Brevet FR3073873A1 — publié le 20190524

Panneaux composites de toiture permettant l'écoulement de l'eau La présente invention concerne des panneaux composites de toiture pour non seulement assurer une rigidité, une isolation thermique et/ou phonique d'un panneau composite de type sandwich à âme isolante mais également assurer l'écoulement de l'eau. L'invention est applicable lors de l'utilisation de panneaux sandwichs rigides liés entre eux par un système de jonction ou bien pris par des profils serreurs métalliques, pour la réalisation de toitures plates, horizontales ou inclinées , isolantes, de vérandas, de toitures de maison, de balcons, de kiosques, de galeries, de constructions modulaires, etc. Les panneaux sandwichs de toiture sont généralement constitués d'une âme de matière organique ou minérale plus ou moins rigide (ayant des fonctionnalités thermiques et/ou phonique, de légèreté, de rigidité, etc.), disposée entre deux parements parallèles rigides composites, métalliques ou 20 minéraux dont le parement dit extérieur, ou supérieur, est destiné à être exposé à un environnement climatique (thermique tel que chaleur et froid, et intempéries tel que pluie, vent et neige) et au bruit, et l'autre parement dit intérieur, ou inférieur, est destiné à constituer un plafond 25 intérieur de l'espace à protéger et ayant alors des fonctions esthétiques, lumineuses, etc. Il est connu que de tels panneaux isolants, qui sont disposés horizontalement ou avec une faible pente pour former une toiture, sont reliés entre eux par un système de jonction 30 ou bien pris par des profils serreurs métalliques, ces dits systèmes de jonction étant parallèles aux faces extérieure et intérieure; mais même lorsque la pente présente une faible 2 inclinaison, l'eau ne peut pas s'écouler de manière suffisante dans les systèmes de jonction, ce qui a pour conséquence une accumulation d'eau sur la toiture qui peut créer des fuites d'eau au niveau de ces mêmes systèmes de 5 jonction et engendrer des phénomènes d'oxydation du parement extérieur en contact avec l'eau stagnante. Pour pallier à cet inconvénient, on connait, par le brevet FR 2 996237, que les bords des panneaux composites, comprenant une âme disposée entre deux parements rigides 10 intérieur et extérieur, peuvent comporter une rainure configurée pour recevoir un dispositif de jonction pour assembler lesdits panneaux de toiture entre eux, et que, ce dispositif de jonction formant une gouttière, la rainure soit inclinée par rapport à la face extérieure du panneau, 15 permettant alors l'écoulement de l'eau dans ce dispositif de jonction, même dans le cas de toiture plate horizontale ou de faible inclinaison. Malheureusement ce dispositif est médiocre malgré cette gouttière inclinée, car dans le cas de toiture horizontale ou à très faible pente, pour que le parement intérieur destiné à constituer un plafond intérieur de l'espace à protéger soit quasi horizontal pour des questions esthétiques, l'eau sur le panneau stagne et peut d'une part en ses deux extrémités, goutter à l'intérieur de la pièce, et d'autre part engendrer des phénomènes d'oxydation du parement extérieur en contact avec l'eau stagnante; de plus dans la majorité des cas l'eau peut aussi remonter même à l'intérieur de la pièce, de la véranda et créer des désordres d'étanchéité. Cette problématique, quand les panneaux sont parfaitement horizontaux ou à très faible pente (pour la raison explicitée précédemment), peut être encore plus 3 critique lors d'un épisode neigeux, car en effet le parement extérieur n'ayant pas de pente (ou à très faible pente) la neige s'accumule et ne peut pas tomber de la toiture, pouvant alors être très dangereuse car un excès de poids de neige 5 peut détruire les panneaux mais également la structure de la véranda ou de la pièce et avoir ainsi des conséquences dramatiques. La présente invention a ainsi pour objectif de remédier au moins substantiellement aux inconvénients mentionnés ci- 10 avant et de mettre à la disposition des utilisateurs des panneaux permettant de réaliser des toitures dont les faces intérieures constituant les plafonds sont horizontales ou de très faible inclinaison, et d'assurer, malgré cela, un parfait écoulement de l'eau ou de la neige sur leur face 15 extérieure. Un tel objectif est atteint par un panneau composite, de type sandwich, comprenant au moins une âme isolante disposée entre deux parements rigides intérieur et extérieur, et tel que les parements dits extérieur et intérieur, selon 20 l'invention ne soient