FR3140894A1 - Module végétal isolant pour murs et toitures de bâtiments - Google Patents
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Abstract
MODULE VEGETAL POUR MURS ET TOITURES DE BATIMENTS Module végétal (100, 200, 300, 400, 700, 800) pour recouvrir tout ou partie de façades ou de toitures de bâtiment, s’installant en intérieur ou en extérieur, comportant une structure (10, 20, 30, 40, 70, 80), comprenant des parois (106a-e, 206a-g, 306a-e, 406a-e, 706a-e, 806a-f) formant un support semi-ouvert pour contenir un substrat (16, 26, 36, 46, 76, 86), et comportant une paroi arrière (106b, 206b, 206d, 306e, 406b, 706b, 806b) de fixation, ledit module comporte au moins un aimant permanent (104, 204, 304, 404, 704, 804), pour fixer ladite paroi arrière sur une surface de support. Figure de l’abrégé : figure 1
Description
La présente invention appartient au domaine de la construction et de la rénovation de bâtiments.
La présente invention concerne plus particulièrement un module végétal pour murs et toitures permettant de végétaliser les différentes façades de bâtiments et trouve une application directe dans l’isolation et la protection de façade en béton, bois ou présentant un bardage métallique.
Dans le domaine de la construction de bâtiments, l’amélioration de leurs performances énergétiques afin de réaliser des économies d’énergie et d’apporter plus de confort aux utilisateurs, est un des sujets qui connaît un fort développement ces dernière années.
Sur la première partie du 20èmesiècle, il n’était pas rare de construire des bâtiments avec peu d’isolation thermique. En effet, les moyens de chauffages de l’époque permettaient de compenser une isolation thermique peu efficace durant les saisons froides.
Le premier choc pétrolier des années 1970 a eu pour conséquence entre autres de changer certaines habitudes dans la construction, en commençant notamment à intégrer la notion d’isolation des façades et des toitures, dans le but d’améliorer le confort des usagers et de réaliser par la même occasion des économies d’énergie.
Le milieu des années 1970 verra également en France une législation renforcée dans le domaine de la construction, en imposant une isolation thermique des bâtiments neufs.
A partir des années 1980, afin d’encourager et inciter les particuliers ainsi que les entreprises à isoler thermiquement leurs bâtiments, et en allant au-delà de la réglementation, différents labels voient le jour pour récompenser les acteurs du bâtiment.
Durant la fin du 20èmesiècle, la réglementation sur l’isolation thermique des bâtiments est renforcée.
A cette même période, la communauté internationale prend conscience de la nécessité de contrôler les émissions de gaz à effets de serres des pays industrialisés et en voie de développement, notamment par l’organisation des premièresConférences des parties(en anglaisConférence of the Parties,COP) et la signature en 1997 du protocole de Kyoto.
Par la suite, différentes réglementations thermiques (RT) en France voient le jour et permettent de définir de nouveaux objectifs en termes d’isolation (niveau de performance, …).
Dernièrement, la France passe d’une réglementation thermique RT 2012 à une réglementation environnementale (RE 2020), qui est plus ambitieuse, exigeante et contraignante pour la filière construction.
En parallèle de ces évolutions réglementaires, des solutions innovantes émergent.
Historiquement, l’efficacité énergétique des habitations pouvait être améliorée grâce à l’isolation thermique par l’intérieur (ITI), en ajoutant par exemple des matériaux isolants sur les murs de certaines pièces. Si dans certains cas ce type de rénovation est adapté, pour d’autres habitations et bâtiments, il est très contraignant à mettre en œuvre.
C’est ainsi que l’isolation thermique par l’extérieur (ITE) se développe, permettant tout comme l’isolation thermique par l’intérieur d’améliorer le confort thermique, aussi bien en saison hivernale qu’estivale, tout en restant économique.
En parallèle de l’isolation thermique par l’extérieur, la végétalisation des façades et des toitures est une technique qui se répand de plus en plus, et est une piste sérieuse pour augmenter l’efficacité énergétique des bâtiments, tout en replantant des végétaux qui vont favoriser la biodiversité dans ces nouveaux espaces.
Le document EP2052116 présente un procédé d'isolation thermique de la façade d'un bâtiment comprenant des étapes qui consistent à :
- fixer sur la face extérieure de la façade à traiter d'un bâtiment, un ensemble de panneaux ;
- disposer par projection sur ces panneaux assemblés un enduit.
En règle générale, les panneaux d’isolant sont fixés sur les murs porteurs des bâtiments au moyen de chevilles d’isolation qui permettent le maintien de l’isolation. Le mur peut également être préalablement recouvert d’une colle pour renforcer la tenue des panneaux. Les panneaux étant en polystyrènes expansés, un matériau perméable, une étape de finition consistant à recouvrir les panneaux d’un enduit ou d’un bardage en bois par exemple, est à prévoir.
Ainsi, l’utilisation de ce type de solution nécessite tout d’abord de percer les murs qui vont recevoir les panneaux d’isolation, de préparer ensuite les surfaces pour coller les panneaux d’isolant, et de les recouvrir.
Ce type d’installation, qui ne comprend principalement qu’une solution thermique, peut s’avérer long et couteux en fonction notamment de la superficie à couvrir. De plus, cette solution ne s’adapte pas à des façades métalliques.
Le document FR2952079A1 présente un écran formé de boîtes qui sont maintenues sur une surface verticale au moyen de crochets posés sur des lisses traversantes, lisses qui sont elles-mêmes fixées au préalable sur la surface verticale. Assemblées, ces boîtes permettent par exemple de construire des écrans qui ne présentent qu'une seule face décorée. En fonction de la composition des écrans, ceux-ci peuvent être utilisés notamment dans le but d’isoler thermiquement des bâtiments par l’extérieur mais également de les végétaliser en intégrant dans les boîtes des végétaux. Comme évoqué dans le document précédent, l’installation de la solution décrite ici nécessite de percer la surface sur laquelle seront ensuite disposés des supports qui serviront à maintenir des boîtes, dont le contenu servira éventuellement à isoler les façades.
