Brevet FR2605038A1 — publié le 19880415

La demande croissante de terrains sportifs et notamment de courts de tennis entrain une multiplication des infrastructures de jeu, et plus particulièrement, pour s'affranchir des intempéries qui rendent impossibles la pratique de ces sports, d'infrastructures couvertes. La réalisation de ces aires sportives couvertes crée une double contrainte - surcot important par rapport à une aire découverte extérieure conduisant dans la majorité des cas à s'abstenir pour limiter ce surcot, de toute installation de conditionnement d'air, par chauffage, ventilation ou refroidissement. - cette absence d'un dispositif de traitement de l'air peut conduire à des conditions d'ambiance intérieure du bâtiment, nuisibles à la bonne pratique du sport concerné, de par les effets de surchauffe et assèchement de l'air en été, et condensations en hiver. Ces contraintes sont particulièrement sensibles dans le cas des tennis couverts où la surface de jeu est réalisée en terre battue, puisque, outre le confort général des joueurs lié à l'ambiance, intervient le critère essentiel de besoin d'une parfaite homogénéité de la teneur en humidité de la surface de jeu, nécessaire d'une part à la qualité du jeu et d'autre part à la perennité de cette surface qui doit demander un entretien réduit au minimum pour une longévité maximale, car son coQt de réfection est très élevé. La réalisation de tels bâtiments conduit actuellement à mettre en oeuvre généralement une couverture (1) et des parois verticales ou longs pans sans isolation (2), le plus souvent en tôles d'acier nervurées, parfois en plaques ondulées de fibres-ciment, avec éventuellement un dispositif de ventilation statique du bâtiment basé sur le principe de la ventilation naturelle, c'est-à-dire avec des entrées d'air situées en pied des parois verticales (3) et des sorties d'air ou exutoires en partie supérieure de la couverture (4). Le renouvellement de l'air intérieur se réalise alors par effet de tirage thermique auquel s'ajoutent les effets de pression ou de dépression dus au vent (5) (Voir fig. 1). Ce dispositif crée plusieurs contraintes : - courants d'air au niveau des joueurs, sources d'inconfort. - sensations de froid en hiver et de chaleur en été sur les joueurs, dues aux températures d'air entrant, différentes de la température d'ambiance intérieure. - mêmes sensations selon les saisons dues aux échanges thermiques par rayonnement entre le corps des joueurs et les parois verticales en été, la paroi peut atteindre 700 C sous fort ensoleillement et rayonne fortement en direction du joueur dont la température de peau ne sera qu'aux environs de 350 C. La réaction du métabolisme provoquera un excès de sueur pour compenser cet échauffement, d'où source de double inconfort : chaleur + sueur abondante. en hiver, une paroi å 0 C provoquera une perte de chaleur radiative du corps d'où une réaction de l'organisme qui favorisera la condensation de l'humidité de l'air ambiant sur la peau du joueur pour compenser en partie cette perte de chaleur, d'où à nouveau double inconfort : sensation de froid + condensation sur la peau. - Ce type de ventilation favorise un tirage thermique vertical maximum au droit des sorties d'air en couverture, en général au fattage, puisque c'est là que la hauteur d'air est la plus importante ; il en résulte que l'air extérieur de renouvellement est aspiré par dépression préférentiellement horizontalement vers le centre du bâtiment puis aspiré verticalement vers les exutoires du fartage (6). En conséquence, on crée ainsi des zones peu affectées par ce renouvellement d'air, c'est-à-dire les volumes éloignés du cheminement horizontal-vertical de l'air, soit en général les zones proches des liaisons des parois verticales ou longs pans avec la couverture (7) (Voir fig 1.). I1 en résulte que les zones d'air peu renouvelées sont sources de condensations, affectant éventuellement à terme la longévité du matériau, car s'il s'agit d'acier se posent des problèmes de rouille, ces condensations par ailleurs lorsqu'elles forment des gouttes et tombent sur le sol deviennent à nouveau source d'inconfort pour le joueur et nuisent au bon état de surface du sol en terre battue qui recevra de façon privilégiée aux points de chute des eaux condensées un surplus important et localisé d'humidité, créant des cratères dus à l'impact des gouttes, dommageables pour la planéité du sol, ainsi que des zones localement plus humides et donc de comportement différent vis-à-vis du déplacement des joueurs ou des rebonds des