FR2776318A1 - Structure de protection contre les vents cycloniques - Google Patents
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Abstract
Il s'agit d'une structure de protection (25) pour une construction comprenant au moins un toit incliné (15) et des façades (11a, 11b, 12a, 12b). Cette structure est reliée à la construction au voisinage de la limite inférieure (21) du toit (15), elle s'étend sur tout le pourtour de la construction, et elle a une configuration propre à perturber des écoulements d'air (A, B) dus au vent, de façon à atténuer des forces d'arrachement engendrées par ces écoulements (A, B) et exercées sur le toit (15).
Description
STRUCTURE DE PROTECTION CONTRE LES VENTS CYCLONIQUES
La présente invention est relative à une structure de protection pour une construction et en particulier, pour une construction implantée dans une zone o peuvent survenir
de violentes rafales de vent.
Lorsque le vent souffle à de très fortes vitesses, il exerce sur les constructions des forces d'arrachement qui provoquent d'importants dégâts, en particulier lorsqu'il
s'agit d'un cyclone.
Or, dans les régions tropicales, les cyclones ne sont pas rares et les constructions sont mal adaptées pour leur résister. En effet, un type de construction couramment rencontré dans ces régions comprend, comme cela est représenté à la figure 1, des façades 1 et 2 et une charpente 3 sur laquelle est fixé un toit 4 généralement constitué de versants 5 et 6 peu inclinés. Pour expliquer les efforts subis par cette construction, supposons que la direction du vent est sensiblement orthogonale aux façades 1 et 2 et souffle selon le sens de la flèche V. La façade 1, également appelée façade "au vent", s'oppose à l'écoulement (flèche A) de la masse d'air, créant une composante verticale. En conséquence, l'écoulement d'air horizontal, dû au vent est dévié et se soulève au voisinage de la façade exposée (flèche B), engendrant ainsi une
dépression sur la face supérieure du versant "au vent".
Cette dépression est surtout importante près de la limite inférieure 7 du toit. Elle engendre une force F qui tend à
arracher le versant 5 du toit.
De plus, la pente des versants des toits des constructions classiques est généralement de l'ordre de 20 , valeur pour laquelle l'effet de dépression générant la force
F s'avère particulièrement sensible.
La présente invention a pour but de proposer un moyen simple d'atténuer les forces d'arrachement engendrées par les écoulements d'air sur les versants du toit afin de minimiser les dégâts causés par les vents de très forte puissance. A cet effet, l'invention a pour objet une structure de protection pour une construction du type précité, caractérisée en ce qu'elle est reliée à la construction au voisinage de la limite inférieure du toit, en ce qu'elle s'étend sur tout le pourtour de la construction, et en ce qu'elle a une configuration propre à perturber des écoulements d'air dus au vent, de façon à atténuer des forces d'arrachement engendrées par ces écoulements et
exercées sur le toit.
La structure de protection selon l'invention peut éventuellement comporter en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - la structure a une configuration propre à freiner une composante verticale desdits écoulements d'air, produite par déviation de l'air sur les façades de la construction; - la structure a une configuration propre à interagir avec une composante horizontale desdits écoulements d'air, pour créer des turbulences au voisinage de la base du toit et réduire la dépression dans cette zone; - la structure est reliée aux façades de la construction et s'étend, au voisinage de la limite inférieure du toit, sur tout le pourtour de la construction, elle a une configuration propre à freiner une composante verticale d'écoulements d'air dus au vent, produite par déviation de l'air sur les façades de la construction, de façon à atténuer les dépressions engendrées par ces écoulements et exercées sur le toit, et elle comporte pour chaque façade, des moyens ajourés formant écran, lesdits moyens ajourés étant reliés entre eux aux angles formés entre les façades de la construction; - les moyens ajourés formant écran comprennent des jeux de lames mutuellement espacées, lesdites lames étant horizontales et parallèles aux façades; - les jeux de lames dépassent de 50 à 80 cm par rapport au plan des façades; - les espaces entre les lames de chaque jeu représentent 25 à 60% de la surface totale de ce jeu; - la dimension de l'espace interlame est comprise entre 2 et 6 cm; - elle est reliée à la construction au voisinage de la limite inférieure du toit, elle s'étend sur tout le pourtour de la construction, elle a une configuration propre à interagir avec une composante horizontale d'écoulements d'air dus au vent, pour créer des turbulences au voisinage de la base du toit, de façon à atténuer le décollement de l'air et par suite, les forces d'arrachement, et elle comporte pour chaque façade une frise, lesdites frises étant reliées entre elles aux angles formés entre les façades de la construction; - les frises sont disposées en rive et avancent de à 20 cm par rapport au chéneau; - les frises présentent un motif géométrique vertical périodique ayant un pas de 20 à 30 cm; - ledit motif est une dent sensiblement triangulaire; - les dents ont une hauteur de 20 à 30 cm; et l'inclinaison du toit par rapport à l'horizontale
est inférieure ou égale à 22 .
