Brevet FR2398861A1 — publié le 19790223

La présente invention est relative aux perfectionnements et adaptations diverses des caissons ventilés, isolés et porteurs, composants de toiture ou de bardage, industrialisés, compatibles avec tous les modes de couverture traditionnels ou nouveaux, quelle qu'en soit la pente : c'està-dire, de la toiture plate au bardage vertical. Ces caissons isolants, ventilés et porteurs, pour toitures froides, sont définis et conformes au D.T.U. du CENTRE SCIENTIFIQUE & TECHNIQUE DU BATIMENT no 31.2, ils ne font donc pas ltobjet des présentes revendications en tant que tels. Les caissons porteurs préfabriqués sont utilisés dans les constructions dites traditionnelles ou industrialisées dans la mesure ou les projets ont été conçus pour les intégrer à l'ensemble. Ils remplissent alors une triple fonction en une seule opération de pose : 1. ossature (charpente et platelage) 2. isolation thermique et ventilation 3. plafond ou paroi. L'assemblage des caissons entre eux s'effectue soit par boulonnage, clouage lardé; soit par la pose d'une languette en bois ou plastique, pleine ou creuse collée, logée dans une rainure prévue à cet effet dans les longerons. La présente invention réside dans l'adaptation, grâce à un certain nombre de perfectionnements de ces caissons isolés porteurs, au captage solaire par rayonnement direct et diffus, soit en toiture, soit en bardage incliné ou vertical; ils forment alors des composants compatibles intégrés à la construction et qui participent à sa stabilité, ou comme éléments indépendants remplissant uniquement la fonction de capteurs solaires à air ou air-eau, plans (ou insolateurs). Pour obtenir les conditions propres au captage de l'énergie solaire par les caissons type REXOTOIT ou similaire selon le procédé F. TROMBE et J. flICREL (Brevet ANVÂR), il faut en remodeler la composition, concevoir l'intégration et la mise en oeuvre d'un ensemble de composants (matériaux), leur adaptation spécicifique aux caissons existants ou à des systèmes de châssis ou cadres raidisseurs capables de former l'ossature des capteurs-plans, non porteurs,mais pouvant s'intégrer aux charpentes traditionnelles, aux fermettes légères, soit directement sur les pannes et chevrons, soit sur les arbalétriers des fermettes, soit enfin par l'intermédiaire de trémies ou chevêtres comme pour le cas d'un châssis de toiture. DESCRIPTION DU CAISSON CAPTEUR-PLAN OU INSOLATEUR A AIR ET AIR-EAU a) Caisson porteur t. ossature formée de longerons et traverses en bois massif traité ou reconstitués en bois abouté-collé, en multiplis collé qualitéEXTERIEUR CTB X ou en dérivés du bois type aggloméré de particules M.t H de section et dimensions appropriées. 2. feuille de plastique spécial incassable sélectif (non réfléchissant mais perméable au rayonnement solaire diffus) ou vitrage sélectif ou non, trempé ou non1 simple, double ou armé - épaisseurs de 4 à 6 s. 3. fixation sur les membrures par profilés spéciaux en aluminium et tous accessoires appropriés pour assurer l'étanchéité à l'air et à l'eau du système. 4. absorbeur constitué par un corps noir de nature appropriée : tale simple, double ou triple, à surface pleine ou travaillée comportant ou non des empreintesembouties formant réseau capillaire par tubes incorporés, notamment dans le cas de capteurs air-eau, t8le à ailettes ou å tubulure traitées au chrome noir ou par peinture sélective appropriée, ardoises ou tout autre corps noir ayant un pouvoir absorbant, disposés de façon à constituer une enceinte figée ou, au contraire, une auto-circulation de l'air chaud, ou les deux systèmes conjugués. 5. isolation thermique destinée à isoler l'absorbeur des déperditions calorifiques réalisées soit par mousse rigide de poluyréthane, soit par fibre de verre auto-protégée avec pare-vapeur alu, soit par un panneau composite type REXOKAL toiture M.1 composé d'un pare-vapeur alu, d'une mousse REXOFLAN et d'un panneau de particules ou de plâtre en parement rigide formant plafond ou paroi. b) caisson non porteur la composition de ce type de caisson est pratiquement la meme que dans le cas du caisson porteur, seule la fonction porteuse n'est pas assurée par le capteur en question. En conséquence, l'ossature est conçue en rapport; elle est constituée d'éléments de plus faible section formant cadre ou châssis propre à