FR3064285A1 - Dispositif connecte aux descentes d'eaux pluviales de toitures pour stocker les pluies exeptionnelles - Google Patents
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Abstract
Dispositif comportant un grand volume de stockage étanche placé au sol pour stocker les pluies exceptionnelles provenant des descentes d'eaux pluviales de toitures via une canalisation étanche permettant son remplissage par le principe des vases communicants. Ce dispositif est principalement une jardinière composée d'un bac décoratif, d'un substrat planté et d'une réserve d'eau de grand volume placée sous le substrat. Cette jardinière peut être positionnée où on veut sur le sol, à proximité ou déportée de la ou des toitures connectées. Il sert essentiellement à la gestion des eaux de pluies exceptionnelles vis-à-vis de la saturation des réseaux d'assainissement et des inondations ainsi qu'à la diminution de l'impact de toutes les pluies vis-à-vis de la pollution. L'eau de pluie collectée sert également à alimenter les plantations, même en période de sécheresse. L'eau recueillie dans la réserve est ensuite régulièrement évacuée par évapo-transpiration des plantes. L'excédent d'eau non repris par les plantes peut servir à d'autres usages comme le nettoyage des trottoirs ou de la voierie. Ce dispositif destiné principalement aux zones très urbanisées permet de gérer facilement et économiquement en surface les pluies exceptionnelles sans le recours à des dispositifs coûteux de stockage enterré. Il est économique car il est multifonctionnel et permet d'amener de la verdure, de la fraicheur et de la biodiversité dans les villes très minéralisées. Il s'inscrit pleinement dans l'évolution climatique où les températures s'élèvent et les pluies exceptionnelles se multiplient.
Description
® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 064 285 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national : 17 00317
COURBEVOIE © IntCI8
E 03 B 3/03 (2017.01), E 03 B 1/00, 11/14
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
| ©) Date de dépôt : 24.03.17. | © Demandeur(s) : ADVANCED STRUCTURAL SAND- |
| ©) Priorité : | WICH COMPOSITES-AS2C — FR. |
| @ Inventeur(s) : FILIPPI RICHARD JACQUES PAUL. | |
| ©) Date de mise à la disposition du public de la | |
| demande : 28.09.18 Bulletin 18/39. | |
| ©) Liste des documents cités dans le rapport de | |
| recherche préliminaire : Se reporter à la fin du | |
| présent fascicule | |
| (© Références à d’autres documents nationaux | ® Titulaire(s) : ADVANCED STRUCTURAL SANDWICH |
| apparentés : | COMPOSITES-AS2C. |
| ©) Demande(s) d’extension : | ® Mandataire(s) : AS2C-CONSULT. |
DISPOSITIF CONNECTE AUX DESCENTES D'EAUX PLUVIALES DE TOITURES POUR STOCKER LES PLUIES EXEPTIONNELLES.
FR 3 064 285 - A1
©) Dispositif comportant un grand volume de stockage étanche placé au sol pour stocker les pluies exceptionnelles provenant des descentes d'eaux pluviales de toitures via une canalisation étanche permettant son remplissage par le principe des vases communicants.
Ce dispositif est principalement une jardinière composée d'un bac décoratif, d'un substrat planté et d'une réserve d'eau de grand volume placée sous le substrat. Cette jardinière peut être positionnée où on veut sur le sol, à proximité ou déportée de la ou des toitures connectées.
II sert essentiellement à la gestion des eaux de pluies exceptionnelles vis-à-vis de la saturation des réseaux d'assainissement et des inondations ainsi qu'à la diminution de l'impact de toutes les pluies vis-à-vis de la pollution. L'eau de pluie collectée sert également à alimenter les plantations, même en période de sécheresse. L'eau recueillie dans la réserve est ensuite régulièrement évacuée par évapotranspiration des plantes.
L'excédent d'eau non repris par les plantes peut servir à d'autres usages comme le nettoyage des trottoirs ou de la voierie.
