Brevet FR3037383A1 — publié le 20161216

DISPOSITIF DE DESENFUMAGE La présente invention concerne un dispositif de désenfumage destiné à équiper un bâtiment, en particulier le toit de ce bâtiment. Le domaine de l'invention est celui des ouvrants conçus pour l'évacuation des fumées hors des bâtiments. Dans ce domaine, il est connu différents dispositifs de désenfumage du type lanterneaux, ouvrants de voûte ou de verrière. En complément de l'évacuation des fumées, ces dispositifs sont généralement prévus pour l'aération et l'éclairement zénithal des bâtiments. FR 2 887 572 décrit un exemple de dispositif de désenfumage naturel, comprenant une costière, un ouvrant pivotant et un volet pare-vent. Ce dispositif fonctionne par tirage naturel à travers le canal d'évacuation délimité par la costière. Autrement dit, ce dispositif est dépourvu de tourelle ou caisson assujetti à un ventilateur pour l'extraction de l'air à travers le canal d'évacuation. L'ouvrant est mobile entre une position de fermeture dans laquelle le canal d'évacuation est obturé, et une position d'ouverture dans laquelle la fumée est évacuée par le canal d'évacuation. FR 2 963 036 décrit un exemple de dispositif de désenfumage mécanique, comprenant une costière, un cadre support coiffant la costière, et une tourelle d'extraction mécanique supportée par le cadre. La tourelle est équipée d'un ventilateur configuré pour un refoulement horizontal ou vertical de la fumée. Le dispositif est également équipé de moyens de commande pour l'ouverture du cadre en cas de dysfonctionnement de la tourelle mécanique, en particulier du ventilateur. En pratique, l'efficacité d'un dispositif de désenfumage dépend notamment de son coefficient aéraulique (Cv). Ce coefficient compris entre 0 et 1 tient compte des obstacles sur le trajet de l'air évacué à travers le dispositif, tels que les organes de commande, lamelles, traverses, ainsi que de l'effet des vents latéraux. Ce coefficient correspond au rapport entre le débit effectif et le débit théorique du dispositif. Ce coefficient peut être défini par la formule Cv = SUE / SGO, avec SUE la surface utile d'évacuation et SGO la surface géométrique d'ouverture. Généralement, le coefficient aéraulique des dispositifs connus est inférieur ou égal à 0,69. 3037383 2 Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de désenfumage amélioré. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de désenfumage, destiné à équiper 5 un bâtiment et comprenant : une costière délimitant un canal d'évacuation de fumée à travers un plafond du bâtiment, au moins un élément ouvrant mobile par rapport à la costière, et un système actionneur configuré pour déplacer l'élément ouvrant entre une position de fermeture et une position d'ouverture. Le dispositif de désenfumage est caractérisé en ce qu'il comprend également des organes déflecteurs positionnés au 10 niveau du plafond sur au moins deux bords internes opposés de la costière. Chacun des organes déflecteurs comporte une zone d'inflexion, une partie avant disposée dans le prolongement de la costière pour guider la fumée de la zone d'inflexion vers le canal d'évacuation, et une partie arrière disposée en retrait de la zone d'inflexion. 15 Ainsi, l'invention permet d'améliorer le coefficient aéraulique du dispositif de désenfumage. Plus précisément, en fonction de la configuration du dispositif, l'invention permet d'obtenir un coefficient aéraulique compris entre 0,7 et 0,85. Les organes déflecteurs augmentent l'efficacité avec laquelle le dispositif peut extraire l'air, en particulier la fumée, hors du bâtiment. Ces organes déflecteurs sont simples et pratiques 20 à installer dans le bâtiment, au niveau du plafond, sur les bords internes de la costière. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, prises isolément ou en combinaison : - Les organes déflecteurs sont souples. 25 - Les organes déflecteurs sont en toile. - Les bords internes comportent des organes déflecteurs sur les quatre côtés de la costière. - Les bords internes comportent des organes déflecteurs dans les quatre coins de la costière. 