Brevet FR2841965A1 — publié le 20040109

La présente invention concerne un dispositif servant à éclairer superficiellement le toit pentu d'un bâtiment, de manière à la fois homogène, efficace et attractive, avec des moyens simples et peu coteux, en générant une lumière rasante, dirigée vers la surface du toit, sans que ces moyens n'affectent l'aspect du toit ou du bâtiment, car ils sont pratiquement invisibles pour un observateur placé au sol, en face du bâtiment. A la connaissance du déposant, il n'existe pas de dispositif spécialement conçu dans ce but. L'éclairage des bâtiments et de leur toiture est actuellement réalisé à l'aide de projecteurs, spots ou tubes néon disposés de manière empirique à la périphérie du bâtiment, par exemple sur des mâts, et/ou installés sur le faîte de la toiture. Ils sont généralement visibles, notamment le jour, et nuisent à l'esthétique de l'ensemble. De plus, le degré d'éclairement des différentes zones de la toiture dépend de leur emplacement par rapport aux sources de lumière, et n'est donc pas homogène. L'invention vise à combler cette lacune. Le dispositif qui fait l'objet de la présente invention est destiné à l'éclairage d'une surface de toit pentue d'un bâtiment. Ce dispositif consiste en une rampe éclairante apte à être fixée horizontalement le long de la bordure inférieure du toit, cette rampe comprenant un réflecteur constitué par un profilé de section approximativement en forme de "C" dont l'ouverture est orientée vers la surface du toit et dont la surface interne est revêtue d'une couche de matière réfléchissante, telle qu'une peinture laquée ou en clinquant d'aluminium par exemple, ledit profilé possédant un fond de section parabolique. Une source lumineuse constituée par un tube fluorescent, ou une série de tubes fluorescents coaxiaux juxtaposés bout à bout, à cathode creuse froide, dont l'axe concide avec le foyer de la section parabolique, est montée à l'intérieur de ce profilé, et ce dernier est positionné à la base du toit de telle façon que le flux de rayons lumineux parallèles réfléchis par le fond de section parabolique éclaire la surface du toit T sous un angle d'incidence élevé, c'est-à-dire avec une lumière rasante. Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses, mais non limitatives de l'invention: - le profilé est fixé à la base du toit au moyen d'organes de fixation qui autorisent l'ajustage en hauteur et/ou le réglage angulaire du profilé, de manière à permettre un éclairage optimal de la surface du toit - le profilé surélevé par rapport à la bordure inférieure du toit d'un espace de hauteur suffisante pour laisser passer les eaux d'écoulement; - le fond de section parabolique se prolonge, à sa base, par une portion de paroi plane et approximativement horizontale, apte à assurer son montage sur des organes de support et de fixation; - cette portion de paroi plane et approximativement horizontale se prolonge vers l'extérieur par un rebord légèrement incliné vers le bas; - le fond de section parabolique se prolonge, en partie supérieure, par une portion de paroi plane qui prolonge tangentiellement le fond parabolique, et est adaptée pour réfléchir une partie des rayons générés par tube fluorescent en formant un flux à rayons lumineux légèrement divergents, situé au-dessus dudit flux de rayons lumineux parallèles, et apte à éclairer un objet placé sur le toit et/ou la partie supérieure la plus pentue d'un toit à double pente; - le fond de section parabolique porte un bossage en forme de bec, de section en "V" renversé, à branches arquées qui se raccordent progressivement au reste du contour parabolique, afin d'éviter que les rayons générés par le tube fluorescent qui se réfléchissent dans cette zone ne viennent rencontrer à nouveau le tube; - la surface externe du profilé est revêtue d'une couche de matériau dont l'aspect est identique, ou visuellement proche, du matériau de couverture du toit; - la surface externe du profilé est revêtue d'une couche de liant chargé de granulés minéraux; - la source lumineuse est composée d'un ensemble de tubes coaxiaux montés bout à bout et branchés en série, alimentés par une source génératrice d'un courant électrique, telle qu'un transformateur branché sur le secteur (240 V) et alimentant les tubes par un courant électrique alternatif d'intensité de l'ordre de 200 mA, sous une tension de 5000V environ. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent un mode de réalisation possible. Sur ces dessins: La figure l est une vue de côté, partielle et schématique, du dispositif selon l'invention équipant un bâtiment dont le toit est à pente unique. La figure 2 est une vue en coupe transversale du réflecteur et des organes de fixation. La figure 3 est une vue de côté de la patte de fixation. La figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 1, mais pour un bâtiment dont le toit est à pente unique. La figure l illustre le principe de fonctionnement du dispositif. Elle représente partiellement un bâtiment avec une façade U, un toit incliné T à éclairer, celui-ci présentant un débord formant auvent V. Le dispositif comporte une rampe éclairante 1, qui court horizontalement le long de la bordure basse du toit, sur toute sa longueur. Elle comprend un réflecteur sous forme de profilé 2 non fermé, à surface interne concave, dont la section présente approximativement la forme d'un "C". L'ouverture de ce "C" est orientée vers la surface du toit. Il s'agit d'un profilé en métal extrudé, par exemple en aluminium, dont la surface interne est revêtue d'une couche réfléchissante, avantageusement d'une couche de peinture laquée de couleur claire qui possède de bonnes propriétés de réflexion de la lumière. Un clinquant d'aluminium peut également être utilisé. Ce profilé est fixé au bâtiment par des organes de montage appropriés, tels que des ferrures 3 qui autorisent un ajustage en hauteur (flèche h) et un réglage angulaire (flèche g) du profilé. Une source lumineuse constituée par un tube électrique fluorescent 4 à cathode creuse froide est montée à l'intérieur du profilé 2, et y est maintenue dans une position convenable au moyen d'organes de fixation appropriés, de type connu. L'axe du tube est parallèle à celui du profilé-réflecteur, et à la bordure de toit. En fait, il est prévu un ensemble de tubes coaxiaux 2 montés bout à bout et branchés en série. Une source de courant non représentée, telle qu'un transformateur branché sur le secteur (240 V), alimente les tubes par un courant électrique alternatif d'intensité 200 mA, sous une tension de 5000 V. En pratique, les organes de fixation de la série de tubes peuvent consister en un ensemble de plaquettes en matière plastique réparties régulièrement sur toute la longueur de chaque tube (par exemple trois par tube) et fixées à l'intérieur du profilé 2, par exemple au moyen de vis; chacune de ces plaquettes présente une ouverture ouverte en "C" (échancrure) conformée et dimensionnée de manière à recevoir le tube par encliquetage élastique, et à le retenir fermement, dans la bonne position, à l'intérieur du profilé. La figure 2 montre le contour du profilé réflecteur 2. Ce dernier comprend un fond de section parabolique CD, au foyer duquel est positionné l'axe XX' du tube 4. En partie supérieure, cette portion parabolique se prolonge par une partie rectiligne DE, disposée obliquement vers le haut et en direction du toit, tangentiellement à la portion parabolique. En partie inférieure, la portion parabolique se prolonge par une partie rectiligne horizontale CB puis par un rebord incliné vers le bas BA. L'organe de fixation 3 comprend une patte d'attache 31 sous forme d'une tige plate coudée, représentée vue de côté sur la figure 3. Sa portion d'extrémité haute 34 est rabattue à 900 pour former une zone d'appui à la face plane du profilé, correspondant à la zone CB susmentionnée. La fixation à ce niveau est réalisée à l'aide d'un boulon non représenté. En partie basse, la tige plate 31 est connectée à une autre tige plate destinée à être fixée au bâtiment, juste à la base du toit, par exemple contre la partie supérieure de l'auvent. Cette connexion est réalisée au moyen d'un boulon (non représenté) dont la tige de vis 33 traverse une lumière 32 ménagée dans la tige 31. Cette disposition autorise les réglages en hauteur et angulaires précités. Bien entendu, un certain nombre de ferrures 3 de ce genre sont prévues, à intervalles réguliers, sur toute la façade, pour supporter convenablement la rampe 1 sur toute sa longueur. Comme on le voit sur la figure 1, le profilé 2 est légèrement surélevé, d'une hauteur "k", par rapport bord inférieur du toit, de manière à autoriser le