pas parallèles entre eux et forment un angle supérieur à zéro degré entre eux, et soit de préférence supérieur à 0.5 degré tout en étant inférieur à 9 degrés. Cette âme isolante pouvant être unique ou superposée avec au moins une autre âme isolante, et ayant des propriétés 25 thermiques, acoustiques, etc., telle qu'une mousse en polystyrène expansé ou extrudé, en polyuréthanne, en polyéthylène téréphtalate ou toutes autres mousses organiques à cellules ouvertes ou fermées, ou des élastomères, ou tout produits minéraux fibreux ou à base de 30 cellules telles que la laine de roche, laine de verre, etc. Une autre disposition caractéristique de l'invention est que la au moins âme isolante comprend sur chacune de ces 4 faces latérales, perpendiculaires à ses faces supérieure et inférieure, au moins une rainure longitudinale apte à recevoir un dispositif de jonction pour assembler lesdits panneaux de toiture entre eux, et de drainage de l'eau de 5 par une forme de gouttière du système de jonction, et que cette rainure soit alors parallèle à sa face supérieure et au parement extérieur, et donc non inclinée par rapport à celui-ci contrairement à celle décrite et revendiquée dans le brevet FR 2 996237. 10 La principale caractéristique de l'invention, à savoir l'angle supérieur à zéro degré (et de préférence supérieur à 0.5 degré tout en étant inférieur à 9 degrés) entre les parements intérieur et le parement extérieur, est obtenue par au moins une âme isolante ayant une épaisseur variable 15 et de manière continue sur toute sa longueur, qui donne une pente et une inclinaison au parement extérieur pour faciliter l'écoulement par gravité de la pluie et de la neige, tout en gardant le parement intérieur parfaitement horizontal pour conserver l'esthétique intérieure des plafonds de toitures 20 plates horizontales. Une autre disposition caractéristique de l'invention est que le panneau comporte au moins deux âmes isolantes superposées et qui possèdent au moins une des propriétés parmi celles d'isolation thermique, acoustique, 25 d'étanchéité: - dont l'une ou la première est à épaisseur variable, c'est à dire présente une pente intégrée grâce à sa face supérieure inclinée par rapport à sa face inférieure, pour donner l'inclinaison souhaitée au parement extérieur, cette 30 âme étant monobloc ou pouvant être constituée de sous- 5 ensembles parallèles les uns aux autres tout en donnant la pente. Dans le cas de ces sous-ensembles d'isolants, appelés blocs d'isolants de forme allongée, d'épaisseurs variables dans le sens de leurs formes longitudinales, ces blocs 5 intégrant ainsi une pente sont espacés entre eux d'une certaine distance (dans le sens perpendiculaire à leur forme longitudinale), et permettent de créer un volume d'air, ce qui permet d'avoir une ventilation naturelle à l'intérieur du panneau et permet ainsi une encore meilleure isolation 10 thermique de par cette ventilation naturelle, et également la réduction de l'effet bilame. Ces blocs d'isolants, d'épaisseurs variables, constituant l'âme isolante sont des systèmes mécaniques intégrés dans les panneaux, des profilés, et sont constitués d'une série de pièces en matière 15 organiques (composites, plastique, en mousse, etc.) ou métalliques (aluminium, acier, etc.), ou minéraux (laine de roche, laine de verre, etc.), et présentant une différence d'épaisseur entre leurs extrémités pour donner l'angle voulu entre 0 et 9 degrés entre le parement supérieur et le parement 20 intérieur. - dont au moins une autre âme dite la deuxième, disposée au-dessus et/ou au-dessous de l'âme ou à épaisseur variable, est parallélépipédique. - et quand la deuxième âme est disposée sur la 25 première, elle comporte les dites rainures sur ses faces latérales pour le système de jonction, et permettant d'avoir toujours ce parallélisme de ces rainures avec le parement extérieur pour faciliter également le drainage, l'écoulement de la pluie. 