Ainsi, et à la connaissance du demandeur, il n’existe pas de solutions d’isolations thermiques par l’extérieur, ni de modules de végétalisation, adaptés aux façades comprenant un bardage métallique, sans travaux de perçages au préalable et auto portant. Il n’existe également pas de solutions d’ITE pour les supports bétons et bardages bois avec de la végétalisation intégrée.
Dès lors, et afin de faciliter les chantiers d’isolations thermiques par l’extérieur et l’entretien de murs végétalisés, de nouvelles solutions doivent être développées.
La présente invention vise à pallier tout ou partie des inconvénients évoqués précédemment.
A cet effet, la présente invention vise un module végétal pour recouvrir tout ou partie de façades ou de toitures de bâtiment, s’installant en intérieur ou en extérieur, ledit module comportant une structure, comprenant des parois formant un support semi-ouvert pour contenir un substrat, et comportant une paroi arrière de fixation. Ce module végétal est remarquable en qu’il comporte au moins un aimant permanent, pour fixer ladite paroi arrière sur une surface de support, la force d’attraction et la force d’adhérence exercées sur la surface de support étant suffisamment élevée pour garantir le maintien en place dudit module. Cette caractéristique présente notamment l’avantage de pouvoir fixer et déplacer le module végétal sur des façades métalliques de bâtiment, sans nécessiter de percer lesdites façades.
Selon une caractéristique particulière, le module végétal l’aimant permanent a une forme sensiblement cylindrique, et présente de préférence un passage permettant de visser ledit aimant à la paroi arrière de la structure, ou sur une surface de support. Ainsi, il est possible d’utiliser le module végétal sur des surfaces qui ne sont pas aimantables, ou de positionner des aimants sur des modules végétaux
Selon une autre caractéristique particulière, l’aimant permanent, utilisé avec le module végétal, est recouvert d’un revêtement étanche en caoutchouc. L’aimant permanent est alors protégé des intempéries et de l’humidité. Cette propriété permet alors un usage en extérieur et empêche également l’effet de corrosion, du fait de l’oxydation de l’aimant permanent, sur les surfaces métalliques où le module végétal est fixé. Aussi, le revêtement en caoutchouc protège des cassures et des impacts. Par ailleurs, le frottement est augmenté par l’utilisation d’aimants comportant ce type de revêtement. Enfin, la manipulation de ces aimants est facilitée, ne rayant pas les surfaces sur lesquelles ils sont positionnés.
Avantageusement, le module végétal comporte un tuyau d’arrosage goutte à goutte qui est maintenu dans des encoches positionnées sur des parois latérales dudit module, ledit tuyau d’arrosage étant pourvu d’un système de raccord rapide à chacune de ses extrémités pour relier ledit tuyau d’arrosage au tuyau d’arrosage d’un module voisin. Ces encoches facilitent le maintien en place des tuyaux goutte à goutte et limite leurs potentiels mouvements dans les modules. De plus, le raccord rapide des tuyaux goutte à goutte permet d’installer, de déplacer ou de repositionner aisément un module végétal tel que présenté.
Selon un mode de réalisation particulier, la structure du module végétal est fabriquée en acier galvanisé.
Selon un autre mode réalisation particulier, la structure du module végétal est fabriquée en polystyrène extrudé, et le au moins un aimant permanent est vissé sur la paroi arrière de la structure dudit module. Ainsi, l’isolation thermique est alors incluse dans la structure du module végétal.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le module végétal comporte au moins une plaque d’isolant thermique de préférence en matériau biosourcé, et étant disposée entre le substrat et la paroi arrière de la structure, et/ou sur une surface a végétaliser dudit substrat. Ainsi, l’isolation thermique est entièrement configurable et adaptable aux besoins du bâtiment.
De façon avantageuse, le module végétal comporte une première plaque d’isolant thermique, en contact avec la paroi arrière, qui est suivie d’une seconde plaque d’isolant thermique rigide, juxtaposée à un film pare vapeur, en contact avec le substrat, et d’une troisième plaque d’isolant thermique. De nouveau, le contenu du module végétal est entièrement configurable, adaptable et personnalisable aux surfaces sur lesquelles ledit module est installé, ainsi qu’aux végétaux plantés dans ledit module. De plus, l’isolation thermique utilisée dans le module végétal joue également un rôle d’isolation acoustique. Le module végétal permet alors en plus d’isoler thermiquement un bâtiment, de l’isoler acoustiquement.
Avantageusement, la paroi avant du module végétal comporte au moins un orifice pour placer au moins un plant végétal. De plus, la paroi avant peut comporter une pluralité d’orifice de formes différentes. Ainsi, l’intégration des plants végétaux est faciliter et n’est pas contrainte par des dimensions standardisées des orifices.
De façon avantageuse, le module végétal comporte au moins un trou de vidange disposé sur un fond de la structure pour évacuer le surplus d’eau présent dans le substrat. L’irrigation des modules végétaux est contrôlée et favorise la croissance des plants végétaux.
Selon un mode de réalisation particulier, la paroi arrière du module végétal comporte au moins un orifice permettant la circulation de l’air. De plus, l’air entrant et sortant du bâtiment peut être contraint de circuler au travers du substrat au moyen d’un cadre étanche empêchant l’air de passer sur les bords des modules végétaux.
Selon un autre mode de réalisation, le module végétal est destiné à recouvrir un toit en position sensiblement horizontal, la structure dudit module comportant au moins un canal d’écoulement sur la paroi arrière dudit module, ledit canal drainant le surplus d’eau présent dans le substrat.
