Brevet FR2934616A1 — publié le 20100205

La présente invention concerne une structure de toiture constituée de chevrons parallèles munis de feuillures latérales pour la réception de panneaux de remplissage fixes. Les documents EP-0 244 349 ou encore FR-2 805 882 décrivent des structures de toiture constituées de profilés formant chevrons, adaptés pour supporter et maintenir de façon étanche les bordures de deux panneaux de remplissage. Mais les toitures correspondantes ne présentent pas des caractéristiques optimales, tant en terme d'étanchéité, qu'en terme d'isolation thermique et/ou 1 o acoustique. En outre, les chevrons mis en oeuvre ne sont pas structurés pour permettre l'accueil de panneaux � solaires � équipés de cellules photovoltaïques, sans la présence de moyens complexes d'étanchéité et d'isolation complémentaires sous-jacents. 15 La présente invention propose une structure de toiture particulière permettant de remédier à ces inconvénients. Ainsi, la structure de toiture conforme à l'invention comprend des chevrons munis, de part et d'autre de leur plan médian vertical, de deux feuillures superposées, l'une inférieure pour la réception d'un panneau de remplissage 20 inférieur fixe, et l'autre supérieure pour la réception d'un panneau de remplissage supérieur fixe, lesdits chevrons étant constitués d'au moins trois profilés, à savoir : un profilé d'embase, un profilé intermédiaire et un profilé de dessus, lesquels trois profilés comportent chacun des ailes latérales qui permettent de définir lesdites feuillures latérales de réception desdits panneaux de remplissage, munies de 25 joints d'étanchéité pour lesdits panneaux, lesdits profilés d'embase et intermédiaire, d'une part, et lesdits profilés intermédiaire et de dessus, d'autre part, étant munis de moyens permettant leur assemblage direct ou au moyen d'une pièce complémentaire. Les panneaux de remplissage inférieurs sont avantageusement réalisés en 30 matériau isolant thermique et acoustique. Selon une forme de réalisation particulière, les panneaux de remplissage supérieurs sont de type panneaux � sandwich � avec une âme en polystyrène extrudé, revêtue d'une face supérieure en aluminium et d'une face inférieure en matière synthétique de type PVC ou polypropylène. Selon une autre forme de réalisation possible et particulièrement intéressante, les panneaux de remplissage supérieurs consistent en des panneaux solaires équipés de cellules photovoltaïques. Encore selon une autre particularité, le profilé intermédiaire des chevrons comporte, de part et d'autre de son plan médian vertical, au moins deux logements longitudinaux pour la réception de deux joints d'étanchéité, l'un destiné à venir s'appliquer contre la face supérieure d'un panneau de remplissage inférieur, et l'autre contre la face inférieure d'un panneau de remplissage supérieur, lesquels logements longitudinaux sont espacés l'un de l'autre d'une distance d supérieure à 15 mm, assurant la création d'un espace E entre lesdits panneaux inférieur et supérieur. Dans ce cadre, le profilé intermédiaire comporte avantageusement une tête horizontale aux deux extrémités latérales de laquelle sont ménagés les logements recevant les joints d'étanchéité pour un panneau inférieur, laquelle tête se prolonge par deux jambages verticaux, de part et d'autre de son plan médian vertical, aux extrémités supérieures desquels sont ménagés les logements recevant les joints d'étanchéité pour un panneau supérieur. Toujours selon une autre caractéristique, le profilé intermédiaire des chevrons comporte, de part et d'autre de son plan médian vertical, deux logements ménagés côte à côte, l'un dit � interne � et l'autre dit � externe �, situé de l'autre côté dudit logement � interne � par rapport audit plan médian vertical du chevron, pour la réception de joints d'étanchéité aptes à venir s'appliquer contre la face inférieure d'un panneau de remplissage supérieur, les