6 Et enfin une autre caractéristique de l'invention est que le panneau composite est constitué de parements extérieurs métalliques tels que l'aluminium, acier, etc., ou encore de matériau organique tel que le PVC, des 5 plastiques en polyéthylène, en ABS, ABS/PMMA, ABS/ASA, en polycarbonate ou toute autre matière plastique. Grâce aux caractéristiques ci-dessus de l'invention, il est possible pour les panneaux sandwichs de toiture dans le cas des vérandas par exemple, qu'on puisse cumuler deux 10 caractéristiques, à savoir une inclinaison faible ou nulle (toiture horizontale plate) du parement intérieur, et une plus grande inclinaison du parement extérieur, suffisante pour assurer un parfait écoulement de la pluie et de la neige, mais aussi de par le volume d'air créé entre les blocs 15 d'isolants, de permettre une ventilation naturelle du panneau afin d'améliorer encore plus ses performance d'isolation thermique et de réduire l'effet bilame. Les caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui 20 suit et des dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue latérale d'un exemple de panneau composite suivant l'invention, avec une seule âme isolante. La figure 2 en une vue en perspective du panneau de la 25 figure 1. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un deuxième exemple de panneau composite suivant l'invention, avec trois âmes isolantes superposées. 7 La figure 4 est une vue en perspective du même panneau que sur la figure 3. La figure 5 est un agrandissement d'un coin du panneau suivant la figure 4. 5 La figure 6 est une vue en perspective de l'assemblage de deux panneaux suivant les figures 3 à 5. La figure 7 est un agrandissement de la partie d'assemblage des panneaux de la figure 6. La figure 8 est un agrandissement du système ou clef 10 de jonction de la figure 8 entre les panneaux assemblés tel que représenté sur les figures 6 et 7 La figure 9 est une vue en perspective présentant un autre système d'intégration d'un angle pour l'âme à épaisseur variable qui est ainsi composée d'une série de blocs, à 15 épaisseur variable et parallèles les uns aux autres, Les panneaux composites suivant l'invention comprennent au moins une âme (34, 3, 4) disposée entre deux parements rigides extérieur (1) et intérieur (2), et qui forment un angle (11) supérieur à zéro degré entre eux, soit 20 de préférence supérieur à 0.5 degré tout en étant inférieur à 9 degrés, et de ce fait ces parements (1) et (2) ne sont pas parallèles entre eux. La figure 1 illustre le cas d'une toiture dite plate telle que le parement intérieur (2) soit horizontal et le 25 parement extérieur (1) présentant quant à lui un angle (11) par rapport à l'horizontale, et a une inclinaison suffisante afin de permettre facilement et de manière performante l'écoulement des eaux pluviales ou de la neige. Sur cette figure 1 l'âme isolante (34) avec des 30 performances d'isolation thermique, acoustique, d'étanchéité, comprend une rainure (7) dans le cas de 8 panneaux autoportants pour recevoir un système de jonction pour l'écoulement de la pluie. Dans le cas de panneaux pris entre profilés serreurs cette rainure (7) n'est pas nécessaire. 5 La figure 2 en une vue en perspective comprenant une âme (34) disposée entre deux parements rigides extérieur (1) et intérieur (2), les parements extérieur (1) et intérieur (2) sont métalliques ou dans tout matériau organique et forment un angle (11) liée à l'épaisseur variable de l'âme 10 isolante (34). Il est également représenté une rainure (7) dans l'âme isolante (34) parallèle au parement extérieur (1) générant ainsi le même angle (11) avec le parement intérieur (2) afin de permettre un écoulement gravitaire des eaux pluviales ou de la neige. 15 La figure 3 est une vue en coupe longitudinale présentant plusieurs âmes (3, 4, 5) disposées entre deux parements rigides intérieur (2) et extérieur (1) présentant également un angle (11), cet angle étant donné par l'âme isolante (4) en ayant une épaisseur variable, progressive 20 et suffisante pour permettre de donner un angle (11) suffisant pour l'écoulement de la pluie. L'âme (3) qui se situe sous le parement extérieur (1) présente quant à elle une rainure (7) pour recevoir un système de jonction pour l'écoulement de la pluie, et cette rainure (7) de l'âme 25 isolante (3) est parallèle au parement extérieur (1) et présente ainsi une pente (11) par rapport au parement intérieur (2) afin de faciliter également l'écoulement de la pluie. Dans une variante il est possible de rajouter également en partie basse contre le parement intérieur (2) 30 au moins d'autres âmes isolantes parallélépipédiques (5) ayant d'autres fonctionnalités telles que thermiques, acoustique, de planéité, etc. Egalement dans une autre variante il est possible de rajouter sur le parement 9 extérieur (1) un ou des revêtements acoustiques (6) pour l'absorption du bruit de l'impact de la pluie. La figure 4 est une vue en perspective de ce même panneau présentant plusieurs âmes (3, 4, 5) disposée entre 5 deux parements rigides intérieur (2) et extérieur (1) présentant pour l'âme (4) une épaisseur variable pour donner une pente au