Brevet FR2544363A1 — publié le 19841019

Nouveau système de faitage à ventilation continue. La présente invention concerne un nouveau système de faîtage à ventilation continue destiné plus particu- lièrement, mais non exclusivement, aux couvertures en éléments plats tels que des ardoises ou des bardeaux. D'une manière générale,larchitecture moderne donne de plus en plus la préférence à des toits faiblement inclinés et dits "étanches" par les matériaux de couver- ture employés La toiture "étanche" dont la perméabilité à la vapeur est faible ou nulle, soulève cependant quel- ques problèmes Indépendamment du matériau de couverture, le toit "étanche" favorise la formation d'eau de conden- sation sur la face intérieure de la couverture ou de l'infrastructure, ce qui peut entraîner des dégats consi- dérables. Lair contient presque toujours de l'eau sous forme de vapeur en suspension dans l'air qui accuse une certaine pression, fonction de la quantité de vapeur par unité de volume et de température. A 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 % 1 Du fait que la pression de saturation croit 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 pres- sion 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- jacents. -2 - La diffusion de vapeur est fonction de la pression et non de l'humidité relative, comme d'aucuns ont tendance à le 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'une toiture n'est pas construite selon les règles de l'art et que l'air chaud et humide de l'intérieur peut se dé- placer dans les zones froides de la toiture Plus lthu- midité de lair intérieur est élevée et plus la différence de température entre l'air intérieur et l Vair extérieur est accentuée, plus le risque de formation d'eau de condensation sera grand. Comme on l'a signalé, les dégats dus à l'eau de condensation sont importants, on citera en exemple: les couvertures métalliques sont attaquées 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 effet, c'est la conservation de l'infrastructure entière qui est compromise. Les difficultés ne peuvent 8 tre maîtrisées qu'en construisant selon les règles de l'art t soit en évacuant la vapeur d'eau (ventilation) qui pénètre dans la toiture avant qu'il n'y ait condensa- tion (toiture froide ou toiture ventilée), 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). C'est aux toits froids ou toits ventilés, technique- ment plus parfaits que les toits chauds, qu'est destiné le système de faîtage à ventilation continue, objet de laprésente demande de brevet. Il importe de noter toutefois que le toit ventilé 254436 e n'est pas une création nouvelle, le type de base est le toit traditionnel avec couverture en pente (chaumes, bardeaux, tuiles, ardoises) sur des combles non habités servant de greniers ou d'entrep 8 ts de vieux meubles et objets divers, réputés sains et secs Parfois, une ven- tilation 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 cou- verture permettent une régulation des conditions de tem- pérature et d'humidité. Dans tous ces cas, le rôle de la ventilation est d'éliminer de la vapeur d'eau diffusée à travers le plafond. Ce toit ventilé est le siège d'une ventilation natu- relle active avec de ltair extérieur qui fonctionne toute l'année entre deux membranes (couverture isolant ou plafond). En été, les températures et pressions partielles de vapeur d'eau s'équilibrent à peu près entre leintérieur et la couche d'air ventilée Il n'y a donc pas de risque 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 r 8 le très important en éliminant une grande partie de rayonnement solaire La ventilation devient un complément actif de l'isolation, ce qui est capital pour le confort des locaux. En ce qui concerne les entrées et les sorties d'air de la lame ventilée, malgré les incohérences que l'on peut trouver dans la littérature spécialisée, on peut dire, d'une façon générale, que la section des sorties d'air doit être supérieure à la somme des sections des entrées, de sorte que 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 m 3 par heure pour éliminer la vapeur d'eau diffusée par la -4 surface totale du plafond ou par une tranche de 1 m 00 de largeur, il est alors facile de déterminer les sections d'entrée et de sortie d'air admissibles. En ce qui concerne la disposition des orifices de ventilation, la disposition classique consiste en une rangée d'orificesà l'égout de la couverture, une autre au faîtage Ces orifices peuvent être par exemple des orifices distincts (chatières) n'assurant pas une ven- tilation complète. Dans le but d'obtenir une ventilation complète et continue en sortie, le brevet FR 77 23 957 propose-notam- ment un système de ventilation réalisé au moyen d'ouvrages linéaires pouvant s'adapter aux couvertures en éléments plats classiques tels que des ardoises naturelles ou des ardoises