Brevet FR2965450A1 — publié le 20120406

ENSEMBLE DESTINE A REALISER OU RÉALISANT UNE SURFACE VEGETALISEE La présente invention concerne un ensemble destiné à réaliser ou réalisant une surface végétalisée. Les surfaces végétalisées, en particulier les toitures végétalisées rencontrent actuellement un grand succès par le fait qu'elles contribuent à l'esthétique des maisons ou bâtiments sur lesquels elles sont mises en place et que, du point de vue écologique, elles constituent un véritable « poumon vert », libérant de l'oxygène et fixant le CO2. La réalisation de ces surfaces pose cependant des difficultés en particulier du fait que l'eau qui arrose les végétaux plantés dans des substrats généralement placés dans des bacs doit pouvoir être drainée. C'est pourquoi de très nombreux modes de réalisation de bacs pour toitures végétalisées prévoient 20 des orifices pour l'évacuation de l'eau. Il faut alors prévoir entre la couverture de la toiture et les fonds des bacs des dispositifs pour guider l'eau sans mettre en péril l'étanchéité de la couverture. Cependant, aucun des dispositifs connus du 25 demandeur actuellement sur le marché ne donne satisfaction. De toute façon, si un défaut d'étanchéité apparaît, il est généralement malcommode de le réparer. On connaît toutefois par le brevet américain US 4 800 675 et par la demande internationale PCT 2007050042 30 des bacs étanches pour toitures végétalisées. Cependant ces bacs sont de forme relativement complexe. Le demandeur a recherché une solution à ces problèmes afin de pouvoir proposer un ensemble facile à fabriquer et à mettre en place à partir d'éléments modulaires étanches, avec un système drainant efficace pour l'évacuation de l'eau. A cet effet, sont prévus, conformément à la présente invention, des éléments modulaires ayant chacun la forme générale d'un U aplati, agencés pour pouvoir s'emboîter entre eux simplement dans les deux directions afin de constituer un réseau de couloirs parallèles dans lesquels sont disposés le substrat et les végétaux poussant sur celui-ci. Ces couloirs sont inclinés de façon à suivre l'inclinaison du toit existant. Ils seront verticaux ou sensiblement verticaux dans le cas d'un mur végétalisé. Dans le cas où l'on souhaite équiper un toit plat ou une terrasse, on s'arrangera pour que les couloirs formés par les éléments modulaires suivent une pente, même très légère (par exemple de 5%) afin d'assurer l'écoulement de l'eau vers le bas. L'eau est collectée dans le système d'évacuation des eaux pluviales du toit. Le fond de ces couloirs peut avantageusement comporter des tétons permettant une bonne répartition de l'eau, donc un excellent drainage. L'ensemble selon l'invention est complété par des plaques amovibles de maintien/retenue du substrat que l'on peut placer à divers emplacements choisis selon les besoins, de telles plaques comportant des échancrures et/ou ouvertures en partie basse pour le passage de l'eau. On prévoiera au minimum une plaque par couloir, placée en position inférieure de celui-ci. La présente invention a donc pour objet un ensemble destiné à réaliser ou réalisant une surface végétalisée sur une structure telle que toiture, charpente, terrasse, mur, paroi inclinée de tout édifice ou construction fixe ou mobile, tel qu'immeuble, maison, chalet, cabane, bungalow, pergola, mobile home, ledit ensemble étant constitué par des éléments modulaires de réception d'un substrat et de végétaux poussant sur ce substrat, lesdits éléments modulaires étant aptes à être disposés ou disposés sur ladite structure suivant au moins un couloir orienté de haut en bas, des moyens étant prévus pour l'évacuation de l'eau vers le bas dudit ensemble, caractérisé par le fait que les éléments modulaires sont chacun constitués par un fond auquel se raccordent deux parois latérales opposées l'une à l'autre, ledit fond et lesdites parois latérales recevant ledit substrat et les végétaux poussant sur celui-ci, avec des moyens de liaison des éléments modulaires mis bout à bout par leurs côtés ouverts afin de constituer un couloir dans lequel l'eau peut s'écouler de haut en bas pour le drainage ; et qu'au moins une plaque de maintien/retenue du substrat est apte à venir s'insérer au minimum dans l'élément modulaire inférieur d'un couloir, au moins une ouverture et/ou échancrure étant pratiquée à la partie inférieure de chaque plaque afin