panneau pour faciliter l'écoulement des pluies et le glissement de la neige, cette pente générée par cette épaisseur variable de l'âme isolante (4) donne un angle (11) 10 avec le parement intérieur (2). L'âme isolante parallélépipédique (3) intègre une rainure (7) de chaque côtés de ses parois latérales et se trouve sur l'âme isolante (4), et du fait de l'angle (11) généré par l'épaisseur variable de l'âme (4) la rainure (7) est parallèle au 15 parement extérieur (1). La figure 5 est un zoom du panneau permettant de mieux apprécier l'épaisseur variable de l'âme (4) mais également la rainure (7) dans l'âme (3) qui se trouve parallèle au parement extérieur (1). Il est représenté également l'âme 20 parallélépipédique (5) contre le parement intérieur (2) intégrant différentes fonctions telles que thermique, acoustique, planéité, etc., et ainsi qu'un revêtement (6) sur le parement extérieur (1) pour l'amélioration des propriétés acoustiques au bruit d'impact de la pluie. 25 La figure 6 est une vue en perspective de l'assemblage de deux panneaux (8) et (9) par le système de jonction (10) ou clef de jonction intégrant une forme de gouttière, de U, pour assurer et faciliter l'écoulement des eaux pluviales, et la rainure (7) assure cet étanchéité et la tenue du système 30 de jonction (10), grâce à un certain serrage entre cette rainure (7) dans les âmes isolantes (3) et le système de 10 jonction (10), et permet que ce système soit parfaitement étanche. Les figures 7 et 8 sont des zooms de la figure 6 présentant la rainure (7) dans l'âme isolante (3) entre deux 5 panneaux (8) et (9) configurée pour recevoir un dispositif de jonction (10), parallèle au parement extérieur (1), jouant le rôle d'une gouttière afin de faciliter l'écoulement et l'évacuation des eaux pluviales. Ce dispositif de jonction est parallèle au parement supérieur extérieur (1) et présente 10 le même angle que celui-ci avec le parement inférieur intérieur (2). La figure 9 est une vue en perspective présentant un autre système d'intégration d'un angle (11) par l'âme isolante à épaisseur variable dans les panneaux (8) et (9), 15 cette âme isolante médiane dans le cas représenté de trois âmes superposés (5, 12, 3) ayant des performances d'isolation thermique, acoustique, d'étanchéité sont constituées : - d'une âme parallélépipédique (5) contre le parement intérieur (2), 20 - d'une âme isolante constitué de plusieurs blocs (12) de forme allongée, d'épaisseur variable dans le sens de leur forme longitudinale, intégrant ainsi une pente (11) et espacés entre eux, dans le sens perpendiculaire à leur forme longitudinale, d'une certaine distance permettant de créer 25 un volume d'air (13) qui assure une ventilation à l'intérieur du panneau permettant de gagner en terme de performance d'isolation thermique de par cette ventilation naturelle et de réduire l'effet bilame. Ces blocs d'isolants(12) sont des systèmes mécaniques intégrés dans les panneaux, et présentent 30 une différence d'épaisseur entre leurs extrémités pour donner 11 l'angle (11) voulu entre le parement supérieur (1) et le parement intérieur (2). Ces systèmes mécaniques intégrés dans les panneaux sont des profilés, et sont constitués d'une série de pièces en matière organiques (composites, plastique, 5 en mousse, etc.) ou métalliques (aluminium, acier, etc.), ou minéraux (laine de roche, laine de verre, etc. - d'une autre âme parallélépipédique (3) disposée au-dessus de l'âme ou des blocs d'isolants (12) d'épaisseurs variables, comprenant sur chacune de ses faces, 10 perpendiculaires à ses faces supérieure et inférieure, au moins une rainure (7) longitudinale parallèle à sa face supérieure et parallèle au parement extérieur (2), et apte à recevoir un dispositif de jonction (10), pour assembler lesdits panneaux composites (8) et (9) entre eux, et de 15 drainage de l'eau. Cet angle (11) peut aussi être obtenu, en variante des blocs d'isolants (12), par des systèmes mécaniques intégrés dans les panneaux, des profilés, et sont constitués d'une série de pièces en matière organiques (composites, plastique, 20 en mousse, etc.) ou métalliques (aluminium, acier, etc.), ou minéraux (laine de roche, laine de verre, etc., ou tout autre système mécanique présentant une différence d'épaisseur entre leurs extrémités pour donner l'angle (11) voulu entre le parement supérieur (1) et le parement intérieur (2) afin 25 de permettre l'écoulement de la pluie dans le cas de toiture plate et une ventilation thermique du panneau entre les espacements et le volume d'air (13) créé. Il a été représenté également un système de rainures (7) dans l'âme (3) afin d'augmenter les performantes d'étanchéité et de jonction 30 entre les panneaux (8) et (9). 