WO1997038184A1 - Dispositif d'evacuation des eaux pluviales de la surface d'une toiture de batiment - Google Patents

Dispositif d'evacuation des eaux pluviales de la surface d'une toiture de batiment Download PDF

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WO1997038184A1
WO1997038184A1 PCT/FR1997/000593 FR9700593W WO9738184A1 WO 1997038184 A1 WO1997038184 A1 WO 1997038184A1 FR 9700593 W FR9700593 W FR 9700593W WO 9738184 A1 WO9738184 A1 WO 9738184A1
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tank
pipe
wall
fins
evacuation
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Inventor
Bruno Gertsch
Daniel Grojean
Patrick Le Naour
Original Assignee
Pont-A-Mousson S.A.
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00—Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage ; Sky-lights
    • E04D13/04—Roof drainage; Drainage fittings in flat roofs, balconies or the like
    • E04D13/0404—Drainage on the roof surface
    • E04D13/0409—Drainage outlets, e.g. gullies
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
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    • E04D13/0404—Drainage on the roof surface
    • E04D13/0409—Drainage outlets, e.g. gullies
    • E04D2013/0427—Drainage outlets, e.g. gullies with means for controlling the flow in the outlet

Definitions

  • the present invention relates to devices for evacuating rainwater from the surface of a building roof and relates more particularly to disposi ⁇ tive evacuation devices with closed or siphoid flow.
  • Such a flow is characterized in that the pipe in which the water flows is full, without air entrainment.
  • a conduit for collecting and evacuating rainwater on the surface of the roof of a building comprising a discharge pipe the upper end of which is assembled with a collecting trough of section larger than that from the pipe inlet.
  • the upper edge of the tank is placed higher than said orifice.
  • a full cover, the section of which is intermediate between the section of the orifice and that of the tank, is fixed above the orifice and assembled with a strainer whose wall surrounds the inlet opening of the pipe.
  • the strainer is pierced with holes the surface of which is such that the ratio between the total passage area of the perforated wall of the strainer and the section of the discharge pipe is between 2.5 and 3.5.
  • the invention aims to remedy the aforementioned drawbacks of known devices by creating a discharge device which, while being of simple construction, allows: - to obtain the lowest possible height of water on a roof fitted with it and in any case less than 55 mm for normal flow,
  • a device for evacuating rainwater from the surface of a building roof comprising a vertical evacuation pipe surmounted by a tank with a section larger than that of the pipe and intended to be flush with the surface of the roof and an anti-vortex device of intermediate section between that of the pipe and that of the tank, disposed in said tank, above the inlet end of the discharge pipe, characterized in that the anti-vortex device comprises a solid wall of conical shape provided with axial peripheral fins in contact with the bottom of the tank surrounding the inlet of the drain pipe and defining with said bottom radial passages for water to said drain pipe, and in this that its conical wall is arranged opposite a frustoconical portion of the wall of the tank to form with the latter a passage for water, the ratio between the section of the passage for water defined between the conical wall of the device anti-vortex and the frustoconical wall portion of the tank on the one hand and that of the evacuation pipe on the other hand, being close to 1.
  • Fig.l is a view in elevation and in cross section of the rainwater evacuation device according to the invention in place in a roof slab;
  • - Fig.2 is an exploded view of the anti-vortex device and the cover or strike guard with their assembly rod removed from the tray.
  • a rainwater evacuation device placed in a roofing slab D. It mainly comprises a vertical pipe 1 for evacuating water also called stump surmounted by 'a tub or pot 2 of generally cylindrical shape with a section greater than the section of the pipe 1 and connected to the latter by a wall portion 3 of frustoconical shape.
  • the pot 2 has at its end flush with the slab D, a plate 4 of generally square shape placed on the slab D and thus ensuring the tightness of the connection between the slab and the evacuation device.
