Brevet FR3021185A1 — publié le 20151127

DISPOSITIF BRISE-VENT AMÉLIORÉ POUR BÂTIMENT D'ÉLEVAGE La présente invention concerne le domaine des 5 brise-vents, et porte plus particulièrement sur un brise-vent amélioré pour bâtiment d'élevage. On sait maintenant que la qualité de l'ambiance dans un bâtiment d'élevage a une incidence directe sur la santé des animaux et donc sur leur productivité. 10 Une bonne ambiance suppose d'éviter les courants d'air de vitesse trop élevée, tout en assurant un débit d'air minimal pour garantir une ventilation suffisante et que les gaz et la vapeur d'eau issus de la respiration et de la transpiration des animaux soient évacués. 15 Si l'on prend l'exemple des ruminants, il est admis que les vitesses maximales de l'air entrant dans le bâtiment d'élevage devraient être d'environ 0,25 m/s pour les jeunes animaux et de 0,50 m/s pour les adultes. Cette protection contre les courants d'air est 20 réalisée par la pose d'un dispositif brise-vent dans les ouvertures ventilantes du bâtiment d'élevage. On connaît comme dispositif brise-vent l'utilisation de panneaux de bardage composés de planches de bois légèrement espacées les unes des autres. Le 25 panneau de bardage présente l'avantage d'une bonne résistance à l'empoussièrement et aux chocs. On connaît également l'utilisation de tôles métalliques perforées, autrement dit d'un dispositif brise-vent se présentant sous la forme d'une tôle dans laquelle a 30 été pratiquée en grand nombre de perçages couvrant une proportion plus ou moins grande de la surface de la tôle. La tôle métallique perforée présente l'avantage d'être très simple à poser. Cependant, ces dispositifs brise-vents en bois ou en métal ont une durabilité limitée, en particulier en raison du caractère putrescible du bois et de la mauvaise résistance à la rouille des tôles métalliques. D'autre part, une bonne luminosité à l'intérieur du bâtiment d'élevage participe à la bonne santé des animaux et donc également à leur productivité. Les dispositifs brise-vents en bois ou en métal décrits ci-dessus ne permettent pas d'obtenir une 10 luminosité suffisante. Ainsi, actuellement, la luminosité est assurée par d'autres moyens que les dispositifs brise-vents, par exemple par des dispositifs d'éclairage ou par le fait de laisser des ouvertures non munies de dispositifs brise- 15 vents. La Demanderesse s'est aperçue que de telles solutions ne permettent pas d'assurer une luminosité satisfaisante, sauf à sacrifier à la fonction brise-vent ou à consentir à un coût supplémentaire pour les dispositifs 20 d'éclairage. La Demanderesse a donc cherché à résoudre le problème consistant à obtenir une luminosité suffisante à l'intérieur du bâtiment d'élevage tout en empêchant les courants d'air et en ventilant de manière appropriée le 25 bâtiment. La présente invention a pour objet un dispositif brise-vent pour bâtiment d'élevage, formé par une plaque comportant des ouvertures de ventilation, caractérisé par le fait que la plaque est en matière laissant passer la 30 lumière. Ainsi, le dispositif brise-vent selon la présente invention assure à la fois la fonction classique de brise-vent et la fonction d'éclairage de l'intérieur du bâtiment par la lumière naturelle. On peut ainsi mentionner une luminosité inférieure à 15 % pour les brise-vents en bois et inférieure à 20 % pour les brise-vents en tôle, tandis que le dispositif brise-vent selon la présente invention a 5 une luminosité d'environ 64 %. Avantageusement, la plaque est en matière plastique, telle que le polychlorure de vinyle, de préférence en matière plastique bi-orientée. L'utilisation de matière plastique, en 10 particulier d'un polychlorure de vinyle bi-orienté, permet d'obtenir un dispositif brise-vent d'une excellente durabilité, du fait de ses propriétés de résistance mécanique, de son imputrescibilité, de sa résistance élevée à la corrosion, à l'ammoniaque, à l'empoussièrement et au 15 choc (par exemple dû aux projections des pailleuses). La plaque peut être en matière ayant un coefficient de transmission lumineuse compris entre 25 % et 90 %, notamment ayant un coefficient de transmission lumineuse de 58 %. 