d'autre part, une zone d'appui de la bande latérale en ressaut d'un élément de toiture analogue contigu. Dans l'élément de toiture suivant l'invention, la plaque d'appui sert essentiellement a supporter l'élément de toiture sur un support de la toiture, par exemple une charpente en bois. Elle peut être,plane ou en variante, elle peut présenter des nervures de renforcement et/ou d'accrochage au support de la toiture. Ne participant pas a l'étanchéité de la-toiture, la plaque d'appui peut être réalisée en n'importe quel matériau rigide, par exemple en métal, en bois, en asbeste-ciment ou, de préférence, en un matériau polymérique tel qu'use résine a base de polychlorure de vinyle ou de polyméthacrylate de méthyle. L'enceinte sert a la fois a conférer son caractère étanche à l'élément de toiture et à soustraire le matériau calorifuge à l'action des intempéries. Elle est hermétique et réalisée en un matériau étanche, par exemple en une matière plastique telle que le polychlorure de vinyle, le polyéthylène, le polyester renforcé par des fibres de verre, le polymethacrylate de méthyle, le polytéréphtalate d'éthylène-glycol, la bakélite, etc.. La bande latérale en ressaut et la zone latérale d'appui précitées servent à assurer un assemblage étanche de plusieurs éléments de toiture disposés côte à côte, la bande en ressaut de chaque élément chevauchant alors la zone d'appui des éléments contigus de la toiture. La bande latérale en ressaut et la zone d'appui sont de ce fait réalisées en un matériau étanche et reliees de manière étanche aux parois de l'enceinte. Elles constituent avantageusement des pro longements-ou des éléments de ces parois. Le matériau calorifuge logé dans l'enceinte sert essentiellement à conférer un caractere calorifuge à l'élément de toiture suivant l'invention. I1 est protégé de l'action des intempéries par les parois de l'enceinte, qui sont imperméables. I1 peut consister en tout matériau calorifuge connu en soi tel qu'une couche de fibres de verre ou un matériau cellulaire, par exemple du verre cellulaire ou une mousse polymérique telle qu'une mousse de polyuréthane ou de polystyrène. Dans une forme de réalisation particulière de l'élément de toiture suivant l'invention, l'enceinte comprend au moins une paroi amovible pour permettre d'y introduire un tampon préfabriqué en matériau calorifuge. A cet effet, l'en- ceinte peut par exemple être formée d'une cuvette obturée par la plaque d'appui susdite qui est amovible. En variante, l'enceinte peut aussi etre formée d'un tube de section carrée ou rectangulaire obturé par deux panneaux d'extrémité. Dans une autre forme de réalisation particulière de l'élément de toiture suivant 11 invention, l'enceinte est hermétique et le matériau calorifuge est un matériau polymérique injecté dans l'enceinte via un petit orifice de sa paroi et polymérisé in situ. Dans ùne forme de réalisation préférée de l'élément de toiture suivant l'invention, conçue pour améliorer davantage l'étanchéité des toitures, la bande latérale en ressaut et la zone laterale d'appui précitées présentent des organes d'emboîtement, consistant en saillies engagées dans des gorges correspon dantes d'éléments contigus analogues de la toiture. Pour fabriquer l'élément de toiture suivant l'invention, on peut fabriquer séparément la plaque d'appui de l'élément et une cuvette destinée à contenir le matériau calorifuge, la cuvette et la plaque d'appui etant ensuite assemblées après introduction du matériau calorifuge dans la cuvette. La bande latérale en ressaut et la zone d'appui peuvent constituer des parties intégrantes de la cuvette ou, en variante, elles peuvent etre soudées ou collées aux parois latérales de la cuvette. En variante on peut aussi fabriquer simultanément l'enceinte et la plaque d'appui par extrusion d'un tube à section carrée ou rectangulaire, dont une paroi latérale porte la bande latérale en ressaut susdite et dont la paroi latérale opposée porte la zone latérale d'appui précitee, le tube étant ensuite sectionné en tronçons de longueur prédéterminée, rempli du matériau calorifuge et obturé par deux panneaux d'extrémité dont l'un porte une bande en ressaut et dont l'autre porte une zone d'appui. Dans une autre variante, l'enceinte peut hêtre hermetique et obtenue par exemple par soufflage d'une paraison tubulaire en matériau polymérique tel que du polychlorure de vinyle ou du polyéthylène. La fixation d'un élement de toiture suivant l'invention sur un support de la toiture tel qu'une charpente peut être exécutée par tout moyen connu en soi, par exemple par douage de la plaque d'appui sur le support. Dans une forme de réalisation particulière de l'élément de toiture suivant l'invention, la plaque d'appui porte un crochet de fixation de l'élément de toiture à une latte longitudinale d'une charpente formant le support précité de la toiture. L'élément de toiture suivant l'invention trouve une application dans la construction de toitures inclinées convenant pour des habitations ou des hangars. A cet effet, suivant l'invention, la toiture est constituée par l'assem- blage deusieurs-éléments de toiture conformes à l'invention, disposés côte à côte en sorte que les bandes latérales en ressaut de chaque élément de toiture chevauchent les zones latérales d'appui appartenant aux éléments de toiture adjacents. L'invention présente l'avantage de permettre la réalisation de toitures étanches et calorifuges et permet de la sorte de s'affranchir d'une sous-tdture.