FR3022270B1 - COVER SUPPORT FOR BUILDING FORMING A VOUTE WITH VEGETABLE ROOF - Google Patents
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Abstract
L'invention comprend un support de couverture pour bâtiment formant une voûte avec toiture végétalisée, composé d'une première structure métallique (1) formant une voûte sur laquelle est coulée une dalle en béton armé (3) fixée au moyen d'épingles métalliques, et ladite dalle en béton armé (3) est recouverte de panneaux de copeaux de bois (4) ayant la forme de parallélépipède comportant sur leurs côtés latéraux des découpes en queue d'aronde, sur lesquels panneaux de copeaux de bois (4) et placé un feutre anti-poinçonnement (5) et ce dernier est recouvert d'une géo membrane (6) d'étanchéité sur laquelle est disposée une terre végétale (12).The invention comprises a building roof support forming a roof with green roof, composed of a first metal structure (1) forming an arch on which is cast a reinforced concrete slab (3) fixed by means of metal pins, and said reinforced concrete slab (3) is covered with wood chip boards (4) having the parallelepiped shape having on their lateral sides dovetail cutouts, on which wood chip boards (4) and placed an anti-punching felt (5) and the latter is covered with a geo-membrane (6) sealing on which is disposed a topsoil (12).
Description
Support de couverture pour bâtiment formant une voûté avec toiture végétalisée.Building roof support forming a vault with green roof.
La présente invention concerne un support de couverture de bâtiment formant une voûte avec toiture végétalisée pour constructions habitables ou pour tout autre usage tout en répondant avantageusement aux normes actuelles sur les plans thermique et phonique.The present invention relates to a roof covering support forming a vault with green roof for habitable constructions or for any other use while satisfying the current standards in terms of heat and sound.
La solution proposée par la présente demande permet d’atteindre les normes thermiques et phoniques en vigueur avec les propriétés et la combinaison originale des éléments du support de couverture additionnés d’un apport minimum d’une énergie produite par tout moyen approprié tels qu’un convecteur électrique ou un poêle à bois.The solution proposed by the present application makes it possible to achieve the thermal and acoustic standards in force with the properties and the original combination of the elements of the roof support plus a minimum input of an energy produced by any appropriate means such as a electric convector or wood stove.
Les constructions pour l’habitat doivent répondre à de nombreuses normes et notamment à des normes d’isolation thermique de plps en plus élevées qui ont pour corollaire d’augmenter le coût de la construction.Housing constructions must meet many standards, including higher thermal insulation standards, which increase the cost of construction.
Actuellement, sont proposées des maisons individuelles ou des constructions plus importantes avec une couverture végétalisée, telle qu’exposée selon le brevet français DEMGUILHEM Stéphane N° 2 981 538 qui relate un support de développement de culture pour toiture végétalisée. Ledit brevet antérieur propose comme support de culture une première nappe de base en fibre de verre végétale, puis des tubes d’irrigation maintenus au moyen d’une deuxième nappe qui diffuse également l’eau issue desdits tubes ; lesquelles nappes sont cardées par aiguilletage entre les tubes d’irrigation.Currently, are proposed single houses or larger buildings with a green cover, as exposed according to the French patent DEMGUILHEM Stéphane No. 2 981 538 which relates a crop development support for green roof. Said prior patent proposes as a culture medium a first base ply of plant fiberglass, then irrigation tubes maintained by means of a second ply which also diffuses water from said tubes; which plies are carded by needling between the irrigation tubes.
Egalement, le brevet FR. PRESTA SER 2 976 603 décrit une toiture végétalisée destinée à être disposée sur une structure porteuse et commune, comprenant une feuille drainante comportant une feuille de base et des reliefs qui composent des vides formant des alvéoles pour un drainage de l’eau de pluie et servant également de réservoir pour alimenter les racines deé végétaux ; à cela s’ajoute une nappe souple possédant des micro perforations, laquelle nappe souple couvre la feuille drainante et les alvéoles de ladite feuille drainante.Also, the FR patent. PRESTA SER 2 976 603 discloses a green roof to be disposed on a common supporting structure, comprising a draining sheet comprising a base sheet and reliefs which form voids forming cells for rainwater drainage and serving also a reservoir for feeding the plant roots; to this is added a flexible sheet having micro perforations, which flexible sheet covers the draining sheet and the cells of said draining sheet.
