FR2981539A1

FR2981539A1 - Support for development of roof vegetation in industrial building, has irrigation tubes cooperating with support for irrigation, and regulation film placed on lower support face, where regulation film is biodegradable

Info

Publication number: FR2981539A1
Application number: FR1159682A
Authority: FR
Inventors: Stephane Demguilhem
Original assignee: Stephane Demguilhem
Current assignee: VERTIGE INTERNATIONAL, FR
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2013-04-26
Anticipated expiration: 2031-10-25
Also published as: FR2981539B1

Abstract

The support has a set of irrigation tubes (18) cooperating with the support for irrigation of roof vegetation. A regulation film (24) i.e. microperforated film, is placed on a lower support face or lower support layers (16, 22), where the regulation film is biodegradable. The set of irrigation tubes allows diffusion of water, and the regulation film is arranged with a set of holes. The regulation film allows air to pass-through for oxygenation of roots.

Description

SUPPORT DE DEVELOPPEMENT DE CULTURE, PLUS PARTICULIEREMENT POUR TOITURE VEGETALISEE AVEC FILM DE REGULATION La présente invention couvre un support de développement de culture, plus particulièrement pour une application pour des toitures végétalisées avec un film de régulation. Pour de nombreuses raisons, le recours à des produits naturels se développe. On sait que dans le bâtiment, par exemple, une possibilité de limiter les pertes et de réguler la température intérieure consiste à prévoir une toiture végétal isée. Ceci n'est bien sûr qu'un exemple et on peut trouver de nombreuses autres applications sur des bâtiments industriels dans lesquels les écarts de températures doivent être limités ou dans des constructions intérieures pour assurer une traitement de l'air ou des surfaces à perméabilité contrôlée. bans le cas des toitures végétalisées, la végétation assure une isolation thermique tant vis-à-vis du froid extérieur que de la chaleur, ce qui limite la consommation d'énergie pour chauffer pendant l'hiver et la consommation d'énergie pour refroidir ou pour le moins rafraîchir pendant l'été. BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention covers a culture development support, more particularly for an application for green roofs with a control film. For many reasons, the use of natural products is growing. It is known that in the building, for example, a possibility of limiting losses and regulating the internal temperature consists in providing a vegetated roof. This is of course only one example and many other applications can be found on industrial buildings in which temperature differences must be limited or in interior constructions to provide air treatment or controlled permeability surfaces. . In the case of green roofs, vegetation provides thermal insulation against both outdoor cold and heat, which limits energy consumption for heating during winter and energy consumption to cool or cool. to cool down during the summer.

Cette végétalisation augmente l'inertie thermique du bâtiment. Cette végétalisation étant rapportée sur une toiture dont la surface porte une couche d'étanchéité généralement constituée d'un complexe inerte sur lequel la végétation ne peut pas s'implanter et encore moins se développer. Le rôle de cette couche est uniquement d'assurer de façon certaine l'étanchéité de la toiture afin d'éviter toute infiltration. This vegetation increases the thermal inertia of the building. This vegetation is reported on a roof whose surface carries a sealing layer generally consisting of an inert complex on which vegetation can not establish and even less develop. The role of this layer is only to ensure certain sealing of the roof to prevent infiltration.

