FR2487885A1 - Lucarne a grande isolation thermique - Google Patents
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Abstract
A.CONSTRUCTION DE LUCARNE POUR OUVERTURE DE BATIMENT 10. B.CONSTRUCTION DE LUCARNE CARACTERISEE EN CE QU'ELLE COMPREND UN CHASSIS DE BORDURE 20 ENTOURANT L'OUVERTURE 10 ET COMPORTANT DES MOYENS 26 PERMETTANT DE FIXER LE CHASSIS EN POSITION FIXE DANS L'OUVERTURE, DES MOYENS TRANSPARENTS OU TRANSLUCIDES 16, 18 RECOUVRANT L'OUVERTURE 10 ET VENANT SE PLACER, PAR LES BORDS, SUR LE CHASSIS DE BORDURE 20, DES MOYENS 22 VENANT PAR-DESSUS LE CHASSIS POUR RETENIR LES MOYENS DE COUVERTURE 16, 18 SUR LE CHASSIS DE BORDURE 20, ET DES MOYENS DE BUTEE MONTES EXTERIEUREMENT MAIS AU VOISINAGE DE L'UN DES BORDS AU MOINS DES MOYENS DE COUVERTURE 16, 18. C.L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX LUCARNES POUR TOITURES DE MAISONS.
Description
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L'invention concerne une lucarne à
grande isolation thermique, et plus particulièrement une cons-
truction perfectionnée de chassis de bordure caractérisée par une plus grande résistance thermique aux transferts de chaleur à travers la lucarne. La demande de brevet en cours n0 923 245 décrit différentes constructions de lucarne utilisant un chassis de bordure réalisé en matière thermoplastique rigide telle que du chlorure de polyvinyle. Cependant, dans certaines applications, il peut être souhaitable de conserver un chassis de bordure plus rigide tel que ceux anciennement réalisés en aluminium. L'invention a donc pour but de créer une construction
de lucarne utilisant un chassis de bordure en aluminium carac-
térisé cependant par la présence d'un pont thermique associé au chassis pour réduire les transferts de chaleur à travers la lucarne. L'invention a encore pour but de créer une construction de lucarne perfectionnée utilisant un
châssis de bordure pouvant être réalisé dans un matériau métal-
lique tel que de l'aluminium, tout en prévoyant la présence d'un
pont thermique associé au chassis.
L'invention a également pour but de créer une construction perfectionnée de chassis de bordure de lucarne combinant l'utilisation d'une bordure en matériau rigide réalisée soit en aluminium ou autre métal, soit en chlorure de
polyvinyle très dur, avec l'utilisation d'un matériau thermo-
plastique flexible constituant une ou plusieurs garnitures destinées à assurer l'étanchéité entre le chassis de bordure et par exemple le d8me ou le panneau de couverture associé à
ce châssis.
L'invention a encore pour but de créer une construction de lucarne caractérisée en ce qu'elle
permet de réaliser des économies d'énergie.
Comme indiqué dans la demande de brevet en cours nO 923 245, on utilise une vis ou un boulon de fixation pour fixer le dôme au châssis grâce à un élément de retenue. Quand on transporte la lucarne, en particulier dans le cas d'une construction plate, le dôme ou le panneau plat peuvent glisser et venir buter contre le boulon ou la vis, ce qui risque
de les briser ou de les endommager.
a
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Par suite l'invention a encore pour but de créer des moyens de butée associés au chassis pour limiter la position du d8me par rapport au chatsis et pour éviter les risques de détérioration du d8me ou du panneau plat constituant la lucarne. Ces moyens de butée peuvent également servir au
montage de la lucarne sur un toit en pente.