Les deux brevets antérieurs décrivent des toitures végétalisées composées respectivement d’un ensemble multi couches comprenant une nappe de base d’étanchéité et des nappes complémentaires, sur lesquelles sont placés des substrats pour recevoir de la végétation. Ces deux brevets antérieurs prévoient un apport en eau pour la végétation, selon les cas, au moyen de conduites ou d’alvéoles de drainage.The two previous patents describe green roofs composed respectively of a multi-layer assembly comprising a base waterproofing ply and complementary plies, on which are placed substrates for receiving vegetation. These two prior patents provide a water supply for vegetation, as appropriate, by means of pipes or drainage cells.
Un des inconvénients des supports multi-couches décrits dans les deux brevets antérieurs ci-dessus réside en ce qu’ils nécessitent beaucoup de temps pour la mise en œuvre entraînant par conséquent des coûts élevés. En outre, lesdits support multi-couches sont difficilement compatibles techniquement avec des pentes de fort pourcentage.One of the disadvantages of the multi-layer media described in the above two prior patents is that they require a lot of time for the implementation thus resulting in high costs. In addition, said multi-layer support is difficult to technically compatible with high percentage slopes.
La présente invention a pour but de palier aux inconvénients susmentionnés en ce qu’elle permet de proposer un habitat individuel ou un bâtiment pour tout autre utilisation, très performant en terme de confort thérmique et possédant des propriétés d’autorégulation de la température intérieure du bâtiment par rapport aux variations des températures extérieures du bâtiment et aux températures extrêmes des étés et hivers. En outre, le support de couverture offre les possibilités d’un aménagement intérieur personnalisable et d’une insertion paysagère et environnementale performante.The present invention aims to overcome the aforementioned drawbacks in that it makes it possible to provide an individual housing or a building for any other use, very efficient in terms of thermal comfort and having self-regulating properties of the interior temperature of the building in relation to the variations of the external temperatures of the building and to the extreme temperatures of summers and winters. In addition, the roof support offers the possibilities of a customizable interior layout and an efficient landscaping and environmental insertion.
De plus le support de couverture pour bâtiment permet d’optimiser le coût de la construction tout en garantissant un comportement optimal du bâti sur le plan de la résistance mécanique en cas de séisme ou de tempête:In addition, the roofing support for buildings makes it possible to optimize the cost of construction while guaranteeing an optimal behavior of the frame in terms of mechanical resistance in the event of an earthquake or storm:
La présente invention comprend un support de couverture pour bâtiment formant une voûte avec toiture végétalisée, comparable à là configuration d’un tunnel, caractérisée en ce que le support de couverture est composé d’une première structure métallique formant une voûte sur laquelle est coulée une dalle en béton armé fixée au moyen d’épingles métalliques, et ladité dalle en béton armé est recouverte de panneaux de copeaux de bois constituànt un isolant thermique et ces panneaux de copeaux de bois formant une couche uniforme sont recouverts d’un feutre anti-poinçonnement pour niveler les irrégularités, puis sur le feutre est positionnée une géo membrane pour assurer l’étanchéité aux éléments situés au dessous et sur cette géo membrane est répartie une couche de terre végétale pour ensemencer un gazon ou tous autres végétaux.The present invention comprises a building roof support forming an arch with green roof, comparable to the configuration of a tunnel, characterized in that the roof support is composed of a first metal structure forming an arch on which is cast a Reinforced concrete slab fastened by means of metal pins, and the slab slab of reinforced concrete is covered with panels of wood chips constituting a thermal insulator and these boards of wood chips forming an even layer are covered with an anti-punching felt to level the irregularities, then on the felt is positioned a geo-membrane to seal the elements below and on this geo-membrane is distributed a layer of topsoil to sow a grass or all other plants.
