Brevet FR2383288A1 — publié le 19781006

La présente invention concerne un système de faltage à ventilation continue, notamment pour l'évacuation de la vapeur d'eau qui pénètre dans la toiture, avant qu'il y ait condensation. D'une manière générale, on sait que l'architecture moderne donne de plus en plus la préférence à des toits faiblement inclinés et dits "étanches" par les matériaux de couverture employés. La toiture "étanche111 dont la perméabilité à la vapeur est faible ou nulle, soulève cependant quelques problèmes: Indépendamment du matériau de couverture, le toit "étanche" favorise la formation d'eau de condensation sur la face intérieure de la couverture ou de l'infrastructure, ce qui peut entraîner des dégâts considérables. l'air contient presque toujours de l'eau sous forme de vapeur. le degré de saturation est indiqué par l'humidité relative en %. La vapeur,en suspension dans l'air, accuse une certaine pression2 fonction de la quantité de vapeur par unité de volume et de température. Â une température donnée,la pression de la vapeur ne peut dépasser une certaine limite : la pression de saturation. Dans ce cas, l'air est saturé d'eau, l'humidité relative est donc 100 %. Du fait que la pression de saturation croît lorsque la température augmente, l'air chaud peut contenir plus d'eau que l'air froid. Si de l'air chaud et saturé est refroidi, une partie de la vapeur d'eau doit donc être éliminée, ce qui donne lieu à la formation d'eau de condensation. Comme tous les gaz, la vapeur d'eau recherche des conditions d'équilibre. S'il existe une différence entre un local tiède et humide et l'air froid stagnant sous l'infrastructure du toit, il y a diffusion de vapeur à travers la toiture, de manière à équilibrer les pressions. La diffusion de vapeur s'effectue d'autant plus vite que la différence de pression est élevée et que le matériau est perméable. Ceci est également valable lorsque l'humidité relative est plus élevée dans la toiture que dans les locaux sous-acents. La diffusion de vapeur est fonction de la pression et non de l'humidité relative, comme d'aucuns ont tendance à croire. En conclusion, si la température est abaissée au-delà du point de rosée, il y a condensation. L'eau de condensation se forme donc lorsqu'unie toiture n'est pas construite selon les règles de l'art et que l'air chaud et humide de l'intérieur peut se déplacer dans les zones plus froides de la toiture. Plus l'humidité de l'air intérieur est élevée et plus la différence de température entre l'air intérieur et l'air extérieur est accentuée, plus le risque de formation a d'eau de condensation sera grand. Enconséquence, cette formation d'eau est à l'origine de dégâts importants tels que - attaque des couvertures métalliques par les eaux de condensations stagnantes - dégradation des matériaux d'isolation thermique et diminution de la résistance thermique - destruction des bois, support de couverture, ou des panneaux de particules, par pourrissement, moisissure ou gonflement. En fait, c'est la conservation de l'infrastructure entière qui est compromise. Les difficultés précédemment mentionnées ne peuvent être mattrisées qu'en construisant selon les règles de l'art, c'est à-dire 10) Soit en évacuant la vapeur d'eau (ventilation) qui pénètre dans la toiture avant qu'il n'y ait condensation (toiture froide ou toiture ventilée) 2 ) Soit en isolant la toiture par rapport aux locaux sous-jacents (barrage-vapeur), de manière à ce qu'aucune vapeur ne puisse y pénétrer (toiture chaude). L'invention concerne plus particulièrement les toits froids ou toits ventilés, qui, en règle générale, sont techniquement plus parfaits que les toits chauds. Il convient de noter à ce sujet que le toit ventilé n'est pas une création nouvelle; le type de base est le toit traditionnel avec couverture en pente (chaume, bardeaux, tuiles, ardoises,...) sur des combles non habités servant de greniers ou d'entrepoX de vieux meubles et objets divers, réputés sains et secs. Parfois une ventilation se fait par des espaces laissés ouverts entre les chevrons ou alors, même sans entrées et sorties d'air, les irrégularités et fentes entre les matériaux de couverture permettant une régulation des conditions de température et d'humidité.Le développement de nouveaux matériaux étanches, l'évolution des modes de construction, le besoin d'assurer une meilleure rentabilité des immeubles en rendant les toits habitables, la demande croissante d'appartements, l'aménagement des combles, ont considérablement modifié les conditions physiques. La forme du toit s'est modifiée, soit pour suivre un gabarit fixé arbitrairement en arc de cercle ou à redents, soit pour adopter une faible pente, jusqu'au toit plat. le volume d'air des combles s'est alors réduit, pour ne laisser passer qu'une lame d'air... ou mieux, rien du tout. Par ailleurs, les