Brevet FR2958952A1 — publié le 20111021

La présente invention concerne un dispositif de ventilation pour une toiture en pente revêtue d'un matériau de recouvrement tels que des panneaux solaires par exemple. Il est très souvent intéressant, voire indispensable, d'assurer une bonne ventilation des espaces sous toiture ou internes à la structure de toiture, en particulier pour les installations ou générateurs solaires comportant des ensembles de panneaux solaires juxtaposés (par exemple de type photovoltaïque). Mais les moyens actuels mis en oeuvre pour assurer cette ventilation n'ont 1 o donc pas une efficacité optimale. Dans le cadre des installations solaires, des ouvertures sont généralement prévues au niveau des bordures haute et basse du générateur ; mais ces ouvertures ne permettent pas de ventiler correctement l'ensemble de la sous-face des panneaux, en particulier des panneaux situés dans la partie centrale du générateur. 15 La présente invention propose un dispositif de ventilation de structure simple, facile à poser, préservant une bonne étanchéité à l'eau et particulièrement efficace, en particulier pour assurer la ventilation de la face de dessous de panneaux solaires. Pour cela, le dispositif de ventilation conforme à l'invention comprend : 20 - une embase de forme générale carrée ou rectangulaire, délimitée par deux bordures de côtés, par une bordure longitudinale destinée à être orientée du côté de la partie supérieure de la pente de la toiture, dite bordure longitudinale supérieure, et par une bordure longitudinale destinée à être orientée du côté de la partie inférieure de la pente de la toiture, dite bordure 25 longitudinale inférieure ; cette embase comporte au moins une ouverture de forme carrée ou rectangulaire, bordée par quatre parois qui s'étendent vers le haut, à savoir deux parois latérales, une paroi supérieure disposée du côté de ladite bordure longitudinale supérieure et une paroi inférieure disposée du côté de ladite bordure longitudinale inférieure, les bordures supérieures 30 desdites deux parois latérales étant reliées par une structure de liaison s'étendant parallèlement auxdites parois supérieures et inférieures, divisant ladite ouverture en deux parties, l'une supérieure et l'autre inférieure, et - une structure rapportée de couverture desdites parties supérieure et inférieure d'ouverture, comportant une partie centrale munie de moyens de 35 fixation amovibles sur ladite structure de liaison de ladite embase, à partir de laquelle partie centrale s'étendent (i) une aile de recouvrement de ladite partie supérieure d'ouverture qui, une fois en position, recouvre la bordure supérieure de ladite paroi supérieure de l'ouverture d'embase, tout en préservant un espace avec cette dernière, pour le passage d'air, et (ii) une aile de recouvrement de ladite partie inférieure d'ouverture qui, une fois en position, recouvre la bordure supérieure de ladite paroi inférieure de l'ouverture d'embase, tout en préservant un espace avec cette dernière, pour le passage d'air. De préférence, les ailes de recouvrement de la structure de couverture ont une section en dièdre. D'autre part, ces ailes comportent avantageusement - une partie intérieure qui s'étend depuis la partie centrale, parallèlement ou sensiblement parallèlement au plan général de l'embase, jusqu'au-delà du plan de la paroi inférieure ou supérieure, en regard, de l'ouverture d'embase, et - une partie d'extrémité s'étendant en direction de ladite embase. Selon une autre caractéristique, la structure de liaison de l'ouverture d'embase est avantageusement à section transversale en U inversé, la partie centrale de la structure de couverture ayant une section complémentaire pour permettre son positionnement par encastrement sur ladite structure de liaison. Dans ce cadre, les moyens de fixation amovibles entre la structure de couverture et la structure de liaison de l'embase consistent de préférence en des vis implantées au travers des ailes latérales juxtaposées de ladite structure de liaison et de la partie centrale de ladite structure de couverture. Selon encore une autre particularité, notamment pour