Pour atteindre les buts ci-dessus ltinvention concerne une construction de lucarne pour ouverture de bâtiment, construction de lucarne caractérisée en ce qu'elle
comprend un chassis de bordure entourant l'ouverture et compor-
tant des moyens permettant c' fixer le chassis en position fixe dans l'ouverture, des moyens transparents ou translucides recouvrant l'ouverture et venant se placer, par les bords, sur le chassis de bordure, des moyens venant par dessus'le chassis pour retenir les moyens de couverture sur la chassis de bordure, et des moyens de butée montés extérieurement mais au voisinage
de ltun des bords au moins des moyens de couverture.
Cette construction de lucarne, destinée par exemple à une maison d'habitation, comprend ainsi un chassis de bordure entourant l'ouverture et comportant des moyens destinés à recevoir des clous ou autres permettant de fixer le chassis enpl'àcue dans l'ouverture. Dans une première forme de réalisation de l'invention, on peut utiliser un,
deux ou plusieurs d8ites thermoplastiques transparents ou trans-
lucides recouvrant l'ouverture et venant s'appuyer, par les bords, sur le chassis de bordure. Dans une autre forme de réalisation de l'invention le d8me peut être remplacé par un, deux ou plusieurs panneaux de verre. Un élément de retenue entoure la périphérie de la lucarne pour maintenir en place les
d8mes ou les panneaux sur le chassis de bordure.
Dans les formes de réalisation décrites ici le 'chassis de bordure peut être réalisé soit en matière plastique rigide telle que du chlorure de polyvinyle (PVC) soit en métal rigide tel que de l'aluminium. Cependant, dans la forme de réalisation selon ltinvention, on préfère utiliser de l'aluminium combiné à un Pont thermique formant essentiellement la discontinuité thermique voulue dans le chassis en aluminium extrudé. Ce pont thermique peut être obtenue e ménageant des rainures dans l'aluminium extrudé, ces rainures
étant remplies d'une matière plastique telle que de lturéthane.
s
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Lorsque la matière plastique a durci, on scie l'aluminium
extrudé suivant le fond d'une rainure, pour interrompre la con-
tinuité de l'aluminium. La matière plastique assure ainsi la continuité de la structure et tout transfert de chaleur d'un côté à l'autre de l'extrusion doit passer par le pont thermique
en matière plastique à faible transmission de la chaleur.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la construction du chassis diffère de celle indiquéE dans la demande de brevet en cours n0 923 245, de manière à permettre l'utilisation d'une paroi verticale plus mince (paroi 12 dans la demande nO 923 245). De plus, la construction de
chassis selon l'invention reçoit le revêtement de puits (revê-
tement 14 dabs la demande n0 923 245) au-dessous de l'extrusion, ce qui permet ainsi d'obtenir une réalisation un peu plus
compacte.
Dans l'une ou l'autre construction utilisant soit un chassis de bordure en matière plastique soit un chassis de bordure en métal, on prévoit de préférence une série de butées associées au chassis et partant vers le haut de celui-ci pour se loger entre le chassis et l'élément de retenue fixé au-dessus de ce châssis. Ces butées sont très utiles au moment du transport des lucarnes pour éviter d'endommager les d8mes, et aussi pour protéger ces d8mes lorsqu'on monte les
lucarnes sur des toite en pente.
De nombreux autes buts, caractéris-
tiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement
à la lecture de la description détaillée qui suit et qui se
réfère aux dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'une construction de lucarne en forme de d8me, la coupe étant effectuée suivant une section du chassis de bordure, - la figure 2 est une vue en coupe, analogue à celle de la figure 1, mais pour une configuration de chassis différente, - la figure 3 est une vue en coupe sensiblement identique à celle de la figure 2, représentant également les moyens de butée selon l'invention, - la-figure 4 est une vue en coupe d'une variante de réalisation de l'invention utilisant le pont thermique, et - la figure 5 est une autre vue en
coupe de cette version de pont thermique selon l'invention.
En se référant maintenant aux dessins, les figures 1 et 2 représentent deux formes de réalisation de lucarnes utilisant des dômes, et la figure 3 représente une
construction de lucarne plate.