en amiante ciment. Ce système fait intervenir, comme entrée dtairs des dispositifs classiques disposés à l'égout, tels que des grilles de ventilation existant dans le commerce, En ce qui concerne la sortie d'air, ce brevet propose un système de faîtage à ventilation continue comprenant essentiellement: deux bavettes déflectrices reposant à plat sur la couverture et situées de part et d'autre du faitage, une faîtière disposée au-dessus du faîtage et dont les bordures latérales surplombent lesdites bavettes, et des moyens pour la fixation et le réglage en hau- teur de ladite úaltière en fonction de la pente du versant de la couverture. Ainsi, la section de sortie d'air peut Otre réglée, soit en modifiant l'écartement des bavettes et/ou en réglant la hauteur. L'invention a plus particulièrement pour but la réalisation d'un nouveau type de faîtage à ventilation continue de structure plus simple et de mise en oeuvre plus rapide et dont l'étanchéité est considérablement améliorée, notamment en ce qui concerne la protection contre l'introduction de neige poudreuse. A cet effet, le nouveau système de faîtage à venti- lation continue se compose, selon l'invention, d'une 2 544363 -5- double faitière comprenant - une faîtière intérieure présentant une forme demi- tubulaire, par exemple demi-cylindrique, réalisée, de préférence, en zinc prépatiné, et dont les bordures latérales comprennent des moyens de fixation sur les deux versants du toit, de part et d'autre du faîtage, cette lfatière intérieure comprenant, en outre, de préférence au niveau du sommet, une succession d'ouvertures destinées à assurer la sortie d'air de ventilation, et, au moins dans sa partie centrale, une succession de nervures trans- versales, embouties vers l'extérieur, et une faitière extérieure présentant également une forme demi-tubulaire, par exemple cylindrique, de préférence en zinc prépatiné, qui vient reposer et Lest fixéesur la laitière intérieure au niveau desdites nervures. Il convient de noter à ce sujet que les susdites nervures transversales peuvent faire corps avec la faitiè- re intérieure et consister par exemple en des emboutis. Elles peuvent également consister en des pièces rapportées réalisées éventuellement en acier. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la forme des nervures ménagées dans la faitière intérieure est telle que leur relief est plus faible dans la partie centrale qufaux extrémités Ainsilorsque l'assemblage de la faitière extérieure sur la faitière intérieure est réalisé, position dans laquelle les deux éléments sont appliqués l'un contre l'autre et sont réunis par exemple par rivetage au niveau des nervures, on obtient entre ces deux éléments un passage dont la section est plus importante aux extrémités que dans la partie centrale. Cette disposition fait que les particules d'eau ou de neige qui, poussées par le vent, pénètrent sous la faitière, accélèrent, au fur et à mesure de leur progres- sion vers la partie haute, par réduction de la section pour un débit constant; lorsqu'elles atteignent les ou- vertures de ventilation, elles sont légèrement déviées 6- vers le haut, par le courant ascendant qui vient de la sous-face de la couverture Etant donné la vitesse des particules à ce moment, qui peut &tre encore augmentée par la dépression provoquée dans la seconde partie du trajet, par l'effort de succion du vent sur le versant "sous le vent" de la couverture, dans la majorité des cas, ces particules n'entreront pas à l'intérieur des ouvertures de ventilation, mais traverseront la faitière. Selon une autre caractéristique de l'invention, les bordures latérales de la faitière intérieure se trouvent chacune prolongées,sur toute sa longueur, par au moinsunepartieplane, formant avec l'horizontale un angle d'environ 300 vers l'extérieur Cette partie plane peut comprendre à son extrémité, pour assurer l'étanohéité entre les éléments de couverture et la pièce de faitage, contre les éventuelles remontées d'eau ou de neige pou- dreuse sous l'action du vent,une bande de plomb fixée par double agrafage En outre, pour assurer la fixation de la faitière sur le versant correspondant dutoides pattes de maintienenacier peuvent être disposées, à intervalles réguliers, sous la bande de plomb Ces pattes de maintien peuvent être munies de trous pour le passage de clous ou de vis de fixation à la couverture. La faitière peut quant à elle comprendre à chacune de ses bordures latérales un ourlet rechassé qui évite les déformations. 