deux logements � externes � étant situés dans un plan légèrement décalé vers le bas par rapport au plan dans lequel sont situés lesdits logements � internes �. De préférence, l'assemblage entre le profilé d'embase et le profilé intermédiaire, d'une part, et entre le profilé intermédiaire et le profilé de dessus, d'autre part, est réalisé au moyen de pièces de jonction qui présentent une section en U dont la face externe et la face interne des branches latérales parallèles comportent un crantage coopérant chacun avec un aménagement approprié sur les deux profilés destinés à être assemblés, de manière à obtenir un assemblage réglable en écartement, pour permettre le montage des panneaux de remplissage et l'accueil de tels panneaux d'épaisseur différente. Si les panneaux supérieurs sont des panneaux solaires, l'espace E entre les panneaux inférieurs et supérieurs est conservé libre pour assurer une ventilation desdits panneaux solaires. Dans les autres cas, l'espace E entre les panneaux inférieurs et supérieurs est avantageusement comblé par un matériau d'isolation thermique. L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'une forme de réalisation particulière, donnée uniquement à titre d'exemple et représentée sur les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'une partie de la structure 1 o de toiture conforme à l'invention, montrant l'un de ses chevrons associé à des panneaux de remplissage de différentes natures ; - la figure 2 est une vue schématique, en perspective, qui montre une structure de toiture conforme à l'invention comportant des panneaux solaires supérieurs ; 15 - la figure 3 est une vue schématique en coupe selon 3-3 de la figure 2. La structure de toiture 1 conforme à l'invention est constituée de chevrons métalliques parallèles 2, dont un exemplaire est représenté en détail sur la figure 1, adaptés pour supporter et maintenir deux couches superposées de panneaux de remplissage fixes, à savoir des panneaux de remplissage inférieurs 3 et des 20 panneaux de remplissage supérieurs 4 (en particulier repérés 4' et 4"). Pour cela, les chevrons 2 sont munis, de part et d'autre de leur plan médian vertical 5, de deux feuillures superposées 7 et 8 destinées, respectivement, à recevoir les bordures latérales desdits panneaux de remplissage inférieur 3 et supérieur 4. 25 Comme détaillé sur la figure 1, les chevrons 2 sont en fait constitués - d'un profilé longitudinal d'embase 9, - d'un profilé longitudinal intermédiaire 10, et - d'un profilé longitudinal de dessus 11, qui sont superposés les uns sur les autres et assemblés deux à deux par des pièces de liaison 12, 12'. Ces trois profilés 9, 10 et 11 sont réalisés en matériau métallique, par 30 exemple en aluminium ; leur mode d'assemblage deux à deux, avec les pièces de liaison 12, 12' correspond au système décrit dans le document FR-2 805 882. Le profilé d'embase 9 a une structure en Té inversé avec : - une tête 13 comprenant deux ailes latérales 13' munies au niveau de leur extrémité d'un logement 14 pour accueillir un joint 15 assurant l'étanchéité avec la face inférieure des panneaux inférieurs 3, et - une branche ou âme 16, orientée vers le haut perpendiculairement à ladite tête 13, qui comporte, une pluralité de tenons superposés 17. Le profilé intermédiaire 10 comporte également une tête 18 comprenant deux ailes latérales 18' qui portent, au niveau de leur extrémité, un logement 19 d'accueil d'un joint 20, pour assurer l'étanchéité de la face supérieure des panneaux inférieurs 3. 1 o La partie centrale du profilé intermédiaire 10 se prolonge vers le bas par deux bandes parallèles 21 dont l'écartement est tel qu'elles se situent de part et d'autre de l'âme 16 du profilé d'embase 9, et également de part et d'autre de la pièce intermédiaire de jonction 12 associée. Les extrémités inférieures des bandes 21 comportent des crochets 21' tournés l'un vers l'autre. 