Brevet FR3135099A1 — publié le 20231103

L’invention concerne un dispositif (100) urbain de production d’ombre comprenant un premier mât (111) fixe par rapport au sol et supportant un cadre (120). Ledit cadre (120) dispose d’au moins un écran (121) amovible pour faire de l’ombre et d’un premier actionneur. Ledit premier actionneur permet de déployer ledit au moins un écran (121) amovible en fonction d’une commande de déploiement. Ledit dispositif (100) comporte, en outre un premier élément de liaison (130) entre ledit cadre (120) et ledit premier mât (111) autorisant une rotation (R1) selon un premier axe (A1) parallèle au sol et un deuxième actionneur permettant d’orienter ledit cadre (120) en fonction d’une commande d’inclinaison. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 Dispositif urbain de production d’ombre La présente invention se rapporte à un dispositif urbain de production d’ombre. L’invention a trait de manière générale au domaine de l’architecture bioclimatique. Directement impactées par les effets du changement climatique, les agglomérations urbaines sont confrontées à un phénomène localisé d’augmentation des températures connu sous le nom d’îlot de chaleur urbain (ICU). De tels îlots de chaleur urbains se caractérisent par des élévations localisées des températures enregistrées dans les espaces denses tels que les milieux urbains, notamment dans les centres-villes. De tels écarts de températures peuvent aller jusqu’à plus de dix degrés. De tels îlots sont favorisés par la minéralisation de l’espace public, les activités urbaines, les configurations des villes qui limitent l’action rafraichissante des vents mais aussi par la densité du bâti fait de matériaux absorbant et/ou réfléchissant de grandes quantités de chaleur et la libérant ainsi dans l’air ambiant. En effet, les surfaces sombres et/ou noires telles que le goudron, le béton, l’asphalte, la brique absorbent et emmagasinent une quantité importante d'énergie solaire, qui s’accumule. Les surfaces vitrées, quant à elles, concentrent ladite énergie solaire favorisant un phénomène d’effet de serre, et la réfléchissent sur les surfaces précédemment décrites. Ainsi, la combinaison de ces deux types de surface entraine un stockage d’inertie thermique qui est restituée sous forme de rayonnement infrarouge réchauffant l’air urbain le jour et la nuit. À ce titre, les calories s’accumulent et la température de l'air ambiant augmentent de jour en jour notamment quand les nuits ne sont pas assez fraiches. Au sein d'une même ville, des différences importantes de température peuvent être relevées selon : - la nature de l'occupation du sol : présence de parcs boisés, d’étendues d'eau rafraichissant le milieu ; - l’albédo qui est la mesure de la capacité de la couleur d’une surface à renvoyer l’énergie solaire incidente (chiffre compris entre zéro et un : zéro correspondant à une surface parfaitement noire qui absorbe la totalité de l’énergie incidente, et un correspondant au miroir parfait qui renvoie la totalité de l’énergie incidente) ; - le relief/la forme urbaine et l'exposition : les grands bâtiments et les rues étroites créent des canyons où s’accumule et reste captive la chaleur occasionnée notamment par le rayonnement solaire durant la journée ; - la saison et la météo associées : l’été, la réverbération sur les murs et l’emmagasinement de la chaleur par le bitume et/ou les minéraux contribuent à augmenter la température. Ce phénomène est d’autant plus marqué en l’absence de vent entraînant une stagnation des masses d'air qui ont alors le temps de réchauffer le bâti. Ainsi, plus le temps est calme et dégagé, plus l'îlot de chaleur urbain est intense. Ce phénomène de réchauffement local peut engendrer des impacts importants sur la qualité de vie de la population en créant des situations d’inconfort thermique, qui ont un effet néfaste sur la santé humaine, par exemple insuffisance respiratoire, maladies cardiovasculaires et/ou neurologiques, et sur la consommation énergétique entrainant notamment une hausse de la demande en énergie, par exemple pour alimenter les climatiseurs et une hausse de la consommation de l’eau pour se rafraîchir et s’hydrater. Évidemment, avec le réchauffement climatique, la bétonisation et la disparition croissante des espaces verts en milieu urbain, ces différences ne risquent pas de s’atténuer. Ainsi, il est nécessaire de mettre en place des stratégies afin de réduire ces îlots de chaleur urbains. Face à une telle problématique environnementale, il est connu d’utiliser des solutions fondées sur la nature avec notamment la végétalisation des bâtiments et des espaces urbains (plantation d’arbres, canopées urbaines végétales…). En effet, les arbres et espaces végétalisés jouent un rôle important dans la régulation thermique de l’espace urbain par l’ombre projetée et l’évapotranspiration qui permettent de rafraîchir l’air ambiant. À ce titre, traditionnellement, les avenues et les rues larges sont bordées de chaque côté d’une belle rangée