20 La plaque peut être en matière translucide ou être en matière transparente. De préférence, les dimensions des ouvertures de ventilation sont telles que l'efficacité du brise-vent est comprise entre 50 % et 99 %. 25 Selon des caractéristiques particulières facultatives de la présente invention : - de chaque côté de la plaque, la somme des aires de section transversale des ouvertures de ventilation représente entre 1 % et 50 % de l'aire de surface de 30 chaque côté de la plaque, et, de préférence, représente 8 % ; et/ou - l'aire de section transversale des ouvertures de ventilation est supérieure ou égale à 0,196 mm2 (correspond à un diamètre de 0,5 mm dans le cas d'ouvertures circulaires) ; et/ou - l'aire de section transversale des ouvertures de ventilation est inférieure ou égale à 314 mm2 (correspond à un diamètre de 20 mm) ; et/ou - les ouvertures de ventilation ont, de préférence, une aire de section transversale d'environ 19,62 mm2 (correspond à un diamètre de 5 mm) ; et/ou - la distance entre l'axe d'une ouverture de ventilation et l'axe de toute ouverture de ventilation immédiatement voisine est comprise entre 5 mm et 50 mm, et est, de préférence, de 13 mm. Avantageusement, les ouvertures de ventilation sont uniformément réparties, de préférence en quinconce, 15 sur la plaque ou une région de la plaque. La plaque peut être une plaque ondulée comprenant au moins deux ondes avec une région plane formée entre deux ondes successives, les ouvertures de ventilation se situant dans les régions planes. 20 On souligne ici que les ouvertures de ventilation peuvent être de forme quelconque. Par exemple, elles pourraient ainsi être oblongues. Pour mieux illustrer l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre illustratif 25 et non limitatif, un mode de réalisation particulier avec référence au dessin annexé. Sur ce dessin : - la Figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif 30 brise-vent selon un mode de réalisation particulier de la présente invention ; et - la Figure 2 est une vue en plan du dispositif brise-vent de la Figure 1. Si l'on se réfère aux Figures 1 et 2, on peut 5 voir qu'un dispositif brise-vent 1 selon un mode de réalisation particulier de la présente invention est formé par une plaque ondulée 2 destinée à être posée en travers d'une ouverture ventilante d'un bâtiment d'élevage, à la verticale ou inclinée à 20°. En général, plusieurs plaques 10 2 sont posées de façon à former le long-pan du bâtiment. La plaque 2 est réalisée en polychlorure de vinyle translucide et bi-orienté conformément au procédé de fabrication décrit dans le brevet européen EP 0 352 840. La plaque 2 présente cinq ondes 3, une région 15 plane 4 étant formée entre deux ondes 3 successives. Les sommets des ondes 3 appartiennent tous à un même premier plan tandis que les régions planes 4 appartiennent toutes à un même second plan, la distance entre les premier et second plans, dans la direction perpendiculaire au plan 20 moyen de la plaque 2, étant de 5 mm à 70 mm. Dans chacune des régions planes 4 sont ménagées des ouvertures 5 de ventilation dimensionnées et réparties pour, ensemble, obtenir un dispositif brise-vent 1 ayant une efficacité et un coefficient multiplicateur définis au 25 préalable, par exemple en fonction de l'exposition au vent du bâtiment, de la distance des animaux vis-à-vis du dispositif brise-vent, selon que les animaux à protéger sont jeunes ou adultes, du type d'animaux, etc. L'efficacité E du dispositif brise-vent est le 30 coefficient de réduction de la vitesse du vent, autrement dit sa capacité à réduire la vitesse de l'air, et se calcule avec la formule suivante : E_ 6 1 - vitgslg rélidu gll 192 g55g Mitia /g Expérimentalement, l'efficacité E est mesurée par un essai consistant à placer un échantillon du brise-vent dans une veine d'air instrumentée, en forme de conduit, l'échantillon étant placé à la sortie d'un caisson amont, devant l'entrée d'un caisson aval, de sorte qu'une partie de l'air traverse le produit et l'autre partie