15 La pièce de jonction 12 est en fait un profilé dont la section est en forme de U inversé, aménagé dans sa partie interne pour se caler de manière réglable en hauteur sur l'âme 16 du profilé d'embase 9, et aménagé aussi sur sa partie externe pour verrouiller le profilé intermédiaire 10, de manière réglable en hauteur, comme détaillé plus loin. 20 Les ailes latérales 18' de la tête 18 du profilé intermédiaire 10 se prolongent vers le haut chacune par un jambage vertical 22 muni au niveau de son extrémité supérieure de deux logements 23 et 24 destinés à accueillir des joints 25 assurant l'étanchéité avec la face inférieure des panneaux supérieurs 4. Les deux logements 23 et 24 ménagés au niveau des extrémités des 25 jambages 22 sont situés côte à côte et ils sont légèrement décalés en hauteur l'un par rapport à l'autre. En l'occurrence, les logements 23 situés � extérieurement � par rapport au plan médian vertical 5 du chevron sont situés dans un plan qui est légèrement décalé vers le bas par rapport au plan dans lequel sont situés les logements � internes � 24. 30 Les logements longitudinaux 19, d'une part, et les logements longitudinaux 23-24, d'autre part, du profilé intermédiaire 10 sont espacés d'une distance d d'au moins quelques millimètres, et de préférence supérieure à 15 millimètres (pouvant aller jusqu'à quelques dizaines de millimètres), assurant la création d'un espace E entre les panneaux inférieur 3 et supérieur 4. La partie centrale de la tête 18 du profilé intermédiaire 10 se prolonge vers le haut par une branche verticale ou âme 26 qui comporte une pluralité de tenons superposés 27. Le profilé de dessus 11 comporte également une tête 28 comprenant deux ailes latérales 28' qui portent, au niveau de leur extrémité, un logement 29 d'accueil d'un joint 30 pour assurer l'étanchéité avec la face supérieure des panneaux supérieurs 4. La partie centrale de ce profilé de dessus 11 se prolonge également vers le bas par deux bandes parallèles monoblocs 31 dont l'écartement est tel qu'elles se situent de part et d'autre de l'âme 26 du profilé intermédiaire 10, et également de part et d'autre de la pièce intermédiaire de jonction 12' servant à sa liaison avec le profilé intermédiaire 10. Les extrémités inférieures des bandes 31 comportent des crochets 31' tournés l'un vers l'autre. Cette pièce 12' assurant la jonction entre le profilé intermédiaire 10 et le profilé de dessus 11 est identique à la pièce inférieure 12 assurant la jonction entre le profilé d'embase 9 et le profilé intermédiaire 10 ; les deux systèmes d'assemblage correspondants, réglables en hauteur, sont identiques. Les deux couples de trois éléments décrits ci-dessus : - profilé d'embase 9/profilé intermédiaire 10/pièce de jonction 12, et - profilé intermédiaire 10/profilé de dessus 11 /pièce de jonction 12', forment des doubles feuillures 7, 8 avec une structure centrale gigogne télescopique. Les éléments assemblés sont mobiles l'un part rapport à l'autre, par couple, c'est-à-dire le profilé d'embase 9 avec la pièce de jonction 12, ladite pièce de jonction 12 avec le profilé intermédiaire 10, ledit profilé intermédiaire 10 avec la pièce de jonction 12', et ladite pièce de jonction 12' avec le profilé de dessus 11. Les deux parois latérales des profilés de jonction 12 et 12' comportent, sur leur face externe, un crantage 32 adapté pour coopérer avec des crochets 21' ou 31' ménagés à l'extrémité des bandes 21 et 31. En fait, le crantage 32 des pièces de jonction 12 et 12' permet l'agrippage des crochets 21', 31' situés à l'extrémité des bandes 21 et 31 ; il peut être en forme de harpon. D'autre part, sur les faces internes desdites parois latérales des profilés 12 et 12', on trouve, en vis-à-vis, un aménagement en forme de rainures longitudinales 35, lesquelles rainures 35 sont adaptées pour coopérer avec les tenons 17 ou 27 aménagés sur les âmes 16 et 26, respectivement du profilé d'embase 9 et du profilé intermédiaire 10. Ce crantage 35 s'apparente à de grandes rainures longitudinales qui permettent de loger les tenons 17, 27 façonnés de part et d'autre de l'âme 16 ou 26 du profilé d'embase 9 et du profilé intermédiaire 10. Chaque rainure 35 a une section trapézoïdale et accueille un tenon 17, 27 de forme similaire. Un jeu relativement important est ménagé entre les tenons 17, 27 et les rainures 35 pour permettre un encastrement desdits tenons 17, 27 directement dans les rainures 35, plutôt qu'un enfilage longitudinal. 