nouveaux types de couverture proposés,- en plus de leur propriété requise qui est d'assurer l'écoulement de l'eau et l'étanchéité à l'eau, sont de plus en plus souvent étanches à l'air. En conséquence, il convient de prévoir dans la couverture, des orifices d'entrée et de sortie d'air de la lame ventilée. En ce qui concerne les sections de ventilation, la littérature spécialisée à ce sujet, témoigne de la plus grande incohérence : 1/1500, 1/1000, 1/800, 1/500, 1/300 de la surface du toit sont tour à tour indiqués pour la section des entrées d'air. On peut dire que les experts ne sont pas unanimes aux valeurs à donner sur les entrées et les sorties d'air ; la seule chose sur laquelle on puisse s'entendre, c'est qu'en général, la section des sorties d'air doit être supérieure à la somme des sections des entrées. Actuellement, en ce qui concerne les sections des orifices de ventilation, les valeurs sont définies en fonction des matériaux de couverture, par les experts. Au minimum, les entrées d'air et sorties d'air doivent laisser passer librement la quantité d'air calculée pour assurer la ventilation.Connaissant la circulation d'air nécessaire en par heure, pour éliminer la vapeur d'eau diffusée par la surface totale du plafond ou par une tranche de 1 m de largeur, il est alors facile de déterminer les sections d'entrée et de sortie d'air admissible. En ce qui concerne les emplacements des orifices de ventilation, l'emplacement classique consiste en une rangée d'orifices à l'égout de la couverture, une autre au faitage, ces orifices pouvant être soit des orifices distincts (chatières) n'assurant pas une ventilation complète, soit des ouvrages linéaires continus assurant la ventilation complète. L'invention a plus particulièrement pour objet, un ensemble de ventilations complètes du toit dans des ouvrages linéaires continus, qui fait intervenir, d'une part, un système de fat- tage à ventilation continue et dont on.peut faire varier la section de passage, et, d'autre part, des entrées d'air à l'égout pouvant être réalisées par les dispositifs classiques de grilles de venlation existant dans le commerce. Selon l'invention le système de faitage à ventilation continue comprend essentiellement - dtune part, une série de supports articulés comprenant deux longerons destinés à être fixés sur chacun des versants du toit, et au moins deux équerres métalliques articulées en leur sommet, fixées à leurs extrémités auxdits longerons, de sorte qu'il est possible d'adapter l'angle desdites équerres à toutes les pentes de toits à deux versants, et, - d'autre part, un chaperon par exemple en zinc, venant se fixer sur lesdites équerres. Selon une caractéristique de l'invention, les extrémités des susdites équerres sont repliées en forme de U, dont l'aile supérieure porte la susdite.articuiation, dont l'aile inférieure vient se fixer, par son extrémité, au susdit longeron, tandis que l'âne du U peut comprendre, côté extérieur, un talon. Dans ce cas, le chaperon présente une forme diédrique1d'angle sensiblement égal à celui desdites charnières et dont les bordures latérales sont terminées par une portion repliée, comprenant une bande venant s'appliquer contre lesdits talons et un léger repli vers le haut assurant la fixation du chaperon sur son support et la formation d'un larmier, au niveau de la pliure. L'étanchéité au droit de ladite pliure est réalisée au moyen d'une équerre d'étanchéité qui vient se fixer contre le flanc latéral du susdit longeron et qui se trouve, par conséquent, en partie au-dessous du susdit chaperon. Selon un tel mode de réalisation, l'air peut passer entre l'équerre d'étanchéité et le chaperon, et, de là, au volume laissé libre sous la charpente par l'ouverture qui se trouve à l'endroit du faStage,sous le chaperon. La section de ventilation est en fait égale à la surface plane comprise entre les branches inférieures des U formés à l'ext-émité des susdites équerresget sur lesquelles on peut disposer des grilles. Il est clair que cette section de ventilation peut être réglée en modifiant les points de fixation des susdites branches inférieures sur les longerons. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une perspective schematique avec écorchés partiels, dtune toiture munie d'un système de faîtage à ventilation continue les figures 2 à 6 représentent, également en perspective, les différents éléments utilisés dans le système représenté figure 1, à savoir - la structure support (figure 2) - un chaperon (figure 3) - une équerre d'étanchéité (figure 4) - un élément d'extrémité (figure 5) - une demi-structure support permettant, notamment, l'as- semblage aux extrémités (figure 6) Comme précédemment mentionné, le système de fartage à ventilation continue comprend une série de structures support mécanosoudées 1 (figures 1 et 2), en acier galvanisé ou en aluminium, articulées en leur sommet au moyen d'une charniers 2, permettant leur adaptation sur tous les toits à deux pentes, et quelle que soit pente. Ces ensembles support peuvent, par exemple, présenter une longueur d'environ 0,b0 m. Ces structures support 1 sont constituées, à leurs parties inférieures, par deux longerons 3, par exemple en profilés métalliques en U , les ailes des U etant tournées vers l'intérieur. les ailes intérieures de ces longerons sont percées de trous 4 distants de 0,30 m environ, afin de recevoir les vis oe fixation de ces supports sur les panneaux support de couverture, ou sur le voligeage ou les litaux de couverture. Sur les ailes supérieures des longerons et aux extrémités, sont soudés un ensemble d'équerres métalliques 5 en fer plat, articulées en leur sommet par les susdites charnières 2. Cette disposition permet l'adaptation à la pente des versants du toit. Les équerres 5 présentent à leurs extrémités, des portions repliées en forme de U sur l'âme 6 desquelles sont soudé des talons 7 en fer plat, de longueur supérieure aux sAmes 6 des équer- res articulées, de manière à ménager un débord, par exemple, de 1 cm environ dans la partie haute 7a et dans la partie basse 7b. Cette disposition permet, en partie haute 7a, le calage d'une planche 8 servant de support d'un chaperon 10, et en partie basse 7b, la fixation du chaperon en zinc 10. Ceiui-ci )T-sente une forme diédrique dont les bordures latérales sont repliées de manière à former ue bande Il de largeur sensiblement égale à celle desdits talons 7, et un repli 12 en forme de pince, formant larmier. Ainsi, la fixation du chaperon en zinc 10 est assurée par l'emboitement dans le repli 12 de la partie basse 7b du talon 7. Sur l'aile supérieure des longerons en U 3, des supports 1, sont soudées des pattes de fixation 14 et 15. Les pattes 14 sont destinées à fixer les tôles d'équerres d'étanchéité 16, par l'intermédiaire de la pince supérieure 17 de l'équerre d'étanchéité 16 (figure 4). Les pattes 15 sont destinées à l'agrafage des grilles 18 de protection des sorties de ventilation 18'. Avec référence à la figure 4, les bandes d'équerre d'étanchéité 16 comportent en tête des pinces d'agrafage 17, permettant l'agrafage, en tête, sur les pattes 14, comme précédemment indiqué. Elles comprennent en outre, dans leur extrémité basse, une pince d'agrafage 20, inversée par rapport à la pince d'agrafage 17, cette pince d'agrafage 20 étant destinée à la fixation par pattes de l'équerre d'étanchéité 16, conformément aux tra- vaux courants de dinguerie, la couverture venant, bien entendu, au-dessous de cette équerre d'étanchéité. Comme précédemment mentionné, les chaperons de fartage en zinc 10, ou en tout autre métal, viennent recouvrir l'ensemble des supports mécanosoudés sur lesquels ont été disposé planches support 8. La fixation des chaperons 10 se fait par l'intermédiaire de la pince inférieure 12 formant larmier, qui est repliée et pincée sur les talons 7b soudés à l'extrémité des équerres articulées. Il est à noter que les chaperons étant en éléments de longueur limitée, par exemple 2 mètres ou 4 mètres, l'étanchéité entre deux éléments consécutifs est réalisée par une bande 21 en élastozinc, posée à chaud ou en un matériau d'étanchéité similaire. Les extrémités du faîtage à ventilation continue sont coiffées par des pièces d'extrémité 23, adaptables en fonction de la pente du toit, et dont les faces frontales 24 (figure 6) sont coupées, la mise en forme se faisant par liage le long du pli 25 de la partie supérieure de la coiffe. Des pinces 26, à I'extrmité de ces coiffes, permettent la fixation sur les talons 7 du support mécanosoudé 1. Il convient de préciser que les éléments constitutifs de ce système de ventilation continue de fartage peuvent êtreJsoit en acier galvanisé, en acier prélaqué, en zinc, en aluminium, en cuivre, etc ,4tant entendu que la réalisation de support mécanosoudés en acier galvanisé ou en acier métallisé au zinc permet d'assurer une bonne résistance à la corrosion. Par ailleurs, le chaperon, les équerres d'étanchéité, et les coiffes d'extrémité peuvent etre réalisés en alliage zinc-cuivre-titane, ayant des caractéristiques excellentes à la corrosion, un faible coefficient de dilatation thermique et une remarquable résistance au fluage. Il est clair que le système de faîtage à ventilation- eonti- nue, tel que précédemment décrit, offre d'importants avantages. Du fait de sa disposition sur le faîte de la toiture, il permet une différence de niveau maximale entre les entrées d'air et les sorties d'air. On sait que pour que la circulation d'air se réalise, il faut une différence de hauteur suffisante entre les entrées et les sorties d'air, afin qu'une différence de pression puisse se manifester et mettre 11 air en mouvement. Il taut aussi, bien entendu, une certaine épaisseur