30 - La costière comporte une première paroi de section rectangulaire et une seconde paroi de section tronconique délimitant le canal d'évacuation. - Chacun des déflecteurs comporte une extrémité avant fixée à la costière et une extrémité arrière fixée au plafond du bâtiment. - Chacun des déflecteurs comporte une portion intermédiaire incluant la zone 35 d'inflexion, la partie avant et la partie arrière, cette portion intermédiaire présentant une forme bombée ou triangulaire. 3037383 3 - La portion intermédiaire présente une forme symétrique, notamment une forme en U ou en V. - Au moins certains des déflecteurs sont pourvus d'une masse disposée au creux de la zone d'inflexion. 5 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de désenfumage conforme à 10 l'invention, installé sur le toit d'un bâtiment ; - la figure 2 est une vue en perspective partielle du dispositif de désenfumage, montrant uniquement une costière et des organes déflecteurs ; - la figure 3 est une vue de dessus selon la flèche III à la figure 2; - la figure 4 est une section selon la ligne IV-IV à la figure 3; 15 - la figure 5 est une vue en perspective à plus grande échelle d'un coin du dispositif de désenfumage ; - la figure 6 est une vue en perspective analogue à la figure 5, montrant le coin sous un angle différent ; - les figures 7 à 9 sont des sections analogues à la figure 4, montrant des variantes 20 de réalisation du dispositif de désenfumage ; et - les figures 10 à 12 sont des vues analogues à la figure 3, montrant d'autres variantes de réalisation du dispositif de désenfumage. Sur les figures 1 à 6 est représenté un dispositif de désenfumage 10 conforme à 25 l'invention, installé sur le toit 2 d'un bâtiment 1. Le dispositif 10 est positionné dans une ouverture 3 traversante, qui débouche au niveau du toit 2 à l'extérieur du bâtiment 1 et au niveau d'un plafond 4 à l'intérieur du bâtiment 1. Le dispositif 10 est conçu pour l'évacuation de fumée F hors du bâtiment 1, ainsi que l'aération et l'éclairement zénithal du bâtiment 1. 30 Le dispositif 10 comprend une costière 20 disposée dans l'ouverture 3, deux ouvrants 30 montés pivotants par rapport à la costière 20, deux actionneurs 40 prévus pour faire pivoter les ouvrants 30, ainsi que deux traverses 48 et 50 se croisant au centre de la costière 20. On définit un axe central A20, perpendiculaire au plan du toit 2, au centre de la costière 20. 3037383 4 Sur l'exemple des figures 1 à 6, le dispositif 10 présente un profil rectangulaire, avec deux côtés longitudinaux 11, deux côtés transversaux 12 et quatre coins 13. En alternative, le dispositif 10 peut présenter un autre profil, notamment carré. 5 Les éléments constitutifs du dispositif 10 sont décrits plus en détail ci-après, à titre d'exemple de réalisation non limitatif. La costière 20 se présente comme un cadre parallélépipédique, installé de manière étanche dans l'ouverture 3 prévue à cet effet dans le toit 2, à travers le plafond 4. La costière 20 comporte différents bords 21, 22 et 23 positionnés dans le bâtiment 1, à 10 savoir deux bords longitudinaux 21 sur les côtés 11, deux bords transversaux 22 sur les côtés 12, et quatre bords d'angle 23 dans les coins 13. Les bords 21, 22 et 23 sont deux à deux opposés par rapport à l'axe central A20. La costière 20 délimite un canal d'évacuation 24 permettant à l'air et notamment la fumée F de circuler entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment 1. L'évacuation de fumée F à travers le canal 24 est représentée 15 schématiquement par une flèche aux figure 2 et 4. La costière 20 comporte plusieurs parois 25, 26 et 27 solidaires, qui s'étendent sur le pourtour du canal 24, tout autour de l'axe A20. Sur chaque côté de la costière 20, dans un demi-plan de section incluant l'axe A20, la paroi 25 est parallèle à l'axe A20, la paroi 26 est inclinée par rapport à l'axe A20, tandis que la paroi 27 est perpendiculaire à l'axe 20 A20. Les parois 25 et 26 sont positionnées dans l'ouverture 3. La paroi 27 présente une forme de collerette plane et est positionnée dans le bâtiment 1. Dans un plan de section incluant l'axe A20, la paroi 25 définit une section rectangulaire, tandis que la paroi 26 définit une section tronconique. Chaque ouvrant 30 comporte un cadre 32, des panneaux 34 et, des charnières 36. 