d’arbres. Toutefois, le milieu urbain peut s’avérer particulièrement contraignant. En effet, selon la morphologie des rues, on peut manquer de place pour planter des arbres ou la présence de parking en sous-sol peut empêcher leur évolution. De plus, la végétalisation ne doit pas compliquer la vie des piétons, et/ou transformer le passage des poussettes et des fauteuils roulants en parcours du combattant sur des trottoirs souvent déjà encombrés par le stationnement. De même, les accès pompiers et les locaux à poubelles doivent rester libres. Cette végétalisation ne doit pas non plus gêner la visibilité de la signalétique de voirie, la signalétique routière et le mobilier urbain. Ainsi, dans des rues dites moyennes ou étroites, il peut s’avérer difficile d’avoir recours à de tels remèdes naturels, la morphologie de l’espace urbain pouvant être inadaptée. Ainsi, pour pallier une partie des inconvénients précités, une autre voie est de se tourner vers l’aménagement urbain, en prenant en compte les paramètres de morphologie urbaine et d’occupation du sol. À ce titre, l’architecture bioclimatique, ayant pour objectif de tirer parti des conditions d’un site et de son environnement, peut répondre à un tel besoin. À cet égard, il est connu, sur le marché, des dispositifs fixes composés d’éléments pouvant se dérouler et s’enrouler à la demande permettant d’apporter de l’ombre, tels que par exemple des pergolas bioclimatiques à base de stores ou de voile. Toutefois, de tels dispositifs présentent un encombrement important, très souvent composés de quatre pieds destinés à être ancrés au sol, ce qui rend leur mise en place complexe et fastidieuse. De plus, de tels dispositifs sont appropriés à une exposition solaire spécifique et couvrent une zone limitée en termes d’ombre, ils sont notamment très souvent utilisés pour les terrasses. Ainsi, de tels dispositifs peuvent se révéler inadaptés selon certaines expositions ou à certaines heures de la journée, et notamment pour une production d’ombre couvrant entièrement une rue. Ainsi, la présente invention vise à remédier aux inconvénients précités, en proposant un dispositif mobile de production d’ombre permettant un déploiement et une orientation des moyens d’ombrage selon notamment l’élévation du soleil permettant ainsi d’optimiser et maximiser l’effet rafraichissant par ombrage sur le sol et/ou sur la façade d’un bâtiment. À ce titre, un premier objet de l’invention divulgue un dispositif urbain de production d’ombre comprenant un premier mât fixe par rapport au sol et supportant un cadre. Ledit cadre dispose d’au moins un écran amovible pour faire de l’ombre et d’un premier actionneur. Ledit premier actionneur permet de déployer ledit au moins un écran amovible en fonction d’une commande de déploiement. Ledit dispositif comporte, en outre : - un premier élément de liaison entre ledit cadre et ledit premier mât autorisant une rotation selon un premier axe parallèle au sol ; - et un deuxième actionneur permettant d’orienter ledit cadre en fonction d’une commande d’inclinaison. Par souci de gain de place, ledit premier mât d’un tel dispositif urbain de production d’ombre peut être fixé à une façade d’un bâtiment. En complément, ledit cadre peut comporter un coffre fixé sur un premier bord dudit cadre. A ce titre, ledit coffre comprend un enrouleur pour enrouler ledit au moins un écran. Ce dernier se déploie ainsi à partir dudit coffre à l’intérieur dudit cadre dudit premier bord vers un deuxième bord opposé audit premier bord. En variante, le dispositif urbain de production d’ombre peut comporter un coffre central fixé audit cadre. À ce titre, ledit coffre comprend au moins un enrouleur pour enrouler ledit au moins un écran. Ledit au moins un écran comporte ainsi un premier et un deuxième écrans. Ledit coffre central dispose d’une première sortie permettant de déployer ledit premier écran vers un premier bord dudit cadre et une deuxième sortie permettant de déployer ledit deuxième écran vers un deuxième bord opposé audit premier bord. Dans un premier mode de réalisation, ledit premier élément de liaison peut comporter : - un arbre moteur monté sur des paliers fixés dans ledit premier mât, ledit premier mât étant relié audit cadre par une liaison pivot ; - un engrenage monté sur ledit arbre moteur ; - et une demi-couronne à denture extérieure centrée sur ledit premier axe de rotation et fixée audit cadre par une liaison encastrement, ladite demi-couronne à denture extérieure étant en contact avec ledit engrenage. Dans un second mode de réalisation, ledit premier élément de liaison peut comporter : - une platine reliée audit premier mât, ledit cadre étant relié à ladite platine par une première liaison pivot ; - un chariot relié audit cadre par une liaison glissière, ledit deuxième actionneur permettant de déplacer ledit chariot le long de ladite liaison glissière ; - une biellette comportant une première et une deuxième extrémités, ladite première extrémité étant reliée audit chariot par une deuxième liaison pivot et ladite