de la couche d'air, car, en effet, plus la couche d'air est grande, plus sa capacité d'absorption en humidité est grande. Cet avantage est particulièrement important I'été,du fait quten été les température et pressions partielles de vapeur d'eau s'équilibrent à peu prèssentre l'intérieur et la couche d'air ventilé. Il n'y a donc pas de risques de condensation, sauf quelques cas particuliers, assez peu fréquents avec les couvertures en métal léger lors d'un brusque changement de température et d'humidité relative de l'air extérieur (orages). La ventilation joue cependant un rôle très important en éliminant une grande partie du rayonnement solaire. La ventilation devient un complément actif de l'isolation, ce qui est capital pour le confort des locaux. Â titre d'avantages complémentaires, on notera que le système de faîtage à ventilation continue permet d'obtenir - une surface de dégagement longue et continue autorisant l'extraction d'une grosse masse de calories pendant l'été - un maximum de tirage naturel - des capacités d'extractions optimum - des lignes sobres et discrètes s'alliant à l'architecture du toit - l'équipement de n'importe quelle longueur de toiture - une ouverture de sortie toujours libre et protée de l'eau, de la neige et de la glace ; ; - un grillage de protection à mailles étudiées ~pêchant les amas de poussières et matières qui ralentissent la ventilation et assure une protection contre les insectes ou les oiseaux En outre, le chaperon 10 peut être réalisé en zinc teinté ou non an harmonie avec les matériaux de couverture utilisés, et bénéficier de sa haute résistance à la corrosion, l'ensemble étant utilisable guelle que soit la pente du toit. BEVENDICAIIONS 1.- Système de faîtage à ventilation continue, à section de ventilation réglable, et pouvant être utilisé sur des toits présentant des pentes différentes, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement, d'une part, une série d'éléments de supports articulés comprenant deux longerons destinés à être fixés sur chacun des versants du toit, et au moins deux équerres transversales reliées à leur sommet par une articulation, qui sont fixées à leurs extrémités auxdits longerons, et sur lesquelles peuvent oestre disposées des planches parallèles à l'arête du toit, et, d'autre part, au moins un chaperon, par exemple en zinc, venant recouvrir lesdits éléments de support et se fixer sur lesdites équerres. 2.- Système de faîtage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités des susdites équerres sont repliées en forme de U, dont l'aile supérieure porte la susdite articulaS tion et dont l'aile inférieure vient se fixer, par son extrémité à l'un des susdits longerons. 3.- Système de-faitage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ame du susdit U comprend un talon présentant un débord dans sa partie haute, et un débord dans sa partie basse, en ce que le débord situé dans la partie haute sert au calage desdites planches, tandis que le débord inférieur (situé dans la partie basse) sert à la fixation du susdit chaperon. 4.- Système de faîtage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, le susdit chaperon présente une forte diédrique dont les bordures latérales sont terminées par une portion repliée comprenant une bande venant s'appliquer contre lesdits talons et un léger repli assurant la fixation du chaperon sur ledit élément de support, par l'intermédiaire des susdits débords inférieurs, ainsi que la formation d'un larmier. 5.- Système de faîtage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étanchéité au droit du susdit larmier est réalisée à l'aide de bandes d'équerres d'étanchéité qui viennent se fixer contre le flanc latéral des susdits longerons. 6.- Système de faîtage selon l'une des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que les susdites bandes d'équerres d'étanchéité comprennent,en tete,des pinces d'agrafage coopérant avec des pattes d'agrafage solidaires des susdits longerons, et, dans leur partie inférieure une pince d'agrafage inversée par rapport à la précédente, qui est destinée à la fixation classique au moyen de pattes de fixation. 7. Système de faîtage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des grilles de protection -sont disposées sur les ailes inférieures des susdits U et sont fixées sur les susdits longerons au moyens de pattes de fixation. 8.- Système de faîtage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités du faîtage à ventilation continue sont coiffées par des pièces d'extrémité, dont les faces frontales sont coupées et qui sont mises en forme par pliage de la partie supérieure de la coiffe. 9.- Système de faîtage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le susdit chaperon, les susdites bandes a'équerres d'étanchéité et/ou les susdites coiffes sont réalisés en alliage zinc-cuivre-titane.