25 Le cadre 32 est généralement en métal ou en plastique, tandis que les panneaux 34 sont généralement en verre ou en plastique. Le cadre 32 est articulé le long d'un côté longitudinal 11 par les charnières 36. Le cadre 32 comporte une barre centrale 38 supportant une première extrémité articulée d'un des actionneurs 40. En position fermée, les ouvrants 30 sont plaqués contre la costière 20, avec la traverse 50 positionnée entre 30 eux, de sorte que le canal 24 est obturé. En position ouverte, les ouvrants 30 sont relevés par rapport à la costière 20, de sorte que le canal 24 est dégagé, comme montré à la figure 1. Les actionneurs 40 commandent l'ouverture et la fermeture des ouvrants 30 pour sélectivement dégager ou obturer le canal d'évacuation 24. Les actionneurs 40 peuvent 35 être pilotés automatiquement ou manuellement. De préférence, les actionneurs 40 sont pilotés automatiquement vers la position d'ouverture des ouvrants 30 en cas de détection 3037383 5 de fumée dans le bâtiment 1. Egalement de préférence, les actionneurs 40 peuvent être des vérins hydrauliques ou pneumatiques. Sur l'exemple de la figure 1, chaque actionneur 40 comporte une tige articulée sur la barre 38 et un corps articulé sur la traverse 48. Lorsque la tige sort du corps, l'actionneur 40 déplace l'ouvrant 30 de la position de 5 fermeture à la position d'ouverture, et inversement lorsque la tige rentre dans le corps. La traverse 48 est une barre de support qui s'étend suivant la direction transversale du dispositif 10, entre les deux côtés 11. La traverse 48 supporte la seconde extrémité articulée de chaque actionneur 40, à proximité de chacun des côtés 11. La traverse 50 est une gouttière qui s'étend suivant la direction longitudinale du 10 dispositif 10, entre les deux côtés 12. La traverse 50 présente une forme concave du côté supérieur, pour l'écoulement des eaux par-dessus les côtés 12 de la costière 20. Dans le cadre de l'invention, le dispositif 10 comprend également des organes déflecteurs 60, dont la forme et l'agencement permettent de guider la fumée F présente 15 dans le bâtiment 1 vers le canal d'évacuation 24, et ainsi vers l'extérieur du bâtiment 1. Les déflecteurs 60 sont disposés sur les bords internes 21, 22 et 23 de la costière 20, c'est-à-dire à l'intérieur du bâtiment 1. Plus précisément, les deux bords 21 sont équipés de déflecteurs longitudinaux 61 deux à deux opposés, les deux bords 22 sont équipés de déflecteurs transversaux 62 deux à deux opposés, et les quatre bords 23 sont équipés de 20 déflecteurs 63 deux à deux opposés. Comme montré en particulier à la figure 4, les déflecteurs 60 présentent des formes particulières permettant de guider efficacement la fumée F. Cet exemple est fait en référence au déflecteur 62, mais est applicable également aux déflecteurs 61 et 63. 25 L'orientation avant correspond à la direction du canal 24, tandis que l'orientation arrière correspond à une direction opposée du canal 24. Chaque déflecteur 60 comprend une extrémité avant 64 fixée à la paroi 26 et une extrémité arrière 65 fixée au plafond 4, à l'intérieur du bâtiment 1. Les extrémités 64 peuvent être fixées par tout moyen adapté, par exemple par collage, clouage ou agrafage. 30 Egalement, chaque déflecteur 60 comprend une portion intermédiaire 66 qui s'étend entre les extrémités 64 et 65. La portion intermédiaire 66 présente une forme en U. Plus précisément, la portion 66 présente une forme concave ou creuse orientée vers le plafond 4, et donc une forme convexe ou bombée orientée vers le sol, non représenté. Entre les extrémités 64 et 65, la portion 66 du déflecteur 60 définit un profil fermé. 35 La portion 66 comporte une zone d'inflexion médiane 67 abaissée par rapport au plafond 4. La zone 67 supporte une masse 70 disposée dans la concavité du déflecteur 3037383 6 60, du côté du plafond 4. La portion 66 comporte un brin avant 68 reliant l'extrémité avant 64 et la zone 67, dans le prolongement de la paroi 26. La portion 66 comporte un brin arrière 69 reliant l'extrémité arrière 65 et la zone 67, du côté opposé au brin 68, en retrait par rapport à la zone 67. Les brins 68 et 69 sont globalement symétriques par rapport à 5 un plan médian traversant la zone 67. Sur l'exemple non limitatif des figures 2 à 6, chaque masse 70 est une barre métallique creuse, de section carrée, allongée le long d'un des bords 21 ou 22. Les déflecteurs 63 reçoivent en partie les masses 70 équipant les déflecteurs 61 et 62. Les 10 masses 70 sont prévues pour tendre les déflecteurs 60 et leur donner la forme désirée, sur tout le pourtour du canal 24. En alternative, la