deuxième extrémité étant reliée à ladite platine par une troisième liaison pivot. Les première, deuxième et troisième liaisons pivots présentent respectivement des axes parallèles entre eux. Pour optimiser la production d’ombre par le dispositif urbain de production d’ombre selon le deuxième mode de réalisation, ledit dispositif peut comporter un troisième actionneur. À ce titre, ladite platine peut être animée en rotation autour dudit premier mât selon un deuxième axe perpendiculaire au sol. Ledit troisième actionneur permet d’orienter ladite platine en fonction d’une commande d’azimut. Pour faciliter la mise en place du dispositif urbain de production d’ombre, ce dernier peut comporter un deuxième mât fixe par rapport au sol et un deuxième élément de liaison entre ledit cadre et ledit deuxième mât. Ledit deuxième élément de liaison comporte au moins une liaison pivot autorisant une rotation selon le premier axe parallèle au sol. Ledit premier axe parallèle au sol passe par les premier et deuxième mâts. Un deuxième objet de l’invention divulgue un système de production d’ombre comportant au moins deux dispositifs urbains de production d’ombre et une unité de traitement agencée pour exploiter une information héliotropique pour produire ladite commande de déploiement dudit écran et/ou ladite commande d’inclinaison dudit cadre en fonction de la course du soleil. En complément, ladite unité de traitement peut être également agencée pour exploiter une information météorologique pour produire ladite commande de déploiement dudit écran en fonction du vent et/ou de la pluie. Un troisième objet de l’invention divulgue un procédé de contrôle d’au moins un dispositif urbain de production d’ombre pour lequel ledit deuxième actionneur ajuste l’inclinaison dudit cadre en fonction de la course du soleil. En outre, le procédé de contrôle peut permettre audit troisième actionneur d’ajuster l’azimut dudit cadre en fonction de la course du soleil. En complément ou en variante, le procédé de contrôle peut permettre audit premier actionneur de déployer ou de replier ledit écran en fonction de l’intensité lumineuse présente dans la zone à protéger. En complément ou en variante, le procédé de contrôle peut permettre audit premier actionneur de déployer ou de replier ledit écran en fonction de la force du vent dans la zone à protéger. L’exposé de l’invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d’exemples de réalisation, donnés ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : illustre un premier exemple de réalisation d’un dispositif urbain de production d’ombre selon l’invention ; montre une variante de réalisation d’un écran du dispositif urbain de production d’ombre selon l’invention ; montre un premier mode de réalisation d’un élément de liaison du dispositif urbain de production d’ombre de la dans une première position ; montre le premier mode de réalisation d’un élément de liaison du dispositif urbain de production d’ombre de la dans une deuxième position ; montre un deuxième mode de réalisation d’un élément de liaison du dispositif de production d’ombre de la selon deux angles de vue ; montre un premier exemple de réalisation d’un cadre du dispositif urbain de production d’ombre de la ; montre un deuxième exemple de réalisation du cadre du dispositif urbain de production d’ombre de la ; montre une amélioration du dispositif urbain de production d’ombre de la ; montre un détail du dispositif urbain de production d’ombre de la selon plusieurs vues ; illustre un deuxième exemple de réalisation d’un dispositif urbain de production d’ombre selon l’invention ; illustre une variante du dispositif de production d’ombre de la ; montre un système de production d’ombre selon l’invention ; montre un organigramme représentatif d’étapes du procédé de contrôle d’au moins un dispositif urbain de production d’ombre conforme à l’invention. Dispositif (100) urbain de production d’ombre comprenant : - un premier mât (111) fixe par rapport au sol et supportant un cadre (120) ; - ledit cadre (120) disposant d’au moins un écran (121) amovible pour faire de l’ombre et d’un premier actionneur, ledit premier actionneur permettant de déployer ledit au moins un écran (121) amovible en fonction d’une commande de déploiement ; caractérisé en ce que ledit dispositif (100) comporte : - un premier élément de liaison (130) entre ledit cadre (120) et ledit premier mât (111) autorisant une rotation (R1) selon un premier axe (A1) parallèle au sol ; - et un deuxième actionneur permettant d’orienter ledit cadre (120) en fonction d’une commande d’inclinaison. Dispositif (100) urbain de production d’ombre selon la revendication précédente, pour lequel ledit premier mât (111) est fixé à une façade d’un bâtiment. Dispositif (100) urbain de production d’ombre selon l’une des revendications précédentes, pour lequel ledit cadre (120) comporte un coffre (122) fixé sur un premier bord (121a) dudit cadre (121), ledit coffre (122) comprenant un enrouleur pour enrouler ledit au moins un écran (121), ledit au moins un écran (121) se déployant à partir dudit coffre (122) à l’intérieur dudit cadre (121) dudit premier bord (121a) vers un deuxième bord (121b) opposé audit premier bord. Dispositif (100) urbain de production d’ombre selon l’une des revendications 1 à 2, pour lequel ledit dispositif (100) comporte un coffre (122) central fixé audit cadre (120), ledit coffre (122) comprenant au moins un enrouleur pour enrouler ledit au moins un écran (121), ledit au moins un écran (121) comportant un premier (121a) et un deuxième (121b) écrans, ledit coffre (122) central disposant d’une première sortie (122a) permettant de déployer ledit premier écran (121a) vers un premier bord (120a) dudit cadre (120) et une deuxième sortie (122b) permettant de déployer ledit deuxième écran (121a) vers un deuxième bord (120b) opposé audit premier bord (120a). Dispositif (100) urbain de production d’ombre selon l’une des revendications précédentes, pour lequel ledit premier élément de liaison (130) comporte : - un arbre moteur (131B) monté sur des paliers fixés dans ledit premier mât (111), ledit premier mât (111) étant relié audit cadre (120) par une liaison pivot (132B) ; - un engrenage (133B) monté sur ledit arbre moteur (131B) ; - et une demi-couronne à denture extérieure (134B) centrée sur ledit premier axe (A1) de rotation et fixée audit cadre (120) par une liaison encastrement, ladite demi-couronne à denture extérieure (134B) étant en contact avec ledit engrenage (133B). Dispositif (100) urbain de production d’ombre selon l’une des revendications 1 à 4, pour lequel le premier élément de liaison (130) comporte : - une platine (131A) reliée audit premier mât (111), ledit cadre (120) étant relié à ladite platine (131A) par une première liaison pivot (132A) ; - un chariot (133A) relié audit cadre (120) par une liaison glissière (134A), ledit deuxième actionneur permettant de déplacer ledit chariot (133A) le long de ladite liaison glissière (134A) ; - une biellette (135A) comportant une première (135Aa) et une deuxième (135Ab) extrémités, ladite première (135Aa) extrémité étant reliée audit chariot (133A) par une deuxième liaison pivot (136A) et ladite deuxième extrémité (135Ab) étant reliée à ladite platine (131A) par une troisième liaison pivot (137A) ; - les première, deuxième et troisième (132A, 136A et 137A) liaisons pivots présentant respectivement des axes parallèles entre eux. Dispositif (100) urbain de production d’ombre selon la revendication 6, pour lequel ledit dispositif (100) comporte un troisième actionneur et dans lequel ladite platine (131A) est animée en rotation (R2) autour dudit premier mât (111) selon un deuxième axe (A2) perpendiculaire au sol, ledit troisième actionneur permettant d’orienter ladite platine (131A) en fonction d’une commande d’azimut. Dispositif (100) urbain de production d’ombre selon l’une des revendications 1 à 6, pour lequel ledit dispositif (100) comporte un deuxième mât (111) fixe par rapport au sol et un deuxième élément de liaison (130) entre ledit cadre (120) et ledit deuxième mât (111), ledit deuxième élément de liaison (130) comportant au moins une liaison pivot autorisant une rotation (R1) selon le premier axe (A1) parallèle au sol, ledit premier axe (A1) parallèle au sol passant par les premier et deuxième mâts (111). Système de production d’ombre caractérisé en ce qu’il comporte au moins deux dispositifs (100) urbains de production d’ombre selon l’une des revendications 1 à 8 et une unité de traitement (140) agencée pour exploiter une information héliotropique pour produire ladite commande de déploiement dudit écran (121) et/ou ladite commande d’inclinaison dudit cadre (120) en fonction de la course du soleil. Système de production d’ombre selon la revendication précédente, pour lequel ladite unité de traitement (140) est également agencée pour exploiter une information météorologique pour produire ladite commande de déploiement dudit écran (121) en fonction du vent et/ou de la pluie. Procédé de contrôle d’au moins un dispositif urbain de production d’ombre selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit deuxième actionneur ajuste l’inclinaison dudit cadre (120) en fonction de la course du soleil. Procédé de contrôle d’au moins un dispositif urbain de production d’ombre selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit troisième actionneur ajuste l’azimut dudit cadre (120) en fonction de la course du soleil. Procédé de contrôle d’au moins un dispositif urbain de production d’ombre selon l’une des revendications 1 à 8, disposé dans une zone à protéger, caractérisé en ce que ledit premier actionneur déploie ou replie ledit écran (121) en fonction de l’intensité lumineuse présente dans la zone à protéger. Procédé de contrôle d’au moins un dispositif urbain de production d’ombre selon l’une des revendications 1 à 8, disposé dans une zone à protéger, caractérisé en ce que ledit premier actionneur déploie ou replie ledit écran (121) en fonction de la force du vent dans la zone à protéger.