La végétation est de type très résistante aux variations climatiques et aux écarts de températures, comme par exemple la variété "sédum", bien connue dans cette application. La couche végétale comprend un substrat constitué d'une mince couche de terre, généralement retenue par un maillage intégré à la terre et des plants eux-mêmes constitués de la partie aérienne et des racines prises dans la terre et le maillage. Cette couche végétale est soumise aux précipitations variées en fonction de la saison si bien qu'il faut pouvoir réguler les fortes précipitations et donc drainer pour éviter le pourrissement par excédent d'eau mais aussi pouvoir irriguer de façon répartie lorsque les précipitations sont fortement réduites afin d'éviter le dessèchement total et la mort des végétaux. Une solution bien connue consiste à disposer d'un support de culture sur lequel la couche végétale est rapportée. Ce support de culture est notamment objet du brevet européen EP 2 227 080 au 15 nom du présent déposant. Ce support de culture est constitué de fibres végétales de préférence, en l'occurrence, selon un mode très préférentiel, de la fibre est du chanvre. Ces fibres sont généralement enchevêtrées par aiguilletage. Ce support donne toute satisfaction quant à ses propriétés de compatibilité avec 20 la végétation et en particulier son enracinement. Afin de permettre une irrigation contrôlée en période de forte sècheresse, il est nécessaire d'apporter de l'eau à la végétation. Une solution connue consiste à intégrer un réseau de tubes d'arrosage au support de culture. Le brevet européen EP 2 227 080 propose une solution de fixation de ce réseau sur le 25 support proprement dit, qui est industrielle. Cette solution consiste à disposer une première couche de fibres, à disposer le réseau de tubes, à positionner une couche de renfort maillé sur le réseau de tube et donc sur la première couche, à déposer une seconde couche de fibres et à assurer un aiguilletage des première et seconde couches, entre les tubes. La couche de renfort se trouve dès lors emprisonnée entre les deux couches de fibres, assurant par là même, une immobilisation des tubes suivant le réseau défini. Ces tubes comportent des orifices afin d'assurer un arrosage de type goutte à goutte. Néanmoins, il apparaît des besoins complémentaires, non encore satisfaits, l'un concernant la diffusion de l'eau d'irrigation issue des tubes dans le support et l'autre concernant la rétention d'eau pendant la période d'enracinement. En effet, le réseau intégré d'irrigation ne peut être constitué de tubes trop proches les uns des autres au risque de conduire à des longueurs de tubes très importantes donc à des coûts également élevés. Or l'eau apportée par les orifices a tendance à rester localement au droit dudit orifice. La terre assure bien une diffusion mais on comprend que cette diffusion reste très lente. Or le maillage de la couche de renfort existante ne permet pas d'améliorer la diffusion et d'atteindre la répartition d'eau optimale. La présente invention vise à répondre à cette problématique. be plus, on sait aussi que le maillage, généralement à mailles de plusieurs 20 centimètres de côté, peut générer des points d'accrochage car les supports sont fabriqués puis roulés et déroulés sur place. Quant au second problème, il résulte de la nécessité de maintenir suffisamment d'eau dans le support et donc dans le substrat pour permettre un bon enracinement des plants cultivés par ailleurs et rapportés avec leur substrat sur 25 ledit support, au moins pendant la période d'enracinement. En effet, lors de l'irrigation en période sèche, il est nécessaire de conserver en partie inférieure de la couche végétalisée une humidité suffisante pour que les plants ainsi rapportés se fixent sur le support. The vegetation is very resistant to climatic variations and temperature differences, such as the variety "sedum", well known in this application. The plant layer comprises a substrate consisting of a thin layer of soil, generally retained by a mesh integrated in the ground and plants themselves consisting of the aerial part and roots taken in the soil and the mesh. This vegetation layer is subject to varied rainfall depending on the season so that it must be possible to regulate heavy rainfall and therefore drain to prevent rotting by excess water but also to irrigate in a distributed way when precipitation is greatly reduced so to avoid total drying and death of plants. A well known solution is to have a culture support on which the plant layer is reported. This culture medium is in particular subject to the European patent EP 2,227,080 in the name of the present applicant. This culture support consists of plant fibers preferably, in this case, according to a very preferential mode, the fiber is hemp. These fibers are generally entangled by needling. This support gives full satisfaction as to its properties of compatibility with the vegetation and in particular its rooting. In order to allow controlled irrigation in times of severe drought, it is necessary to bring water to the vegetation. A known solution consists in integrating a network of irrigation tubes to the culture support. European patent EP 2 227 080 proposes a solution for fixing this network on the support itself, which is industrial. This solution consists in arranging a first layer of fibers, arranging the network of tubes, positioning a mesh reinforcement layer on the tube network and therefore on the first layer, depositing a second layer of fibers and providing needling of the fibers. first and second layers, between the tubes. The reinforcing layer is therefore trapped between the two fiber layers, thereby ensuring immobilization of the tubes according to the defined network. These tubes have orifices to ensure a watering type drip. Nevertheless, there are additional needs, not yet met, one concerning the diffusion of the irrigation water from the tubes into the support and the other concerning the retention of water during the rooting period. Indeed, the integrated irrigation network can not be made of tubes too close to each other at the risk of leading to very large tube lengths and therefore at high costs. Or the water brought by the orifices tends to remain locally to the right of said orifice. The earth ensures a diffusion but one understands that this diffusion remains very slow. But the mesh of the existing reinforcement layer does not improve the diffusion and achieve optimal water distribution. The present invention aims to answer this problem. be more, we also know that the mesh, usually mesh of several 20 cm side, can generate hooking points because the supports are manufactured and then rolled and unwound on the spot. As for the second problem, it results from the need to maintain sufficient water in the support and therefore in the substrate to allow good rooting of plants grown elsewhere and reported with their substrate on said support, at least during the period of time. 'rooting. Indeed, during irrigation in dry periods, it is necessary to keep in the lower part of the vegetated layer sufficient moisture so that the plants thus reported are fixed on the support.