1 o Le choix de la position de la pièce de jonction 12, 12' par rapport au profilé d'embase 9 ou par rapport au profilé intermédiaire 10, selon le cas, s'effectue en fonction de l'épaisseur des panneaux de remplissage 3, 4. Les extrémités latérales de la tête 13 du profilé d'embase 9 remontent parallèlement à l'âme 16 pour former une sorte de gouttière 33 de chaque côté de 15 cette dernière, laquelle gouttière 33 permet de recueillir et de canaliser les eaux de ruissellement et d'infiltration. On obtient une gouttière similaire 33' entre les deux jambages 22 du profilé intermédiaire 10, également pour recueillir et de canaliser les eaux de ruissellement et d'infiltration. On notera que les pièces de jonction 12 et 12' sont de préférence 20 constituées d'un profilé obtenu par extrusion dans un matériau thermoplastique approprié, du genre PVC ou autre, permettant de procurer une rupture de pont thermique. Sur la figure 1, on remarque la présence d'un profilé métallique complémentaire 36 qui constitue une sorte de renfort pour le profilé d'embase 9. 25 Ce profilé 36, réalisé par exemple en aluminium, est solidaire du profilé d'embase 9 par un assemblage 37 du type à encliquetage. Dans les variantes de réalisation, le profilé 36 peut être remplacé par une poutre ou panne de bois. Après réglage du positionnement des pièces de jonction 12 sur les profilés 30 d'embase 9, on pose les panneaux de remplissage inférieurs 3 avec leurs bordures en appui contre les joints 15. Ces panneaux inférieurs 3 sont ensuite bloqués par les profilés intermédiaire 10, grâce à la coopération des crochets d'extrémité 21' de leurs bandes 21 avec le crantage 32 des pièces de jonction 12 (en faisant sauter de cran en cran les crochets 21' sur le crantage 32), jusqu'à ce que les joints 20 et 15 soient écrasés. Après réglage du positionnement des pièces de jonction 12', on pose ensuite les panneaux de remplissage supérieurs 4 avec leurs bordures en appui contre les joints 25. Ces panneaux supérieurs 4 sont ensuite bloqués par les profilés de dessus 11, grâce à la coopération des crochets d'extrémité 31' de leurs bandes 31 avec le crantage 32 desdites pièces de jonction 12' (en faisant sauter de cran en cran les crochets 31' sur le crantage 32), jusqu'à ce que les joints 30 et 25 soient écrasés. 1 o Les panneaux supérieurs 4 prennent appui sur les joints 25 ménagés, soit dans les logements 23, soit dans les logements 24 des jambages verticaux 22, ceci en fonction de la prise de feuillure imposée par le type de remplissage (celle-ci sera très faible sur le panneau photovoltaïque afin de ne pas masquer la zone des capteurs proprement dite, alors que celle de panneaux pleins ou vitrage doit 15 être suffisante pour tenir compte des tolérances dimensionnelles de fabrication et de pose). La hauteur des jambages 22 est adaptée à la hauteur de l'espace E que l'on souhaite préserver entre les panneaux inférieur et supérieur. Si cette hauteur d'espace E souhaitée est faible, les jambages 22 peuvent être supprimés (ce qui 20 permet de réduire l'épaisseur globale de la structure de toiture). Les panneaux inférieurs 3 sont avantageusement réalisés en matériau isolant thermique et acoustique ; ils contribuent à l'étanchéité de la toiture. Ces panneaux inférieurs 3 peuvent consister en des panneaux de remplissage complexes soit de type � sandwich � avec une âme en polystyrène 25 extrudé, laine minérale ou végétale, soit réalisés en verre ou autre complexe, transparents ou translucides pour apporter de la lumière dans l'espace recouvert. Les panneaux supérieurs peuvent consister en des panneaux de remplissage opaques ou transparents, réalisés en matériau isolant thermique et acoustique. 