La structure métallique une fois montée est âutoportante et configure transversalement un arc de voûte dit proche d’une anse de panier, laquelle structure métallique présente une surface ondulée et est composée d’une multitude de panneaux métalliques qui s’assemblent par leurs pourtours en se chevauchant et au moyen de vis et écrous. Les panneaux métalliques comportent des courbures appropriées qui évoluent selon leurs positionnements sur la hauteur de la voûte. La surface ondulée de la structuré métallique présente des ondulations orientées dans le sens transversal au support de couverture, autrement dit dans le sens transversal à la construction:The metal structure once mounted is unsupporting and transversely configures a vault arch said close to a basket handle, which metal structure has a corrugated surface and is composed of a multitude of metal panels that are assembled by their periphery in their entirety. overlapping and by means of screws and nuts. The metal panels have appropriate curvatures that change according to their positions on the height of the vault. The corrugated surface of the metal structure has corrugations oriented in the direction transverse to the roof support, ie in the transverse direction to the construction:
Avantageusement, la structure métallique sert de parement intérieur au bâtiment et également de fond de coffrage collaborant pour le coulage de la dalle en béton armé d’une épaisseur de vingt cinq centimètres. La dalle en béton armé est fixée et stabilisée sur la structure métallique au moyen d’épingles métalliques positionnées dans les fonds des ondulations de ladite structure métallique.Advantageously, the metal structure serves as interior cladding to the building and also a formwork floor collaborating for the pouring of the reinforced concrete slab with a thickness of twenty five centimeters. The reinforced concrete slab is fixed and stabilized on the metal structure by means of metal pins positioned in the bottoms of the undulations of said metal structure.
Ainsi la structure métallique et la dalle en béton armé collaborent ensemble formant une voûte autoporteuse pour l’unité du support de couverture, sur laquelle dalle en béton armé sont disposés les panneaux de copeaux de bois, par tout moyen approprié. La matière pour fabriquer les panneaux de copeaux de bois concerne des copeaux de bois à fibres longues et concassés 1 à 50 millimètres.Thus the metal structure and the reinforced concrete slab collaborate together forming a self-supporting arch for the unit of the roof support, on which reinforced concrete slab are arranged the panels of wood chips, by any appropriate means. The material for making the wood chip boards is long-crushed wood chips 1 to 50 millimeters long.
Les panneaux de copeaux de bois ont respeptivement la forme d’un parallélépipède rectangle comportant sur un des deux chants latéraux une découpe en retrait en queue d’aronde et sur l’autre chant latéral opposé une deuxième découpe en queue d’aronde en saillie pour établir une liaison entre panneaux en vis-à-vis par leurs chants latéraux.The wood chip boards have respectively the shape of a rectangular parallelepiped having on one of the two side edges a dovetail recess cutout and on the other opposite side edge a second projecting dovetail cutout for establish a connection between panels vis-à-vis by their side edges.
Les panneaux de copeaux de bois sont réalisés selon un procédé comme suit : - des copeaux de bois amoncelés en vrac sont acheminés par tapis roulant dans des moules ayant la forme d’un parallélépipède rectangle, lesquels moules ont une face supérieure ouverte et des chants latéraux formant respectivement une queue d’aronde en retrait ou formant une protubérance ; - les copeaux de bois, au cours de leurs acheminements, sont arrosés avec un fluide composé d’un fongicide à la chaux, permettait un traitement contre les moisissures et d’établir un lien entre les copeaux pour composer un panneau de copeaux de bois ; - A l’aide d’un tapis roulant les copeaux de bois sont déversés simplement, dans les moules et se répartissent par gravité dans chacun d’eux de manière à occuper le volume intérieur desdits moules ; - puis au moyen d’un autre tapis roulant, les moules sont conduits sur une plate forme vibrante, permettant de niveler durant une quinzaine de secondes la surface des panneaux de copeaux de bois; - suit une opération de séchage naturel sous abris ventilé ou par séchage forcé au moyen d’une ventilation et lors de cette opération de séchage, le fluide solidarise les copeaux de bois contenus dans les moules sous forme de panneaux de copeaux de bois et ledit séchage crée également une multiplicité des petites cavités réparties dans le volume de chaque panneau de copeaux de bois.The wood chips panels are made according to a process as follows: - bulk wood chips are conveyed by conveyor belt into molds in the shape of a rectangular parallelepiped, which molds have an open top face and side edges forming respectively a dovetail recessed or forming a protuberance; - the wood chips, during their routing, are watered with a fluid composed of a fungicide with lime, allowed a treatment against the molds and to establish a link between the chips to compose a panel of chips of wood; - Using a treadmill wood chips are simply poured into the molds and are distributed by gravity in each of them so as to occupy the interior volume of said molds; - then by means of another treadmill, the molds are driven on a vibrating platform, allowing to level for fifteen seconds the surface of the wood chips panels; - follows a natural drying operation under ventilated shelter or by forced drying by means of ventilation and during this drying operation, the fluid solidarizes the wood chips contained in the molds in the form of wood chips panels and said drying also creates a multiplicity of small cavities distributed in the volume of each panel of wood chips.