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 schématique avec écorchés partiels d'un système de faîtage selon l'invention. La figure 2 est une coupe transversale du système de faîtage représenté figure 1. Le système de faîtage représenté sur ces dessins comprend, comme précédemment mentionné, deux faitières 1, 2, emboîtées l'une sur l'autre. -7- La fattière extérieure t se compose dtun demi- cylindre creux, en zinc prépatiné, terminé, à chaque extrémité et sur toute sa longueur, par un ourlet rechassé 3 qui évite les déformations. La faîtière intérieure se compose également d'un demi-cylindre creux on zinc prépatiné prolongé,à chacune de ses extrémités et sur toute sa longueurpar une partie plane 5, formant avec l'horizontale un angle de 30 vers l'extérieur. Au milieu du développement de la faitière intérieure 2 se trouvent découpées des ouvertures transversales rectangulaires 6 o Ces ouvertures 6 sont destinées à assurer la sortie de l'air de ventilation. A intervalles réguliers, des nervures transversales 7 sont embouties vers l'extérieur, dans la partie centra- le de la faitière intérieure 2 Ces nervures 7 comportent trois trous 8, l'un au centre et les antres & environ 60 de part et d'autre du plan médian longitudinal de symé- trie. Ces nervures 7 servent à supporter la faitière extérieure 1 et à assurer un passage d'air intercalaire 9. La fixation des deux faîtières 1, 2 est réalisée au niveau des nervures 7, par exemple au moyen de rivets 10 passant dans les perçages 8. Comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 2, le relief des nervures 7 est plus faible dans la partie centrale de la faitière intérieure 2 qutaux extrémités et, en conséquence, la section de passage 9 de lair entre les deux faitières 1, 2 est plus réduite dans la partie centrale o se trouvent situées les ouver- tures 6 On obtient ainsi une accélération, pendant son parcours, de la veine d'air circulant entre les faîtières intérieures et extérieures. Aux extrémités des parties planes extérieures 5 de la faitière intérieure 2, une bande de plomb 12 est fixée par double agrafage Sous cette bande de plomb 12 sont en outre disposées, à intervalles réguliers, des -8- pattes en acier 13 comportant chacune deux trous 14 Ces pattes 13 servent à la fixation du fartage sur la couver- ture 15, au moyen de clous 16 ou de vis passant au travers des trous 14. Le montage du faîtage à ventilation continue précé- demment décrit peut seeffectuer comme suit: Tout d'abord, on monte complètement la couverture 15 en laissant une ouverture 17 duenviron 4 cm au sommet. On pose ensuite le fartage dans l axe du toit et on le fixe à l'aide de vis 16 au moyen des pattes de fixation 13 L'emboltement des faitières 1, 2 s'effectue par recouvrement. On rabat enfin la bande de plomb 12 par dessus les pattes de fixation 13 puis l'on place les pièces de finition. Il est à noter que le système de faîtage peut com- prendre un certain nombre de pièces accessoires pour finition des extrémités ou pour adapter le fartage aux différentes particularités de la couverture (tronçons en L, en Té etc). REVENDICATIONS 1. Système de faîtage à ventilation continue, caractérisé en ce qu'il se compose d'une double faîtière comprenant: une fa tière intérieure ( 2) présentant une forme demi-tubulaire, par exemple demi-cylindrique, réalisée, de préférenceen zinc prépatiné, et dont les bordures latérales comprennent des moyens de fixation ( 13) sur les deux versants du toit, de part et d'autre du faîtage, cette faitière intérieure ( 2) comprenant, en outre, de préférence au niveau du sommet, une succession d'ouvertures( 6) destinées à assurer la sortie d'air de ventilation, et, au moins dans sa partie centrale, une succession de nervures transversales ( 7), embouties vers l'extérieur, et une faitière extérieure ( 1) présentant également une forme demi-tubulaire, par exemple cylindrique, de préférence en zinc prépatiné, qui vient reposer et est fixée sur la faltière intérieure ( 2) au niveau desdites nervures ( 7). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la forme des nervures ( 7) ménagées dans la faitière intérieure est telle que leur relief est plus faible dans la partie centrale qu'aux extrémités. 3 Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les nervures transversales ( 7) font corps avec la faltière intérieure ou bien consistent en des pièces rapportées. 4. Système selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que les bordures latérales de la faitière intérieure ( 2) se trouvent chacune prolongée, sur toute sa longueur par au moins une partie plane ( 5)fornant avec Ithorizontale un angle par exemple d'environ 300 vers l'extérieur. 5 Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la susdite partie plane ( 5) comprend à son extrémité, pour assurer son étanchéité sur le toit, - une bande de plomb ( 12) fixée par double agrafage. 6. Système selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que des pattes ( 13) de maintien en acier sont disposées, à intervalles réguliers, sous la bande de plomb ( 12). 7 Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que les susdites pattes de fixation sont munies- de trouso