Brevet FR3022270A1 — publié le 20151218

Support de couverture pour bâtiment formant une voûte avec toiture végétalisée. La présente invention concerne un support de couverture de bâtiment formant une voûte avec toiture végétalisée pour constructions habitables ou pour tout autre 5 usage tout en répondant avantageusement aux normes actuelles sur les plans thermique et phonique. La solution proposée par la présente demande permet d'atteindre les normes thermiques et phoniques en vigueur avec les propriétés et la combinaison originale des éléments du support de couverture additionnés d'un apport minimum d'une 10 énergie produite par tout moyen approprié tels qu'un convecteur électrique ou un poêle à bois. Les constructions pour l'habitat doivent répondre à de nombreuses normes et notamment à des normes d'isolation thermique de plus en plus élevées qui ont 15 pour corollaire d'augmenter le coût de la construction. Actuellement, sont proposées des maisons individuelles ou des constructions plus importantes avec une couverture végétalisée, telle qu'exposée selon le brevet français DEMGUILHEM Stéphane N° 2 981 538 qui relate un support de 20 développement de culture pour toiture végétalisée. Ledit brevet antérieur propose comme support de culture une première nappe de base en fibre de verre végétale, puis des tubes d'irrigation maintenus au moyen d'une deuxième nappe qui diffuse également l'eau issue desdits tubes ; lesquelles nappes sont cardées par aiguilletage entre les tubes d'irrigation. 25 Egalement, le brevet FR. PRESTA SER 2 976 603 décrit une toiture végétalisée destinée à être disposée sur une structure porteuse et commune, comprenant une feuille drainante comportant une feuille de base et des reliefs qui composent des vides formant des alvéoles pour un drainage de l'eau de pluie et servant 30 également de réservoir pour alimenter les racines de S végétaux ; à cela s'ajoute une nappe souple possédant des micro perforations, laquelle nappe souple couvre la feuille drainante et les alvéoles de ladite feuille drainante. Les deux brevets antérieurs décrivent des toitures végétalisées composées respectivement d'un ensemble multi couches comprenant une nappe de base d'étanchéité et des nappes complémentaires, sur lesquelles sont placés des substrats pour recevoir de la végétation. Ces deux brevets antérieurs prévoient un apport en eau pour la végétation, selon les cas, au moyen de conduites ou d'alvéoles de drainage. Un des inconvénients des supports multi-couches décrits dans les deux brevets antérieurs ci-dessus réside en ce qu'ils nécessitent beaucoup de temps pour la mise en oeuvre entraînant par conséquent des coûts élevés. En outre, lesdits support multi-couches sont difficilement compatibles techniquement avec des pentes de fort pourcentage. La présente invention a pour but de palier aux inconvénients susmentionnés en ce qu'elle permet de proposer un habitat individuel ou un bâtiment pour tout autre utilisation, très performant en terme de confort thermique et possédant des propriétés d'autorégulation de la température intérieure du bâtiment par rapport aux variations des températures extérieures du bâtiment et aux températures extrêmes des étés et hivers. En outre, le support de couverture offre les possibilités d'un aménagement intérieur personnalisable et d'une insertion paysagère et environnementale performante. De plus le support de couverture pour bâtiment permet d'optimiser le coût de la construction tout en garantissant un comportement optimal du bâti sur le plan de la 25 résistance mécanique en cas de séisme ou de tempête. La présente invention comprend un support de couverture pour bâtiment formant une voûte avec toiture végétalisée, comparable à la configuration d'un tunnel, caractérisée en ce que le support de couverture est composé d'une première 30 structure métallique formant une voûte sur laquelle est coulée une dalle en béton armé fixée au moyen d'épingles métalliques, et ladite dalle en béton armé est recouverte de panneaux de copeaux de bois constituant un isolant thermique et ces panneaux de copeaux de bois formant une couche uniforme sont recouverts d'un feutre anti-poinçonnement pour niveler les irrégularités, puis sur le feutre est positionnée une géo membrane pour assurer l'étanchéité aux éléments situés au dessous et sur cette géo membrane est répartie une couche de terre végétale pour ensemencer un gazon ou tous autres végétaux. La structure métallique une fois montée est autoportante et configure transversalement un arc de voûte dit proche d'une anse de panier, laquelle structure métallique présente une surface ondulée et est composée d'une multitude de panneaux métalliques qui s'assemblent I par leurs pourtours en se chevauchant et au moyen de vis et écrous. Les panneaux métalliques comportent des courbures appropriées qui évoluent selon leurs positionnements