Avec ce procédé de fabrication et lors du séchage defe panneaux de copeaux de bois, se forment une multiplicité de petites cavités internes et irrégulières entre les copeaux de bois et sur toute la hauteur des panneaux de copeaux de bois, permettant d’augmenter les performances techniques :sur le plan thermique, tout en conservant une certaine légèreté et flexibilité. En outre, ces panneaux de copeaux de bois pour l’isolation thermique offre l’avantage d’être très peu compressibles et sont très légers (300Kg/m3). Les panneaux de copeaux de bois ont une épaisseur pouvant varier entre cinquante et soixante centimètres.With this manufacturing process and during the drying of the wood chips panels, a multiplicity of small internal and irregular cavities between the wood chips and the whole height of the wood chips panels are formed, allowing to increase the technical performances. : thermally, while maintaining a certain lightness and flexibility. In addition, these panels of wood chips for thermal insulation offers the advantage of being very little compressible and are very light (300Kg / m3). The boards of wood chips have a thickness that can vary between fifty and sixty centimeters.
La dalle en béton armé assure la reprise des charges climatiques et des charges représentées principalement par le poids de la couché d’isolation thermique et de la terre végétale se situant sur le bâtiment.The reinforced concrete slab ensures the recovery of climatic loads and loads represented mainly by the weight of the thermal insulation layer and topsoil located on the building.
La charge du support de couverture du bâtiment composée de la structure métallique et de la dalle en béton armé repose sur une semelle filante en béton armé qui permet de ceinturer l’ouvrage dans sa périphérie, et ladite semelle filante supporte également des murs latéraux en matériau connu sous le nom de « SIPOREX » ®, pour fermer partiellement la voûte aux deux extrémités latérales du bâtiment.The load of the building roof support consisting of the steel structure and the reinforced concrete slab is based on a reinforced concrete footing that allows the structure to be surrounded in its periphery, and the said running sole also supports lateral walls of material. known as "SIPOREX" ®, to partially close the vault at the two lateral ends of the building.
Les murs latéraux situés aux deux extrémités du bâtiment servent également de coffrage aux extrémités latérales de la dalle en béton armé et interrompent la structure métallique permettant d’éliminer tout pont thermique de ladite structure métallique avec l’extérieur.The side walls at both ends of the building also serve as formwork at the lateral ends of the reinforced concrete slab and interrupt the metal structure to eliminate any thermal bridge of said metal structure with the outside.
La couche uniforme des panneaux de copeaux de bois est recouverte d’un feutre anti-poinçonnage, puis une géo membrane d’une épaisseur de 15/10 en PVC est positionnée sur le feutre anti-poinçonnage pour l’étanchéité, qui permet d’isoler les panneaux de copeaux de bois des eaux interstitielles.The uniform layer of the wood chips panels is covered with an anti-punching felt, then a 15/10 PVC geo-membrane is positioned on the anti-punching felt for sealing, which allows isolate wood chips panels from interstitial waters.