améliorer l'étanchéité à l'eau, la paroi supérieure de l'ouverture d'embase a une hauteur qui est supérieure à celle de sa paroi inférieure. Selon encore d'autres caractéristiques : - les parties supérieure et inférieure d'ouverture comportent un rebord périphérique qui s'étend vers l'intérieur, parallèlement ou sensiblement parallèlement au plan général de l'embase. - la bordure longitudinale supérieure de l'embase comporte un prolongement orienté vers le haut, et sa bordure longitudinale inférieure comporte un prolongement orienté vers le bas. - les bordures de côtés de l'embase ont des sections transversales complémentaires permettant un recouvrement partiel de l'embase d'un dispositif de ventilation, par l'embase d'un autre dispositif de ventilation identique juxtaposé. L'invention concerne également une installation solaire comprenant une pluralité de panneaux solaires fixés sur une structure de toiture en pente, lesquels panneaux solaires ont une hauteur h orientée dans le sens de la pente et une longueur d s'étendant transversalement à la pente, cette installation solaire étant caractérisée par le fait qu'elle comporte des 1 o dispositifs de ventilation tels que définis ci-dessus, lesquels dispositifs de ventilation ont une longueur 1 qui est identique ou sensiblement identique à ladite longueur d desdits panneaux solaires ; de plus, ces dispositifs de ventilation sont au moins pour certains juxtaposés au niveau de leurs bordures latérales, pour constituer une bande de ventilation, lesdites 15 bordures latérales desdits dispositifs de ventilation étant alignées avec les bordures latérales des panneaux solaires juxtaposés au-dessus et/ou au-dessous. L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'une forme de réalisation particulière, donnée 20 uniquement à titre d'exemple, et représentée sur les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue générale, en perspective, d'une installation solaire intégrant des dispositifs de ventilation conformes à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective de l'un des dispositifs de ventilation 25 intégrés dans l'installation solaire de la figure 1, ici avec l'une des structures de couverture écartée de l'embase ; - la figure 3 est une vue de côté du dispositif de ventilation illustré sur la figure 2 ; - la figure 4 est une vue de dessus du dispositif de ventilation illustré sur les 30 figures 2 et 3 ; - la figure 5 est une vue en coupe selon le plan de coupe 5-5 de la figure 4. La figure 1 montre une installation solaire 1 comprenant un ensemble de panneaux solaires photovoltaïques 2 montés sur une structure de toiture en pente 3, associés à une pluralité de dispositifs 4 adaptés pour assurer la 35 ventilation de leur face de dessous. La structure support 3 est constituée d'une charpente 5 recouverte par une juxtaposition de plaques d'étanchéité 6 comprenant des structures de chevrons 7 qui s'étendent en saillie vers le haut et qui sont orientées dans le sens de la pente. Les panneaux solaires 2 se présentent chacun sous la forme d'une structure parallélépipédique rectangulaire de hauteur h (orientée dans le sens de la pente) et de longueur d (orientée perpendiculairement à la pente) ; leur surface est par exemple de l'ordre de 1 m2 à 1,5 m2. Ces panneaux solaires 2 sont ici fixés sur les plaques d'étanchéité 6 (en particulier sur les faces de dessus des structures de chevrons 7) par l'intermédiaire de crochets 8 et de profilés 9 adaptés. Ils sont agencés en lignes horizontales et en colonnes verticales, avec un alignement de leurs bordures latérales, d'une part, et de leurs bordures supérieures et inférieures, d'autre part. Comme on peut le voir sur la figure 1, deux lignes de panneaux solaires 2 sont ici séparés par une ligne ou bande d'une pluralité de dispositifs de ventilation 4, juxtaposés les uns à côté des autres et dont la structure est détaillée sur les figures 2 à 5. Comme on peut le voir sur ces figures 2 à 5, chaque dispositif de ventilation 4 est constitué d'une embase 10 comportant deux ouvertures 11 associées chacune à une structure de couverture 12 rapportée. Sur la figure 2, l'une des structures de