La construction de lucarne recouvre une ouverture 10 de forme carrée ou rectangulaire définie en partie par les parois verticales 12. Un matériau de finition ou revêtement de puits 14 est prévu à l'intérieur de l'ouverture 10. Selon l'invention, il est préférable que le revêtement 14
aille jusqu'à la paroi inférieure 15 du chassis de bordure 20.
Sur les figures 1 à 3, les mêmes références désignent les mêmes éléments. Sur la figure 1 le chassis de bordure 20 est réalisé en aluminium. Sur les figures 2 et 3 le chassis de bordure est réalisé en matière plastique telle que du PVC. Sur la figure 1 la construction de lucarne comprend une paire de d8mes 16 et 18 de préférence en matière acrylique thermoplastique, un chassis de bordure 20 en aluminium,
et un élément de retenue 22 pouvant également être réalisé---
en aluminium.
Les figures 1 à 3 représentent un
bouchon 23 qu'on peut retirer pour évacuer l'eau de condensation.
Les trous sont bouchés par le bouchon 23 de manière à éviter les m-
pertes d'énergie par infiltrations d'air. Sur la figure 1, la paroi 12 est entourée par une bande de feutre de revêtement de
toiture 24 s'étendant le long de la surface extérieure de la pa-
roi et autour du sommet de celle-ci, comme indiqué sur la figure 1. Le chassis de bordure 20 peut être réalisé à partir de sections droites extrudées et se fixer au sommet de la paroi 12, par dessus la bande d'isolation 24. Ce chassis de bordure peut se fixer à la paroi 12 par un certain nombre de clous 26 traversant le rebord 28 du chassis de bordure 20. Ce dernier comporte également une garniture d'étanchéité 48 venant se loger
dans la aroi horizontale supérieure 36 du chassis de bordure.
La paroi 36 comporte un passage ouvert destiné à recevoir une nervure 49 de la garniture en forme de coupelle 48. La paroi inférieure 30 du chassis peut comporter des saillies 38 destinées à se noyer dans du mastic. Ce mastic 40 peut être étalé entre la bande de support et d'isolation 24, et la paroi
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de base 30.
Le chas$is de bordure comporte égale-
ment une cavité taraudée intérieurement et destinée à recevoir le boulon 54 de fixation de ltélément de retenue 22 au chassis 20. Dans les formes de réalisation des figures 2 et 3, on remar- quera que lorsque le chassis est réalisé en PVC, on utilise'une garniture supplémentaire 50, comme décrit dans la demande de brevet en cours nO 923 245. Cette garniture 50 peut se plier légèrement pour former joint étanche contre la paroi 56 de l'élément de retenue. La paroi supérieure 58 de cet élément de retenue s'appuie contre les bords 17 et 19, et le bord 19 vient reposer sur la garniture en forme de coupelle 48 se comprimant pour former un joint étanche contre le d8me. Un d8me unique peut suffire pour certaines applications, et dans ce cas le joint d'étanchéité 60 venant entre les d8mes n'est évidemment plus nécessaire. Dans la forme de réalisation de la figure 3 dans laquelle le d8me pst essentiellement constitué par des panneaux plats, on remarquera que ces panneaux sont identifiée
par les références 16A et 18A pour les différencier des d8mes.
En ce qui concerne les formes de réalisationîbs figures 2 et 3, celles-ci sont essentiellement destinées à être utilisées avec une surface plate 62. On peut prévoir pour cela une couche 124 venant se placer sur la surface supérieure de l'élément 62 qui peut consister en un revêtement de toiture. On peut prévoir un
certain nombre de clous tels que les clous 126 de la figure 2.
On peut également utiliser une couche de couverture de toit
finale 127 associée à un point d'étanchéité monté entre la cons-
truction de lucarne et le toit sur lequel elle se fixe.