Bien sûr une solution consisterait à arroser davantage mais les intérêts environnemental et écologique seraient fortement impactés. Par contre, il peut ensuite s'avérer nécessaire de limiter la rétention pour les saisons suivantes, pour disposer du drainage requis pour des plants enracinés. 5 La présente invention vise à répondre à ces deux problématiques. Un mode de réalisation particulier, non limitatif est maintenant décrit en détail en regard des dessins annexées, sur lesquels les différentes figures représentent : - Figure 1 : une vue en perspective d'un support selon la présente invention, 10 avec un voile de diffusion et de maintien, - Figure 2 : une vue en coupe du support de la figure 1, - Figure 3 : une vue en perspective d'un support selon la présente invention, avec un film de rétention régulée, - Figure 4 : une vue en coupe du support de la figure 3, et 15 - Figure 5 : une vue en coupe d'un complexe intégrant le voile diffusion et le film de rétention régulée. Sur la figure 1, on a représenté en perspective un support 10 de culture selon la présente invention destiné à recevoir un substrat 12 de culture, destiné lui-même à recevoir des plants 14. 20 L'application principale reste essentiellement la végétalisation de toiture mais la présente invention vise aussi toutes les applications équivalentes qui mettraient en oeuvre le support selon la présente invention. Le support selon la présente invention comprend une première nappe 16 dite de base sur laquelle sont disposés des tubes 18 d'irrigation. 25 Cette première nappe 16 est constituée de fibres d'origine végétale, comme du chanvre, et ces fibres sont cardées par aiguilletage de façon à conférer à la nappe une tenue mécanique. Of course, one solution would be to water more, but the environmental and ecological interests would be strongly impacted. On the other hand, it may be necessary to limit retention for the following seasons to provide drainage for rooted plants. The present invention aims to address both of these issues. A particular, nonlimiting embodiment is now described in detail with reference to the accompanying drawings, in which the various figures represent: FIG. 1: a perspective view of a support according to the present invention, with a diffusion veil and Figure 2 is a sectional view of the support of Figure 1; Figure 3 is a perspective view of a support according to the present invention with a controlled retention film; Figure 4 is a sectional view. Figure 5 is a cross-sectional view of a complex incorporating the diffusion web and the controlled retention film. In FIG. 1, there is shown in perspective a support 10 of culture according to the present invention intended to receive a culture substrate 12, itself intended to receive plants 14. The main application essentially remains the greening of the roof but the present invention is also aimed at all equivalent applications that would implement the support according to the present invention. The support according to the present invention comprises a first so-called base ply 16 on which irrigation tubes 18 are arranged. This first ply 16 consists of fibers of vegetable origin, such as hemp, and these fibers are carded by needling so as to give the ply a mechanical strength.