de permettre le drainage. Conformément à une caractéristique particulière, le fond de chaque élément modulaire présente intérieurement des tétons répartis sur celui-ci pour constituer des obstacles ralentissant l'écoulement de l'eau et homogénéisant cet écoulement sur toute la largeur de l'élément modulaire, lesdits tétons participant avantageusement à la rigidité de ce dernier. Conformément à une autre caractéristique particulière, les parois latérales d'un élément modulaire comporte des rainures permettant l'insertion des plaques de maintien/retenue par les deux bordures latérales opposées de celles-ci. En particulier, un élément modulaire peut être apte à recevoir une plaque de maintien/retenue à ou au voisinage de chacun de ses côtés ouverts et le cas échéant au moins une plaque de maintien/retenue entre ces deux plaques d'extrémité. Par ailleurs, les parois latérales d'un élément modulaire comportent avantageusement des moyens de rigidification ou renfort de type nervures internes et/ou externes. Selon un mode de réalisation particulier, les parois latérales sont chacune repliées vers l'extérieur le long de leurs bordures opposées au fond afin de former des rebords parallèles au fond, lesites parois latérales et lesdits rebords étant par ailleurs formés pour permettre un emboîtement dit « en queue de billard » d'un élément modulaire sur un élément adjacent dans le couloir, avec superposition des fonds et des parois latérales des deux éléments voisins dans les régions d'emboîtement. Les éléments modulaires peuvent également comporter des moyens permettant leur liaison aux éléments adjacents d'un couloir voisin. Dans le cas où les rebords d'un élément modulaire sont formés selon le mode de réalisation particulier ci-dessus, ceux-ci sont repliés vers le fond de l'élément modulaire le long de leurs bordures libres afin de former des retours constituant des moyens d'accrochage réciproque avec l'élément modulaire adjacent par recouvrement des rebords des deux éléments modulaires adjacents, celui destiné à venir se placer sur l'autre étant de plus grande largeur, lesdits rebords étant également susceptibles de venir en appui sur un chevron de charpente d'un toit par exemple d'une maison ou d'une pergola, l'ensemble formant alors la toiture proprement dite. Les éléments modulaires peuvent avoir reçu un substrat drainant et le cas échéant les végétaux, ledit substrat drainant comportant avantageusement au moins un composant minéral choisi notamment parmi la perlite, la vermiculite, les pouzzolanes et la pierre ponce et au moins un composant organique choisi notamment parmi les écorces de pin, par exemple les écorces de pin maritime, l'écorce de coco, la sphaigne, les écorces compostées comme les écorces de pin maritime compostées, la tourbe blonde fibreuse, la fibrotourbe, les fibres végétales, la fibre blonde baltique. Selon un mode de réalisation particulier de la présente invention, un élément modulaire est réalisé par moulage d'une matière plastique rigide telle que le polypropylène, ledit élément étant susceptible d'être découpé à l'aide d'un outil de coupe pour constituer le dernier élément raccouci d'un couloir si cet élément est trop long par rapport au plan devant être revêtu par la surface végétalisée. Dans le cas de la réalisation d'un mur végétalisé, des grilles, par exemple, des grilles métalliques galvanisées, seront avantageusement prévues pour être placées sur le substrat dans chaque élément modulaire disposé verticalement ou sensiblement verticalement. Pour mieux illustrer l'objet de la présente invention et en faire ressortir d'autres avantages, on va en décrire ci-après un mode de réalisation particulier, avec référence au dessin annexé. Sur ce dessin : 20 la Figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble selon l'invention en cours d'installation sur les chevrons formant la charpente d'une toiture de pergola ; la Figure 2 est une vue en perspective d'un élément modulaire de l'ensemble de la Figure 1, servant à la réception du substrat de culture et des végétaux ; - la Figure 3 est, à plus grande échelle, une vue de 10 dessus de l'élément modulaire de la Figure 2 ; - la Figure 4 est une vue en coupe, selon IV-IV de la Figure 3 ; 15 - la Figure 5 est une vue en bout de l'élément modulaire de la Figure 2, côté Haut ; - la Figure 6 est, à échelle agrandie, une vue du détail A de la