Brevet FR3078230A1 — publié le 20190830

DISPOSITIF DE VEGETALISATION MODULAIRE D'UN BATIMENT Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine de la 5 végétalisation de bâtiments, de constructions d'ouvrages et du génie civil, plus particulièrement le revêtement extérieur, les toitures et la décoration de telles constructions, et a pour objet un dispositif de végétalisation modulaire de façades, surface horizontales (toitures), inclinées (sans 10 limitation de pente) ou verticales (murs), murs ou analogues par une flore telle que des graminées, des plantes semiaquatiques, sedums, etc.). La végétalisation des bâtiments offre de nombreux avantages pour la ville : 15 Elle participe à la rétention des eaux pluviales: 4 à 38 mm selon l'épaisseur du substrat, réduisant la saturation du réseau d'évacuation et diminuant les risques d'inondation. Elle permet de développer la biodiversité, les espaces végétalisés offrant des lieux de refuge, de repos, de 20 nourrissage et de reproduction pour la faune. Elle améliore l'isolation et l'inertie thermique des bâtiments, ainsi que l'isolation phonique. Elle régule aussi la température ambiante en ville car l'air est rafraîchi et humidifié grâce au phénomène 25 d'évapotranspiration, contribuant à lutter contre le phénomène d'îlots de chaleur. La végétalisation améliore aussi la qualité de l'air en absorbant les particules en suspension telles que les poussières et substances polluantes. 2 En outre, la présence de végétaux en ville améliore le cadre urbain. Les façades végétalisées aident à lutter contre le phénomène d'îlot de chaleur, évitant aux façades inertes d'absorber la chaleur tandis que les plantes rafraîchissent l'air ambiant et à réduire le taux de dioxyde d'azote et de particules grâce aux biofiltres des plantes permettant de diminuer la teneur de l'air en composés organiques volatils (benzène acétone, perchloréthylène...). Les végétaux ne s'enracinent pas dans le sol mais poussent directement dans ou sur un substrat inerte qui couvre toute la surface du mur. Il existe plusieurs procédés pour la végétalisation suspendue d'un mur ou d'une toiture : On peut planter les végétaux dans des bacs spécifiques remplis de substrat et placés dans la structure métallique. L'installation est chevillée au mur ou fixée à l'aide de rails. Une lame d'air est conservée entre le complexe végétalisé et le mur. Le mur végétal est irrigué par le haut à l'aide de tuyaux perforés raccordés au circuit fermé d'alimentation en eau et en nutriments. La végétalisation suspendue peut aussi être plantée dans des poches de feutres agrafées sur une structure porteuse. La paroi est irriguée par le haut. Une solution nutritive est ajoutée dans le système d'irrigation. Une couche d'air est ménagée derrière la structure, indispensable pour éviter tous risque lié à l'humidité au niveau du mur ou de la toiture support. Etat de la technique On connaît dans l'état de la technique le brevet 30 FR2956283 de la société JUNGLE ART décrivant un dispositif de culture végétale en hydroponie multicouche comprenant au moins 3 une première couche de matériaux fibreux hydrophiles comprenant un premier type de fibres dénommées premières fibres dont au moins une de ces deux faces est appliquée sur une face d'au moins une deuxième couche de matériaux fibreux 5 hydrophile comprenant un deuxième type de fibres dénommées deuxièmes fibres, ladite deuxième couche coopérant avec des moyens d'alimentation en eau, et ladite première couche étant plus épaisse et plus aérée à sec que ladite deuxième couche et présentant une capacité d'absorption d'eau supérieure et de 10 préférence une rigidité supérieure à celle de la deuxième couche, et de préférence encore la densité volumique de la dite première couche étant inférieure à celle de la deuxième couche. De préférence, le dispositif de culture selon l'invention comporte des poches ouvertes aptes à contenir 15 lesdites racines des végétaux, lesdites poches étant insérées à travers des découpes réalisées dans lesdites deuxième et le cas échéant troisième couches, lesdites poches étant intercalées entre lesdites première et deuxième couches, lesdites poches comprenant un substrat de culture végétal. 