s'échappe dans l'intervalle pratiqué entre les caissons. L'appareillage est le suivant : - tronçon amont de section carrée de 560 mm x 560 mm de longueur 500 mm ; - tronçon aval de section carrée de 560 mm x 560 mm de longueur 1000 mm ; - tronçon aval distant du tronçon amont de 115 mm ± 2,5 mm ; - les vitesses d'air initiale et résiduelle sont mesurées par un tube de Pitot dont la prise de pression d'arrêt se situe dans la section de sortie du tronçon aval et relié à un manomètre différentiel de précision égale à 1 % un dispositif de mesure de température est placé dans l'écoulement ; - le tronçon amont est relié à une soufflerie permettant d'appliquer une vitesse d'air initiale de 9 m/s ± 0,5 m/s à 45 m/s ± 0,5 m/s ; et - l'échantillon de brise-vent est fixé sur un cadre support lui-même fixé à l'entrée du tronçon aval. Le mode opératoire est le suivant, l'échantillon 30 étant conditionné pendant 24 h à 20°C ± 2°C et 65% HR ± 5% HR et l'essai étant réalisé à une température entre 10°C et 30°C : mise en marche de la soufflerie jusqu'à stabilisation à 9 m/s (pas de variation de plus de 0,5 m/s pendant 1 min) ; mesure de la valeur de la vitesse initiale pendant 1 min à 1 chiffre après la virgule ; - montage de l'échantillon de brise-vent, à plat et sans déformation de celui-ci, sur le cadre support, puis fixation du cadre support dans la veine aval ; mesure de la valeur de la vitesse résiduelle pendant 1 min à 1 chiffre après la virgule ; - répétition des étapes ci-dessus pour la vitesse de 45 m/s et pour d'autres vitesses si nécessaire. En général, on souhaite un dispositif brise-vent ayant une efficacité de 0,80 à 0,90 (80 % à 90 %) pour de jeunes animaux en site exposé et de 0,75 ou moins pour des animaux adultes. Pour un dispositif brise-vent ayant une efficacité de 0,80, si le vent souffle à 10 m/s l'extérieur, sa vitesse passera à 2 m/s à l'intérieur (à une distance d'environ 1 m du dispositif brise-vent). Le coefficient multiplicateur CM du dispositif brise-vent est le coefficient par lequel on multiplie la surface de l'entrée d'air libre (i.e. non obstruée) calculée d'après des recommandations animal par animal, pour obtenir la surface d'une entrée d'air qui est obstruée par le dispositif brise-vent mais qui permet une ventilation suffisante des animaux, à savoir un débit d'air identique à celui qui transiterait normalement au travers de l'entrée d'air libre. Par exemple, pour des vaches laitières la recommandation pour l'entrée d'air est de 0,15 m2 par animal ; si l'on souhaite installer un dispositif brise-vent dans une ouverture libre existante de 50 m2 (notamment dans le long-pan) d'un bâtiment hébergeant 50 vaches laitières, alors le coefficient multiplicateur CM du dispositif brise-vent doit au maximum être de 6,66 (= 50 m2/(50 x 0,15m2)). Le coefficient multiplicateur se calcule à l'aide de la formule suivante : Cid=0,6-fi7 où K est le facteur de perte de charge, ramené aux conditions normales de température et de pression : 2np = PV2 où AP est la différence de pression (en Pa) entre les zones amont et aval du brise-vent, p est la masse volumique de l'air (1,28 kg/m3 dans les conditions normales de température et de pression) et V est la vitesse de l'air (en m/s). Expérimentalement, le coefficient multiplicateur 15 CM est mesuré par un essai consistant à mesurer la différence de pression entre les deux zones amont et aval d'un échantillon de brise-vent placé dans un flux d'air. L'appareillage est le suivant : - un système permettant d'appliquer et de mesurer un flux 20 d'air passant au travers de l'échantillon à des vitesses variant de 0,2 m/s à 1,3 m/s avec une précision de 0,03 m/s ; - un système de mesure des pertes de charge entre les zones amont et aval de l'échantillon ; 25 - un système de maintien de l'échantillon ; et - un dispositif de mesure de la vitesse ayant une fréquence d'échantillonnage minimale de 0,1 Hz. Le mode opératoire est le suivant : - fixation de l'échantillon sur le système de maintien, 30 sans déformation de l'échantillon ; - mise en marche de la soufflerie jusqu'à stabilisation à 0,2 