Selon un mode de réalisation particulier du module végétal sa structure présente un angle α, dont la valeur correspond à celle de coins de bâtiments. Avantageusement, cette caractéristique permet de positionner le module végétal dans les coins de bâtiment et permet alors de maximiser la couverture végétale des façades de ces derniers. L’angle α est sensiblement de 90° dans la majorité des cas, sans que cela ne présente une limite de l’invention.
Avantageusement, la structure du module végétal comporte un revêtement antichoc.
Selon un autre mode de réalisation du module végétal dont la structure est fabriquée en polystyrène extrudé, ladite structure comporte au moins un support d’accroche sur lequel sont fixés magnétiquement au moins deux aimants permanents.
Selon un autre mode de réalisation, le module végétal est destiné à être placé sur un sol, et sa structure sert de support à un module situé au-dessus dudit module.
Enfin, la présente invention a également pour objet un bâtiment, recouvert au moins partiellement d’un ensemble de modules végétaux tel que présenté.
Les concepts fondamentaux de l’invention venant d’être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d’autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés.
Les figures sont données à titre purement illustratif pour une meilleure compréhension de l’invention sans en limiter la portée. Les différents éléments peuvent être représentés de manière schématique et ne sont pas nécessairement à la même échelle. Sur l’ensemble des figures, les éléments identiques ou équivalents portent la même référence numérique.
Il est ainsi illustré en :
Il convient de noter que certains éléments techniques bien connus de l’homme du métier sont ici décrits pour éviter toute insuffisance ou ambiguïté dans la compréhension de la présente invention.
Dans le mode de réalisation décrit ci-après, on fait référence à un module végétal pour façades et toitures de bâtiments comportant divers éléments stabilisant la végétation et apportant une isolation thermique et phonique par l’extérieur supplémentaire aux bâtiments, ledit module s’installant notamment sur des bardages métalliques aux moyens d’aimants permanents.
La représente une vue éclatée et en perspective d’un mode de réalisation particulier d’un module végétal 100 comprenant principalement une structure 10 de forme parallélépipédique, préférablement en acier galvanisé, qui est un matériau recyclable intégralement, et qui de plus protège efficacement le bardage des intempéries et des chocs prolongeant ainsi sa durée de vie.
La structure 10 comporte cinq parois 106a-e, dont une paroi avant 106a sur laquelle est présent au moins un orifice 107, ladite structure comprenant une première plaque d’isolant thermique 12 préférablement en fibre de textile recyclé, une seconde plaque d’isolant thermique 13 préférablement en liège biosourcé, comprenant au moins un orifice 131, au moins un grillage 14 souple, un film pare vapeur 15 comprenant au moins un orifice 151, un substrat 16, une troisième plaque d’isolant thermique 17 préférablement en chanvre ou géotextile recyclé et des plants végétaux 18.
Les plants végétaux 18 une fois positionnés dans les orifices 107 ou mis en culture au préalable traversent la plaque d’isolant thermique 17 en chanvre ou géotextile recyclé au niveau d’orifices créés manuellement le temps du passage des plants, retenant par la suite le substrat 16, puis sont plantés individuellement dans ledit substrat, qui a la propriété d’être très léger et aéré afin de faciliter la circulation de l’air à l’intérieur.
La paroi avant 106a correspond à la paroi située du côté des plants végétaux 18 et une paroi arrière 106b de la structure 10 correspond à la paroi opposée à la paroi sur laquelle sont installés lesdits plants.
Le substrat 16 est irrigué au moyen d’un tuyau d’arrosage 103 goutte à goutte, reposant sur un bord 161 dudit substrat, tuyau d’arrosage 103 dans lequel l’eau circule et passe au travers d’orifices de faibles diamètres (non représentés ici), assurant ainsi une irrigation lente et diffuse au niveau du substrat 16 et limitant également l’excès d’arrosage.
Le tuyau d’arrosage 103 goutte à goutte est maintenu au niveau de la structure 10 en étant inséré dans deux encoches 101, situées sur des parois 106c et 106d de ladite structure, les parois 106c et 106d étant elles-mêmes situées de part et d’autre de la paroi 106a.
Aux extrémités 118 et 119 du tuyau d’arrosage 103 goutte à goutte se trouve un système de raccords (non représenté ici) tel que par vissage, par clipsage, par insertion, permettant d’assembler de manière étanche et rapide les tuyaux d’arrosage des modules végétaux entre eux.
Le système d’irrigation du module végétal 100, est composé d’une multitude de tuyaux d’arrosage 103 goutte à goutte raccordés entre eux, lesdits tuyaux étant reliés à un réseau public de distribution d’eau ou à un forage. Il est également possible de pomper les bassins de rétention d’eau pluviale, se trouvant à proximité, et quand le niveau est suffisant, permettant ainsi une meilleure gestion de l’eau. Des poissons peuvent être élevés dans ces bassins afin de lutter contre l’apparition de moustiques et, par le biais des bactéries, de créer une eau riche en minéraux, contenant notamment des nitrates et des phosphates, contribuant ainsi à un apport d’engrais naturel efficace et à un écosystème propice au développement des plants de végétaux 18, grâce au principe d'aquaponie. Par ailleurs, les modules végétaux 100 sont irrigués au moyen d’une pompe (non représentée ici) dont le débit d’arrosage est réglable et pilotable suivant les heures et jours de la semaine.
En complément du tuyau d’arrosage 103 goutte à goutte, une gouttière 102 est présente sur la paroi avant 106 de la structure 10 et permet de capter l’eau de pluie qui ruisselle sur les surfaces afin d’optimiser une fois de plus l’utilisation de l’eau.
Afin de maintenir la structure 10 sur un bardage métallique, quatre aimants permanents 104 répartis sur la paroi arrière 106b de ladite structure sont utilisés. Ces aimants permanents 104 peuvent être vissés sur la paroi arrière 106b au moyen de vis s’insérant dans des passages 105, ou tout simplement aimantés sur ladite paroi, qui pour rappel est préférablement en acier galvanisé. Les aimants permanents 104 peuvent être recouverts d’un revêtement en caoutchouc (bande, disque, bouchon) afin d’augmenter leur force de cisaillement et leur adhérence.