12 On se reporte auxdits dessins pour décrire un exemple avantageux, quoique nullement limitatif, du procédé et du dispositif selon l'invention. On a représenté, sur les dessins, une application très 5 intéressante de l'invention pour les panneaux sandwichs principalement constitués d'âme isolante simple (34) ou multiple dans ce cas l'âme (4) ou de blocs d'isolants (12), qui présentent une épaisseur variable à leurs extrémités et forment ainsi un angle (11) pour permettre un écoulement de 10 la pluie. Ces âmes isolantes simple (34) ou multiple (3) présentent une ou plusieurs rainures (7) et peuvent recevoir un système de jonction (10) pour l'écoulement de la pluie. Ces âmes isolantes (34) ou multiples dans ce cas l'âme 15 (3) avec une ou plusieurs rainures (7), sont parallèles au parement extérieur (1) et sont situés sous ce dernier. De par l'angle (11) formé par les âmes isolantes (34) et (4) ou de blocs d'isolant (12) à épaisseur variable en leurs extrémités, le parement extérieur (1) présente de ce 20 fait une pente (11) par rapport au parement intérieur (2) et ceci pour faciliter également l'écoulement de la pluie, ce qui permet pour des toitures plates avec un parement intérieur (2) horizontal de conserver toujours une pente suffisante (11) pour l'évacuation REVENDICATIONS1. Panneau composite de type « sandwich » comprenant au moins une âme isolante (34,3,4) disposée entre deux 5 parements (1,2) rigides dont l'un dit supérieur ou extérieur (1) est destiné à être exposé à un environnement climatique et l'autre dit inférieur ou intérieur (2) est destiné à constituer un plafond intérieur d'un espace à protéger, caractérisé en ce que les parements dits extérieur (1) et 10 intérieur (2) sont non parallèles et forment un angle (11) entre eux supérieur à zéro degré. 2. Panneau composite selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle (11), supérieur à zéro degré, entre le parement intérieur (2) et le parement extérieur (1), 15 est obtenu par la au moins âme isolante (4, 34) qui a une épaisseur variable et de manière continue sur sa longueur. 3. Panneau composite selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux âmes isolantes (3, 4) superposées dont l'une est à épaisseur variable (4) 20 et au moins une autre âme parallélépipédique (3) est disposée au-dessus de l'âme à épaisseur variable (4). 4. Panneau composite selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'une des âmes isolantes (3, 34) comprend sur chacune de ses faces, 25 perpendiculaires à ses faces supérieure et inférieure, au moins une rainure (7) longitudinale parallèle à sa face supérieure et parallèle au parement extérieur (2) et apte à recevoir un dispositif de jonction (10), pour assembler 14 lesdits panneaux composites entre eux, et de drainage de l'eau. 5. Panneau composite selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins trois âmes isolantes (3, 4, 5) superposées, dont l'une est à épaisseur variable (4), et au moins deux autres âmes, l'une (3) disposée au-dessus et l'autre (5) au-dessous de l'âme à épaisseur variable (4), et que ces deux autres âmes (3, 5) sont parallélépipédiques. 6. Panneau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à la 5, caractérisé l'âme isolante (34,4) d'épaisseur variable et de manière continue sur sa longueur, est constitué de plusieurs blocs (12) de forme allongée, d'épaisseur variable dans le sens de leur forme longitudinale, intégrant ainsi une pente (11) et espacés entre eux, dans le sens perpendiculaire à leur forme longitudinale, d'une certaine distance permettant de créer un volume d'air (13). 7. Panneau composite selon la revendication 6, caractérisé en ce que les blocs (12) constituant l'âme isolante (34,4) sont des systèmes mécaniques intégrés dans les panneaux, et présentant une différence d'épaisseur entre leurs extrémités pour donner l'angle (11) voulu entre le parement supérieur (1) et le parement intérieur (2). 8. Panneau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les parements (1,2) sont métalliques. 9. Panneau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les parements (1,2) sont réalisés dans tout matériau organique. 15 10. Panneau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque âme isolante (34, 3, 4, 5, 12) possède au moins une des propriétés parmi celles d'isolation thermique, acoustique, 5 d'étanchéité.