sur la hauteur de la voûte. La surface ondulée de la structure métallique présente des ondulations orientées dans le sens transversal au support de couverture, autrement dit dans le sens transversal à la construction: Avantageusement, la structure métallique sert de parement intérieur au bâtiment et également de fond de coffrage collaborant pour le coulage de la dalle en béton armé d'une épaisseur de vingt cinq centimètres. La dalle en béton armé est fixée et stabilisée sur la structure métallique au moyen d'épingles métalliques positionnées dans les fonds des ondulations de ladite structure métallique. Ainsi la structure métallique et la dalle en béton armé collaborent ensemble formant une voûte autoporteuse pour l'unité du support de couverture, sur laquelle dalle en béton armé sont disposés les panneaux de copeaux de bois, par tout 25 moyen approprié. La matière pour fabriquer les panneaux de copeaux de bois concerne des copeaux de bois à fibres longues et concassés 1 à 50 millimètres. Les panneaux de copeaux de bois ont respectivement la forme d'un parallélépipède rectangle comportant sur un des deux chants latéraux une 30 découpe en retrait en queue d'aronde et sur l'autre chant latéral opposé une deuxième découpe en queue d'aronde en saillie pour établir une liaison entre panneaux en vis-à-vis par leurs chants latéraux. Les panneaux de copeaux de bois sont réalisés selon un procédé comme suit : - des copeaux de bois amoncelés en vrac sont acheminés par tapis roulant dans des moules ayant la forme d'un parallélépipède rectangle, lesquels moules ont une face supérieure ouverte et des chants latéraux formant respectivement une 5 queue d'aronde en retrait ou formant une protubérance; - les copeaux de bois, au cours de leurs acheminements, sont arrosés avec un fluide composé d'un fongicide à la chaux, permettant un traitement contre les moisissures et d'établir un lien entre les copeaux pour composer un panneau de copeaux de bois ; 10 - A l'aide d'un tapis roulant les copeaux de bois sont déversés simplement, dans les moules et se répartissent par gravité dans chacun d'eux de manière à occuper le volume intérieur desdits moules ; - puis au moyen d'un autre tapis roulant, les moules sont conduits sur une plate forme vibrante, permettant de niveler durant une quinzaine de secondes la surface 15 des panneaux de copeaux de bois; - suit une opération de séchage naturel sous abris ventilé ou par séchage forcé au moyen d'une ventilation et lors de cette opération de séchage, le fluide solidarise les copeaux de bois contenus dans les moules sous forme de panneaux de copeaux de bois et ledit séchage crée également une multiplicité des petites 20 cavités réparties dans le volume de chaque panneau de copeaux de bois. Avec ce procédé de fabrication et lors du séchage de S panneaux de copeaux de bois, se forment une multiplicité de petites cavités internes et irrégulières entre les copeaux de bois et sur toute la hauteur des panneaux de copeaux de bois, 25 permettant d'augmenter les performances techniques sur le plan thermique, tout en conservant une certaine légèreté et flexibilité. En outre, ces panneaux de copeaux de bois pour l'isolation thermique offre l'avantage d'être très peu compressibles et sont très légers (300Kg/m3). Les panneaux de copeaux de bois ont une épaisseur pouvant varier entre cinquante et soixante centimètres. 30 La dalle en béton armé assure la reprise des charges climatiques et des charges représentées principalement par le poids de la couche d'isolation thermique et de la terre végétale se situant sur le bâtiment. La charge du support de couverture du bâtiment composée de la structure métallique et de la dalle en béton armé repose sur une semelle filante en béton armé qui permet de ceinturer l'ouvrage dans sa périphérie, et ladite semelle filante supporte également des murs latéraux en matériau connu sous le nom de « SIPOREX » e, pour fermer partiellement la voûte aux deux extrémités latérales du bâtiment. Les murs latéraux situés aux deux extrémités du bâtiment servent également de coffrage aux extrémités latérales de la dalle en béton armé et interrompent la structure métallique permettant d'éliminer tout pont thermique de ladite structure métallique avec l'extérieur. La couche uniforme des panneaux de copeaux de bois est recouverte d'un feutre anti-poinçonnage, puis une géo membrane d'une épaisseur de 15/10 en PVC est positionnée sur le feutre anti-poinçonnage pour l'étanchéité, qui permet d'isoler les panneaux de copeaux de bois des eaux interstitielles. Pour une couverture végétalisée de la voûte, une couche de terre végétale amendée avec des copeaux de bois est répartie sur la géo membrane sur une hauteur de quarante centimètres environ et de part et d'autre des côtés longitudinaux du bâtiment et jusqu'à mi-hauteur, des apports de terre sont effectués de manière à