Les tubes 18 sont reliés à une nourrice sur au moins un des côtés généralement, non représentée, ceci de façon connue. Ces tubes 18 sont du type goutte à goutte avec des orifices de distribution disposés régulièrement sur la longueur en fonction des besoins. Ces orifices sont de préférence du type en fente de façon à limiter les éventuelles obturations par accumulation de dépôts de toutes sortes de minéraux dissous et susceptibles de se cristalliser. Les fentes peuvent en effet plus ou moins "bailler" en fonction de la température, des dilatations et des variations de pression si bien que les dépôts ne restent pas figés et les fentes ne se bouchent pas. be façon avantageuse également, la section des tubes 18 est ovale de façon à conserver une section importante pour une hauteur limitée. Ces tubes 18 sont donc posés sur la première nappe 16 de base. Il convient de les immobiliser et selon la présente invention, il est prévu une nappe 20 de maintien et de diffusion, cette nappe 20 est superposée à la première nappe 16 et passe 15 au-dessus des tubes 18. Cette nappe 20 de maintien est avantageusement du type voile c'est-à-dire avec un grammage limité par exemple 60 g/m2. Ce voile peut être choisi en différents matériaux suivant les besoins. En effet, si le support doit être prévu pour être entièrement biodégrable, il 20 conviendra de le choisir parmi les fibres de synthèse biodégradables comme la polycaprolactone par exemple, dite PLA. bans ces cas, les fibres disparaîtront au bout d'une durée donnée par exemple 3 années. bans ce cas, les plants se seront enracinés et les tubes seront parfaitement maintenus par l'entrelacement des racines et par le substrat lui-même dans lequel les tubes se trouveront 25 immobilisés. Si la biodégradabilité n'est pas intégralement nécessaire et si le maintien mécanique de tuyaux doit perdurer alors le film pourra être issu de fibres de synthèse comme du polypropylène. bans tous les cas, la fibre choisie pour la nappe 20 de maintien et de diffusion et surtout le tissage ou le non tissé de cette fibre, doivent permettre une forte conduction de l'eau par capillarité de façon à permettre une diffusion de l'eau issue des tubes vers toute la surface du support et donc sous la totalité de la surface inférieure du substrat de culture. be façon avantageuse, il est prévu une seconde nappe 22 dite de surface, qui vient se loger par bande, entre les tubes 18 et sur la nappe 20 de maintien. Cette nappe 22 de surface assure une épaisseur complémentaire et emprisonne la nappe 20 de maintien et de diffusion. be façon avantageuse, pour disposer d'un support monolithique, les deux nappes 16 et 22 de fibres végétales sont cardées, entre les tuyaux, de façon à ne pas les perforer. Ce cardage par aiguilletage permet simultanément d'emprisonner mécaniquement la nappe 20 de maintien et de diffusion entre les deux nappes 16 et 22 et donc d'immobiliser les tubes 18, ceci sans nuire à son pouvoir de répartition. On a donc ainsi non seulement le maintien des tubes mais une diffusion efficace de l'eau provenant des tubes vers la totalité de la surface du support. Parallèlement, il est un autre problème comme exposé en préambule qui concerne l'enracinement des plants et donc non seulement une diffusion régulée et homogène mais aussi un maintien d'une quantité suffisante, sans pour autant augmenter le volume d'arrosage qui doit être maintenu aussi minime que possible afin de ne pas porter tort au bilan écologique. Aussi, il est possible, qu'il y ait présence ou non d'un voile de diffusion et de maintien, de prévoir un film 24 de régulation, disposée sur la face inférieure de 25 la première nappe 16 de base. Ce film 24 de régulation est donc disposé pour venir en regard du support destiné à recevoir la végétalisation, généralement, le revêtement d'étanchéité. The tubes 18 are connected to a nurse on at least one of the sides generally, not shown, this in a known manner. These tubes 18 are of the drip type with dispensing orifices arranged regularly along the length as required. These orifices are preferably of the slit type so as to limit any fillings by accumulation of deposits of all kinds of dissolved minerals that may crystallize. The slots can indeed more or less "yawn" depending on the temperature, the expansions and pressure variations so that the deposits do not remain fixed and the slots do not clog. also advantageously, the section of the tubes 18 is oval so as to maintain a large section for a limited height. These tubes 18 are therefore placed on the first web 16 base. It is appropriate to immobilize them and according to the present invention, there is provided a sheet 20 for holding and diffusion, this sheet 20 is superimposed on the first sheet 16 and passes 15 above the tubes 18. This sheet 20 is advantageously maintained sail type that is to say with a basis weight limited for example 60 g / m2. This veil can be chosen in different materials as needed. Indeed, if the support must be provided to be fully biodegradable, it will be appropriate to choose from biodegradable synthetic fibers such as polycaprolactone for example, called PLA. in these cases, the fibers will disappear after a given period, for example 3 years. In this case, the plants will be rooted and the tubes will be perfectly maintained by the interweaving of the roots and by the substrate itself in which the tubes will be immobilized. If the biodegradability is not entirely necessary and if the mechanical maintenance of pipes must continue then the film may be derived from synthetic fibers such as polypropylene. in any case, the selected fiber for the web 20 of maintenance and diffusion and especially the weave or the nonwoven of this fiber, must allow a strong conduction of water by capillarity so as to allow a diffusion of water from the tubes to the entire surface of the support and therefore under the entire lower surface of the culture substrate. advantageously, there is provided a second web 22 said surface, which is housed by tape, between the tubes 18 and on the web 20 holding. This surface ply 22 provides a complementary thickness and traps the web 20 for holding and diffusion. Advantageously, to have a monolithic support, the two sheets 16 and 22 of plant fibers are carded, between the pipes, so as not to perforate. This carding by needling simultaneously simultaneously mechanically trap the web 20 for holding and diffusion between the two plies 16 and 22 and thus to immobilize the tubes 18, this without affecting its distribution power. Thus, not only is the tube maintained but effective diffusion of water from the tubes to the entire surface of the support. At the same time, there is another problem as explained in the preamble, which concerns the rooting of plants and therefore not only a regulated and homogeneous diffusion but also a maintenance of a sufficient quantity, without increasing the watering volume which must be maintained. as minimal as possible so as not to damage the ecological balance sheet. Also, it is possible, whether or not there is a diffusing and holding veil, to provide a regulating film 24 disposed on the underside of the first base ply 16. This regulation film 24 is therefore arranged to come opposite the support intended to receive the greening, generally the sealing liner.