  • an anti-vortex device 5 comprising a solid conical wall 6 of conicity directed towards the end of the pipe 1 connected to the pot 2.
  • the conical wall 6 is arranged opposite the wall portion 3 of frustoconical shape and forms therewith a passage 6a for water to the discharge pipe 1.
  • axial fins 7 regularly distributed.
  • the evacuation device is provided with a hat or strike guard 8 surrounded by an anti-glitter system 9 placed on the plate 4 and intended to retain the majority of debris or flakes which come off from certain roof coverings. and that risk blocking the horizontal pipes of a rainwater drainage system.
  • the fins 7 are connected to the conical wall 6 in an intermediate zone of their length and are advantageously diametrically opposite in pairs and directed along their width towards the center of the conical wall 6
  • the ends of the fins 7 located on the side of the hollow of the conical wall 6 and therefore turned towards the end of the bowl 2 carrying the plate 4 are connected together by a strapping ring 10, while the ends of the fins 7 opposite to said ring terminate in points 11 by which the anti-vortex device 5 rests on the bottom 12 of the bowl 2 which surrounds the orifice of the discharge pipe 1.
  • the anti-vortex device 5 comprises, above the frustoconical wall 6, an annular grid 14 formed by the conical wall 6,1'ringing ring 10 and the portions of the fins 7 joining them and below the wall frustoconical a portcullis for the passage of water between the portions of the fins 7 located below the frustoconical wall 6 and which are in contact with the bottom 12 of the bowl 2.
  • the upper grid 14 prevents the formation of vortices in the bowl formed by the conical wall 6, while the harrow formed by the ends provided with points 11 of the fins 7 also prevents the formation of vortices in the water streams which enter the pipe 1.
  • the anti-vortex device 5 comprises centering studs 16 arranged at 120 ° with respect to each other and each projecting with respect to an axial fin 7.
  • the studs 16 are part of a circle of diameter equal to that of the pot or tray 2 and thus ensure the centering of the anti-vortex device in the pot.
  • the presence of the fins 7 causes a radial flow of water from the periphery towards the center of the bowl 2 and consequently prevents any formation of swirls liable to entrain air towards the evacuation pipe or stump. 1.
  • the cap or strike guard 8 of the device has a domed shape and has slots approximately radia ⁇ les. It has a diameter adapted to that of the bowl 2 and has axial fins 22 bearing on the rim of the bowl 2 regularly distributed around its periphery, one in two for example of these fins comprising a centering finger 24 intended to come into contact with the inner wall of the bowl or tray 2.
  • the number of axial fins 22 provided with centering fingers can be chosen different.
  • the fins 22 define, with the plate 2 of the bowl, passages 25 for access to the rainwater in the bowl 2.
  • the frustoconical wall 6 of the anti-vortex device 5 and the cap or strike guard 8 each comprise a central orifice in which is engaged a sliding fastening rod 26 comprising a head 27 and carrying at its end opposite to the head, a washer of blocking 28 after crushing of the corresponding end of the rod 26.
  • This rod allows a slight axial movement of the strike guard 8 relative to the anti-vortex device 5 and promotes:
  • the ratio between the section SI of the passage 6a defined between the conical wall 6 of the anti-vortex device 5 and the frustoconical wall 3 for connecting the evacuation pipe 1 with the bowl 2 on the one hand, and the section S2 of said pipe (Fig.1) on the other hand, is according to the invention chosen close to 1.
  • the anti-glitter system 9 is in fact a filtering system.
  • It consists of a ring 30 of perforated sheet metal provided with a rim 31 for stopping debris. It can also be formed of a ring made of a metallic or textile mesh or also of foam.
  • the mesh For light rain generating a roof water height lower than the filter height, the mesh retains the glitter but not the water.
  • the purpose of the upper plane or rim 31 of the filter is to contain the flakes which can float when the water begins to rotate around the birth.
  • the anti-glitter filter 9 therefore has a height which corresponds to the height of water for which the birth (therefore the channeling system) begins to operate as a siphoid and therefore can no longer be blocked by the glitter (hydrocuring).