couverture 12 (sur la droite de la figure) est en position sur l'ouverture 11 associée, et l'autre structure de couverture 12 (sur la gauche de la figure) est illustrée écartée de l'ouverture 11 associée, pour faciliter la compréhension. Sur les figures 3 et 4, l'une des ouvertures 11 (celle de gauche sur les figures) est illustrée sans sa structure de couverture 12. L'embase 10 est de forme générale rectangulaire, de longueur 1 et de largeur a (elle peut aussi être carrée). Elle est délimitée par deux bordures de côté 13, 14, par une bordure longitudinale 15, destinée à être orientée du côté amont de la pente de la toiture (ci-après dénommée bordure longitudinale supérieure), et par une bordure longitudinale 16, destinée à être orientée du côté aval de la pente de toiture (ci-après dénommée bordure longitudinale inférieure). Cette embase 10 se présente sous la forme d'un plateau 10' globalement plan, au sein duquel sont ménagées deux ouvertures 11 alignées ; ces deux ouvertures 11 sont bordées chacune par une structure 10" en saillie vers le haut sur laquelle vient se fixer l'élément de couverture rapporté 12. Le plateau 10' définit le plan général de l'embase 10. Comme on peut le voir notamment sur les figures 2, 4 et 5, les deux ouvertures 11 sont décalées vers la bordure inférieure 16, par rapport à l'axe médian du plateau d'embase 10'. 1 o Chaque ouverture 11 ménagée dans le plateau 10' de l'embase 10 a une forme générale rectangulaire et est bordée par un cadre en saillie vers le haut, formé : - de deux parois latérales 17, parallèles aux bordures de côtés 13, 14 de l'embase 10, 15 - d'une paroi supérieure 18, disposée du côté de la bordure longitudinale supérieure 15 de l'embase 10, et parallèle à cette dernière, et - d'une paroi inférieure 19, disposée du côté de la bordure longitudinale inférieure 16 de l'embase 10, et parallèle à cette dernière. On remarque que la paroi supérieure 18 a une hauteur qui est 20 supérieure à celle de la paroi inférieure 19. D'autre part, les bordures supérieures des parois latérales 17 sont reliées par une structure de liaison 20 qui s'étend parallèlement aux parois supérieure et inférieure 18, 19, et qui divise l'ouverture 11 en deux parties : l'une supérieure 11' et l'autre inférieure Il" (visibles notamment sur la figure 5). 25 Cette structure de liaison 20 a une section transversale en U inversé, constituée d'un plateau supérieur 21 parallèle au plateau 10' de l'embase 10, à partir des bordures latérales duquel s'étendent vers le bas deux ailes latérales 22 et 23 légèrement divergentes. Sur les côtés, les extrémités du plateau 21 et les ailes latérales 22, 23 sont 30 raccordées aux parois latérales 17 par un volet monobloc 24 (figure 2). La partie supérieure 11' de l'ouverture 11 est donc délimitée : - par la bordure supérieure de la paroi supérieure 18, - sur les côtés, par la bordure supérieure d'une partie des parois 17, et - par la bordure inférieure de l'aile latérale 22. Comme on peut le voir sur la figure 5, cette partie supérieure d'ouverture 11' comporte un rebord périphérique 25 qui s'étend vers l'intérieur, parallèlement au plan du plateau d'embase 10' ; ce rebord intérieur 25 prolonge la paroi supérieure 18 et l'aile latérale 22 , ainsi qu'éventuellement les parois latérales 17. De son côté, la partie inférieure Il" de l'ouverture 11 est délimitée : - par la bordure supérieure de la paroi inférieure 19, - sur les côtés, par la bordure supérieure d'une partie des parois 17, et - par la bordure inférieure de l'aile latérale 23. 1 o Comme on peut le voir sur la figure 5, cette partie supérieure d'ouverture 11" comporte un rebord périphérique 26 qui s'étend vers l'intérieur, parallèlement au plan du plateau d'embase 10' ; ce rebord intérieur 26 prolonge la paroi inférieure 19 et l'aile latérale 23, ainsi qu'éventuellement les parois latérales 17. 