balles. l'air entrant qui va lécher une partie de la surface de jeu va créer par ailleurs, un assèchement par évaporation plus rapide de l'aire en terre battue sur les zones proches des entrées d'air, et constituer également des disparités de la teneur en humidité du sol sur l'ensemble du terrain, également nuisibles pour le confort et la qualité du jeu. Le but de la présente invention est, à partir de cette technique traditionnelle de ventilation de bâtiments à faible coùt d'investissement et coOt nul de fonctionnement, mais nous l'avons dit précédemment quariment inadaptée au bon fonctionnement de courts de tennis. en terre battue couverts puisque demandant une fréquence élevée de réfection de la surface de jeu et offrant des conditions de jeu médiocres, de permettre la réalisation de tels bsstiments à cdlt d'investissement toujours réduit, coat de fonctionnement nul et coQt d'entretien de la surface en terre battue nul en offrant aux joueurs les meilleurs conditions de confort. A partir d'un accessoire usuellement utilisé autour de surfaces sportives, type filet ou bâche, et dont la fonction est de délimiter l'aire de jeu tout en faisant office de récupération de balles perdues, on conçoit une paroi composite constituée : - d'une paroi extérieure (8), constituant mur porteur du båtiment, ou simplement habillage d'une structure porteuse, réalisée de préférence en matériaux économiques type tôles métalliques ou fibres-ciment, sans nécessité d'adjonction d'un isolant thermique, munie dans sa partie inférieure d'orifices (9) d'amenée d'air extérieur munis de préférence d'un dispositif d'obturation réglable (10), manuellement ou par motorisation, permettant la régulation de la quantité d'air neuf introduit. - d'une paroi intérieure (11) rigide ou souple, préférentiellement constituée d'une bâche, opaque de préférence, la boche étant en contact avec le sol pour éviter tout passage d'air entre sol et bâche et d'une hauteur au moins égale à 1,2 m ; le prolongement vertical de la bâche vers la paroi extérieure du bâtiment étant constitué d'un filet (12), dont le maillage sera suffisamment petit pour empêcher le passage des balles perdues, et les maintenir sur l'aire de jeu, tout en autorisant le passage de l'air neuf de ventilation. Ces deux parois définissent entre elles un espace destiné à forcer la canalisation de l'air neuf (20) introduit en le dirigeant préférentiellement (13) vers l'exutoire du faîtage et renouvelant ainsi mieux l'air en contact avec les parois verticales ou la couverture, d'où diminution importante des risques de condensation. Cette canalisation entraine une meilleure homogénéisation de l'air neuf introduit avec l'air ambiant (14) et permet donc de bien meilleures conditions de confort hygrothermique pour les joueurs, ainsi qu'une parfaite conservation d'un état hygrométrique constant sur toute la surface de jeu, en créant une zone préservée (15) des mouvements convectifs de l'air au niveau du sol et des joueurs (fig. 3). La paroi composite ainsi constituée remplit toutes les fonctions suivantes - protection des intempéries par la paroi extérieure. - canalisation de l'air neuf introduit pour éviter l'inconfort des joueurs, les dégradations de la terre battue en conservant l'homogénéité de sa teneur en humidité, ainsi que pour permettre une meilleure répartition de l'air neuf dans le local et réduire les condensations. - protection physique des joueurs en cas de choc accidentel dans la bâche, jouant ainsi le rôle d'amortisseur, en plus d'une fonction de délimitation et de maintien des balles dans l'aire de jeu, qui elle-même est complétée par la présence du filet placé au-dessus de la bâche. - protection visuelle des joueurs du fait de la bâche opaque qui permet la présence et le déplacement de spectateurs dans l'espace délimité entre bâche et paroi extérieure, sans gêner l'évolution des joueurs. - permettre aux spectateurs de suivre l'évolution des joueurs dans ce même espace, sans risque de contact physique avec un joueur ou une balle. - protéger les joueurs des échanges thermiques radiatifs directs entre leur peau et les parois extérieures, et diminuer d'autant les situations d'inconfort. Le dispositif ainsi décrit pourra encore avantageusement entre amélioré en disposant à proximité des orifices d'entrée d'air d'une canalisation (16) qui pourra être réalisée par exemple directement sur la dalle ou rapportée sous forme de chanlatte (24), et destinée à être alimentée en eau en continu, pour qu'en fonctionnement estival, l'air introduit se charge d'humidité en forçant