masse 70 peut présenter une autre forme (par exemple cylindrique), une autre matière (par exemple plastique) et/ou être constituée de plusieurs pièces distinctes. Selon une autre alternative, seuls certains des déflecteurs 61, 62 et 63 15 peuvent recevoir une masse 70, suffisante pour tendre l'ensemble des déflecteurs 60. En pratique, chaque déflecteur 60 permet de guider la fumée F vers le canal d'évacuation 24, améliorant ainsi le coefficient aéraulique du dispositif 10. Plus précisément, la fumée F est guidée le long du brin 68, puis de la paroi 26, puis de la paroi 20 25, jusqu'à l'extérieur du bâtiment 1. La présence du brin 69 permet de s'assurer que la fumée F ne reste pas bloquée dans le creux du déflecteur 60. La forme de la paroi 26 améliore également le coefficient aéraulique du dispositif 10, en complément des déflecteurs 60. 25 De préférence, les déflecteurs 60 sont souples. En particulier, les déflecteurs 60 peuvent être en toile, synthétique ou naturelle. En alternative, les déflecteurs 60 peuvent être rigides. Les déflecteurs 60 peuvent être réalisés en toute matière adaptée aux applications visées. Pour guider efficacement la fumée, les déflecteurs 60 sont conçus avec des formes particulières, comme détaillé plus haut. 30 Egalement de préférence, les déflecteurs 60 forment un ensemble monobloc. Par exemple, des coutures 633 sont réalisées au niveau des bords d'angle 13 entre deux parties 631 et 632 des déflecteurs 61 et 62, formant ainsi les déflecteurs 63. En alternative, les déflecteurs 60 peuvent être assemblés les uns aux autres par collage, agrafage, thermo-soudage ou tout autre moyen adapté. 35 Encore de préférence, les déflecteurs 60 sont solidaires de la costière 20, lors du transport, de la livraison et de l'installation du dispositif 10 sur le bâtiment 1. Ainsi, les 3037383 7 manipulations du dispositif 10 sont simplifiées. En alternative, les déflecteurs 60 peuvent être livrés séparément de la costière 20, et montés sur les bords 21, 22 et 23 seulement lors de l'installation du dispositif 10. 5 D'autres modes de réalisation d'un dispositif 10 conforme à l'invention, équipé de déflecteurs 60, sont montrés aux figures 7 à 12. Certains éléments constitutifs du dispositif 10 sont comparables à ceux du premier mode de réalisation décrit plus haut et, dans un but de simplification, portent les mêmes références numériques. La figure 7 montre une costière 20 comprenant une paroi 25 et une paroi 27, sans 10 paroi 26 formée entre elles. L'extrémité 64 du déflecteur 60 est fixée à la paroi 25, de sorte que le brin 68 se trouve dans le prolongement de cette paroi 25. En alternative, le déflecteur 60 peut être fixé à la paroi 27. La figure 8 montre un déflecteur 60 ayant une portion intermédiaire 66 en forme de triangle isocèle, c'est-à-dire une forme en V. Les brins 68 et 69 sont plus tendus que dans 15 le premier mode de réalisation, par exemple en disposant une masse 70 plus lourde au niveau de la zone d'inflexion 67. La figure 9 montre un déflecteur 60 dépourvu de masse 70. Les brins 68 et 69 sont moins tendus que dans le premier mode de réalisation, mais la portion intermédiaire 66 présente néanmoins une forme en U, avec une zone d'inflexion médiane 67. 20 La figure 10 montre un dispositif 10 comportant des déflecteurs 61 et 62, mais dépourvu de déflecteurs 63. En comparaison avec le premier mode de réalisation, le coefficient aéraulique du dispositif 10 est légèrement moins bon, mais l'ensemble de déflecteurs 61 et 62 est plus facile à réaliser et moins coûteux. La figure 11 montre un dispositif 10 comportant des déflecteurs 61, mais dépourvu 25 de déflecteurs 62 et 63, tandis que la figure 12 montre un dispositif 10 comportant des déflecteurs 62, mais dépourvu de déflecteurs 61 et 63. Par ailleurs, le dispositif 10 peut être conformé différemment des figures 1 à 12 sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, la costière 20, les ouvrants 30, les 30 actionneurs 40 et les déflecteurs 60 peuvent être de tous types adaptés aux applications visées. En variante non représentée, la paroi 2 du bâtiment 1 peut être inclinée ou voûté. Selon une autre variante non représentée, le dispositif 10 peut comporter un unique ouvrant 30, ou plus de deux ouvrants 30. 35 Selon une autre variante non représentée, le dispositif 10 peut être dépourvu de traverse 48 et/ou de traverse 50. 