Par ailleurs, le revêtement en caoutchouc de l’aimant permanent 104 a pour fonction de le rendre étanche à l’eau ainsi qu’à l’humidité. Cette propriété permet alors un usage en extérieur et empêche également l’effet de corrosion, du fait de l’oxydation de l’aimant permanent 104, sur le bardage métallique où le module végétal 100 est positionné.
Les éléments venant se loger dans la structure 10 sont maintenus à l’intérieur de ladite structure car celle-ci comporte un fond 106e sur lequel viennent se poser la première plaque d’isolant thermique 12 en fibre de textile recyclé, la seconde plaque d’isolant thermique rigide 13 en liège biosourcé, le substrat 16 et la troisième plaque d’isolant thermique 17 en chanvre ou géotextile recyclé. Le film par vapeur 15 est quant à lui inséré entre la seconde plaque d’isolant thermique rigide 13 en liège et le substrat 16 afin de protéger ladite plaque de l’humidité présente dans le substrat 16. De plus, le grillage 14 souple, positionné entre le film pare vapeur 15 et la seconde plaque d’isolant thermique rigide 13 en liège, évite que le substrat 16 ne se répande par les orifices 151 et 131.
Ainsi, lorsqu’un isolant thermique est positionné à l’intérieur de la structure 10 du module végétal 100, ledit module peut être utilisé pour isoler thermiquement par l’extérieur, une ou des façades de bâtiments.
De plus, les modules végétaux 100 étant maintenu en place au moyen des aimants permanents 104, lesdits modules sont déplaçables sur une même façade et interchangeables. Plusieurs espèces de plants végétaux 18 peuvent être plantées dans les modules végétaux 100, créant ainsi de véritables jardins verticaux sur les façades des bâtiments, jardins propices au développement d’une biodiversité autour desdits bâtiments et aux effets de la décarbonisation.
Enfin, la structure 10 du module végétal 100 peut, dans sa configuration la plus simple, ne comporter que le substrat 16 ainsi que les plants végétaux 18, en plus du tuyau d’arrosage 103 goutte à goutte et des aimants permanents 104. Dans cette configuration, aucun isolant thermique n’est donc utilisé.
Avantageusement, le module végétal 100 permet d’adapter pour chaque installation le nombre ainsi que le type d’isolants à positionner dans la structure 10, en fonction du besoin en therme d’isolation (par exemple, bâtiments constitués d’une isolation partielle), permettant ainsi d’autres modes de réalisation.
La représente une vue en perspective du dessus d’un module végétal 200 selon un second mode de réalisation, qui s’adapte aux coins des façades de bâtiments.
Dans ce mode de réalisation, dont la forme diffère du module végétal 100 représenté à la , le module végétal 200 comprend une structure 20, dans laquelle sont positionnés un substrat 26, une plaque d’isolant thermique 27, préférablement en chanvre, des plants végétaux 28, ladite structure comprenant également une gouttière 202 et des encoches 201 servant à maintenir un tuyau d’arrosage 203 goutte à goutte.
Le tuyau d’arrosage 203 goutte à goutte a pour fonction de transporter l’eau qui irrigue des plants végétaux 28, comme précédemment. Le tuyau d’arrosage 203 goutte à goutte comporte à ces deux extrémités 218 et 219 un système de raccords rapides (par vissage, par clipsage, par insertion, etc.).
La représente une vue en perspective de la structure 10 du module végétal 100 vide. Comme évoqué plus haut, la structure 10 du module végétal 100 est de forme parallélépipédique et comporte cinq parois 106a-e. La structure 10 a pour caractéristiques dimensionnelles une longueur L10, une hauteur H10 et une profondeur P10. Préférablement, la longueur L10 ainsi que la hauteur H10 valent 500 mm, et la profondeur P10 est égale à 200 mm. De plus l’épaisseur de l’acier galvanisé utilisé pour fabriquer la structure 10 est égale à 1 mm. Ces valeurs dimensionnelles sont données à titre d’exemple, et ne présentent pas une limite, l’homme du métier pouvant en définir d’autres en fonction des besoins et des bâtiments sur lesquels le module végétal 100 est installé.
La paroi avant 106a comporte au moins un orifice 107, préférablement de forme circulaire, permettant de positionner un plant végétal 18 ou de procédé à la mise en culture. Dans cet exemple, la paroi avant 106a comporte seize orifices 107 ayant un diamètre D107 de 80 mm. Le diamètre D107 ainsi que la position des orifices 107 ne sont pas des caractéristiques limitatives de l’invention. En effet, les orifices 107 peuvent être également de formes polygonales (hexagone, rectangle, triangle, …). De plus, la paroi avant 106a peut comporter plusieurs orifices 107 de tailles et formes différentes.
Afin d’empêcher que de l’eau ne stagne, le fond 106e de la structure 10 comporte au moins un trou de vidange 110 permettant ainsi de drainer le surplus d’eau au niveau du module végétal 100.
La paroi arrière 106b comporte au moins un orifice 112 permettant un échange gazeux entre l’air se trouvant à l’intérieur et l’extérieur d’un bâtiment, en traversant le module végétal 100, aussi bien par aspiration que par extraction. Préférablement, l’orifice 112 un diamètre variant de 20 mm à 200 mm. Ainsi, en traversant les racines des plants végétaux 18 au passage, l’air est filtré. En effet, un des avantages du module végétal 100 est de permettre, en plus de la captation par le feuillage du dioxyde de carbone (CO2) rejeté par les bâtiments et présent dans l’air, de séquestrer également le CO2 par le tissu racinaire des plants végétaux 18.