La figure 3 représente une caracté-
ristique importante de l'invention se présentant sousla forme d'une butée 70 pouvant remplacer essentiellement l'un-des boulons 54. Cette butée 70 peut se visser dans la cavité de réception précédemment prévue pour le boulon, ou se monter dans le trou
ou la rainure taraudés prévus pour le boulon 54. Il est préfé-
rable de prévoir au moins deux butées de chaque c8té du chassis.
Dans le cas ou l'on transporte la lucarne avant de la monter, ces butées contribuent à emp4cher les panneaux tels que les
d8mes 16 et 18, de venir en contact avec les boulons 54.
On remarquera à ce propos, que le
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c8té 71 de la butée 70 s'étend au-delà du boulon 54, de façon qu'on obtienne un contact avec la butée avant d'obtenir un contact avec le boulon 54. Ces butées contribuent également à faciliter l'installation de la lucarne sur un toit en pente lorsque les panneaux risquent de glisser au moment de l'instal- lation, ou de tendre à glisser au bout d'un certain temps après installation. Ces butées 70 présentent de préférence un
côté plat tourné vers les panneaux, et sont de préférence réali-
sés dans une matière plastique telle que du PVC. Le contact avec les butées ne risque en aucune manière de détériorer les panneaux. -Les figures 4 et 5 représentent deux autres formes de réaligtion de l'invention utilisant l'une et l'autre le principe du pont thexmique selon l'invention. Sur les figures 4 et 5 on utilise les mêmes références que sur les figures 1 à 3, pour identifier les mêmes éléments. Ainsi les figures 4 et 5 représentent la paroi verticale 12, le revêtement de puits 14, le chassis de bordure 20 et l'élément de retenue 22. Comme cela apparait clairement sur les figures 4 et 5, les chassis de bordure 20 présentent des configurations extrudées
différentes dans leur ensemble, et différentes également des con-
figurations des figures 1 à 3. Cependant les chassis de bordure des figures 4 et 5 sont semblables en ce qu'ils comprennent des moyens définissant un passage taraudé intérieurement pour recevoir les boulons 54 utilisés pour fixer l'élément de retenue 22 en prenant les d8mes 16 et 18 en sandwich entre une paroi de l'élément de retenue et la garniture 48 supportée par une partie du chassis de bordure. Les figures 4 et 5 représentent
également des bouchons 23.
Chacun des chassis des figures 4 et comprend une partie intérieure 20A et une partie extérieure B reliées par le pont thenique 21. La partie 20A est celle qui supporte la garniture 48 comme la paroi 36. De plus la garniture 48 comprend également une nervure inférieure 49 venant se loger dans la paroi 36. La partie extérieure 20B du
chassis est destinée à supporter les boulons 54.
Les parties face à face des extrémités A et 20B, décrites par exemple sur la figure 5, constituent une cavité de forme pratiquement rectangulaire. Sur les figures
4o 4 et 5 le chassis est représenté dans sa configuration finale.
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Le pont thermique 21 peut 9tre obtenu en formant tout d'abord une rainure dans la partie d'aluminium extrudé, comme dans la
paroi 123. On peut ensuite remplir la cavité de matière plas-
tique telle que de lturéthane. Après durcissement de la matière plastique on peut alors scier la partie extrudée suivant le fond
de la rainure de manière à couper la continuité de l'aluminium.
Ce trait de scie peut se faire dans la paroi 25 de façon que les découpes des parois 123 et 25 définissent des rainures 123A et
A comme indiqué plus clairement sur la figure 5.
On peut également utiliser une technique analogue pour la fabrication du chassis de bordure de la figure 4. Lorsque la matière plastique a durci dans la cavité, et lorsque la découpe inférieure a été faite dans la partie d'aluminium extrudé on obtient une véritable continuité de structure mais une véritable discontinuité de transfert de chaleur, car la chaleur doit passer dtun côté à l'autre de la partie extrudée en empruntant la partie de barrière thermique
en matière plastique à très faible conductibilité thermique.