l'évaporation de l'eau contenue dans ce réservoir, cette opération conduisant à un rafraichissement de l'air chaud extérieur puisque l'évaporation est consommatrice d'énergie, et par là augmentant le confort d'été intérieur (fig. 4 et 4 bis). Le type de paroi composite ainsi décrit nécessite bien entendu un dispositif complémentaire de sortie d'air pour permettre la ventilation. Selon que le dispositif d'extraction d'air sera du type statique (ventilation naturelle) ou dynamique (ventilation contrôlée), les dimension et positionnement des parois intérieure et extérieure l'une par rapport à l'autre, leurs hauteurs, ainsi que l'implantation des orifices d'entrée d'air neuf devront répondre à certaines exigences pour que la paroi com posite précédemment décrite puisse jouer parfaitement son rôle - Cas des ventilations statiques : (le plus fréquent car système moins coûteux en investissement et en fonctionnement) Les sections d'entrée d'air au pied de la paroi extérieure et celles de sortie par l'exutoire en couverture sont généralement sensiblement les mêmes, et quantitativement dépendantes du volume du bâtiment ainsi que de sa situation géographique (environnement climatique).Toutefois, pour un débit choisi de renouvellement d'air, on est généralement amené à augmenter les sections d'entrée et de sortie d'air pour diminuer la vitesse d'air et l'inconfort qui en résulte. Le principe de paroi composite objet de la présente invention permet, puisqu'il canalise l'air et évite l'inconfort de pouvoir augmenter la vitesse d'entrée d'air, et par là de diminuer les sections de ventilation hautes et basses, donc de diminuer le coût d'investissement de ces dispositifs statiques, par rapport à une conception traditionnelle.En hiver, on arrive en outre, puisque l'effet de tirage thermique est ralenti, en diminuant les sections d'entrée d'air, à éviter de trop refroidir l'ambiance intérieure par l'air de renouvellement, tout en évitant les condensations dues à l'hygrométrie élevée de la terre battue grâce à la canalisation judicieuse de cet air neuf le long de la paroi extérieure. Pour cela, la hauteur de la paroi intérieure (11) sera telle que la section libre (28) de passage d'air entre son sommet (26) et le point le plus proche de la paroi extérieure soit au moins égale à la section d'entrée d'air extérieur (9), et préférentiellement au moins égale au triple de cette section d'entrée d'air extérieur (9) pour éviter toute perte de charge nuisible au bon tirage naturel souhaité. D'autre part, la canalisation d'air entrant doit être dirigée préférentiellement vers la paroi extérieure afin de ménager un volume privilégié (15) que ces entrées d'air n'affectent pas directement, c'est-à-dire la surface de jeu et le volume d'air dans lequel se déplacent les joueurs.Pour cela, l'angle (27) d'une droite fictive passant par le point le plus haut (25) de l'orifice d'entrée d'air (9) et le sommet (26) de la paroi intérieure (11) ne sera pas inférieur à 250 avec l'horizontale (fig 5). Ainsi, pour une hauteur minimale de 1,20 m de la paroi intérieure (ils, un joueur de grande taille est protégé des effets de l'air entrant dès qu'il est à plus de 1,50 m de cette paroi intérieure (fig. 5 et 7). - Cas des ventilations dynamiques Puisque l'air est extrait mécaniquement, les sections d'entrée d'air peu vent être plus faibles que celles vues dans le cas précédent, mais il reste nécessaire que la section libre (28) de passage d'air entre le sommet (26) de la paroi intérieure (11) et la paroi extérieure soit au moins égale à la section (9) d'entrée d'air extérieur. De plus, la deuxième condition de bon fonctionnement concernant l'angle (27) entre les points (25) et (26) vue précédemment reste absolument nécessaire (fig. 5). La paroi composite ainsi constituée sera globalement sensiblement verti cale, mais pourra avantageusement, pour favoriser la canalisation et 1 l'as- piration de l'air neuf entrant, former un cône de diffusion. Pour cela, l'une des deux parois, l'extérieure ou l'intérieure, mais préférentiellement l'extérieure pourra présenter une légère pente par rapport à la verticale, au maximum de 450, voire être courbe, tout en conservant les sections de ventilation (28) définies précédemment. Par ailleurs, la paroi intérieure (11) généralement constituée simplement d'une bâche (21), pourra également être constituée de matériaux rigides autoportants (22), sur lesquels sera de préférence appliqué sur la face intérieure du bâtiment un matériau souple et compressible (23) éventuellement recouvert d'une bâche (21) et destiné à amortir les chocs d'un joueur qui viendrait heurter cette paroi (fig. 6 et fig. 6 bis). Cette conception de paroi composite permet, puisqutelle crée une homogénéité parfaite de l'aire de jeu, de réaliser une paroi de couverture totalement translucide, afin de favoriser l'éclairement naturel pour réduire au maximum les coOts de fonctionnement et offrir une parfaite répartition de la luminosité sans zone d'ombre. En effet, le rayonnement solaire, transmis à travers cette couverture, atteindra la surface de jeu de façon uniforme, donc non nuisible pour celle-ci, alors qu'en l'absence du dispositif de paroi composite, les effets cumulés du rayonnement solaire et des entrées d'air extérieur léchant la surface de jeu n'auraient fait qu'accentuer les disparités dans l'hygrométrie de la terre battue. REVENDICATIONS 1 - Parois composites de bâtiments à usage sportif caractérisées en ce qu'elles comprennent une paroi dite extérieure (8), sensiblement verticale, réalisée en un matériau constituant structure porteuse ou de remplissage, avec ou sans isolant thermique, munie d'orifices d'entrée d'air (9) dans sa partie basse, occultables ou non (10), associée à une paroi dite intérieure (11) réalisée en un matériau rigide ou souple, de hauteur inférieure à la paroi extérieure, mais supérieure à 1,20 m, et ménageant entre les deux un espace d'air (20) canalisé entre paroi extérieure et paroi intérieure, et telles que l'alignement du point le plus haut (25) des orifices d'entrée d'air (9) fasse avec le point le plus haut (26) de la paroi intérieure (11) un angle (27) minimum de 250 avec l'horizontale. 2 - Elément selon la revendication 1 caractérisé en ce que, dans le cas d'une ventilation du bâtiment de type dynamique, la section (28) de passage d'air entre le sommet (26) de la paroi intérieure (11) et le point le plus proche de la paroi extérieure (8) soit au moins égale à la section d'entrée d'air (9). 3 - Elément selon la revendication 1 caractérisé en ce que, dans le cas d'une ventilation du bâtiment de type statique, la section (28) de passage d'air entre le sommet (26) de la paroi intérieure (11) et le point le plus proche de la paroi extérieure (8) soit au moins égale au triple de la section d'entrée d'air (9). 4 - Elément selon la revendication 1 caractérisé en ce que la paroi extérieure (8) présentera, si elle est plane, un angle avec la verticale compris entre 0 et 45 . 5 - Elément selon les revendications 1 et 4 caractérisé en ce que la paroi extérieure (8) sera constituée de tôles métalliques minces planes ou nervurées ou de plaques minces en fibres-ciment planes ou ondulées. 6 - Elément selon les revendications 1, 2, 3 caractérisé en ce que la paroi intérieure (11) sera constituée d'une simple bâche suspendue (21). 7 - Elément selon les revendications 1, 2, 3 caractérisé en ce que la paroi intérieure (11) sera constituée d'un matériau rigide (22), recouvert d'un matériau souple et compressible (23). 8 - Elément selon l'une ou l'autre des revendications précédentes caractérisé en ce que la paroi intérieure (11) sera prolongée par un ma tériau type filet (12) au maillage suffisamment fin pour s'opposer au passage des balles utilisées sur l'aire de jeu, mais permettant néanmoins le libre passage de l'air et ainsi ne modifiant pas la position du point (26) défini comme le plus élevé de la paroi (11). 9 - Elément selon la revendication 1 caractérisé en ce que à proximité des orifices d'entrées d'air (9) sera réalisé un dispositif de cana lisation- ouverte (16) destinée à être alimentée en eau (17). 10 - Procédé de parois verticales composites selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, permettant la réalisation de bâtiments à usage sportif couverts, et notamment des courts de tennis en terre battue, en association avec des exutoires de sortie d'air de type statique ou mécanique, et qui par le principe de ses deux parois, intérieure et extérieure, et des positionnements respectifs du point haut (26) de la paroi intérieure par rapport au point haut (25) des orifices d'entrée d'air et du point le plus proche de la paroi extérieure, détermine un circuit préférentiel de l'air neuf introduit en limitant les risques de condensation, et préservant au niveau de l'aire de jeu des conditions d'ambiance hygrothermique de confort maximum pour les joueurs et garantissant par ailleurs une parfaite homogénéité de l'hygrométrie de la surface de jeu, tout ceci autorisant la mise en place d'une couverture totalement translucide pour bénéficier au maximum de l'éclairement naturel.