Cette solution permet la décarbonisation et de limiter l’impact environnemental des bâtiments en réduisant leurs émissions de gaz à effet de serres, la séquestration naturelle étant adaptée à ce type de sources d’émissions considérées comme diffuses.
La représente une vue en perspective de la structure 20 du module végétal 200 vide. Pour rappel, la conception de la structure 20 permet à celle-ci d’être positionnée dans les coins des façades de bâtiments afin de maximiser notamment leur couverture végétale.
La structure 20 comporte sept parois 106a-g, et est haut d’une hauteur H20 préférablement égale à 500 mm.
La forme en « L » ou en « V » de la structure 20 est réalisée au moyen de l’assemblage d’une première paroi avant 206a de longueur L206a, d’une seconde paroi avant 206c de longueur L206c, d’une première paroi arrière 206b de longueur L206b et d’une seconde paroi arrière 206d de longueur L206d.
La paroi avant 206a et la paroi arrière 206b sont parallèles. Il en est de même pour la paroi avant 206c et la paroi arrière 206d.
Un angleα, de valeur égale 90° dans cet exemple, permet à la structure d’être positionnée dans un coin. La valeur de l’angleαpeut varier afin de s’adapter aux différents coins des bâtiments.
De plus, dans le mode de réalisation de la structure 20 représenté à la , dit en forme de « V », les longueurs L206a et L206c des parois avant 206a et 206c sont égales, et les longueurs L206b et L206d des parois arrière 206b et 206d sont également égales.
Pour d’autres modes de réalisation de la structure 20, dits en forme de « L », les longueurs L206a et L206c des parois avant 206a et 206c peuvent être différentes, engendrant également une différence entre les longueurs L206b et L206d des parois arrière 206b et 206d.
Afin de fixer le module végétal 200 sur un support, des aimants permanents 204 sont positionnés au niveau des parois arrières 206b et 206d. Comme précédemment, ces aimants permanents 204 comporte un passage 205 afin de pouvoir les visser, et lesdits aimants peuvent être recouverts d’un revêtement en caoutchouc.
Avantageusement, ces variations des caractéristiques dimensionnelles de la structure 20 (angleα, longueurs, L206a-d) permettent d’adapter le module végétal 200 à l’ensemble des coins de bâtiments.
Comme précédemment, la structure 20 comporte un fond 206g qui comporte au moins un trou de vidange 210 permettant de drainer le surplus d’eau au niveau du module végétal 200.
La et la représentent respectivement une structure 60a et une structure 60b selon d’autres modes de réalisation du module végétal 100.
Ces figures permettent d’illustrer des possibilités de conceptions différentes que celles représentées aux figures 1 à 4.
Dans ces deux modes réalisations, la structure 60a et la structure 60b comportent chacune huit orifices 607a et 607b respectivement, agencés soit verticalement ou soit horizontalement.
Ainsi, la structure 60a comporte une longueur L60a, et la structure 60b, une hauteur H60b, qui diffèrent chacune des dimensions de la longueur L10 et de la hauteur H10 de la structure 10.
Avantageusement, ces conceptions différentes permettent de s’adapter plus aisément aux façades des bâtiments où ces structures sont installées.
La représente une vue en perspective d’étapes (a) à (e) d’un assemblage d’un module végétal 300, selon un autre mode de réalisation, qui est utilisé pour végétaliser la toiture de bâtiment comportant des tôles bac acier.
Une première étapeareprésente une structure 30 du module végétal 300 pour toiture. La structure, préférablement en acier galvanisé entièrement recyclable, comporte cinq parois 306a-e, et a pour principales caractéristiques dimensionnelles une longueur L30, une largeur l30 et une hauteur H30.
Dans cet exemple, le module végétal 300 comporte quatre aimants permanents 304, permettant de maintenir la structure 30 sur la toiture d’un bâtiment type bac acier. Chacun des aimants permanents 304 présente un passage 305 pour visser lesdits aimants à la structure 30 ou au niveau d’un bâtiment si besoin.
La structure 30 comporte également au moins un canal 302 d’écoulement, de même longueur L30 que ladite structure, de largeur l302 et de profondeur p302. L’eau de pluie, ou l’eau utilisée pour irriguer le module 300, est alors récupérée dans le canal 302 d’écoulement pour éviter qu’elle ne stagne.
Une seconde étapebreprésente l’ajout d’un tapis de rétention d’eau 37, préférablement biosourcé permettant d’optimiser les besoins en eau.
Sur une troisième étapec, un substrat 36 est ajouté par-dessus le tapis de rétention d’eau 37.
Durant une quatrième étaped, au moins un tuyau d’arrosage 303 goutte à goutte, comportant des orifices de faibles diamètres (non représentés ici), est placé sur le substrat 36 afin d’irriguer le module 300. Le maintien du tuyau 303 goutte à goutte au niveau de la structure 30 est effectué au moyen d’encoches 301.
Afin d’assembler de manière étanche et rapidement les tuyaux d’arrosage 303 goutte à goutte, ceux-ci disposent à leurs extrémités 318 et 319 un système de raccords.
Enfin, une cinquième étapeeconsiste à ajouter un tapis de plantes 38 au choix, en fonction de la localité, pour couvrir le tout. Il est possible de maintenir l’ensemble des éléments, le tapis de rétention d’eau 37, le substrat 36 ainsi que le tapis de plantes 38, à la structure 30, et les parois 306a-d permettent d’éviter la prise au vent de ces éléments.
Dans d’autres mode de réalisation, un système de cadre est appliqué sur tout le pourtour de la structure 30 afin d’éviter la prise au vent.
Dans d’autres modes de réalisation, le module végétal 300 peut comporter au moins une couche d’isolant thermique, tel que présenté à la . La hauteur H30 du module végétal 300 est alors fonction des différentes couches (tapis de rétention d’eau 37, substrat 30, isolant, etc.) qui sont intégrées audit module.