conférer au capteur-plan non porteur, une rigidité suffisante pour assurer son auto-portance et encaisser les surcharges clima- tiques ordinaires ou extraordinaires : neige, vent. REVENDICATIONS ~ Etat de livraison des capteurs solaires air et, ou, air-eau. Caisson porteur isolé, composite, rultiple ou non de 0,30 cm en lar geur, longueur variable, dimensions normalisées de 0,90 ou 1,80 m x a,o5, 3,05, 4,10 et plus, jusqu'à 6,10 n. Epaisseur variable selon isolation thermique incorporée recherchée : K = 0,5 Kcal/m2 h0C, ou K = 0,3 Kcal/m2 hC, correspondant respectivement à 60 et 120 mm de fibre minérale pour des hauteurs de longerons de 120, 180 ou 220 mi x 34, 36 ou 40 om. Poids du caisson : entre 40 et 45 kg/m2. Les caissons solaires plans, ou insolateurs, air et, ou, air-eau ainsi conçus remplissent non plus trois fonctions mais cinq fonctions bien définies, a savoir : une fonction porteuse (charpente ou bardages porteur, la fonction isolation thermique (voir plus haut), la fonction couverture solaire étanche (surface sélective), la fonction plafond ou paroi (sous-face ou parement de capteur), & a fonction captage d'énergie. La conception des caissons-capteurs est ainsi définie en fonction des caractéristiques exigées par les calculs des thermiciens. Les matériaux constituants sont toutefois définis et pré-sélectionnés et leur mise en place aussi précise que possible dans le complexe, et en fonction des calcule. - Capteur-plan selon revendication 1. Caractérisé par le fait que le caisson-capteur-plan est utilisé à la fois comme constituant de charpente en s'intégrant parfaitement à la toiture quelle qu'en soit la nature ou la forme, notamment dans le cas sa celle-ci est réalisée avec des caissons porteurs préfabriqués et industrialisés; qu'il ne constitue donc pas un "accident't ou une pièce rapportée mais bien un élément compatible et est thétique; qu'il n'intervient pas en surcoût de la construction rnis au contraire, en composant minoratif du coût global d'une installation de captage solaire par capteur-plan à air. Cette solution nouvelle est à opposer au procédé de captage d'énergie solaire par capteur à eau, par exemple, qui implique par nécessité tech nique un surcoût appréciable du fait que le capteur à eau n'assure qu'une seule fonction qui vivent s'ajouter totalement au coût global de la cons truction. r- Capteur-plan selon revendication 2 caractérisé par le fait que ces types de capteur à air, dérivé du précédent quant à la composition (voir description) n'a pas de fonction porteuse; il s'intègre seulement par des dispositifs de pose particuliers aux charpentes traditionnelles, aux fer mettes légères aux bardages verticaux ou inclinés, aux toiture terrasses. Il assure également le captage de l'énergie solaire par réchauffe ment de l'air. L'asservissement de ce dernier par auto-circulation ou circulation dynamique et le stockage par masse thermique des calories ou la diffusion directe de celles-ci, est réalisé selon le procédé mis au i point par F. TROMBE et J. MICHEL (Brevet ANVAR). t1- Capteur-plan selon revendication 3 caractérisé par le fait que les membrures porteuses décrites dans la revendication 1 sont remplacées dans ce type de capteur par un cadre ou châssis léger propre à rigidifier le panneau composite capteur air et, ou, air-eau constitué par ailleurs des mimes éléments décrits ci-dessus. Système de fixation des caissons-capteurs revendications 2 et 3. Dans la revendication 1, les caissons-capteurs porteurs, formant charpente, reposent en partie basse et haute respectivement sur la panne sablière et sur la panne fattière avec ou non une ou plusieurs pannes intermédiaires selon la portée à franchir et la longueur maximale des caissons. Ils sont assemblés entre eux par boulons, clous à larder, cales de fixation ou non, et par des connecteurs ou pièces métalliques appro priées. Dans les revendications 2 et 3, les capteurs-plans sont posés entre les ferres ou entre les fermettes légères, directement ou par l'intermé- diaire de trémies ou chevêtres au moyen de profilés métalliques galva nisés tels que : étriers, crochets, clips, ou par vissage, clouage, etc. Ils assurant, en dehors du captage de l'énergie, l'isolation ther nique du bâtiment et le parement intérieur (plafond ou paroi) des locaux, i ce qui n'est généralement pas le cas des capteurs à eau.