Ce film 24 de régulation est solidarisé sur la face inférieure de la nappe 16 de base par tout moyen adapté, notamment par accrochage simultanément au cardage des fibres. Ce film 24 de régulation est de préférence un film micro perforé qui laisse 5 passer l'air de façon à ne pas être étanche ce qui interdirait toute oxygénation de racines qui se trouveraient noyées dans l'eau. Le but est de retenir l'eau pour éviter qu'elle ne coule à travers le substrat trop rapidement lors de l'arrosage, alors que les jeunes plants n'ont pas encore de racines suffisantes pour supporter des arrosages limités y compris par forte 10 chaleur. Ce film assure surtout une diffusion horizontale car on sait que dans le substrat jeune, il se forme des canaux privilégiés d'écoulement qui conduisent à une perméation trop rapide et mal répartie. Bien entendu, en présence d'une nappe de maintien et de diffusion, le phénomène 15 est atténué car il y a une première diffusion horizontale, mais il est renforcé par la présence de ce film 24 de régulation et en l'absence de nappe de maintien et de diffusion, alors le film 24 de régulation présente un intérêt renforcé. Pour donner un ordre d'idée, les trous sont de l'ordre de 6 trous par cm' et résultent de façon avantageuse des trous réalisés par les aiguilles de cardage 20 lors de l'opération d'aiguilletage. Par contre, on comprend également que le film 24 de régulation devient moins utile, passée la période de développement des plants. En effet, le substrat est densifié, les racines sont nombreuses, les feuilles des plants, même de faible hauteur dans le cas du sédum, couvrent le substrat, retenant plus encore l'eau 25 des précipitations naturelles ou provenant de l'arrosage. Aussi, il peut s'avérer souhaitable que le film disparaisse par biodégradation naturelle. Le film microperforé peut être choisi dans un matériau tel que la polycaprolactone PLA, bien connue, ou parmi tout autre matériau issu de végétaux comme des films à base de farines végétales dont la durée de biodégradabilité peut même être adaptée en fonction des besoins. La biodégradabilité se déroulant sur une période de temps donnée, la variation de perméation est progressive, ce qui va bien avec le développement des racines. This control film 24 is secured to the underside of the base ply 16 by any suitable means, in particular by hooking simultaneously with the carding of the fibers. This regulating film 24 is preferably a micro-perforated film which allows the air to pass so as not to be sealed, which would prevent any oxygenation of roots which would have been embedded in the water. The goal is to retain the water to prevent it from flowing through the substrate too quickly when watering, while the seedlings do not have sufficient roots yet to support limited waterings including by strong 10 heat. This film ensures especially a horizontal diffusion because one knows that in the young substrate, it forms preferential channels of flow which lead to a permeation too fast and badly distributed. Of course, in the presence of a holding and diffusion sheet, the phenomenon is attenuated because there is a first horizontal diffusion, but it is reinforced by the presence of this control film and in the absence of a sheet of maintenance and diffusion, then the regulation film 24 has a greater interest. To give an idea, the holes are of the order of 6 holes per cm 'and advantageously result holes made by the carding needles 20 during the needling operation. On the other hand, it is also understood that the regulation film 24 becomes less useful, after the period of development of the plants. Indeed, the substrate is densified, the roots are numerous, the leaves of plants, even of low height in the case of sedum, cover the substrate, retaining more water 25 natural precipitation or from watering. Also, it may be desirable for the film to disappear by natural biodegradation. The microperforated film may be chosen from a material such as polycaprolactone PLA, which is well known, or from any other material derived from plants, such as films based on vegetable flours whose biodegradability time may even be adapted as needed. Biodegradability takes place over a given period of time, permeation variation is gradual, which goes well with the development of roots.