Figure 1 ; et - la Figure 7 est une vue de face d'une plaque séparatrice. Si l'on se réfère à la Figure 1, on peut voir que 25 l'on a désigné par 1 un ensemble permettant de réaliser une surface végétalisée sur la toiture, par exemple, d'une pergola, par mise en place d'éléments modulaires 2 sur les chevrons 3 de la pergola. Les éléments 2 sont destinés à recevoir une 30 couche de substrat ainsi que les végétaux poussant sur ce substrat. Ces éléments 2 seront généralement mis en place l'état rempli par le substrat, avec les végétaux déjà installés sur ce dernier. Toutefois, sur le dessin, les éléments 2 ont été représentés à l'état vide pour permettre de mieux voir leur structure. Comme on peut le voir sur la Figure 2, un élément 2 est constitué par une pièce moulée en une matière plastique relativement rigide, telle que le polypropylène, comprenant un fond 4 de forme générale rectangulaire, replié vers le haut si l'on considère la position représentée, le long de ses deux bordures longitudinales, pour former deux parois latérales 5 s'évasant légèrement vers l'extérieur à partir du plan vertical. Chacune des parois 5 est repliée vers l'extérieur, formant un rebord 6 sensiblement parallèle au fond 4, chaque rebord 6 étant lui-même replié d'équerre vers le bas en 7. Le fond 4 porte intérieurement des tétons 8 dont le rôle est indiqué plus loin. Les parois 5 comportent chacune intérieurement trois rainures 9, à savoir une rainure au voisinage de chacun des bords libres de la paroi 5 et une rainure centrale. Ces rainures 5, dont le rôle est indiqué plus loin, partent du fond 4 et s'étendent jusqu'en partie haute, où elles débouchent dans le rebord 6 associé. Elles sont formées par des renflements externes 10 des parois 5 (voir Figure 2). Ces dernières comportent également intérieurement des nervures de renforcement 11 entre les rainures 5, ces nervures 11 étant formées par des renflements 12 vers l'intérieur (voir également Figure 2). Par ailleurs, des renforts triangulaires 13 prenant appui à la fois contre le fond 4 et contre une paroi 5 sont formés dans le fond des éléments modulaires 2. On peut également mentionner que les fonds 4 s'élargissent légèrement d'une bordure libre à l'autre, la première étant signalée par le terme « HAUT » inscrit sur le fond 4 et la seconde, par le terme « BAS », également inscrit sur ledit fond 4. En effet, ceci permet un emboîtement du type « en queue de billard » des éléments modulaires 2 par leurs régions d'extrémité libres, une bordure notée « HAUT » coopérant avec une bordure notée « BAS », avec un chevauchement suffisant des fonds 4, des parois 5 et des rebords 6 pour assurer l'étanchéité. Il va de soi que des tétons 8 ne sont pas formés le long de ces bordures pour permettre cet emboîtement d'éléments modulaires 2 adjacents en maintenant étanche le couloir formé par la succession des éléments modulaires 2. Par ailleurs, comme on peut le voir sur la Figure 6, le rebord 6 d'un côté d'un élément 2 est plus large que le rebord 6 de l'autre côté afin de permettre l'accrochage des éléments 2 formant un couloir sur les éléments 2 du couloir voisin. L'ensemble 1 selon l'invention comporte aussi des plaques 14 de maintien/retenue du substrat, dont une est représentée de face sur la Figure 7. Ces plaques 14, également en matière plastique rigide comme le polypropylène, sont ici de forme générale rectangulaire, et comportent trois échancrures 15 le long de leur bord longitudinal inférieur 16 en position d'utilisation. Leurs bordures latérales 17 sont en oblique vers le haut en correspondance avec l'inclinaison des parois 5 et leurs coins inférieurs 18 sont chanfreinés. Les plaques 14 sont aptes à venir s'insérer par leurs bordures 17 dans deux rainures 9 opposées d'un élément 2. Il va de soi qu'il n'y a pas de tétons 8 dans les régions des fonds 4 sur lesquelles les plaques 14 sont susceptibles de venir prendre appui. Les chanfreins 18 facilitent l'insertion des plaques 14. D'une manière générale, on introduit les plaques 14 au moins dans les régions d'extrémité des éléments modulaires 2 et on place le substrat dans le fond de ces éléments. On plante les végétaux et on les cultive en pépinière par exemple pendant 6 à 12 mois. On peut prévoir une épaisseur de substrat de 8 à 15 cm et plus. Si l'on veut constituer une toiture végétalisée sur une pergola, on vient placer les