Les figures 7A et 7B représentent le module végétal 300 en perspective, respectivement en vue du dessus avant et en vue du dessus arrière.
Sur la , il est possible de voir sur la paroi 306d de la structure 30, un prolongement 302d du canal 302 d’écoulement. Le prolongement 302d s’insère au niveau d’une ouverture 302c, visible sur la , du canal 302 d’écoulement d’un module végétal 300 adjacent.
Cet emboitement permet un recouvrement partiel des canaux 302 de deux modules végétaux 300 juxtaposés longitudinalement, assurant ainsi la continuité de l’écoulement de l’eau au niveau de la toiture.
Avantageusement, et une fois installés sur les toitures avec un jeu minimum entre les bords des modules végétaux 300, lesdits modules apportent une protection complémentaire aux bâtiments.
La représente une vue en perspective d’un bâtiment 500 sur lequel est installé des modules végétaux 100, 200, 300 sur des façades 51 et 52 ainsi que sur un toit 53, les façades 51 et 52 étant recouvertes d’un bardage métallique 511 et 521, et le toit 53 de bacs aciers 531.
Les modules végétaux 100, 200 et 300 sont maintenus en place au moyen d’aimants permanents 104, 204 et 304 (non représenté ici, mais présentés aux figures 1, 3, 4 et 5).
Le temps de pose des modules végétaux 100, 200 et 300 durant leur déploiement est fortement réduit du fait de la facilité d’installation desdits modules. En effet, le maintien des modules végétaux 100, 200 et 300 s’effectue sans perçage des façades 51, 52 ainsi que du toit 53 afin de maintenir, ni collage desdits modules sur lesdites façades et ledit toit.
Afin de faciliter la visualisation de l’agencement des modules végétaux 100 et 200, sur le bardage 521 de la façade 52, lesdits modules sont représentés à vide, par leurs structures respectives 10v et 20v, présentées aux figures 3 et 4. Pour rappel, et du fait de sa conception, le module végétal 200 est utilisé pour être positionné dans des coins 55 du bâtiment 500 et ainsi maximiser sa couverture végétale.
Par ailleurs, la contrainte de cisaillement qui s’applique au niveau des aimants permanents 104 et 204 qui maintiennent les modules végétaux 100 et 200 est fortement réduite, outre par son enveloppe caoutchouc, par l’utilisation de modules végétaux 100s et 200s qui sont posés à même le sol S. Ainsi, les modules végétaux 100s et 200s servent de base, sur laquelle reposent ensuite des modules végétaux 100m et 200m, eux-mêmes maintenus sur le bardage métallique 511 et 512 au moyen d’aimants permanents 104 et 204.
Si les façades 51 et 52 ont un bardage qui est réalisé en bois, avantageusement, les aimants permanents 104 et 204, présentant respectivement des passages 105 et 205, sont vissés sur ledit bardage pour qu’ensuite les modules végétaux 100 et 200 soient installés. Cette option d’installation, simple à mettre en place, facilite également l’isolation par l’extérieur et la végétalisation de bâtiment dont les façades ne comportent pas de bardage métallique, tout en réduisant les actions de préparation des façades et en minimisant l’espace d’air entre le bardage et les modules végétaux, en comparaison avec d’autres solutions existantes.
La représente un exemple d’installation de deux modules végétaux 100a et 100b sur le bâtiment 500 dont une façade 54 est recouverte d’un bardage métallique 541. Dans cet exemple, les modules végétaux 100a-b comportent chacun une structure 10a-b, dans laquelle sont insérés une première plaque d’isolant thermique 12a-b, un substrat 16a-b, une seconde plaque d’isolant thermique 17a-b, lesdites structures recevant dans plants végétaux 18a-b, irrigués aux moyens de tuyaux d’arrosage 103a-b goutte à goutte.
Afin de renouveler l’air se trouvant à l’intérieur du bâtiment 500, celui-ci est équipé d’une bouche d’aération 56, représentée en pointillé sur la , et comporte une ouverture 561 qui débouche au niveau des parois arrière 106ea et 106eb des modules végétaux 100a et 100b.
L’air extrait du bâtiment est ensuite confiné dans un volume délimité par le bardage métallique 541 d’un côté, par les parois arrière 106ea et 106eb d’un autre côté, ainsi que par un cadre étanche 19 situé autour du périmètre délimité par le contour des deux modules végétaux 100a et 100b côte à côte. Un échange gazeux est ensuite réalisé entre ce volume et le tissu racinaire des plants végétaux 18a et 18b au moyen de l’orifice 112, présenté à la .
Si dans un mode de réalisation, le module végétal 100 comporte des plaques d’isolant thermique telles que présentées à la , et positionnées entre la paroi 106e et le substrat 16, l’échange gazeux entre le volume défini précédemment et le tissu racinaire des plants végétaux 18a et 18b, est rendu possible aux moyens des orifices 131 et 151 présentés à la .
Avantageusement, cet échange gazeux favorise la séquestration par le tissu racinaire d’une partie du CO2 rejeté au niveau du bâtiment 500 par la bouche d’aération 56. De même, l’air entrant par la bouche d’aération 56 est en partie filtrée au moyen du module végétal 100.
De plus, et en complément de leur action de régulation thermique des façades des bâtiments, le feuillage des plants végétaux 18a et 18b capte également le CO2 présent dans l’air environnant.
Les figures 10 et 11 représentent un module végétal 400 selon un quatrième mode de réalisation.
La représente le module végétal 400 qui comporte une structure 40 composée de cinq parois 406a-e, un substrat 46 remplissant le volume intérieur de ladite structure, et dans lequel des plants végétaux 48 sont placés ou mis en culture au préalable, lesdits plants étant irrigués au moyen d’un tuyau d’arrosage 403 goutte à goutte, maintenu sur la structure 40 au moyen d’encoches 401.