occulter les pans de voûte les plus pentus et à former des rampes pour accéder à pied sur la voûte dudit bâtiment. La couche de terre végétale et les rampes d'accès étant ensemencées avec un gazon ou petits végétaux. Ainsi la construction s'intègre complètement dans la nature et la lumière extérieure pénètre par le biais des faces latérales de la construction. Selon une réalisation préférentielle de l'invention et pour conserver une bonne intégration au milieu naturel, la couverture du bâtiment est réalisée avec des matériaux tels que du chaume ou des bardeaux de bois. La description ci-après divulgue en relation avec les dessins annexés aux présentes d'autres détails relatifs à la présente invention. La figure 1 représente une coupe transversale du support de couverture pour bâtiment formant une voûte avec toiture végétalisée. La figure 2 représente une partie du support de couverture en coupe éclatée et transversale, mettant en évidence la structure métallique pouvant assumer le parement intérieur. La figure 3 représente à une autre échelle, une vue de détails des éléments superposés composant le support de couverture, sans la couche de terre végétale. La figure 4 représente à une plus grande échelle, deux panneaux de copeaux de bois assemblés par leurs côtés latéraux. La figure 5 représente une configuration de l'assemblage des panneaux de copeaux de bois couvrant partiellement la dalle en béton armé. La figure 6 représente partiellement l'assemblage de deux panneaux de la structure métallique. Les figures 1 à 5 représentent un support de couverture de bâtiment formant une voûte avec toiture végétalisée pour constructions habitables ou pour tout autre usage, comprenant une structure métallique 1 formant une voûte du type anse à panier et composée de panneaux métalliques 2, sur laquelle structure métallique 1 est coulée une dalle en béton armé 3 formant une voûte, laquelle dalle en béton armée est recouverte d'un isolant thermique composé de panneaux de copeaux de bois 4, puis cet isolant thermique est recouvert d'un feutre 5 anti-poinçonnement pour niveler les irrégularités, puis sur le feutre 5 anti-poinçonnement est positionnée une géo membrane 6 pour assurer une étanchéité et enfin sur cette géo membrane 6 est répartie une couche de terre végétale pour ensemencer un gazon. Les panneaux métalliques 2 ont une surface composée d'ondulations parallèles, lesquels panneaux métalliques 2 sont assemblés par leurs pourtours en se chevauchant sur une largeur d'une ondulation parallèle et sont immobilisés au moyen de vis 8 et écrous. La dalle en béton armé 3 est coulée sur la structure métallique 1 et est ancrée avec des épingles métalliques sur les fonds des ondulations parallèles, laquelle dalle en béton armé comporte une épaisseur de vingt cinq centimètres. Sur la dalle en béton armé 3 sont positionnés les panneaux de copeaux de bois 4 formant respectivement un parallélépipède rectangle dont les deux chants latéraux possèdent des queues d'aronde 10 et 11. Sur l'un des chants latéraux, la queue d'aronde 10 est en saillie et sur l'autre chant latérall situé à l'opposé la queue d'aronde 11 est en retrait, autrement dit la queue d'aronde 11 forme une découpe intérieure de manière à recevoir la queue d'aronde 10 du panneau de copeaux de bois placé en vis-à-vis. Les panneaux de copeaux de bois 4 sont positionnés dans le sens transversal sur la dalle en béton armé 3 de la construction, formant des rangées transversales et accolées entre-elles par leurs côtés longitudinaux. Tous les panneaux de copeaux de bois 4 composant une rangée sont reliés l'un à la suite de l'autre donnant une rangée monolithique qui stabilise tous les panneaux de copeaux de bois situés sur une rangée et plus particulièrement ceux situés sur les surfaces les plus pentues de la voûte. Puis le feutre anti-poinçonnement 5 et également hydrophobe, est positionné sur les panneaux de copeaux de bois 4, pour neutraliser les aspérités de ces derniers ; ensuite une géo membrane 6 est superposée au feutre anti-poinçonnement 5 pour assurer une étanchéité aux panneaux de copeaux de bois 4 des écoulements des eaux interstitielles. La géo membrane 6, en partie supérieure de la voûte du bâtiment, est recouverte d'une couche de terre végétale 12 et sur les côtés longitudinaux dudit bâtiment des apports de terre végétale sont amoncelés sur une hauteur adéquate pour composer de part et d'autre des rampes 13 permettant des accès pour l'entretien de la végétation en couverture et également cacher le S pans les plus pentus de la voûte. Cette couverture végétale absorbe également de manière naturelle les variations climatiques. Comme représenté en figure 1, les chants inférieurs et horizontaux de la structure métallique 1 et de la dalle en béton armé 3 reposent sur des semelles filantes 14 en béton armé et les murs 15 de séparations intérieures du