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Abstract

Ce dispositif comprenant un tuyau vertical d'évacuation (1) surmonté d'un bac (2) de section supérieure à celle du tuyau et destiné à affleurer la surface de la toiture et un dispositif anti-vortex (5) de section intermédiaire entre celle du tuyau (1) et celle du bac (2), disposé dans ledit bac, au-dessus de l'extrémité d'entrée du tuyau d'évacuation (1), est caractérisé en ce que le dispositif anti-vortex comporte une paroi pleine de forme conique (6) pourvue d'ailettes périphériques (7) axiales en contact avec le fond du bac entourant l'entrée du tuyau d'évacuation et définissant avec ledit fond des passages radiaux pour l'eau vers ledit tuyau d'évacuation, et en ce que sa paroi conique (6) est disposée en regard d'une portion tronconique (3) de la paroi du bac pour former avec cette dernière un passage (6a) pour l'eau.

Description

n-jgpng-i-Mf d1évacuation des eaux pluviales flff ifi anrfarp. d'une toiture de bâtiment.
La présente invention concerne les dispositifs d'évacuation des eaux pluviales de la surface d'un toit de bâtiment et se rapporte plus particulièrement aux disposi¬ tifs d'évacuation à écoulement fermé ou siphoïde. Un tel écoulement est caractérisé par le fait que la conduite dans laquelle s'écoule l'eau est pleine, sans entraînement d'air.
On connaît d'après FR 2337237, un conduit pour recueillir et évacuer les eaux pluviales à la surface du toit d'un bâtiment comportant un tuyau d'évacuation dont l'extrémité supérieure est assemblée avec un bac collec¬ teur de section supérieure à celle de l'orifice d'entrée du tuyau. Le bord supérieur du bac est placé plus haut que ledit orifice. Un couvercle plein dont la section est intermé¬ diaire entre la section de l'orifice et celle du bac est fixé au-dessus de l'orifice et assemblé avec une crépine dont la paroi entoure l'orifice d'entrée du tuyau. La crépine est percée de trous dont la surface est telle que le rapport entre la surface totale de passage de la paroi perforée de la crépine et la section du tuyau d'évacuation est compris entre 2,5 et 3,5.
Compte tenu du diamètre de 75 mm des tuyaux généralement utilisés pour de tels dispositifs, le diamè- tre du bac ou bol qui doit être associé au tuyau, est trop important, de sorte qu'il devient nécessaire de réaliser dans la toiture des chevêtres de renforcement des orifices de réception des dispositifs d'évacuation.
Le coût de la pose de tels dispositifs s'en trouve accru.
L'invention vise à remédier aux inconvénients précités des dispositifs connus en créant un dispositif d'évacuation qui tout en étant d'une construction simple, permette : - d'obtenir sur une toiture qui en est équipée, une hauteur d'eau la plus faible possible et dans tous les cas, inférieure à 55 mm pour le débit normal,
- l'utilisation d'un bac ou bol de diamètre inférieure à 200 mm afin d'éviter de réaliser des chevêtres dans les trous ménagés dans la toiture pour recevoir les dispositifs, de tels chevêtres étant exigés conformément aux normes DTU lorsque le diamètre des trous dépasse 200 mm, - une retenue de débris entraînés par l'eau de pluie et notamment de paillettes se décollant de certains revêtements composites et risquant de boucher les conduits de faible diamètre et sans pente.
Elle a donc pour objet un dispositif d'évacuation des eaux pluviales de la surface d'une toiture de bâtiment, comprenant un tuyau vertical d'évacuation surmonté d'un bac de section supérieure à celle du tuyau et destiné à affleurer la surface de la toiture et un dispositif anti- vortex de section intermédiaire entre celle du tuyau et celle du bac, disposé dans ledit bac, au-dessus de l'extrémité d'entrée du tuyau d'évacuation, caractérisé en ce que le dispositif anti-vortex comporte une paroi pleine de forme conique pourvue d'ailettes périphériques axiales en contact avec le fond du bac entourant l'entrée du tuyau d'évacuation et définissant avec ledit fond des passages radiaux pour l'eau vers ledit tuyau d'évacuation, et en ce que sa paroi conique est disposée en regard d'une portion tronconique de la paroi du bac pour former avec cette dernière un passage pour l'eau, le rapport entre la section du passage pour l'eau défini entre la paroi conique du dispositif anti-vortex et la portion de paroi tronconique du bac d'une part et celle du tuyau d'évacuation d'autre part, étant voisin de 1. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la Fig.l est une vue en élévation et en section transversale du dispositif d'évacuation d'eaux pluviales suivant l'invention en place dans une dalle de toiture;
- la Fig.2 est une vue éclatée du dispositif anti-vortex et du couvercle ou garde-grève avec leur tige d'assemblage retirés du bac.
Sur la figure 1, on a représenté un dispositif d'évacuation d'eau pluviale suivant l'invention mis en place dans une dalle de toiture D. II comporte principalement un tuyau vertical 1 d'évacuation de l'eau également appelé moignon surmonté d'un bac ou pot 2 de forme générale cylindrique de section supérieure à la section du tuyau 1 et relié à celui-ci par une portion de paroi 3 de forme tronconique. Le pot 2 comporte à son extrémité affleurant la dalle D, une platine 4 de forme générale carrée posée sur la dalle D et assurant ainsi l'étanchéité de la liaison entre la dalle et le dispositif d'évacuation.