20 On connaît aussi dans l'art antérieur le brevet européen EP1773108 de la société SOPREMA, concernant un dispositif de végétalisation de façades ou de murs, principalement constitué, d'une part, par une structure porteuse fixée sur la face de la façade ou du mur à recouvrir, 25 partiellement ou totalement, d'autre part, par au moins deux, préférentiellement une pluralité, de modules à structure plate et à contour carré ou rectangulaire, contenant un substrat de culture et présentant sur l'une de ses grandes faces des éléments de végétation apparents. Ces modules sont montés de manière amovible sur la structure porteuse en masquant sensiblement cette dernière, cette structure porteuse consistant essentiellement en au moins deux rails verticaux espacés sur lesquels les modules sont montés en rangées 4 verticales en étant situés à distance de la façade ou du mur et en sont démontables individuellement. Chaque module se présente sous la forme d'un bac de constitution générale plate, de forme parallélépipédique, de 5 faible épaisseur par rapport à ses dimensions latérales et avec une paroi de fond et des parois latérales sensiblement pleines. La face ouverte du bac qui est opposée au fond est fermée par une paroi ajourée autorisant le passage des éléments de végétation. 10 La paroi ajourée est appropriée pour retenir le substrat mais laisser passer les plantes et en ce que les parois latérales opposées, orientées verticalement après montage, de chaque bac sont pourvues d'éléments d'accrochage destinés à coopérer avec des sites de réception adaptés 15 présents sur les rails de montage, lesdits modules étant montés par simple accrochage entre deux rails parallèles. Le brevet français FR2934460 de la société URBAN GARDEN décrit un autre exemple de structure pour la culture de plantes sur une surface verticale ou sensiblement verticale se 20 composant d'un élément support équipé d'un substrat de culture servant au développement des plantes cultivées. Cette structure se caractérise par le fait que l'élément support se compose d'au moins un panneau plan ou sensiblement plan, dont l'une des faces est destinée à venir du côté de ladite surface 25 verticale et dont la face opposée est recouverte par ledit substrat de culture qui se présente sous la forme d'une superposition de nappes, avec, partant dudit élément support, une nappe intérieure de feutre horticole imputrescible hydrophile, recouverte d'un premier grillage de maintien puis 30 une nappe extérieure de mousse végétale, recouverte par un second grillage de maintien. 5 Le brevet français FR2923139 de la société JARDINS DE BABYLONE décrit un autre exemple de dispositif pour la culture de plantes sur une surface sensiblement verticale, comprenant une paroi support sensiblement verticale sur 5 laquelle est appliqué un substrat de culture hors sol comportant une nappe imputrescible dotée d'un pouvoir de rétention d'eau, remarquable en ce que le substrat de culture consistant en l'assemblage de trois couches successives : - une couche inférieure constituée par la nappe 10 imputrescible, - une couche médiane constituée par une mousse synthétique de faible densité empêchant l'évaporation de l'eau contenue dans la nappe imputrescible, - une couche supérieure constituée par une 15 membrane perforée, réalisée en matériau synthétique. Inconvénients de l'art antérieur Les solutions de l'art antérieur présentent différents inconvénients. En premier le poids des modules résultant de 20 l'utilisation de plusieurs couches de matériaux relativement denses et lourds, difficilement démontables, et nécessitant la plupart du temps un renforcement des structures existantes ou bien la création d'une structure ad hoc. Ensuite, certaines solutions de l'art antérieur 25 sont impossibles à être installées verticalement, ou sur des pentes supérieures à 600. Enfin, les performances thermiques des dispositifs de l'art antérieur restent limitées. 