Pour une couverture végétalisée de la voûte, une couche de terre végétale amendée avec des copeaux de bois est répartie sur la géo membrane sur une hauteur de quarante centimètres environ et de part et d’autre des côtés longitudinaux du bâtiment et jusqu’à mi-hauteur, des apports de terre sont effectués de manière à occulter les pans de voûte les plus pentus et à former des rampes pour accéder à pied sur la voûte dudit bâtiment. La couche de terre végétale et les rampes d’accès étant ensemencées avec un gazon ou petits végétaux. Ainsi la construction s’intégre complètement dans la nature et la lumière extérieure pénètre par le biais des faces latérales de la construction.For a vegetated cover of the vault, a layer of topsoil amended with wood chips is distributed on the geo-membrane over a height of about forty centimeters and on both sides of the longitudinal sides of the building and up to half height, contributions of earth are made so as to hide the steeper vault and to form ramps to access on foot the vault of said building. Topsoil and access ramps are sown with turf or small vegetation. Thus the construction integrates completely into the nature and the external light penetrates through the side faces of the construction.
Selon une réalisation préférentielle de l’invention et pour conserver une bonne intégration au milieu naturel, la couverture du bâtiment est réalisée avec des matériaux tels que du chaume ou des bardeaux de bois.According to a preferred embodiment of the invention and to maintain a good integration with the natural environment, the roof of the building is made with materials such as stubble or wood shingles.
La description ci-après divulgue en relation avec les dessins annexés aux présentes d’autres détails relatifs à la présente invention.The following description discloses in connection with the drawings appended hereto further details relating to the present invention.
La figure 1 représente une coupe transversale du support de couverture pour bâtiment formant une voûte avec toiture végétalisée.Figure 1 shows a cross section of the building roof support forming a vault with green roof.
La figure 2 représente une partie du support de couverture en coupe éclatée et transversale, mettant en évidence la structure métallique pouvant assumer le parement intérieur.Figure 2 shows a portion of the cutaway and cross sectional cover, highlighting the metal structure that can assume the inner facing.
La figure 3 représente à une autre échelle, une vue de détails des éléments superposés composant le support de couverture, sans la couche de terre végétale. La figure 4 représente à une plus grande échelle, deux panneaux de copeaux de bois assemblés par leurs côtés latéraux.Figure 3 shows on a different scale, a detail view of the overlapping elements composing the cover medium, without the layer of top soil. Figure 4 shows on a larger scale, two panels of wood chips assembled by their lateral sides.
La figure 5 représente une configuration de l’assemblage des panneaux de copeaux de bois couvrant partiellement la dalle en béton armé.Figure 5 shows a configuration of the assembly of wood chip boards partially covering the reinforced concrete slab.
La figure 6 représente partiellement l’assemblage de deux panneaux de la structure métallique.Figure 6 partially shows the assembly of two panels of the metal structure.
Les figures 1 à 5 représentent un support de couverture de bâtiment formant une voûte avec toiture végétalisée pour constructions habitables ou pour tout autre usage, comprenant une structure métallique 1 formant une voûte du type anse à panier et composée de panneaux métalliques 2, sur laquelle structure métallique 1 est coulée une dalle en béton armé 3 formant une voûte, laquelle dalle en béton armée est recouverte d’un isolant thermique composé de panneaux de copeaux de bois 4, puis cet isolant thermique est recouvert d’un feutre 5 anti-poinçonnement pour niveler les irrégularités, puis sur le feutre 5 anti-poinçonnement est positionnée une géo membrane 6 pour assurer une étanchéité et enfin sur cette géo membrane 6 est répartie une couche de terre végétale pour ensemencer un gazon.FIGS. 1 to 5 show a roof covering support forming a vault with a green roof for habitable constructions or for any other use, comprising a metal structure 1 forming a basket-type vault and composed of metal panels 2, on which structure 1 is cast a reinforced concrete slab 3 forming a vault, which reinforced concrete slab is covered with a thermal insulation composed of wood chips panels 4, then this thermal insulation is covered with an anti-punching felt for level the irregularities, then on the anti-punching felt 5 is positioned a geo-membrane 6 to ensure a seal and finally on this geo-membrane 6 is distributed a layer of topsoil for seeding a turf.