- L'invention présente en outre l'avantage de diminuer dans une large mesure le poids des toitures en permettant de réaliser élément de toiture en matière synthétique légère. L'invention présente l'avantage supplémentaire de permettre la réalisation de toitures de faible pente, sans nécessiter un chevauchement important des éléments de toiture ; il en résulte une économie de matière appréciable et un allègement des toitures. La présence d'organes d'accrochage sur la bande latérale en ressaut et la zone latérale d'appui rend l'élément de toiture suivant l'invention utilisable aussi bien pour des toitures à faible pente, voisine de 10 à 20 %, que pour des toitures fortement inclinées, voisines de la verticale. Des particularités et détails de l'invention ressortiront de la description suivante des figures annexées qui représentent, à titre d'exemple, une forme de réalisation particulière de l'invention. La figure I montre schématiquement une portion d'une toiture suivant l'invention, formée d'un assemblage en quinconce d'éléments de toiture suivant I'invention. La figure 2 montre une forme de réalisation particulière de l'élément de toiture suivant l'invention, en section transversale le long du plan II-II de la figure 1. Les figures 3 et 4 montrent l'élément de toiture de la figure 2 en section transversale suivant les plans III-III et IV-IV de la figure 1. Dans ces figures, des mêmes notations de référence désignent des éléments identiques. On a représenté à la figure 1 des éléments de toiture 1, 2, 3, 4, 5, 6 se chevauchant partiellement à leur périphérie et assemblés en quinconce, à la manière d'une toiture en plaques d'ardoise. La flèche X désigne le sens de la pente de la toiture, de haut en bas. L'élément de toiture 2, conforme à l'invention, est représenté d'une manitre plus détaillée aux figures 2, 3 et 4, où il est posé sur des lattes horinzontales 7 d'une charpente. Suivant l'invention, l'élément de biture 2 comprend une enceinte formée d'une cuvette renservée 8 de section sensiblement rectangulaire, obturée par une plaque de fond 9. La plaque de fond 9 sert de plaque d'appui de l'élément 2 sur les lattes 7 de la charpente. A cet effet, elle est munie d'un crochet recourbé 10, conçu pour être engagé autour d'une latte 7 de la charpente. Un tenon de retenue 12, solidaire de la plaque d'appui 9, assure par ailleurs une position correcte de l'élément 2 sur la charpente en prenant appui contre une latte 7 de celle-ci. En vue de renforcer la rigidité de l'élément de toiture, la plaque d'appui 9 est avantageusement munie de nervures 11. La cuvette 8 est fixée à la plaque 9 par emboitement et éventuellement collage sur un bourrelet périphérique en saillie de la plaque 9. La cuvette 8 contient un tampon calorifuge 13 en matériau cellulaire élastique à faible coefficient de transmission de chaleur, par exemple en mousse de polyuréthane. Il est avantageux que le tampon 13 soit légèrement comprimé entre les parois de la cuvette 8 et la plaque de fond 9, de manière qu'elle occupe la totalité de la chambre délimitée sous la cuvette. La paroi supérieure 14 de la cuvette 8 est prolongée au-delà de la cuvette, de manière à former une bande latérale périphérique 15 s'étendant en ressaut le long de deux parois latérales adjacentes 16 et 17 de la cuvette 8. Une aile transversale 18 forme une saillie sous la bande en ressaut 15. La paroi supérieure 14 de la cuvette 8 présente par ailleurs, le long des deux autres parois latérales adjacentes 19 et 20, une découpe en forme de gorge 21, destinée à recevoir l'aile 18 d'un élément de toiture contigu ana logue tel que 6 (Fig.2) ou I (Fig. 3,4). Un joint souple 22 est éventuellement comprimé entre les deux éléments contigus. En variante, pour renforcer davantage l'étanchéité de l'assemblasge de deux éléments de toiture contigus, la bande laterale en ressaut 15 peut porter une deuxième aile transversale 23 formant, avec l'aile 18, une gorge destinée à recevoir une aile périphérique 24 de l'élément de toiture contigu. Pour assurer une pose en quinconce des éléments de toiture tels que 1, 2, 3, 4, 5, 6 et leur chevauchement partiel, la paroi supérieure 14 des éléments est inclinée par rapport à la plaque d'appui 9, dans le sens de la pente X de la toiture, de manière que la paroi 14 et la plaque 9 divergent de haut en bas (Fig.2). D'une manière analogue, la profondeur de la gorge 21 va en croissant dans le sens de la pente X de la toiture, le long de la paroi latérale 20 de la cuvette 8 (Fig.3 et 4). Dans une toiture formée d'un assemblage