L'invention a en outre pour objet une construction comprenant au moins un toit incliné et des façades, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une structure
de protection telle que définie ci-dessus.
Un exemple de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une construction classique sur laquelle ont été représentés des écoulements d'air dus au vent; - la figure 2 est une vue en coupe schématique d'une construction selon la présente invention et permettant d'atténuer les effets des écoulements d'air verticaux; - la figure 3 est une vue de dessus de la construction de la figure 2; - la figure 4 est une vue schématique en coupe d'une construction selon la présente invention permettant d'atténuer les effets des écoulements d'air horizontaux; - la figure 5 est une vue de dessus de la construction de la figure 4; et - la figure 6 est une vue partielle des moyens
d'atténuation des écoulements d'air des figures 4 et 5.
La construction 10 représentée aux figures 2 à 5 comprend, de manière connue en soi, des façades lia, llb, 12a et 12b qui reposent verticalement sur une dalle 13 et une charpente 14 sur laquelle est fixé un toit 15 muni par
exemple de quatre versants 16 à 19.
Les versants sont inclinés par rapport à un plan horizontal d'un angle d'environ 22Q. Ils s'étendent jusqu'au niveau des façades. La limite inférieure 21, également appelée base du toit peut, sur toute sa longueur, intégrer
des chéneaux 22 destinés à recevoir les eaux de pluie.
Sur tout le pourtour de la construction 10 s'étend une structure de protection 25 qui possède une configuration propre à perturber les écoulements d'air verticaux A et/ou horizontaux B, de façon à atténuer les forces engendrées par
ces écoulements et qui s'exercent sur le toit 15.
La structure de protection 25 est fixée à la construction, et en particulier aux façades lia, llb, 12a et 12b, au voisinage de la limite inférieure 21 du toit 15 et
comporte des moyens ajourés formant écran.
Aux figures 2 et 3, la structure de protection 25 est constituée d'un ensemble de lames 26 qui s'étendent sur tout le pourtour de la construction et qui sont par exemple portées par des consoles 27. Ces consoles font saillie à partir des quatre façades de la construction et sont régulièrement espacées autour de son pourtour. Pour une bonne efficacité de la structure de protection, les consoles
ne doivent pas être fixées à la toiture.
Les lames 26 sont situées dans un plan horizontal, et s'étendent parallèlement aux façades étant espacées les
unes des autres.
Au niveau des angles 28 formés entre les façades de la construction 10, les lames 26 sont reliées entre elles afin de former plusieurs lignes continues également espacées les unes des autres. De préférence, les lames 26 sont reliées entre elles par des supports 29 qui font saillie à
partir des angles 28.
En variante, les jeux de lames peuvent être
remplacés par des écrans (ou plaque) horizontaux à trous.
La configuration de cet ensemble de lames 26 permet de freiner la composante verticale A des écoulements d'air dus au vent qui est produite par la déviation de l'air sur les façades de la construction 10. Les forces engendrées par ces écoulements et exercées sur le toit 15 sont ainsi très fortement diminuées de sorte que le toit est moins sollicité à l'arrachement. Afin que cet effet soit efficace, les lames 26 dépassent au minimum de 50 cm et peuvent atteindre jusqu'à 1 m par rapport à l'arrête de la toiture, tandis que les espaces entre les lames 26 représentent environ 25 à 60% de la surface totale du jeu de lames et l'espace interlame
possède une valeur comprise entre 2 et 6 cm.
Dans l'exemple représenté aux figures 4 à 6, la structure de protection 25 (qui peut compléter ou remplacer la structure décrite en référence aux figures 2 et 3) comprend quatre frises 30 qui s'étendent chacune le long de
chaque façade lla, llb, 12a et 12b de la construction 10.
Chacune de ces quatre frises 30 est disposée en rive le long des façades et dépasse de 10 à 20 cm environ par rapport aux chéneaux 22 en étant portées par des consoles 31. Les frises sont également reliées entre elles au niveau des angles 28 formés entre les façades de la construction 10. Chacune des frises 30 présente un motif géométrique vertical périodique, par exemple en forme de dents 32 sensiblement triangulaires, comme cela est plus particulièrement représenté à la figure 6. Le pas de ces dents est de l'ordre de 20 à 30 cm environ et la hauteur de celles-ci est comprise entre 20 et 30 cm. Les frises 30, présentes sur tout le pourtour de la construction, interagissent avec la composante horizontale B des écoulements d'air dus au vent pour créer, au voisinage de la limite inférieure 21 du toit 15, des turbulences T qui atténuent la dépression et les forces d'arrachement corrélatives. En variante, les frises sont portées par une plaque continue sensiblement horizontale qui joue le rôle de chéneaux et qui est située dans le prolongement immédiat de
la toiture.