bâtiment reposent sur des semelles filante 16. REVENDICATIONS1) Support de couverture pour bâtiment formant une voûte avec toiture végétalisée, caractérisé en ce que le support de couverture est composé d'une première structure métallique (1) formant une voûte qui est autoportante et est composée d'une multitude de panneaux métalliques (2), laquelle structure métallique (1) présente une surface ondulée et sur laquelle structure métallique (1) est coulée une dalle en béton armé (3) fixée au moyen d'épingles métalliques, et ladite dalle en béton armé (3) est recouverte de panneaux de copeaux de bois (4) ayant respectivement la forme d'un parallélépipède rectangle, lesquels panneaux de copeaux de bois (4) comportent sur les chants latéraux des découpes en queues d'aronde, en ce que les panneaux de copeaux de bois (4) renferment une multiplicité de cavités et lesdits panneaux de copeaux de bois forment une couche uniforme qui est recouverte d'un feutre anti-poinçonnement (5) pour niveler les irrégularités, puis sur le feutre anti-poinçonnement (5) est positionnée une géo membrane (6) pour assurer l'étanchéité et sur cette géo membrane (6) est répartie une couche de terre végétale (12) d'une épaisseur de quarante centimètres. 2) Support de couverture pour bâtiment selon la revendication 1, caractérisé en ce 20 que les panneaux métalliques (2) ont des courbes évolutives selon leurs positionnements sur la hauteur de la voûte. 3) Support de couverture pour bâtiment selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure métallique (1) présente les ondulations orientées dans le sens 25 transversal au support de couverture, autrement dit dans le sens transversal à la construction. 4) Support de couverture pour bâtiment selon la revendication 1, caractérisé en ce que les épingles métalliques sont positionnées dans les fonds des ondulations 30 parallèles de la structure métallique (1) pour fixer et stabiliser la dalle en béton armé (3). 5) Support de couverture pour bâtiment selon la revendication 1, caractérisé en ce que les panneaux de copeaux de bois (4) comportent respectivement sur un de leurs chants latéraux une découpe en queue d'aronde en retrait et sur l'autre chant latéral opposé une deuxième découpe en queue d'arbnde en saillie pour établir une liaison entre panneaux en vis-à-vis. 6) Support de couverture pour bâtiment selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que les panneaux de copeaux de bois (4) sont fabriqués avec des copeaux de bois à fibres longues et concassées de 1 à 50 millimètres. 7) Support de couverture pour bâtiment selon les revendications 1 ou 5, caractérisé en ce que les panneaux de copeaux de bois (4) sont positionnés dans le sens transversal sur la dalle en béton armé (3) de la constretion, formant des rangées transversales et accolées entre-elles par leurs côtés longitudinaux. 8) Support de couverture pour bâtiment selon l'une quelconque des revendications 1, 5, ou 7, caractérisé en ce que tous les panneaux de copeaux de bois (4) composant une rangée dans le sens transversal, sont reliés l'un à la suite de l'autre donnant une rangée monolithique stabilisant tous les panneaux de copeaux de bois situés sur une rangée et ceux situés sur les surfaces les plus pentues de la voûte. 9) Support de couverture pour bâtiment selon l'une quelconque des revendications 1, 5, 7 ou 8, caractérisé en ce que les panneaux de copeaux de bois ont une épaisseur pouvant varier entre cinquante et soixante centimètres. 10) Procédé de réalisation des panneaux de copeaux, de bois pour le support de couverture pour bâtiment selon l'une quelconque des revendications 1,5,6,7,8 et 9, caractérisé en ce que le procédé se déroule comme suit : - des copeaux de bois amoncelés en vrac sont acheminés par tapis roulant dans des moules ayant la forme d'un parallélépipède rectangle et ayant une face supérieure ouverte et des chants latéraux formant respectivement une queue d'aronde en retrait ou formant une protubérance ;- les copeaux de bois, au cours de leurs acheminements, sont arrosés avec un fluide composé d'un fongicide à la chaux, permettant d'établir un lien entre les copeaux de bois pour composer un panneau de copeaux de bois (4); - Après arrosage, les copeaux de bois sont déversés simplement, dans les moules 5 et se répartissent par gravité dans chacun d'eux de manière à occuper le volume intérieur desdits moules ; - puis les moules sont conduits sur une plate forme vibrante, permettant de niveler durant une quinzaine de secondes la surface des panneaux ; - suit une opération de séchage forcé au moyen d'une ventilation permettant, lors 10 de cette opération de séchage, une solidarisation des copeaux de bois contenus dans les moules sous forme de panneaux de copeaux de bois et crée également une multiplicité de petites cavités réparties dans chaque panneau de copeaux de bois. 15 20 25 30