Dans le pot 2 est placé un dispositif anti- vortex 5 comportant une paroi conique pleine 6 de conicité dirigée vers l'extrémité du tuyau 1 reliée au pot 2. La paroi conique 6 est disposée en regard de la portion de paroi 3 de forme tronconique et forme avec celle-ci un passage 6a pour 1*eau vers le tuyau d'évacuation 1. A la périphérie de la paroi conique 6 sont prévues des ailettes axiales 7 régulièrement réparties. Le dispositif d'évacua¬ tion est muni d'un chapeau ou garde-grève 8 entouré par un système anti-paillettes 9 posé sur la platine 4 et destiné à retenir la majorité de débris ou des paillettes qui se décollent de certains revêtements de toiture et qui risqueraient de boucher les conduites horizontales d'une installation d'évacuation d'eaux pluviales.
Ainsi qu'on peut le voir à la figure 2, les ailettes 7 sont reliées à la paroi conique 6 dans une zone intermédiaire de leur longueur et sont avantageusement diamétralement opposées deux à deux et dirigées selon leur largeur vers le centre de la paroi conique 6. Les extré¬ mités des ailettes 7 situées du côté du creux de la paroi conique 6 et de ce fait tournées vers l'extrémité du bol 2 portant la platine 4 sont reliées entre elles par un anneau de cerclage 10, tandis que les extrémités des ailettes 7 opposées audit anneau se terminent par des pointes 11 par lesquelles le dispositif anti-vortex 5 repose sur le fond 12 du bol 2 qui entoure l'orifice du tuyau d'évacuation 1.
Ainsi, le dispositif anti-vortex 5 comporte au- dessus de la paroi tronconique 6, une grille annulaire 14 formée par la paroi conique 6,1'anneau de cerclage 10 et les portions des ailettes 7 les réunissant et au-dessous de la paroi tronconique une herse pour le passage de l'eau entre les portions des ailettes 7 situées en-dessous de la paroi tronconique 6 et qui sont en contact avec le fond 12 du bol 2.
La grille supérieure 14 empêche la formation de tourbillons dans la cuvette formée par la paroi conique 6, tandis que la herse formée par les extrémités pourvues de pointes 11 des ailettes 7 empêche également la formation de tourbillons dans les courants d'eau qui pénètrent dans le tuyau 1. On voit en outre sur la figure 2 que le disposi¬ tif anti-vortex 5 comporte des plots de centrage 16 disposés à 120° les uns par rapport aux autres et faisant chacun saillie par rapport à une ailette axiale 7. Les plots 16 s'inscrivent dans un cercle de diamètre égal à celui du pot ou bac 2 et assurent ainsi le centrage du dispositif anti-vortex dans le pot.
La présence des ailettes 7 provoque un écoule- ment radial de l'eau de la périphérie vers le centre du bol 2 et empêche par conséquent toute formation de tour¬ billons susceptibles d'entraîner de l'air vers le tuyau d'évacuation ou moignon 1.
Le chapeau ou garde-grève 8 du dispositif a une forme bombée et comporte des fentes 20 à peu près radia¬ les. Il a un diamètre adapté à celui du bol 2 et présente des ailettes axiales 22 d'appui sur le rebord du bol 2 régulièrement réparties à sa périphérie, une sur deux par exemple de ces ailettes comportant un doigt de centrage 24 destiné à venir en contact avec la paroi intérieure du bol ou bac 2. Le nombre d'ailettes axiales 22 munies de doigts de centrage peut être choisi différent.
Les ailettes 22 définissent avec la platine 2 du bol des passages 25 d'accès de l'eau pluviale dans le bol 2.
La paroi tronconique 6 du dispositif anti-vortex 5 et le chapeau ou garde-grève 8 comportent chacun un orifice central dans lequel est engagée une tige de solidarisation coulissante 26 comportant une tête 27 et portant à son extrémité opposée à la tête, une rondelle de blocage 28 après écrasement de l'extrémité correspondante de la tige 26.
Cette tige permet un léger débattement axial du garde-grève 8 par rapport au dispositif anti-vortex 5 et favorise :
- le bon positionnement du dispositif anti- vortex 5 dans le bol 2,
- le maintien en place du garde-grève 8 lors de grands vents. - la fixation sans boulonnerie, du dispositif anti-vortex 5 maintenu en place, lors du fonctionnement, par la dépression créée et hors fonctionnement, par la tige centrale 26. Le rapport entre la section SI du passage 6a défini entre la paroi conique 6 du dispositif anti-vortex 5 et la paroi tronconique 3 de liaison du tuyau d'évacua¬ tion 1 avec le bol 2 d'une part, et la section S2 dudit tuyau (Fig.1) d'autre part, est suivant l'invention choisi voisin de 1.
Compte tenu de la section du tuyau d'évacuation, on peut donc utiliser un dispositif anti-vortex de section relativement petite et de ce fait, une naissance de dimensions raisonnables avec de bonnes caractéristiques de débit.
Le système anti-paillettes 9 est en fait un système filtrant.
Il est constitué par un anneau 30 en tôle perforée muni d'un rebord 31 d'arrêt de débris. Il peut également être formé d'un anneau en une maille métallique ou textile ou encore en mousse.
Pour de faibles pluies engendrant une hauteur d'eau sur toiture inférieure à la hauteur du filtre, la maille retient les paillettes mais pas l'eau. Le plan supérieur ou rebord 31 du filtre a pour but de contenir les paillettes qui peuvent flotter lorsque l'eau se met à tourner autour de la naissance.
Pour des pluies plus fortes, l'eau et les paillettes submergent le filtre. Le filtre anti-paillettes 9 a donc une hauteur qui correspond à la hauteur d'eau pour laquelle la naissance (donc le système de canalisa¬ tion) commence à fonctionner en siphoïde et donc ne peut plus être obturé par les paillettes (hydrocurage).