Comme pour les modes de réalisation précédents, le tuyau d’arrosage 403 goutte à goutte comporte deux extrémités 418 et 419 où se trouve un système de raccords rapide et étanche.
Le module végétal 400 est adapté à être utilisé sur les façades des bâtiments en béton, en étant par exemple fixé sur celles-ci avec des chevilles d’isolations (non-représentée ici), pour l’isolation par l’extérieur des habitations individuelles et d’immeubles par exemple.
La représente la structure 40 du module végétal 400.
La structure 40 comporte principalement cinq parties qui sont préférablement collées entre elles : une partie arrière 413, deux côtés 414c et 414d, une partie avant 415 et une partie définissant un fond (non visible ici).
La structure 40 est de forme parallélépipédique, préférablement fabriquée en polystyrène extrudé entièrement recyclable, doté d’une très bonne résistance thermique, dont le volume extérieur est défini par une longueur L40, une hauteur H40 et une profondeur P40. Préférablement, la partie arrière 413, les côtés 414c et 414d et la partie avant 415 ont respectivement une épaisseur E413 de 130 mm, une épaisseur E414 de 50 mm et une épaisseur E415 de 25 mm.
Les côtés 414c et 414d ont une longueur L414 de 125 mm.
Avantageusement, la structure 40 étant fabriquée en polystyrène extrudé, le substrat ainsi que le tissu racinaire des plants 48 sont protégés du froid et de la chaleur, notamment par la partie avant 415.
Préférablement, la longueur L40 ainsi que la hauteur H40 de la structure 40 sont égales à 500 mm. La profondeur P40 est quant à elle égale à 280 mm.
Comme pour la structure 10 du module végétal 100, ces valeurs dimensionnelles sont données à titre d’exemple, et ne présentent pas une limite.
Afin d’assembler la structure 40, les cinq parties sont collées entre elles.
Par ailleurs, la partie avant 415 comporte au moins un trou de passage 407, préférablement de forme circulaire et de diamètre D407, une gouttière 402, préférablement en métal, permettant de récupérer les eaux de pluies qui ruissellent sur la surface des modules 400.
Dans cet exemple, la partie avant 415 comporte seize trous 407 dont le diamètre D407 est égal à 80 mm.
Enfin, le fond de la structure 40 comporte au moins un trou de vidange 410 afin de drainer le surplus l’eau contenue dans le substrat 46.
La et la représentent un autre mode de réalisation d’un module végétal 700.
La représente une vue éclatée en perspective du module végétal 700, comportant principalement une structure 70, dans laquelle un substrat 76 permet d’y planter des plants végétaux 78, ledit substrat étant irrigué au moyen d’un tuyau d’arrosage 703 goutte à goutte, maintenu sur la structure 70 au moyen d’encoches 701.
Avantageusement, la structure 70 est recouverte d’un revêtement 77 qui va permettre de personnaliser l’aspect visuel du module végétal 700, aussi bien pour un usage intérieur qu’en extérieur. Préférablement, le revêtement 77 est fabriqué de deux couches d’aluminium, entre lesquelles se trouve une couche centrale en matière plastique (par exemple en polyéthylène). Cet assemblage de type « plaque sandwich » permet aussi de protéger la structure 70 de chocs mécaniques, et donc de préserver plus longtemps les façades des bâtiments sur lesquelles le module végétal 700 est installé.
Préférablement le revêtement 77 est collé sur la structure 77.
Le module végétal 700 peut également être positionné sur des façades comportant un bardage métallique au moyen d’un système d’accroche 71, sur lequel une multitude d’aimants permanents 704 sont fixés magnétiquement dessus. Le système d’accroche 71 peut servir également à fixer le module végétal 700 au niveau d’une façade d’un bâtiment qui comporterait un bardage en bois, sur lequel les aimants 704 ont été vissés.
Le support d’accroche 71 est préférablement en acier galvanisé et comporte deux crochets 711 et 712 situés aux extrémités dudit support. Les deux crochets 711 et 712 sont inversés l’un par rapport à l’autre et permettent un maintien ferme du module végétal 700 lorsque celui-ci est installé dans le support d’accroche 71.
La représente quant à elle la structure 70 qui comprend cinq parois 706a-e, préférablement en polystyrène extrudé.
Dans cet exemple, le revêtement 77 recouvre uniquement une paroi avant 706a de la structure 70, qui correspond à la paroi végétalisée du module végétal 700. Par opposition, on définit une paroi arrière 706b de la structure 70 comme étant la paroi située à l’opposé de la paroi végétalisée du module végétal 700, et qui est fixé à la façade intérieure ou extérieure d’un bâtiment. La structure 70 protège la façade des bâtiment contre les chocs, les intempéries et l’humidité, en distinction des autres procédés.
La paroi avant 706a comporte par ailleurs au moins un orifice 707, au travers duquel le plant végétal 78 est planté dans le substrat 76. La paroi avant 706a isole le substrat des températures extrêmes.
De plus, l’installation du support d’accroche 71, au niveau de la paroi arrière 706b de la structure 70, est visible.
La et la représentent un autre mode de réalisation d’un module végétal 800 de soutien au module végétal 700 présenté à la et à la .
La représente, le module végétal 800, qui comme précédemment, comporte une structure 80, préférablement en polystyrène extrudé, pouvant être recouverte d’un revêtement 87, préférablement dans les mêmes matières que celles du revêtement 77, ladite structure recueillant un substrat 86 en plus grande quantité, dans lequel des plants végétaux 88 sont plantés, afin de créer, par exemple un potager. L’ensemble est irrigué au moyen d’un tuyau d’arrosage 803 goutte à goutte, maintenu sur la structure 80 au moyen d’encoches 801.
Le module végétal 800 est un module dit de soutien, qui est par exemple posé à même le sol ou sur une pluralité de support afin de laisser un espace entre le sol et ledit module.