6 Solutions apportées par l'invention Afin de remédier à ces inconvénients, la présente invention concerne selon son acception la plus générale un dispositif de végétalisation modulaire des bâtiments, 5 constitué par des modules à structure plate présentant sur l'une de ses grandes faces des éléments de végétation apparents, lesdits modules étant montés de manière amovible sur la structure porteuse en masquant dans sa majorité cette dernière, chaque module se présentant sous la forme d'un 10 support de constitution générale plate, de forme parallélépipédique, de faible épaisseur par rapport à ses dimensions latérales et avec une paroi de fond et au moins deux parois latérales pleines, la face ouverte du module qui est opposée au fond autorisant le passage des éléments de 15 végétation, caractérisé en ce que lesdits modules sont constitués par une plaque de fond rigide et étanche recouverte par un complexe de culture multicouche comprenant successivement au moins un premier matériau synthétique fibreux, un grillage souple et un deuxième matériaux 20 synthétiques fibreux. Ce dispositif selon l'invention présente optionnellement une ou plusieurs des caractéristiques additionnelles suivantes : - l'un au moins desdits matériau synthétique 25 fibreux est constitué par une nappe de feutre de fibres synthétiques cardées d'un poids comprise entre 300 et 800 grammes par mètre carré cardées ou aiguilletées sur un film en polyéthylène ou en polypropylène. - ledit complexe présente une épaisseur comprise 30 entre 15 et 40 millimètres. - ledit complexe est imprégné d'une matière nutritive. 7 - ledit complexe est pré-ensemencé. - ledit complexe est fixé sur ladite plaque rigide sur tous ses bords. - ladite plaque rigide présente à son bord 5 supérieur un conduit présentant des perçages pour l'écoulement d'eau sur ledit complexe. En règle générale, seul le module situé en partie haute est équipé de ce conduit, l'irrigation des modules inférieurs s'effectuant grâce à la gravité et par capillarité 10 grâce au pouvoir hydrophile du complexe. Dans le cas où il faille faire se chevaucher de nombreux modules, on pourra équiper d'autres modules d'un conduit d'irrigation supplémentaire afin de rendre l'irrigation du dispositif plus homogène. 15 - le dispositif peut comporter dans sa partie inférieure une gouttière de récupération d'eau. - les bords transversaux desdites plaques rigides présentent des profils complémentaires permettant de canaliser l'irrigation et facilitant l'assemblage des panneaux 20 adjacents. - le dispositif comporte au moins un programmateur électronique activant une électrovanne ou une pompe déclenchée via une sonde d'humidité positionnée sur une zone dudit complexe afin d'irriguer lesdits modules végétalisés en 25 fonction des conditions climatiques du moment (pluie, sécheresse). L'invention concerne aussi un système de végétalisation modulaire d'un bâtiment comportant d'une part, une structure porteuse et d'autre part au moins un module 30 végétalisé fixé par compression sur ladite structure porteuse 8 par des crochets ou pinces comprimant la bordure latérale renforcée par des méplats métalliques au niveau desdits modules de la structure porteuse fixée aux murs et à la toiture et permettant l'assemblage du dispositif. 5 Optionnellement les modules végétalisés: - comportent en outre un moyen d'alimentation en eau desdits modules, - sont montés de manière amovible sur la structure porteuse en masquant dans sa majorité cette dernière, 10 - comportent au moins une source d'énergie renouvelable, par exemple une éolienne (9) ou un panneau photovoltaïque positionné sur une zone dudit complexe afin d'alimenter les éléments de celui-ci (programmateur, électrovanne, sondes...) utilisant le courant électrique pour 15 fonctionner. L'invention concerne aussi un système de végétalisation d'un bâtiment comportant d'une part, une structure porteuse et d'autre part au moins un module végétalisé fixé sur ladite structure porteuse par des crochets 20 fixés sur la bordure latérale desdits modules. Avantageusement, lesdits modules sont montés de manière amovible sur la structure porteuse en masquant dans sa majorité cette dernière. Description détaillée d'un exemple non limitatif de 25 réalisation La présente invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et 9 expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe d'un module végétalisé formant le dispositif de végétalisation selon 5 l'invention ; - La figure 2 est une vue partielle en perspective d'un module végétalisé constituant le dispositif de végétalisation selon l'invention ; - La figure 3 est une vue partielle en perspective 10 de l'assemblage de deux modules végétalisés adjacents constituants le dispositif de végétalisation selon l'invention ; - la figure 4 représente une vue en perspective d'un module végétalisé équipé selon l'invention. 