30 Comme illustré sur la partie gauche de la figure 1, ces panneaux 4' peuvent être du type � sandwich � avec une âme 40 en polystyrène extrudé, revêtue d'une face supérieure 41 en aluminium et d'une face inférieure 42 en matériau synthétique du type PVC ou polypropylène ; ils peuvent aussi être réalisés en verre ou autres complexes transparents ou translucides pour apporter de la lumière dans l'espace recouvert. Dans ce cas, l'isolation de la toiture est encore avantageusement renforcée par la présence d'un matériau d'isolation thermique 43 dans l'espace E entre les panneaux inférieur 3 et supérieur 4' (voir partie gauche de la figure 1). Comme illustré sur la partie droite de la figure 1, les panneaux supérieurs peuvent aussi consister en des panneaux � solaires � 4", équipés de cellules photovoltaïques. Dans ce cas, l'espace E entre les panneaux inférieur 3 et supérieur 4" est laissé libre de manière à permettre une circulation de l'air sous lesdits panneaux solaires 4", pour assurer leur ventilation. Pour obtenir une circulation efficace de l'air, la hauteur d de l'espace E est au minimum de 15 millimètres. La toiture conforme à l'invention permet l'intégration complète des panneaux de cellules photovoltaïques 4" au sein de la structure, grâce à la configuration particulière de ses chevrons porteurs 2. On a représenté sur les figures 2 et 3 de tels panneaux solaires 4" intégrés dans une toiture en tuile 46. Sur la figure 2, on peut voir un chevron 2 monté sur une poutre de bois 45 et qui soutient, d'un côté, un panneau inférieur isolant thermique 3 surmonté d'un panneau de cellules photovoltaïques 4". De l'autre côté, le chevron 2 peut servir de soutien à la toiture classique en tuile 46, par l'intermédiaire d'un profilé ou d'un pliage en métal ou matériau de synthèse devant assurer la récupération des eaux pluviales. Sur la figure 3, on remarque la circulation de l'air dans l'espace E entre les panneaux inférieurs 3 et les panneaux de cellules photovoltaïques 4", illustrée par les flèches directionnelles 47. En partie inférieure et supérieure, la structure est équipée de grilles ou pièces ajourées 48 permettant de supporter mécaniquement le panneau supérieur, tout en préservant la ventilation et le drainage de l'espace E. Dans une variante de réalisation, les trois profilés 9, 10 et 11 peuvent être adaptés pour permettre leur assemblage direct, sans les pièces intermédiaires de jonction 12, 12'. REVENDICATIONS- 1.- Structure de toiture constituée de chevrons parallèles (2) munis de feuillures latérales (7, 8) pour la réception de panneaux de remplissage fixes (3 ; 4', 4"), caractérisée en ce qu'elle comprend des chevrons (2) munis, de part et d'autre de leur plan médian vertical (5), de deux feuillures superposées, l'une inférieure (7) pour la réception d'un panneau inférieur fixe (3), et l'autre supérieure (8) pour la réception d'un panneau supérieur fixe (4', 4"), lesdits chevrons (2) étant constitués d'au moins trois profilés, à savoir : un profilé d'embase (9), un profilé intermédiaire (10) et un profilé de dessus (11), lesquels trois profilés (9, 10 et 11) comportent chacun des ailes latérales (13', 18', 28') qui permettent de 1 o définir lesdites feuillures latérales (7, 8) de réception desdits panneaux d'obturation (3 ; 4', 4"), munies de joints d'étanchéité (15, 20 25, 30) pour lesdits panneaux (3 ; 4', 4"), lesdits profilés d'embase (9) et intermédiaire (10), d'une part, et lesdits profilés intermédiaire (10) et de dessus (11), d'autre part, étant munis de moyens (16, 21, 26, 31) permettant leur assemblage direct ou au moyen 15 d'une pièce complémentaire (12, 12'). 2.