éléments modulaires 2 avec leurs plaques 14 et leurs végétaux pour constituer les couloirs parallèles reliés entre eux latéralement comme illustré sur la Figure 1, les rebords 6 pouvant dans ce cas s'accrocher sur les chevrons 3. On peut si on le souhaite enlever ou ajouter des plaques 14 suivant les caractéristiques de l'installation à effectuer, par exemple sa longueur, sa pente, etc. En tout cas, il faut conserver la plaque inférieure. Les eaux vont alors s'écouler par les échancrures 15 des plaques 14. Comme indiqué, chaque couloir se termine par une plaque 14 et l'eau s'écoulant de celle-ci sera dirigée dans le système de collecte et d'évacuation des eaux pluviales qui équipe généralement un toit. La présence des tétons 8 permet une répartition 25 de l'eau sur toute la largeur du substrat et donc une bonne irrigation des végétaux. On peut également noter que le dernier élément 2 à la base d'un couloir pourrait être coupé transversalement s'il s'avérait être trop long. 30 On peut réaliser des toitures végétalisées d'un poids compris entre 50 et 130 kg/cm2, avec à titre d'exemple des éléments 2 de dimensions de 950 mm de 2025 longueur x 530 mm de largeur et une hauteur de l'ordre de 100 mm. Les substrats doivent être le plus drainants possibles et on peut citer les formules suivantes A à D 5 pour ces substrats . Formule A : substrat de 10 cm d'épaisseur pour toiture végétalisée W - 25% écorces de pin maritime compostées 0/20 - 25% tourbe blonde fibreuse 5/40 - 50% perlite - Fertilisation : 2kg d'engrais organique 5/3,5/8 agrée agriculture biologique 15 - pH=5,5-6 - EC=0,8 ms/cm Formule B : substrat de 10 à 15 cm d'épaisseur pour toiture végétalisée - 30% fibrotourbe 5/30 - 20% fibre végétale 5/25 - 50% perlite - pH 6 Formule C : substrat de plus de 15 cm d'épaisseur pour toiture végétalisée 40% fibrotourbe 5/30 30% fibre végétale 5/25 30% perlite 2 kg d'engrais organique 5/3,5/8 agrée agriculture biologique pH 6 Formule D : substrat de plus de 15 cm d'épaisseur pour toiture végétalisée 40% fibre blonde baltique 5/90 20% fibrotourbe 5/30 20% fibre végétale 5/25 20% perlite 2 kg d'engrais organique 5/3,5/8 agrée agriculture biologique pH 6 Les végétaux qui peuvent être plantés sont à titres d'exemples, les sedums, les semperivirums, les vivaces, les graminées, les fougères, les mousses, avantageusement des variétés résistantes aux embruns, à la sécheresse et aux fortes gelées. En dehors de ses résultats esthétiques et écologiques, une toiture végétalisée selon l'invention permet la régulation des eaux de pluie et améliore la protection aussi bien thermique que phonique du bâtiment. Il est bien entendu que le mode de réalisation qui a été décrit ci-dessus a été donné à titre indicatif et non limitatif et que des modifications peuvent être apportées sans que l'on s'écarte pour autant du cadre de la présente invention. C'est ainsi notamment que : - les éléments modulaires 2 et les plaques 14 pourraient être réalisés en un matériau métallique ; - le montage des éléments modulaires 2 sur une structure existante s'effectue par tout moyen ; - les éléments modulaires 2 peuvent venir se placer sur une toiture existante ou une structure plane existante, auquel cas les rebords 6 d'éléments adjacents 2 sont imbriqués entre eux et peuvent au besoin être solidarisés par tout moyen, tels que vis, etc.10 REVENDICATIONS1 - Ensemble (1) destiné à réaliser ou réalisant une surface végétalisée sur une structure telle que toiture, charpente, terrasse, mur, paroi inclinée de tout édifice ou construction fixe ou mobile, tel qu'immeuble, maison, chalet, cabane, bungalow, pergola, mobile home, ledit ensemble (1) étant constitué par des éléments modulaires (2) de réception d'un substrat et de végétaux poussant sur ce substrat, lesdits éléments modulaires (2) étant aptes à être disposés ou disposés sur ladite structure suivant au moins un couloir orienté de haut en bas, des moyens étant prévus pour l'évacuation de l'eau vers le bas dudit ensemble (1), caractérisé par le fait que les éléments modulaires (2) sont chacun constitués par un fond (4) auquel se raccordent deux parois latérales (5) opposées l'une à l'autre, ledit fond (4) et lesdites parois latérales (5) recevant ledit substrat et les végétaux poussant sur celui-ci, avec des moyens de liaison des éléments modulaires (2) mis bout à bout par leurs côtés ouverts afin de constituer un couloir dans lequel l'eau peut s'écouler de haut en bas pour le drainage ; et qu'au moins une plaque (14) de maintien/retenue du substrat est apte à venir s'insérer au minimum dans l'élément modulaire inférieur (2) d'un couloir, au moins une ouverture et/ou échancrure (15) étant pratiquée à la partie inférieure de chaque plaque (14) afin de permettre le drainage. 