passage des eaux de ruissellement et éviter qu'elles ne pénètrent dans le profilé 2. Celui-ci reste cependant exposé à la pluie et à l'humidité. En cas de présence d'eau dans le profilé, il est facilement évacué grâce au rebord en pente AB. En fonctionnement, une partie des rayons lumineux émis par le tube 4 sont réfléchis par le fond parabolique CD. Deux de ces rayons, référencés Ri et R'l ont été représentés sur la figure 2. Du fait que le tube est situé au foyer de la parabole, l'ensemble des rayons lumineux réfléchis sont parallèles (flèches i), formant un faisceau de lumière Fi d'épaisseur désignée "a" sur la figure l, qui va éclairer le toit de manière rasante. Ceci signifie que l'angle d'incidence des rayons i, c'est à dire que l'angle a que forment ces rayons avec la normale N au plan du toit a une valeur élevée, inférieure de quelques degrés seulement par rapport à l'angle droit. Les dimensions de la parabole, son positionnement en hauteur et son orientation sont naturellement choisis de manière à éclairer au mieux l'ensemble du toit (ou une partie de celui-ci, que l'on veut mettre en valeur). Il convient de noter que sur les figures i et 4, l'échelle adoptée pour représenter la rampe lumineuse est plus grande que son échelle réelle proportionnellement à celle du toit, ceci dans le but de permettre une meilleure compréhension du fonctionnement. L'éclairement obtenu est parfaitement homogène. Si la surface de toit présente des aspérités, pouvant notamment être constituées par les tranches correspondant aux bords inférieurs (chants) 50 de plaques 5 de couverture (tuiles ou ardoises notamment) se recouvrant partiellement à la manière d'écailles, ces aspérités "accrochent" la lumière et confèrent à l'ensemble un aspect attrayant, voire spectaculaire. Certains rayons sont réfléchis par la partie supérieure plane DE. L'un de ces rayons, référencé R2, a été représenté sur la figure 2. Leur flux F2 est légèrement divergent, formant un angle désigné "b" sur la figure l (flèches j), et se situe au-dessus du flux Fl de rayons parallèles précité. Leur rôle est d'éclairer un objet, par exemple une enseigne, une statue représentant un personnage ou une pancarte publicitaire W placée sur la toiture. Bien entendu, la dimension et l'inclinaison de la partie DE sont choisies en fonction de la hauteur Z de l'objet à éclairer. Le fond de la parabole CD, dans sa zone située au niveau de son axe de symétrie, porte un bossage en forme de bec, de section en "V" renversé, à branches arquées qui se raccordent progressivement au reste du contour parabolique. Son rôle est d'éviter que les rayons générés par le tube fluorescent et qui se réfléchissent dans cette zone ne viennent rencontrer à nouveau le tube (en pure perte). Les bords arqués concaves du "bec" F dévient latéralement les rayons réfléchis, qui rencontrent ensuite d'autres zones du réflecteur pour finalement s'orienter vers le toit et contribuer à l'éclairement souhaité. Un observateur placé au sol, devant la façade, ne voit pas la source lumineuse, car le tube 4 lui est caché par le profilé 2. La surface externe de celui-ci est avantageusement revêtue d'une couche de matériau identique, ou visuellement proche, du matériau de couverture, de telle manière que l'observateur ne décèle pas de solution de continuité en partie basse du toit. Ledit revêtement est par exemple un liant chargé de granulés minéraux dont la couleur, pas forcément identique à la couleur du toit (au contraire, contrastée par exemple) est choisie pour s'adapter à cette dernière, à partir de considérations d'ordre esthétique. Le flux émis peut être coloré. Pour cela on peut jouer sur la couleur du tube lui-même et/ou sur celle de la laque réfléchissante utilisée. La figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 1, 'montrant la mise en oeuvre de l'invention pour éclairer un toit à double pente. La partie supérieure T2 est plus pentue que la partie inférieure Tl. Dans ce cas, le flux à rayons parallèles Fl est adapté pour assurer l'éclairement de la partie Tl, tandis que le flux à faisceau divergent F2 est adapté pour assurer l'éclairement de la partie T2. A simple titre indicatif, sont données ci-après les principales dimensions d'un mode d'exécution possible du profilé réflecteur, adapté pour recevoir un tube ayant un diamètre 20 mm: - profondeur: 65 mm - hauteur d'embouchure: 120 mm - distance focale: 24 mm - longueur partie AB: 30 mm - longueur partie CB: 15 mm - longueur partie DE: 50 mm - épaisseur de paroi: 3 mm La longueur du profilé réflecteur correspond bien sr à celle de la bordure de toit à laquelle il doit être affecté. L'invention trouve application pour la mise en valeur en nocturne ou en semi-nocturne de toitures de divers bâtiments: magasins, hôtels, restaurants, pavillons ou immeubles privés ou publics, monuments historiques, etc. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'éclairage d'une surface de toit pentue d'un bâtiment, qui consiste en une rampe éclairante (1) apte à être fixée horizontalement le long de la bordure inférieure du toit, cette rampe comprenant un réflecteur constitué par un profilé (2) de section approximativement en forme de "C" dont l'ouverture est orientée vers la surface du toit et dont la surface interne est revêtue d'une couche de matière réfléchissante, telle qu'une peinture laquée ou un clinquant d'aluminium par exemple, ledit profilé possédant un fond (CD) de section parabolique, une source lumineuse constituée par un tube électrique fluorescent (4), ou une série de tubes électriques fluorescents coaxiaux juxtaposés bout à bout, à cathode creuse froide, dont l'axe (XX') concide avec le foyer de la section parabolique, étant montée à l'intérieur de ce profilé (2), ce dernier étant positionné à la base du toit de telle façon que le flux (Fl) de rayons lumineux parallèles (i) réfléchis par le fond (CD) de section parabolique éclaire la surface du toit T sous un angle d'incidence a élevé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit profilé (2) est supporté et fixé à la base du toit T au moyen d'organes de fixation (3) qui autorisent l'ajustage en hauteur (h) et/ou le réglage angulaire (g) dudit profilé, de manière à permettre un éclairage optimal de la surface du toit T. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit profilé est légèrement surélevé par rapport à la bordure inférieure du toit T d'un espace de hauteur (k) suffisante pour laisser passer les eaux d'écoulement. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit fond (CD) de section parabolique se prolonge, à sa base, par une portion de paroi plane et approximativement horizontale (CB), apte à assurer son montage sur des organes de support et de fixation (3). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite portion de paroi plane et approximativement horizontale (CB) se prolonge vers l'extérieur par un rebord (BA) légèrement incliné vers le bas. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que ledit fond (CD) de section parabolique se prolonge, en partie supérieure, par une portion de paroi plane (DE) qui prolonge tangentiellement le fond parabolique, et est adaptée pour réfléchir une partie des rayons générés par tube fluorescent (4) en formant un flux (F2) à rayons lumineux légèrement divergents (j), situé au-dessus dudit flux (Fl) de rayons lumineux parallèles, et apte à éclairer un objet W placé sur le toit et/ou la partie supérieure T2 la plus pentue d'un toit à double pente Tl-T2. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que ledit fond (CD) de section parabolique porte un bossage (F) en forme de bec, de section en "V" renversé, à branches arquées qui se raccordent progressivement au reste du contour parabolique, afin d'éviter que les rayons générés par le tube fluorescent (4) qui se réfléchissent dans cette zone ne viennent rencontrer à nouveau le tube (4). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la surface externe dudit profilé (2) est revêtue d'une couche de matériau dont l'aspect est identique, ou visuellement proche, du matériau de couverture du toit 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la surface externe dudit profilé (2) est revêtue d'une couche de liant chargé de granulés minéraux. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que ladite source lumineuse est composée d'un ensemble de tubes coaxiaux (4) montés bout à bout et branchés en série, qui sont alimentés par une source génératrice d'un courant électrique, telle qu'un transformateur branché sur le secteur (240 V) et alimentant les tubes par un courant électrique alternatif d'intensité de l'ordre de 200 mA, sous une tension de 5000 V environ.