15 Description de la structure d'un module Le module comprend un cadre rigide avec un fond formé d'une plaque rigide (1) d'une épaisseur de 19 millimètres, et plus généralement d'une épaisseur comprise entre 10 et 30 millimètres, en PVC ou en bois contreplaqué ou 20 tout autre matériau rigide pouvant servir au même usage. Le complexe de culture est formé par deux couches de feutrine synthétique (2, 3) d'une épaisseur de 10 millimètres, et (l'un poids allant de 400 à 600 g/m2. Les nappes de feutrines sont formées de fibres 25 synthétiques cardées et nappées, aiguilletées sur un film de polyéthylène ou de polypropylène. Ces nappes sont fortement hydrophiles et permettent de retenir environ 4 litres d'eau par m2. 10 Une âme formée par une grille souple (4) en matière plastique, avec des mailles présentant une section de quelques millimètres, par exemple 5 millimètres, est disposée entre les deux nappes (2, 3). Selon un exemple particulier de réalisation, la nappe (2) est une feutrine multicolore en polypropylène tissée et renforcée d'un poids de 600 g/m2 agrafée à la plaque (1). La nappe (3) est une nappe de feutrine acrylique non tissée d'un poids de 400 g/m2 également agrafée sur la 10 plaque (1). Le complexe exposé à l'air ambiant recueille par dépôt les particules organiques transportées par le vent (spores, qui ensemencent et enrichissent naturellement le complexe de culture. 15 Un conduit (6) longe l'arête supérieure du complexe pour l'alimentation en eau. Ce conduit est poreux ou présente des perforations pour permettre l'irrigation du complexe de culture. Assemblage des modules 20 Les figures 2 et 3 représentent des vues en détail et en perspective des bords transversaux du module. L'assemblage se fait par un rapprochement bord à bord entre le bord inférieur d'un premier module avec le bord supérieur du module adjacent. A cet effet, le bord inférieur 25 du premier module (10) présente un rebord (11) s'étendant du coté extérieur de la plaque (10) complémentaire d'un rebord (21) s'étendant du coté intérieur de la plaque adjacente (20). Bien sur, d'autres modes d'assemblage bord à bord sont possibles, par exemple un assemblage de type « rainure 30 languette ». 11 Les bords latéraux du module présentent des cornières (12, 13) en métal ou en plastique, dont la hauteur dépasse légèrement la hauteur cumulée de la plaque (2) et du complexe de culture. 5 Les modules comportent deux méplats en aluminium situés sur les parties latérales et rivetées par le dessous, présentant par exemple une longueur de 125 centimètres correspondant à la hauteur d'un module, une largeur de 20 millimètres et une épaisseur de 2 millimètres. Ces méplats 10 permettent d'éviter la déformation de la plaque (1) lors de la fixation par une griffe de liaison avec le support. Pilotage de l'irrigation du complexe de culture Pour l'arrosage de la paroi végétalisée, le programmateur électronique commande un fonctionnement cyclique 15 de l'électrovanne permettant d'assurer une humidification constante de la paroi, avec par exemple une séquence de 2 minutes d'arrosage toutes les 40 minutes. Afin d'assurer l'efficacité de l'humidification du complexe végétal, des sondes d'humidité contrôlent le 20 déclenchement de l'irrigation et intègrent un système d'alerte en cas de dysfonctionnement du système d'irrigation. Un deuxième type de sonde peut être installé au sein de la végétation pour assurer que l'intégralité de la feutrine soit humide. 