Ce dispositif destiné principalement aux zones très urbanisées permet de gérer facilement et économiquement en surface les pluies exceptionnelles sans le recours à des dispositifs coûteux de stockage enterré. II est économique car il est multifonctionnel et permet d'amener de la verdure, de la fraîcheur et de la biodiversité dans les villes très minéralisées.
II s'inscrit pleinement dans l'évolution climatique où les températures s'élèvent et les pluies exceptionnelles se multiplient.
La présente invention concerne un dispositif pour gérer les pluies provenant des toitures lors d’épisodes pluvieux importants. Contrairement aux dispositifs en toitures qui existent sur les toits plats, l'invention concerne tous les toits, plats ou en pente. Ce dispositif, qui comporte un grand volume de stockage, pouvant stocker la pluie d'orage décennale provenant de la toiture, est disposé au sol ; il s’agit principalement, mais pas exclusivement, d’une jardinière disposant sous le substrat d’un volume important de stockage d’eau pluviale. L'arrivée d'eau de pluie se fait directement par les descentes des eaux pluviales de la toiture par une canalisation étanche selon le principe des vases communicants.
Il est connu de stocker les eaux pluviales de toiture, soit en toiture pour les toits plats soit dans le sol via des bassins enterrés ou des puits perdus. Ces dispositifs en toits plats sont limités en volume du fait du poids, ceux dans le sol demandent de creuser le sol sur des profondeurs parfois importantes.
Un autre des problèmes techniques qui se posent lors de l'utilisation d'un tel dispositif dans le sol est l'impossibilité de creuser et placer ces dispositifs dans des zones urbaines, très imperméabilisées.
Le principe d'un bac à fleurs à réserve d'eau est également connu et existe depuis longtemps mais il est très différent de l'invention pour trois raisons :
* la réserve d'eau est de petite dimension pour le seul besoin des plantes * l'eau de pluie passe par le substrat avant d'aller dans la réserve * une fois la réserve pleine les plantes meurent par excès d'eau.
La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients de ces deux systèmes et propose une solution qui en combine les avantages et apporte des solutions nouvelles pour les aménagements urbains :
* un stockage d'eau de grand volume pour d’une part gérer les pluies exceptionnelles et éviter les inondations notamment par débordement des canalisations d’assainissement et d’autre part limiter la pollution diffuse des pluies quelque soit leur intensité ;
* un dispositif où l'eau de pluie peut être utilisée pour les végétaux plantés dans le substrat au-dessus de la réserve ;
* un dispositif qui permet d'éliminer cette eau de pluie par évapo-transpiration des plantes ;
* un dispositif où la réserve d'eau peut être facilement gérée et utilisée pour d'autres usages par exemple le nettoyage de la voirie ;
* un dispositif utilisable pour tous types de mobilier urbain, pas uniquement les jardinières. Dans ce cas l'eau doit être soit évacuée avec un débit régulé, soit utilisée pour des usages autres, par exemple le nettoyage de la voierie.
Le dispositif peut également être utilisé en agriculture urbaine pour alimenter les plantations par les racines sans usage de l’eau par aspersion dont l’usage est réglementé dans les zones recevant du public.
L'invention a pour objet un dispositif pour le stockage temporaire hors sol des eaux pluviales exceptionnelles.
Avantageusement, le principe de fonctionnement d'un tel système utilisé par exemple comme jardinière du type « jardin de pluie », est le suivant :
- l'eau de pluie est captée via les descentes EP étanches de toiture et vient remplir la réserve d'eau située sous la jardinière type « jardin de pluie ». Du fait de l’étanchéité de la descente EP, jusqu’à la réserve d’eau, celle-ci arrive et remplit la réserve par le principe des vases communicants. Le remplissage se fait tant que le niveau dans la réserve n'atteint pas le trop plein situé au niveau supérieur de la réserve.
- cette eau sert à alimenter les plantes d'une part par capillarité de la réserve d'eau principale située sous le substrat et d'autre part, si l'alimentation par capillarité ne suffit plus, par arrosage direct à partir de la réserve d’arrosage optionnelle décrit ultérieurement.