15 L'élément de couverture 12 consiste en une pièce indépendante de l'embase 10, constituée d'une partie centrale 28, à partir de laquelle s'étendent deux ailes latérales de recouvrement 29 et 30. La partie centrale 28 est destinée à venir s'emboîter sur l'une des structures de liaison 20 de l'embase 10 ; elle comporte pour cela une section 20 complémentaire à celle de ladite structure de liaison 20, en forme générale de U inversé, comprenant un plateau supérieur 31 dont les bordures latérales se prolongent vers le bas par deux ailes latérales 32 et 33, légèrement divergentes. La section en U inversé de cette partie centrale 28 n'est pas fermée au 25 niveau de ses extrémités. Les ailes latérales de recouvrement 29 et 30 s'étendent, respectivement, à partir de la bordure inférieure des ailes 32 et 33 de la partie centrale 28 ; elles ont chacune une section en dièdre formée - d'une partie plane intérieure 35, 36, qui s'étend depuis la bordure inférieure des 30 ailes 32, 33, de manière sensiblement perpendiculaire à celles-ci, prolongée - par une partie plane d'extrémité 37, 38, inclinée dans une direction opposée à la partie centrale 28. Comme illustré sur les figures 1 à 5, l'élément de couverture 12 est rapporté sur l'ouverture 11 associée par emboîtement ou encastrement de sa 35 partie centrale 28 sur la structure de liaison 20. Les deux éléments sont ensuite solidarisés de manière amovible au moyen de vis, schématisées en 38 sur la figure 5, implantées au travers des couples d'ailes juxtaposées 22, 32 et 23, 33. Alors, l'aile 29 de la structure de couverture 12 vient recouvrir la bordure supérieure de la paroi supérieure 18, tout en préservant un espace 39 avec cette dernière, pour le passage d'air ; et l'aile 30 vient recouvrir la bordure supérieure de la paroi inférieure 19, tout en préservant un espace 40 avec cette dernière, pour le passage d'air. Plus précisément, partant de la partie centrale 28, la partie intérieure 35, 36 1 o des ailes 29 et 30 s'étend parallèlement au plateau d'embase 10' jusqu'au-delà du plan des parois supérieure et inférieure 18, 19 en regard, et la partie d'extrémité 37, 38 s'étend ensuite vers le plateau d'embase 10', tout en préservant les passages d'air 39, 40. La largeur des structures de couverture 12 est donc supérieure à la 15 largeur des ouvertures 11, définie par la distance séparant les parois 18 et 19 ; d'autre part, comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, la longueur des structures de couverture 12 est supérieure à la longueur des ouvertures 11, ce qui leur permet de déborder latéralement et de s'étendre au-delà des parois 17. 20 Du fait de la présence du cadre périphérique saillant, formé par les parois 17, 18 et 19, et du fait du débordement périphérique de la structure de recouvrement 12 sur le pourtour de ce cadre 17, 18, 19, on obtient une excellente étanchéité aux eaux pluviales. En outre, la hauteur de la paroi supérieure 18 est adaptée pour limiter 25 les possibilités, pour les eaux provenant de l'amont de la pente, de pénétrer dans le passage d'air 39 ; et la hauteur moindre de la paroi inférieure 19 (par-dessus laquelle le risque de passage d'eau est moins important) diminue la hauteur saillante du dispositif, ce qui limite la prise au vent et améliore l'esthétique générale. 30 D'autre part, on remarque notamment sur la figure 5, que la bordure longitudinale supérieure 15 de l'embase 10 comporte un prolongement orienté vers le haut, qui permet d'optimiser l'étanchéité lorsque le matériau de recouvrement de la toiture vient recouvrir partiellement cette bordure longitudinale d'embase 15. De plus, la bordure longitudinale inférieure 16 comporte de son côté un prolongement orienté vers le bas, adapté pour limiter, voire éviter, la pénétration d'eau en cas de vent violent. D'autre part, comme on peut le voir sur les figures 2 et 3 en particulier, les bordures de côtés 13 et 14 de l'embase 10 ont des sections transversales complémentaires, autorisant un recouvrement partiel de l'embase de l'un des dispositifs de ventilation 4, par l'embase d'un autre dispositif de ventilation identique, juxtaposé. En l'occurrence, la bordure de côté 13 comporte un léger prolongement vers le haut qui permet de former une petite réservation inférieure 13' ; et la bordure de côté 14 comporte une languette inférieure 14', apte à venir se loger dans la réservation 13' précitée d'un dispositif identique juxtaposé