Ainsi, et dans cet exemple, le module végétal 700, en plus d’être fixé sur une façade d’un bâtiment, repose sur le planP, représenté en pointillé sur la .
Dans le module végétal 800, un orifice 810, ici de forme rectangulaire, présent au niveau du planPpermet au surplus d’eau contenu dans le module végétal 700 de s’écouler.
La représente un exemple d’agencement entre le module végétal 700 et le module végétal 800 de soutien. Pour plus de lisibilité, les modules végétaux 700 et 800 sont représentés sans plants végétaux 76 et 86.
Claims (19)
- Module végétal (100, 200, 300, 400, 700, 800) pour recouvrir tout ou partie de façades ou de toitures de bâtiment, s’installant en intérieur ou en extérieur, comportant une structure (10, 20, 30, 40, 70, 80), comprenant des parois (106a-e, 206a-g, 306a-e, 406a-e, 706a-e, 806a-f) formant un support semi-ouvert pour contenir un substrat (16, 26, 36, 46, 76, 86), et comportant une paroi arrière (106b, 206b, 206d, 306e, 406b, 706b, 806b) de fixation,caractériséen ce que ledit module comporte au moins un aimant permanent (104, 204, 304, 404, 704, 804), pour fixer ladite paroi arrière sur une surface de support.
- Module végétal (100, 200, 300, 400, 700, 800) selon la revendication 1, dans lequel l’aimant permanent (104, 204, 304, 404, 704, 804) a une forme sensiblement cylindrique, et présente de préférence un passage (105, 205, 305, 405, 705, 805) permettant de visser ledit aimant à la paroi arrière (106b, 206b, 206d, 306e, 406b, 706b, 806b) de la structure (10, 20, 30, 40, 70, 80), ou sur une surface de support.
- Module végétal (100, 200, 300, 400, 700, 800) selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel l’aimant permanent (104, 204, 304, 404, 704, 804) est recouvert d’un revêtement étanche en caoutchouc.
- Module végétal (100, 200, 300, 400, 700, 800) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un tuyau d’arrosage (103, 203, 303, 403, 703, 803) goutte à goutte qui est maintenu dans des encoches (101, 201, 301, 401, 701, 801) positionnées sur des parois latérales (106c-d, 206c-d, 306c-d, 406c-d, 706c-d, 806c-d) dudit module, ledit tuyau d’arrosage étant pourvu d’un système de raccord rapide à chacune de ses extrémités pour relier ledit tuyau d’arrosage au tuyau d’arrosage d’un module voisin.
- Module végétal (100, 200, 300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la structure (10, 20, 30) est fabriquée en acier galvanisé.
- Module végétal (400, 700, 800) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la structure (40, 70, 80) est fabriquée en polystyrène extrudé, et le au moins un aimant permanent (404, 704, 804) est vissé sur la paroi arrière (406b, 706b, 806b) de la structure (40, 70, 80) dudit module.
- Module végétal (100, 200, 300) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comportant au moins une plaque d’isolant thermique (12, 13, 17, 27, 37) de préférence en matériau biosourcé, et étant disposée entre le substrat (16, 26, 36) et la paroi arrière (106b, 206b, 306b) de la structure (10, 20, 30), et/ou sur une surface a végétaliser dudit substrat.
- Module végétal (100) selon la revendication 5, comprenant une première plaque d’isolant thermique (12), en contact avec la paroi arrière (106b) de la structure (10) dudit module, ladite première plaque étant suivie d’une seconde plaque d’isolant thermique rigide (13), ladite seconde plaque étant juxtaposée à un film pare vapeur (15), ledit film étant en contact avec le substrat (16), ledit substrat étant suivi d’une troisième plaque d’isolant thermique (17).
- Module végétal (100, 200, 400, 700) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel une paroi avant (106a, 206a, 206c, 406a, 706a) comporte au moins un orifice (107, 207, 407, 707) pour placer au moins un plant végétal (18, 28, 48, 78).
- Module végétal (100, 200, 400) selon la revendication 9, dans lequel la paroi avant (106a, 206a, 206c, 406a, 706a) comporte une pluralité d’orifice (107, 207, 407, 707) de formes différentes.
- Module végétal (100, 200, 400, 700) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comportant au moins un trou de vidange (110, 210, 410, 710) disposé sur un fond de la structure (10, 20, 40, 70) pour évacuer le surplus d’eau présent dans le substrat (16, 26, 46, 76).
- Module végétal (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la paroi arrière (106b) comporte au moins un orifice (112) permettant la circulation de l’air.
- Module végétal (100) selon la revendication 12, comprenant un cadre étanche (19) contraignant l’air entrant et sortant d’un bâtiment à circuler au travers du substrat (16).
- Module végétal (300) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 destiné, à recouvrir un toit, en position sensiblement horizontal par rapport au toit, la structure (30) dudit module comportant au moins un canal (302) d’écoulement sur la paroi arrière (306b) dudit module, ledit canal drainant le surplus d’eau présent dans le substrat (36).
- Module végétal (200) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la structure (20) présente un angle (α), dont la valeur correspond à celle de coins de bâtiments, afin de positionner ledit module dans lesdits coins et ainsi maximiser la couverture végétale des bâtiments.
- Module végétal (700, 800) selon la revendication 6, dont la structure (70, 80) comporte un revêtement (77, 87) antichoc.
- Module végétal (700) selon la revendication 6, dont la structure (70) comporte au moins un support d’accroche (71) sur lequel sont fixés magnétiquement au moins deux aimants permanents (704).
- Module végétal (800) selon la revendication 6, ledit module étant destiné à être placé sur un sol, et dont la structure (80) sert de support à un module situé au-dessus du module végétal (800).
- Bâtiment (500), recouvert au moins partiellement d’un ensemble de modules végétaux (100, 200, 300, 400, 700, 800) selon l’une des revendications 1 à 18.
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