- la jardinière peut également être équipée de capteurs d'humidité du substrat et de niveau d'eau dans la réserve pour gérer au mieux l'arrosage des plantes ou les rejets au réseau pour les pluies exceptionnelles.
- la réserve est éventuellement raccordée par un trop-plein au réseau d’assainissement.
Le dispositif se compose des éléments suivants nécessaires à son fonctionnement et à son entretien :
1. d'un système étanche de raccordement aux descentes d'eaux pluviales
2. d'un système simplement accessible de siphon pour l'entretien (déchets provenant de la toiture, feuilles mortes ...). Ce système peut soit être déporté au niveau de la descente d'eau pluviale soit être intégré dans l'invention.
3. D'un système de stockage important (via par exemple une SAUL) pour récupérer les pluies d'orage importantes
4. d'un système optionnel de mèches pour permettre à l'eau de remonter par capillarité jusqu'aux plantes
5. d'un système optionnel de stockage pour l’arrosage, équipé d'un trop plein et d'un tuyau percé d'irrigation (8b) équipé, côté réservoir, d'un système de fermeture et d'ouverture.
6. d'un trop-plein, raccordé ou non au réseau d'évacuation EP ou à la rigueur EU
7. des capteurs optionnels permettent de mesurer l’hygrométrie du substrat et le niveau d’eau dans les cellules pour une gestion optimisée à la fois de la croissance des plantes et des rejets dans le réseau d’assainissement de la ville
Une fois mises en place, ces réserves d'eau urbaines hors sols peuvent soit fonctionner de façon autonome soit facilement être gérées à distance par wifi ou carte sim. Elles peuvent alors être utilisées pour différents besoins, en eau de la ville, en dehors de la consommation humaine :
La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation particulier pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 présente un mode de réalisation du dispositif utilisé comme jardinière ;
- la figure 2 présente une vue en perspective du seul dispositif jardinière sans les branchements ;
- la figure 3 présente un autre mode de réalisation du dispositif possédant une réserve complémentaire d'arrosage dans le cas d'une jardinière.
En référence à la figure 1, le dispositif conforme à l'invention comprend :
- une canalisation étanche (1) raccordée aux descentes d'eau, qui sert à remplir la réserve d'eau par le principe des vases communicants ;
- un premier élément (2) à très grand volume de vide permettant de stocker les eaux pluviales, par exemple réalisé à l’aide d’une structure alvéolaire ultra légère (nid d’abeilles polypropylène ou autre), ou d’un matériau granulaire à grande porosité style argile expansé ou pouzzolane
- un deuxième élément (3) assurant l’étanchéité à l’eau, du type membrane étanche en PVC ou toute autre matière adaptée, ou feuille rigide en plastique, métal ou toute autre matière susceptible d’assurer l’étanchéité à l’eau.
- un troisième élément structurel et décoratif (4) pour contenir l'ensemble par exemple bois, béton, plastique, métal ou toute autre matière résistante et décorative,
- en fond du dispositif décrit ci-dessus, ou sur le côté, est implanté un raccord (5) pour connecter de façon étanche la descente d’eau pluviale de toiture. Un dispositif (5b) (Fig3) optionnel type siphon permet l’entretien de la réserve vis-àvis du risque de colmatage par les fines présentes dans l’eau de pluie. Ce dispositif d'entretien peut être déporté au niveau de la descente d'eau pluviale et ne pas faire partie de l'invention.
- un trop-plein (7) au sommet de la zone de stockage pour permettre le débordement éventuel en cas de pluie exceptionnelle. Ce trop-plein (7) peut être éventuellement raccordé au système d’assainissement de la commune.
Dans le cas d'utilisation du dispositif comme jardinière le dispositif comprend un substrat (6) situé au-dessus de la zone de stockage (2). Un géotextile poreux (6b) sépare et assure le maintien du substrat sur la zone de stockage. Des mèches capillaires (9) peuvent être mises entre la réserve et le substrat pour favoriser la remontée d’eau dans le substrat.