On constate que le support de développement de culture selon la présente invention est polyvalent et surtout conserve les avantages des supports de développement existants et notamment celui déposé au nom du même titulaire. Ainsi, il est possible de rouler ces supports avec tubes d'arrosage incorporés pour en faciliter la pose en toiture; ce qui limite l'encombrement et conserve aux tubes toutes leurs capacités hydrauliques, sans dégrader le maintien mécanique et sans risque d'accrochage et de dégradation de la nappe de maintien et de diffusion. On note aussi que le présent support de développement est réalisable sans modification profonde des machines existantes et donc à des prix de revient compatible avec ces produits destinés à une diffusion de plus en plus forte. It is found that the crop development medium according to the present invention is versatile and above all retains the advantages of existing development media and in particular that filed in the name of the same holder. Thus, it is possible to roll these supports with incorporated garden tubes to facilitate installation on the roof; which limits the size and keeps the tubes all their hydraulic capacity, without degrading the mechanical maintenance and without risk of snagging and degradation of the holding web and diffusion. It is also noted that the present development support is feasible without major modification of existing machines and therefore at cost prices compatible with these products for dissemination increasingly strong.

Claims

REVENDICATIONS1. Culture development support, in particular for revegetation of the roof, comprising a support (16,22) for culture, irrigation tubes (18) cooperating with this support so as to irrigate it, characterized in that comprises a control film (24) disposed on the underside of said support (16,22).

2. Culture growth support according to claim 1, characterized in that the film (24) of regulation is a microperforated film.

3. Culture growth support according to claim 1 or 2, characterized in that the control film (24) has a number of holes of the order of 6 holes per cm 2.

4. Culture growth support according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the control film (24) is biodegradable.

5. Culture growth support according to claim 4, characterized in that the film (24) of regulation is controlled biodegradability. 15

6. Culture development support according to any one of the preceding claims, characterized in that the culture medium comprises a first base layer (16) made of plant fibers, irrigation tubes (18), a web (20) for holding said tubes (18) and for diffusing the water coming from the irrigation tubes (18), a second sheet (22) 20 arranged in strips between said tubes, said sheets being carded by needling, between the tubes.

7. Culture growth support according to claim 6, characterized in that the web (20) is a web of non-woven fibers.

8. Culture growth support according to claim 6 or 7, characterized in that the web (20) has a basis weight of 60 g / m2.

9. culture growth support according to claim 6, 7 or 8, characterized in that the web (20) is of biodegradable material.