latéralement. Comme on peut le voir sur la figure 1, une pluralité de dispositifs de ventilation 4 sont juxtaposés au niveau de leurs bordures de côtés 13, 14, de manière à former une bande de ventilation entre deux lignes horizontales de panneaux solaires 2. Dans cette bande de ventilation, les bordures longitudinales supérieures 15 et inférieures 16 des différents dispositifs 4 juxtaposés sont alignées. La longueur 1 des dispositifs de ventilation 4 correspond avantageusement à la longueur d des panneaux solaires 2, de manière à permettre encore un alignement des bordures de côtés des dispositifs de ventilation 4 avec les bordures latérales des panneaux solaires 2 de la même colonne. Pour assurer l'étanchéité de l'installation solaire 1, les bordures supérieures 15 des dispositifs de ventilation 4 sont recouvertes par les bordures inférieures des panneaux solaires 2 disposés en amont, et leurs bordures inférieures 16 viennent recouvrir les bordures supérieures des panneaux 2 disposés en aval de la pente. Cet agencement « en écailles » ou « en tuiles » est obtenu au moyen des crochets 8 et rails 9 de fixation précités, adaptés en conséquence ;en particulier, la bordure inférieure de la ligne de panneaux amont 2 est maintenue par des crochets 8, régulièrement espacés, conformés pour permettre le passage sous eux de la bordure supérieure 15 des dispositifs de ventilation 4 (voir figure 1) ; et la bordure inférieure des dispositifs de ventilation 4 vient s'encastrer dans un logement longitudinal ménagé dans les rails de maintien 9, lesquels rails 9 sont conformés pour permettre le passage sous eux de la bordure supérieure de la ligne de panneaux aval 2. De la sorte, les passages d'air 39-11' et 40-11" assurent une ventilation optimale de l'espace inter-chevrons 7, situé entre les plaques d'étanchéité 6 et la face de dessous des panneaux solaires 2. Le dispositif de ventilation conforme à l'invention est particulièrement adapté pour équiper une toiture recouverte de panneaux solaires, mais il 1 o peut aussi être utilisé en association avec d'autres matériaux de recouvrement que des panneaux solaires, à savoir des tuiles, des ardoises ou encore des plaques ondulées. Dans tous les cas, les dimensions générales de l'embase 10 pourront être adaptées selon le matériau de recouvrement associé. 15 D'une manière générale, l'embase 10 peut aussi comporter une seule ouverture 11 associée à une structure de couverture 12, ou encore plus de deux couples ouvertures 11 /éléments de couverture 12. Les pièces constitutives du dispositif de ventilation conformes à l'invention sont de préférence réalisées en matière plastique, mais elles 20 peuvent aussi être obtenues en résine ou en métal (aluminium ou zinc notamment). REVENDICATIONS- 1.- Dispositif de ventilation pour une toiture en pente (3) revêtue d'un matériau de recouvrement tel que des panneaux solaires (2) par exemple, caractérisé en ce qu'il comprend : - une embase (10) de forme générale carrée ou rectangulaire, délimitée par deux bordures de côtés (13, 14), par une bordure longitudinale (15) destinée à être orientée du côté de la partie supérieure de la pente de la toiture (3), dite bordure longitudinale supérieure, et par une bordure longitudinale (16) destinée à être orientée du côté de la partie inférieure de la pente de la toiture (3), dite bordure longitudinale inférieure, laquelle embase (10) comporte au moins une ouverture (11) de forme carrée ou rectangulaire, bordée par quatre parois qui s'étendent vers le haut, à savoir deux parois latérales (17), une paroi supérieure (18) disposée du côté de ladite bordure longitudinale supérieure (15) et une paroi inférieure (19) disposée du côté de ladite bordure longitudinale inférieure (16), les bordures supérieures desdites deux parois latérales (17) étant reliées par une structure de liaison (20) s'étendant parallèlement auxdites parois supérieure (18) et inférieure (19), divisant ladite ouverture (11) en deux parties, l'une supérieure (11') et l'autre inférieure (Il"), et - une structure rapportée (12) de couverture desdites parties supérieure (11') et inférieure (11") d'ouverture (11), comportant