La figure 2 présente une perspective du dispositif utilisé comme jardinière de forme parallélépipédique (4) par exemple de dimensions L=8m, H=0,8m, 1= 0,5m. Il comporte un substrat (6) de 0,3m d'épaisseur et un stockage de 0,5m d'épaisseur. Un tel dispositif peut stocker plus de 2 m3 d'eau soit, selon la région concernée, une pluie décennale pour une surface de toiture de 50m2 projetée horizontalement. Le raccordement aux descentes EP (5) complète la figure.
La figure 3 présente le dispositif décrit dans la figure 1 complété par une réserve d'eau d'arrosage complémentaire (8) équipée d'un trop-plein (8a) raccordé à la zone de stockage inférieure et en partie basse d'un système d'irrigation de la terre, par exemple d'un tuyau percé d'irrigation (8b) équipé, côté réservoir, d'un système calibré de fermeture et d'ouverture. Cette réserve d’eau d’arrosage n’alimente les plantes que si nécessaire.
La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.
A titre d’exemple l’invention peut être utilisée pour de nombreux types de mobilier 5 urbain pqpvant disposer d’un volume de vide suffisant pour y intégrer une réserve d’eau dé pluie. Qn peut citer : des bancs parallélépipédiques en béton, des Corriptoirs, des élément^séparatifs de voieries...
Claims (8)
- REVENDICATIONS1) Dispositif de forme quelconque, pour stocker au sol, ou en semi enterré, les pluies d’orages importantes comportant un stockage de grand volume,5alimenté directement à partir des descentes d'eau pluviale d'une ou plusieurs toitures par une canalisation étanche (1) raccordée à celles-ci, l'alimentation se fait par le principe des vases communicants, le remplissage se fait au fur et à mesure de l'arrivée d'eau pluviale en provenance du toit.
- 2) Dispositif selon la revendication 1 en ce que le stockage de grand volume1 Opiacé au sol comprend un premier élément (2) à très grand volume de vide permettant de stocker les eaux pluviales, un deuxième élément (3) assurant l’étanchéité à l’eau, un troisième élément structurel et décoratif (4) pour contenir le premier élément de stockage(2), en fond du dispositif décrit ci-dessus ou sur le côté est implanté un raccord (5) pour connecter de façon étanche la descente d’eau pluviale de toiture avec un15dispositif (5b) optionnel type siphon qui permet l’entretien de la réserve vis-à-vis du risque de colmatage par les fines présentes dans l’eau de pluie.
- 3) Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il est principalement utilisé comme jardinière, dans ce cas il comporte au-dessus de l’élément (2) de stockage un substrat avec des plantations (6),20un géotextile poreux (6b) sépare et assure le maintien du substrat sur la zone de stockage.
- 4) Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il dispose un trop-plein (7) au sommet de la zone de stockage pour permettre le débordement éventuel en cas de pluie exceptionnelle, ce trop-plein (7) est25raccordé au système d’assainissement de la commune.
- 5) Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l’élément (2) est composé par un matériau type structure alvéolaire ultra légère (par exemple nid d’abeilles polypropylène) ou un matériau style argile expansé, pouzzolane ou gravier.30
- 6) Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l’élément (3) est une membrane étanche en PVC ou toute autre matière adaptée, ou une feuille rigide en plastique, métal ou toute autre matière susceptible d’assurer l’étanchéité à l’eau.
- 7) Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes35caractérisé en ce que l’élément (4) est un élément résistant et décoratif utilisé comme mobilier urbain principalement du type jardinière mais aussi banc, socle décoratif où tout autre dispositif utilisé en aménagement urbain et susceptible de contenir l’élément stockant décrit dans l’invention, cet élément est en béton, métal, ou bois .
- 8) Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes 5caractérisé en ce qu’il est composé d’un stockage d’arrosage complémentaire (8).1/2 descente EP réseau d’assainissement
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