- Structure de toiture selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des panneaux inférieurs (3) réalisés en matériau isolant thermique et acoustique. 3.- Structure de toiture selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, 20 caractérisée en ce qu'elle comporte des panneaux supérieurs (4') de type panneaux � sandwich � avec une âme (40) en polystyrène extrudé, revêtue d'une face supérieure (41) en aluminium et d'une face inférieure (42) en matière synthétique de type PVC ou polypropylène. 4.- Structure de toiture selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, 25 caractérisée en ce qu'elle comporte des panneaux supérieurs (4") de type panneaux solaires équipés de cellules photovoltaïques. 5.- Structure de toiture selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des chevrons (2) dont le profilé intermédiaire (10) comporte, de part et d'autre de son plan médian vertical (5), au moins deux 30 logements longitudinaux (19 ; 23, 24) pour la réception de deux joints d'étanchéité, l'un (20) destiné à venir s'appliquer contre la face supérieure d'un panneau de remplissage inférieur (3), et l'autre (25) contre la face inférieure d'unpanneau de remplissage supérieur (4', 4"), lesquels logements longitudinaux (19 ; 23, 24) sont espacés l'un de l'autre d'une distance d supérieure à 15 mm, assurant la création d'un espace E entre lesdits panneaux inférieur (3) et supérieur (4', 4"). 6.- Structure de toiture selon la revendication 5, caractérisée en ce que le profilé intermédiaire (10) comporte une tête (18) aux deux extrémités latérales de laquelle sont ménagés les logements (19) recevant les joints d'étanchéité (20) pour un panneau inférieur (3), laquelle tête (18) se prolonge par deux jambages verticaux (22), de part et d'autre de son plan médian vertical (5), aux extrémités 1 o supérieures desquels sont ménagés les logements (23, 24) recevant les joints d'étanchéité (25) pour un panneau supérieur (4', 4"). 7.- Structure de toiture selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que le profilé intermédiaire (10) des chevrons (2) comporte, de part et d'autre de son plan médian vertical (5), deux logements ménagés côte à 15 côte, l'un dit � interne � (24) et l'autre dit � externe � (23), situé de l'autre côté dudit logement � interne � (24) par rapport audit plan médian vertical (5), pour la réception de joints d'étanchéité (25) aptes à venir s'appliquer contre la face inférieure d'un panneau de remplissage supérieur (4', 4"), les deux logements � externes � (23) étant situés dans un plan légèrement décalé vers le bas par 20 rapport au plan dans lequel sont situés lesdits logements � internes � (24). 8.- Structure de toiture selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'assemblage entre le profilé d'embase (9) et le profilé intermédiaire (10), d'une part, et entre le profilé intermédiaire (10) et le profilé de dessus (11), d'autre part, est réalisé au moyen de pièces de jonction (12, 12') qui 25 présentent une section en U dont la face externe et la face interne des branches latérales parallèles comportent un crantage (32, 35) coopérant chacun avec un aménagement approprié (17, 21' ;27, 31') sur les deux profilés destinés à être assemblés, de manière à obtenir un assemblage réglable en écartement pour permettre le montage des panneaux de remplissage (3 ; 4', 4") et l'accueil de tels 30 panneaux d'épaisseur différente. 9.- Structure de toiture selon la revendication 4 combinée à l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que l'espace E entre les panneaux inférieurs (3) et supérieurs (4") est conservé libre pour assurer une ventilation desdits panneaux solaires supérieurs (4"). 10.- Structure de toiture selon la revendication 3 combinée à l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que l'espace E entre les panneaux inférieurs (3) et supérieurs (4') est comblé par un matériau d'isolation thermique (43).