une partie centrale (28) munie de moyens (38) de fixation amovibles sur ladite structure de liaison (20) de ladite embase (10), à partir de laquelle partie centrale (28) s'étendent (i) une aile (29) de recouvrement de ladite partie supérieure d'ouverture (11') qui, une fois en position, recouvre la bordure supérieure de ladite paroi supérieure (18), tout en préservant un espace (39) avec cette dernière, pour le passage d'air, et (ii) une aile (30) de recouvrement de ladite partie inférieure d'ouverture (11") qui, une fois en position, recouvre la bordure supérieure de ladite paroi inférieure (19), tout en préservant un espace (40) avec cette dernière, pour le passage d'air. 2.- Dispositif de ventilation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites ailes de recouvrement (29, 30) de la structure de couverture (12) ont une section en dièdre. 3.- Dispositif de ventilation selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites ailes de recouvrement (29, 30) comportent - une partie intérieure(35, 36) qui s'étend depuis la partie centrale (28), parallèlement ou sensiblement parallèlement au plan général de l'embase (10), jusqu'au-delà du plan de la paroi supérieure (18) ou inférieure (19), en regard, de l'ouverture d'embase (11), et - une partie d'extrémité (37, 38) s'étendant en direction de ladite embase (10). 4.- Dispositif de ventilation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la structure de liaison (20) de l'ouverture d'embase (11) est à section transversale en U inversé, la partie centrale (28) de la structure de couverture (12) ayant une section complémentaire pour 1 o permettre son positionnement par encastrement sur ladite structure de liaison (20). 5.- Dispositif de ventilation selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de fixation amovibles (38) entre la structure de couverture (12) et la structure de liaison (20) de l'embase (10) consistent en des vis 15 implantées au travers des ailes latérales juxtaposées (22-32 ; 23-33) de ladite structure de liaison (20) et de la partie centrale (28) de ladite structure de couverture (12). 6.- Dispositif de ventilation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la paroi supérieure (18) de l'ouverture d'embase 20 (11) a une hauteur qui est supérieure à celle de sa paroi inférieure (19). 7.- Dispositif de ventilation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les parties supérieure (11') et inférieure (Il") de l'ouverture (11) comportent un rebord périphérique (25, 26) qui s'étend vers l'intérieur, parallèlement ou sensiblement parallèlement au plan général de 25 l'embase (10). 8.- Dispositif de ventilation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la bordure longitudinale supérieure (15) de l'embase (10) comporte un prolongement orienté vers le haut et en ce que sa bordure longitudinale inférieure (16) comporte un prolongement orienté vers 30 le bas. 9.- Dispositif de ventilation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les bordures de côté (13, 14) de l'embase (10) ont des sections transversales complémentaires permettant un recouvrement partiel de l'embase (10) d'un dispositif de ventilation (4), par l'embase (10) 35 d'un autre dispositif de ventilation (4) identique juxtaposé. 10.- Installation solaire comprenant une pluralité de panneaux solaires (2) fixés sur une structure de toiture en pente (3), lesquels panneaux solaires (2) ont une hauteur h orientée dans le sens de la pente et une longueur d s'étendant transversalement à la pente, caractérisée en ce qu'elle comporte des dispositifs de ventilation (4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, lesquels dispositifs de ventilation (4) ont une longueur I qui est identique ou sensiblement identique à la longueur d desdits panneaux solaires (2), et lesquels dispositifs de ventilation (4) sont au moins pour certains juxtaposés au niveau de leurs bordures latérales (13, 14), pour constituer une bande de ventilation, lesdites bordures latérales (13, 14) desdits dispositifs de ventilation (4) étant alignées avec les bordures latérales des panneaux solaires (2) juxtaposés au-dessus et/ou au-dessous.