Dans les formes de réalisation des figure 4 et 5, utilisant des pièces d'aluminium extrudées pour réaliser le chassis, on obtient des découpes à onglets dans les
coins du chassis qui sont généralement soudés de manière clas-
sique. Cependant la matière plastique formant la barrière thermique ne peut se souder, de sorte qu'on doit utiliser une opération de matage pour réaliser le joint d'étanchéité le long de l'onglet. Dans une première variante de réalisation, on peut utiliser un joint de suture étroit assurant l'étanchéité, tandis que dans une seconde variante de réalisation on peut utiliser du butyle fondu "à chaud" pour assurer l'étanchéité de la partie dégagée de l'onglet. Le joint d'étanchéité par fusion "à chaud" durcit presque instantanément en refroidissant,
de manière à permettre une manipulation immédiate.
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Claims (10)
1.- Construction de lucarne pour
ouverture de bâtiment (10), construction de lucarne caracté-
risée en ce qu'elle comprend un chassis de bordure (20) entou-
rant l'ouverture (10) et comportant des moyens (26) permettant de fixer le chassis en position fixe dans l'ouverture, des
moyens transparents ou translucides (16, 18) recouvrant l'ouver-
ture (10) et venant se placer, par les bords, sur le chassis de bordure (20), des moyens (22) venant par dessus le chassis pour retenir les moyens de couverture (16, 18) sur le chassis de bordure (20), et des moyens de butée montés extérieurement mais au voisinage de l'un des bords au moins des moyens de
couverture (16, 18).
2.- Construction de lucarne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de retenue (22) sont constitués par un élément de retenue (22) dont l'un des c8tés vient en contact avec le bord des moyens de couverture (16, 18) et dont l'autre c8té vient par dessus le chassis de
bordure (20).
3.- Construction de lucarne selon
l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisee en ce
qu'elle comprend des moyens (54) de fixation de l'élément de retenue au chassis de courbure, ces moyens permettant de prendre les moyens de couverture (16, 18) en sandwich entre le chassis de bordure (20) et le c8té correspondant de l'élément de retenue (22).
4.- Construction de lucarne selon
l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce
que le chassis de bordure (20) comporte des moyens de réception de moyens de butée (70) venant par dessus le chassis de
bordure (20).
5.- Construction de lucarne selon
l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce
qu'elle comprend au moins deux butées (70) le long de l'un des
bords au moins des moyens de couverture.
6.- Construction de lucarne selon
l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce
que les moyens de butée (70) sont alignés avec les moyens de fixation (54) de l'élément de retenue (22), mais s'étendent
vers l'intérieur de celui-ci.
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7.- Construction de lucarne selon
l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce
que le chassis de bordure (20) est réalisé dans un matériau métallique bon conducteur de la chaleur, séparé en une partie intérieure (20A) et une partie extérieure (20B) reliées entre
elles par un pont de matière plastique (21) à très faible con-
ductibilité thermique, de manière à empêcher le transfert de
chaleur à travers le chassis de bordure (20).
8.- Construction de lucarne selon
l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce
que le chassis de bordure (20) comporte une cavité formée entre
ses deux parties de manière à recevoir la matière plastique.
9.- Procédé de fabrication du chassis de bordure (20) d'une construction de lucarne selon l'une
quelconque des revendications 1 à 8, ce chassis de bordure com-
portant une cavité centrale, procédé caractérisé en ce qu'il
comprend les différentes étapes consistant à ménager une ouver-
ture dans la première paroi (123) du chassis définissant la cavité, à injecter une matière plastique à faible conductibilité
thermique dans cette cavité, à laisser durcir la matière plasti-
que puis à ouvrir la paroi opposée (25) de la cavité pour former une coupure de la continuité du métal constituant le chassis
de bordure (20).
10.- Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les parois du chassis sont coupées de manière à permettre l'injection de la matière plastique et à interrompre la continuité du métal d'un c8té à l'autre du chassis
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