m/s (pas de variation de plus de 0,5 m/s pendant 1 min) ; - mesure de la différence de pression entre les zones amont et aval, la valeur exprimée étant la moyenne des mesures relevées sur 1 min ; - répétition des deux étapes précédentes pour les vitesses suivantes : 0,3 m/s, 0,4 m/s, 0,5 m/s, 0,8 m/s, 1 m/s et 1,3 m/s, à ± 0,05 m/s ; et - calcul du coefficient multiplicateur pour chaque vitesse, puis calcul du coefficient multiplicateur CM du brise-vent, qui est la moyenne des coefficients pour chaque vitesse. Dans le mode de réalisation préféré de la 15 présente invention, les ouvertures 5 sont dimensionnées pour que l'efficacité E soit d'environ 85 % et que le coefficient multiplicateur CM soit d'environ 5,6. Ainsi, les dimensions et le nombre d'ouvertures 5 sont choisies pour que, pour chaque côté de la plaque 2, la 20 somme des aires de section transversale des ouvertures 5, mesurées dans le plan des régions planes 4, représente 8 % de la surface de la totalité de la plaque 2. Dans le cas d'une plaque 2 d'une longueur de 1,50 m, d'une largeur de 1,106 m et d'une épaisseur 25 comprise entre 0,9 mm et 1,2 mm, selon le mode de réalisation représenté, dans chaque région plane 4, les ouvertures 5 sont des trous cylindriques, obtenus par poinçonnage de la plaque 2, d'un diamètre de 5 mm et elles sont disposées en quinconce, en rangées alternées de douze 30 et de treize ouvertures 5, avec un entraxe de 13 mm entre chaque ouverture 5 d'une même rangée. Il y a soixante-six rangées de douze ouvertures 5 et soixante-six rangées de W treize ouvertures 5, pour un nombre total de 1650 ouvertures 5. Il est bien entendu que le mode de réalisation ci-dessus de la présente invention a été donné à titre indicatif et non limitatif et que des modifications pourront y être apportées sans que l'on s'écarte pour autant du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS1 - Dispositif brise-vent (1) pour bâtiment d'élevage, formé par une plaque (2) comportant des ouvertures de ventilation (5), caractérisé par le fait que la plaque (2) est en matière laissant passer la lumière. 2 Dispositif brise-vent (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la plaque (2) est en matière plastique, telle que le polychlorure de 10 vinyle, de préférence en matière plastique bi-orientée. 3 - Dispositif brise-vent (1) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la plaque (2) est en matière ayant un coefficient de transmission lumineuse compris entre 25 % et 90 %, 15 notamment ayant un coefficient de transmission lumineuse de 58 %. 4 Dispositif brise-vent (1) selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la plaque (2) est en matière translucide. 20 5 Dispositif brise-vent (1) selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la plaque (2) est en matière transparente. 6 - Dispositif brise-vent (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les 25 dimensions des ouvertures de ventilation (5) sont telles que l'efficacité du brise-vent (1) est comprise entre 50 % et 99 %. 7 - Dispositif brise-vent (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que, de 30 chaque côté de la plaque (2), la somme des aires de section transversale des ouvertures de ventilation (5) représente entre 1 % et 50 % de l'aire de surface de chaque côté de la plaque (2), et, de préférence, représente 8 %.8 - Dispositif brise-vent (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'aire de section transversale des ouvertures de ventilation (5) est supérieure ou égale à 0,196 mm2 et inférieure ou égale à 314 mm2, et est, de préférence, d'environ 19,62 mm2. 9 - Dispositif brise-vent (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la distance entre l'axe d'une ouverture de ventilation (5) et l'axe de toute ouverture de ventilation (5) immédiatement voisine est comprise entre 5 mm et 50 mm, et est, de préférence, de 13 mm. 10 - Dispositif brise-vent (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait les ouvertures de ventilation (5) sont uniformément réparties, de préférence en quinconce, sur la plaque (2) ou une région (4) de la plaque.