3037383 8 Selon une autre variante non représentée, la costière 20 peut être arrondie dans les coins 13. Dans ce cas, la fabrication du dispositif 10 est plus complexe, mais son coefficient aéraulique est encore amélioré. Selon une autre variante non représentée, la costière 20 peut être équipée de 5 déflecteurs externes, par exemple des panneaux métalliques montés sur les côtés 12. Selon une autre variante non représentée, l'extrémité avant 64 peut être fixée au plafond 4 (par exemple lorsque la paroi 27 est raccourcie) et/ou l'extrémité arrière 65 peut être fixée à la costière 20 (par exemple lorsque la paroi 27 est prolongée). Selon une autre variante non représentée, le déflecteur 60 a une forme 10 dissymétrique et la zone d'inflexion 67 n'est pas située dans un plan médian. Quel que soit le mode de réalisation, le dispositif 10 comprend des organes déflecteurs 60 positionnés au niveau du plafond 4 sur au moins deux bords internes 21, 22 et/ou 23 opposés de la costière 20. Chacun des organes déflecteurs 60 comporte une 15 zone d'inflexion 67, une partie avant 68 disposée dans le prolongement de la costière 20 pour guider la fumée F depuis la zone 67 vers le canal d'évacuation 24, et une partie arrière 69 disposée en retrait de la zone 67. En outre, les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation et 20 variantes mentionnés ci-dessus peuvent être, en totalité ou pour certaines d'entre elles, combinées entre elles. Ainsi, le dispositif 10 peut être adapté en termes de coût, de fonctionnalités et de performance. REVENDICATIONS1. Dispositif de désenfumage (10), destiné à équiper un bâtiment (1) et comprenant : - une costière (20) délimitant un canal d'évacuation (24) de fumée (F) à travers un plafond (4) du bâtiment (1), - au moins un élément ouvrant (30) mobile par rapport à la costière (20), et - un système actionneur (40) configuré pour déplacer l'élément ouvrant (30) entre une position de fermeture et une position d'ouverture ; le dispositif de désenfumage (10) étant caractérisé en ce qu'il comprend également des organes déflecteurs (60) positionnés au niveau du plafond (4) sur au moins deux bords internes (21, 22, 23) opposés de la costière (20), chacun des organes déflecteurs (60) comportant une zone d'inflexion (67), une partie avant (68) disposée dans le prolongement de la costière (20) pour guider la fumée (F) de la zone d'inflexion (67) vers le canal d'évacuation (24), et une partie arrière (69) disposée en retrait de la zone d'inflexion (67). 2. Dispositif de désenfumage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les organes déflecteurs (60) sont souples. 3. Dispositif de désenfumage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes déflecteurs (60) sont en toile. 4. Dispositif de désenfumage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bords internes (21, 22) comportent des organes déflecteurs (60) sur les quatre côtés (11, 12) de la costière (20). 5. Dispositif de désenfumage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bords internes (23) comportent des organes déflecteurs (60) dans les quatre coins (13) de la costière (20). 6. Dispositif de désenfumage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la costière (20) comporte une première paroi (25) de section rectangulaire et une seconde paroi (26) de section tronconique délimitant le canal d'évacuation (24). 3037383 10 7. Dispositif de désenfumage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des déflecteurs (60) comporte une extrémité avant (64) fixée à la costière (20) et une extrémité arrière (65) fixée au plafond du bâtiment (1). 5 8. Dispositif de désenfumage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des déflecteurs (60) comporte une portion intermédiaire (66) incluant la zone d'inflexion (67), la partie avant (68) et la partie arrière (69), cette portion intermédiaire (66) présentant une forme bombée ou 10 triangulaire. 9. Dispositif de désenfumage (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la portion intermédiaire (66) présente une forme symétrique, notamment une forme en U ou en V. 15 10. Dispositif de désenfumage (10) selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'au moins certains des déflecteurs (60) sont pourvus d'une masse (70) disposée au creux de la zone d'inflexion (67).