Les panneaux métalliques 2 ont une surface composée d’ondulations parallèles, lesquels panneaux métalliques 2 sont assemblés par leurs pourtours en se chevauchant sur une largeur d’une ondulation parallèle et sont immobilisés au moyen de vis 8 et écrous. La dalle en béton armé 3 est coulée sur la structure métallique 1 et est ancrée avec des épingles métalliques sur les fonds des ondulations parallèles, laquelle dalle en béton armé comporte une épaisseur de vingt cinq centimètres.The metal panels 2 have a surface composed of parallel corrugations, which metal panels 2 are assembled by their periphery overlapping over a width of a parallel corrugation and are immobilized by means of screws 8 and nuts. The reinforced concrete slab 3 is cast on the metal structure 1 and is anchored with metal pins on the bottom of the parallel corrugations, which reinforced concrete slab has a thickness of twenty five centimeters.
Sur la dalle en béton armé 3 sont positionnés les panneaux de copeaux de bois 4 formant respectivement un parallélépipède rectangle dont les deux chants latéraux possèdent des queues d’aronde 10 et 11. Sur l’un des chants latéraux, la queue d’aronde 10 est en saillie et sur l’autre chant latéral situé à l’opposé la queue d’aronde 11 est en retrait, autrement dit la queue d’aronde 11 forme une découpe intérieure de manière à recevoir la queue d’aronde 10 du panneau de copeaux de bois placé en vis-à-vis. Les panneaux de copeaux de bois 4 sont positionnés dans le sens transversal sur la dalle en béton armé 3 de la construction, formant des rangées transversales et accolées entre-elles par leurs côtés longitudinaux. Tous les panneaux de copeaux de bois 4 composant une rangée sont reliés l’un à la suite de l’autre donnant une rangée monolithique qui stabilise tous les panneaux de copeaux de bois situés sur une rangée et plus particulièrement ceux situés sur les surfaces les plus pentues de la voûte.On the reinforced concrete slab 3 are positioned the wood chip boards 4 respectively forming a rectangular parallelepiped whose two side edges have dovetails 10 and 11. On one of the side edges, the dovetail 10 is projecting and on the opposite side edge the dovetail 11 is recessed, ie the dovetail 11 forms an inner cut to receive the dovetail 10 of the panel. wood chips placed opposite. The wood chip boards 4 are positioned in the transverse direction on the reinforced concrete slab 3 of the construction, forming transverse rows and contiguous to each other by their longitudinal sides. All the wood chips panels 4 composing a row are connected one after the other giving a monolithic row which stabilizes all the panels of wood chips located on a row and more particularly those located on the most important surfaces. sloping of the vault.
Puis le feutre anti-poinçonnement 5 et également hydrophobe, est positionné sur les panneaux de copeaux de bois 4, pour neutraliser les aspérités de ces derniers ; ensuite une géo membrane 6 est superposée au feutre anti-poinçonnement 5 pour assurer une étanchéité aux panneaux de copeaux de bois 4 des écoulements des eaux interstitielles.Then the anti-punching felt 5 and also hydrophobic, is positioned on the panels of wood chips 4, to neutralize the asperities of the latter; then a geo-membrane 6 is superimposed on the anti-punching felt 5 to seal the panels of wood chips 4 flows of interstitial waters.
La géo membrane 6, en partie supérieure de la voûte du bâtiment, est recouverte d’une couche de terre végétale 12 et sur les côtés longitudinaux dudit bâtiment des apports de terre végétale sont amoncelés sur une hauteur adéquate pour composer de part et d’autre des rampes 13 permettant des accès pour l’entretien de la végétation en couverture et également cacher les pans les plus pentus de la voûte. Cette couverture végétale absorbe également de manière naturelle les variations climatiques.The geo-membrane 6, in the upper part of the roof of the building, is covered with a topsoil layer 12 and on the longitudinal sides of the building, topsoil inputs are heaped up to a height suitable for composing on both sides. ramps 13 allowing access for the maintenance of vegetation cover and also hide the steepest sides of the vault. This vegetation cover also naturally absorbs climatic variations.
Comme représenté en figure 1, les chants inférieurs et horizontaux de la structure métallique 1 et de la dalle en béton armé 3 reposent sur des semelles filantes 14 en béton armé et les murs 15 de séparations intérieures du bâtiment reposent sur des semelles filante 16 .As shown in FIG. 1, the lower and horizontal edges of the metal structure 1 and the reinforced concrete slab 3 rest on reinforced concrete slats 14 and the interior partition walls 15 of the building rest on running soles 16.
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