2 - Ensemble (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le fond (4) de chaque élément modulaire (2) présente intérieurement des tétons (8) répartis sur celui-ci pour constituer des obstacles ralentissant l'écoulement de l'eau et homogénéisant cet écoulement sur toute la largeur de l'élément modulaire (2),lesdits tétons (8) participant avantageusement à la rigidité de ce dernier. 3 - Ensemble (1) selon l'une des revendications 1 à et 2, caractérisé par le fait que les parois latérales (5) d'un élément modulaire (2) comportent des rainures (9) permettant l'insertion des plaques de maintien/retenue (14) par les deux bordures latérales opposées de celles-ci. 4 - Ensemble (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'un élément modulaire (2) est apte à recevoir une plaque de maintien/retenue (14) à ou au voisinage de chacun de ses côtés ouverts et le cas échéant au moins une plaque de maintien/retenue (14) entre ces deux plaques (14) d'extrémité. 5 - Ensemble (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les parois latérales (5) d'un élément modulaire (2) comportent des moyens de rigidification ou renfort de type nervures internes et/ou externes. 6 - Ensemble (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les parois latérales (5) sont chacune repliées vers l'extérieur le long de leurs bordures opposées au fond (4) afin de former des rebords (6) parallèles au fond (4), lesdites parois latérales (5) et lesdits rebords (6) étant par ailleurs formés pour permettre un emboîtement dit « en queue de billard » d'un élément modulaire (2) sur un élément (2) adjacent dans le couloir, avec superposition des fonds (4) et des parois latérales (5) des deux éléments (2) voisins dans les régions d'emboîtement. 7 - Ensemble (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les éléments modulaires (2) comportent des moyens permettant leur liaison aux éléments (2) adjacents d'un couloir voisin. 8 - Ensemble (1) selon les revendications 6 et 7 prises simultanément, caractérisé par le fait que les rebords (6) d'un élément modulaire (2) sont repliés vers le fond (4) le long de leurs bordures libres afin de former des retours (7) vers le fond (4), constituant des moyens d'accrochage réciproque avec l'élément modulaire (2) adjacent par recouvrement des rebords (6) des deux éléments modulaires (2) adjacents, celui destiné à venir se placer sur l'autre étant de plus grande largeur, lesdits rebords (6) étant également susceptibles de venir en appui sur un chevron (3) de charpente d'un toit par exemple d'une maison ou d'une pergola, l'ensemble (1) formant alors la toiture proprement dite. 9 - Ensemble (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les éléments modulaires (2) ont reçu un substrat drainant et le cas échéant les végétaux, ledit substrat drainant comportant avantageusement au moins un composant minéral choisi notamment parmi la perlite, la vermiculite, la pouzzolane et la pierre ponce et au moins un composant organique choisi notamment parmi les écorces de pin, par exemple les écorces de pin maritime, l'écorce de coco, la sphaigne, les écorces compostées comme les écorces de pin maritime compostées, la tourbe blonde fibreuse, la fibrotourbe, les fibres végétales, la fibre blonde baltique. 10 - Ensemble (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'un élément modulaire (2) est réalisé par moulage d'une matière plastique rigide telle que le polypropylène, ledit élément (2) étant susceptible d'être découpé à l'aide d'un outil de coupe pour constituer le dernier élément raccourci d'un couloir si cet élément est trop long par rapport au plan devant être revêtu par la surface végétalisée. 11 - Ensemble (1) selon l'une des revendications 1 à 10, destiné à réaliser ou réalisant un mur végétalisé, caractérisé par le fait que des grilles, par exemple, des grilles métalliques galvanisées, sont prévues pour être placées sur le substrat dans chaque élément modulaire disposé verticalement ou sensiblement verticalement.