d'éléments de toiture tels que 1, 2, 3, 4, 5, 6 qui viennent d'être décrits, les cuvettes 8 des éléments juxtaposés et l'assemblage de leurs bandes en ressaut 15 et de leurs gorges 21 confèrent à la toiture son caractère de couverture étanche, et les tampons calorifuges 13 lui confèrent son caractère calorifuge. En variante, pour augmenter davantage les propriétes calorifuges de la toiture, on peut avantageusement engager une bande en un matériau calorifuge, par exemple une bande en mousse de polyuréthane, entre des parois adjacentes tels que 17 et 20 ou 16 et 19 des éléments de toiture contigus. L'élément de toiture qui vient d'être décrit en référence aux figures 2, 3 et 4 peut être réalisé par exemple en résine à base de polychlorure de vinyle ou en polyester renforcé aux fibres de verre. La cuvette 8, la bande latérale en ressaut 15 et les ailes 18, 23, 24 peuvent avantageusement être réalisées d'une seule pièce par moulage. Dans une forme de réalisation modifiee, non représentée, de l'élément de toiture qui vient d'être décrit, la plaque d'appui 9, les parois latérales opposées 16 et 19, la paroi supérieure 14 et la partie de la bande 15 qui est en ressaut le long de la parDi 16 forment une pièce unique obtenue par un procédé d'extrusion, les deux parois latérales opposées 17 et 20 étant des éléments distincts fixés, par exemple par collage, aux deux extrémités de la pièce extrudee. L'invention n'est évidemment pas limitée à la description qui précède, de nombreuses modifications pouvant en effet lui être apportées. Ainsi notamment la disposition en quinconce des éléments de toiture décrits peut être remplacée par une disposition en escalier en modifiant le type découpe prevu dans l'em- boîtement de tête. REVENDICATIONS 1 - Elément pour une toiture formee de plusieurs éléments analogues juxtaposés, ledit élément comprenant une plaque d'appui sur un support de la toiture et une zone peripherique de liaison à un élément de toiture analogue contigu, caractérisé en ce que la plaque d'appui porte une enceinte étanche contenant un matériau calorifuge, et en ce que la zone périphérique de liaison comprend, d'une part, une bande latérale s'étendant en ressaut sur la moitié au moins de la périphérie de l'enceinte et, d'autre part, une zone d'appui de la bande la térale en ressaut d'un élément de toiture analogue contigu. 2 - Elément suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte comprend une cuvette obture par la plaque d'appui. 3 - Elément suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte comprend un tube s'étendant le long de la plaque d'appui et obturé par deux panneaux fixés aux deux extrémités du tube. 4 - Elément suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau calorifuge est un matériau cellulaire. 5 - Element suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau cellulaire est comprimé élastiquement dans l'enceinte. 6 - Elément suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau calorifuge est une mousse polymérique injectée dans l'enceinte et polymérisée in situ. 7 - Elément suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le matériau cellulaire est une mousse de polyuréthane. 8 - Elément suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la bande latérale en ressaut et la zone d'appui présentent des organes d'emboîtement. 9 - Elément suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la zone d'appui, respectivement la bande laterale en ressaut, présente une gorge et en ce que la. bande latérale en ressaut, respectivement la zone d'appui, comprend une saillie agencée pour s'engager dans la gorge susdite d'un élément de toiture analogue, contigu. 10 - Elément suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la bande la térale en ressaut est un prolongement de la paroi supérieure de l'enceinte, opposée à la plaque d'appui, et s'étend le long de deux parois latérales adja centes de l'enceinte, et en ce que la gorge est ménagée dans l'angle formé entre ladite paroi supérieure et chacune des deux autres parois latérales adjacentes de l'enceinte. 11 - Element suivant l'une quelconque des revendications 8 à 10, caracté rise en ce que les organes d'emboltement contiennent un joint souple. 12 - Elément suivant l'une quelconque des revendications 10 et 11, carac térise en ce que la paroi supérieure de enceinte est incline par rapport à la plaque d'appui. 13 - Elément suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'enceinte, la plaque d'appui et la bande en ressaut sont réalisées en matière plastique. 14 - Elément suivant la revendication 13, caractérisé en ce que la matière plastique est une résine à base de polychlorure de vinyle. 15 - Toiture, caractérisée en ce qu'elle est formée d'un assemblage d'éléments de toiture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 14. 16 - Toiture suivant la revendication 14, caractérisée en ce que les élé- ments de toiture sont disposés en quinconce ou en escalier suivant le type de découpe prévu dans l'emboltement de tête.