25 Le système comprend un circuit d'alimentation en eau assurant le débit d'eau dans le conduit (6) par l'intermédiaire d'une électrovanne ou d'une pompe (8) alimentée optionnellement par une source d'énergie renouvelable, par exemple une éolienne (9) ou un panneau 30 photovoltaïque. Un capteur d'humidité (14) fournit une information sur le degré hygrométrique à un programmateur 12 électronique commandant le fonctionnement d'une électrovanne (7) ou d'une pompe. Ce circuit permet également l'apport d'une solution nutritive aux végétaux par l'adjonction d'une pompe doseuse d'engrais. 5 Une gouttière (16) récupère les eaux de ruissellement et la solution nutritive excédentaire et alimente un réservoir (15). REVENDICATIONS1 - Dispositif de végétalisation modulaire d'un bâtiment, constitué par un ou plusieurs module(s) à structure plate présentant sur l'une de leurs grandes faces des éléments de végétation apparents et se présentant sous la forme d'un support de constitution générale plate, de forme parallélépipédique, de faible épaisseur par rapport à ses dimensions latérales et avec une paroi de fond (1) et au moins deux parois latérales pleines (12, 13), la face ouverte du module qui est opposée au fond autorisant le passage des éléments de végétation caractérisé en ce que ledit module est constitué par une plaque de fond (1) rigide et étanche par un complexe de culture multicouche comprenant successivement au moins un premier matériau synthétique fibreux (2), un grillage souple (4) et un deuxième matériau synthétique fibreux (3). 2 - Dispositif de végétalisation d'un bâtiment selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'un au moins desdits matériau synthétique fibreux (2, 3) est constitué par une nappe de feutre de fibres synthétiques cardées d'un poids comprise entre 300 et 800 grammes par mètre carré cardées ou aiguilletées sur un film en polyéthylène ou en polypropylène. 3 - Dispositif de végétalisation d'un bâtiment selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit complexe présente une épaisseur comprise entre 15 et 40 millimètres. 4 - Dispositif de végétalisation d'un bâtiment selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit complexe est imprégné d'une matière nutritive. 5 - Dispositif de végétalisation d'un bâtiment selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit complexe 30 est fixé par agrafage sur ladite plaque rigide (1) par une partie au moins de ses bords. 14 6 - Dispositif de végétalisation d'un bâtiment selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite plaque rigide présente à son bord supérieur un conduit (6) poreux ou présentant des perçages pour l'écoulement d'eau sur ledit 5 complexe. 7 - Dispositif de végétalisation d'un bâtiment selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte dans sa partie inférieure une gouttière de récupération d'eau (16). 8 - Dispositif de végétalisation d'un bâtiment 10 selon la revendication 1 caractérisé en ce que les bords transversaux desdites plaques rigides présentent des profils complémentaires (11, 21) permettant de canaliser l'irrigation et facilitant l'assemblage des panneaux adjacents (10, 20). 9 - Dispositif de végétalisation d'un bâtiment 15 selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un programmateur électronique activant une électrovanne ou une pompe via une sonde d'humidité positionné sur une zone dudit complexe afin d'irriguer lesdits modules. 10 - Système de végétalisation d'un bâtiment 20 comportant d'une part, une structure porteuse et d'autre part au moins un dispositif végétalisé selon l'une quelconque des revendications précédentes fixé sur ladite structure porteuse par des crochets fixés sur la bordure latérale desdits modules. 25 11 - Système de végétalisation d'un bâtiment selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen d'alimentation en eau desdits modules. 12 - Système de végétalisation d'un bâtiment selon la revendication 10 caractérisé en ce que lesdits modules sont 30 montés de manière amovible sur la structure porteuse en masquant dans sa majorité cette dernière. 15 13 - Dispositif de végétalisation d'un bâtiment selon les revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source d'énergie renouvelable, par exemple une éolienne (9) ou un panneau photovoltaïque 5 positionné sur une zone dudit complexe afin d'alimenter les éléments de celui-ci (programmateur, électrovanne, sondes...) utilisant le courant électrique pour fonctionner.