Claims (15)
1. Structure de protection pour une construction comprenant au moins un toit incliné (15) et des façades (11a, llb, 12a, 12b), caractérisée en ce qu'elle est reliée à la construction au voisinage de la limite inférieure (21) du toit (15), en ce qu'elle s'étend sur tout le pourtour de la construction, et en ce qu'elle a une configuration propre à perturber des écoulements d'air (A, B) dus au vent, de façon à atténuer des forces d'arrachement (F) engendrées par
ces écoulements (A, B) et exercées sur le toit (15).
2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle a une configuration propre à freiner une composante verticale (A) desdits écoulements d'air (A, B), produite par déviation de l'air sur les façades (11a, llb,
12a, 12b) de la construction.
3. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle a une configuration propre à interagir avec une composante horizontale (B) desdits écoulements d'air (A, B), pour créer des turbulences au voisinage de la base (21)
du toit (15) et réduire la dépression dans cette zone.
4. Structure de protection pour une construction comprenant au moins un toit incliné (15) et des façades (11a, 11b, 12a, 12b), caractérisée en ce qu'elle est reliée au façades de la construction, en ce qu'elle s'étend au voisinage de la limite inférieure (21) du toit (15), sur tout le pourtour de la construction, en ce qu'elle a une configuration propre à freiner une composante verticale (A) d'écoulements d'air dus au vent, produite par déviation de l'air sur les façades (11a, 11b, 12a, 12b) de la construction, de façon à atténuer les dépressions engendrées par ces écoulements et exercées sur le toit (15), et en ce qu'elle comporte pour chaque façade (11a, llb, 12a, 12b), des moyens ajourés formant écran, lesdits moyens ajourés étant reliés entre eux aux angles (28) formés entre les façades (11a, llb, 12a, 12b) de la construction (10).
5. Structure selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens ajourés formant écran comprennent des jeux de lames mutuellement espacées, lesdites lames (26) étant horizontales et parallèles aux façades (11a, llb, 12a,
12b).
6. Structure selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que les jeux de lames (26) dépassent de à 80 cm par rapport au plan des façades (lia, llb, 12a, 12b).
7. Structure selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisée en ce que les espaces entre les lames (26) de chaque jeu représentent 25 à 60% de la surface totale de ce jeu.
8. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que la dimension de l'espace interlame est comprise
entre 2 et 6 cm.
9. Structure de protection pour une construction comprenant au moins un toit incliné (15) et des façades (11a, 11b, 12a, 12b), caractérisée en ce qu'elle est reliée à la construction au voisinage de la limite inférieure (21) du toit, en ce qu'elle s'étend sur tout le pourtour de la construction, en ce qu'elle a une configuration propre à interagir avec une composante horizontale (B) d'écoulements d'air dus au vent, pour créer des turbulences au voisinage de la base (21) du toit (15), de façon à atténuer le décollement de l'air et par suite, les forces d'arrachement engendrées par ces écoulements et exercées sur le toit (15), et en ce qu'elle comporte pour chaque façade une frise (30), lesdites frises (30) étant reliées entre elles aux angles (28) formés entre les façades (11, 12) de la construction (10).
10. Structure selon la revendication 9, caractérisée en ce que les frises (30) sont disposées en rive et avancent
de 10 à 20 cm par rapport au chéneau (22).
11. Structure selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que les frises (30) présentent un motif
géométrique vertical périodique ayant un pas de 20 à 30 cm.
12. Structure selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit motif est une dent (32)
sensiblement triangulaire.
13. Structure selon la revendication 12, caractérisée en ce que les dents (32) ont une hauteur de 20
à 30 cm.
14. Structure selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisée en ce que
l'inclinaison du toit (15) par rapport à l'horizontale est
inférieure ou égale à 220.
15. Construction comprenant au moins un toit incliné et des façades, caractérisée en ce qu'elle comprend une structure de protection (25) selon l'une quelconque des
revendications précédentes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9803310A FR2776318B1 (fr) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | Structure de protection contre les vents cycloniques |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9803310A FR2776318B1 (fr) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | Structure de protection contre les vents cycloniques |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2776318A1 true FR2776318A1 (fr) | 1999-09-24 |
| FR2776318B1 FR2776318B1 (fr) | 2000-06-02 |
Family
ID=9524185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9803310A Expired - Lifetime FR2776318B1 (fr) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | Structure de protection contre les vents cycloniques |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2776318B1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9003717B2 (en) | 2012-04-30 | 2015-04-14 | Centre Scientifique Et Technique Du Batiment | Tropical ventilation well |
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| FR2131154A5 (fr) * | 1971-04-28 | 1972-11-10 | Apert Marie Henriette | |
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1998
- 1998-03-18 FR FR9803310A patent/FR2776318B1/fr not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2776318B1 (fr) | 2000-06-02 |
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