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'évacuation des eaux pluviales de la surface d'une toiture de bâtiment comprenant un tuyau vertical d'évacuation (1) surmonté d'un bac (2) de section supérieure à celle du tuyau et destiné à affleurer la surface de la toiture et un dispositif anti-vortex (5) de section intermédiaire entre celle du tuyau (1) et celle du bac (2), disposé dans ledit bac, au-dessus de l'extrémité d'entrée du tuyau d'évacuation (1), caractérisé en ce que le dispositif anti-vortex comporte une paroi pleine de forme conique (6) pourvue d'ailettes périphériques (7) axiales en contact avec le fond du bac entourant l'entrée du tuyau d'évacuation et définissant avec ledit fond des passages radiaux pour l'eau vers ledit tuyau d'évacuation, et en ce que sa paroi conique (6) est disposée en regard d'une portion tronconique (3) de la paroi du bac pour former avec cette dernière un passage (6a) pour l'eau, le rapport entre la section du passage (6a) pour l'eau défini entre la paroi conique du dispositif anti-vortex et la portion de paroi tronconique (3) du bac d'une part et celle du tuyau d'évacuation (1) d'autre part, étant voisin de 1.
2. Dispositif d'évacuation suivant la revendication précédente caractérisé en ce que la paroi conique (6) est reliée aux ailettes axiales (7) dans une zone intermédiaire de la longueur des ailettes, les extrémités des ailettes situées du côté du creux de la paroi conique (6) étant reliées par un anneau de cerclage (10) pour former avec la paroi conique une grille (14) empêchant la formation de tourbillons dans la cuvette formée par la paroi conique, tandis que les extrémités des ailettes situées du côté de la pointe de la paroi conique (6) délimitent avec la paroi conique (6) et le fond (12) du bac avec lequel elles sont en contact une herse empêchant la formation de tourbillons dans les courants d'eau qui pénètrent dans le tuyau (1) .
3. Dispositif d'évacuation suivant la revendica¬ tion 2, caractérisé en ce que les ailettes (7) du disposi¬ tif anti-vortex (5) sont dirigées selon leur largeur vers le centre de la paroi conique (6) .
4. Dispositif d'évacuation suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le dispositif anti-vortex comporte des plots de centrage (16) faisant chacun saillie par rapport à une ailette axiale (7) et s' inscrivant dans un cercle de diamètre égal à celui du bac (2) .
5. Dispositif d'évacuation suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bac (2) comporte à son extrémité destinée à affleurer la surface de la toiture, une platine d'étanchéité (4) de liaison entre la toiture et le dispositif d'évacuation.
6. Dispositif d'évacuation suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un chapeau ou garde-grève (8) de forme bombée, ayant un diamètre adapté à celui du bac (2) et présentant des ailettes axiales (22) d'appui sur le rebord du bac (2) régulièrement réparties à sa périphérie, certaines au moins desdites ailettes comportant un doigt de centrage (24) destiné à venir en contact avec la paroi intérieure du bac (2), lesdites ailettes d'appui définissant des passages d'accès pour l'eau dans le bac (2) .
7. Dispositif d'évacuation suivant la revendica¬ tion 6, caractérisé en ce que le dispositif anti-vortex (5) et le chapeau ou garde-grève (8) comportent chacun un orifice central, une tige coulissante de solidarisation du dispositif anti-vortex (5) avec le chapeau (8), étant engagée dans lesdits orifices, ladite tige (26) comportant une tête (27) et portant à son extrémité opposée à la tête, une rondelle de blocage (28) après écrasement de l'extrémité correspondante de la tige (26) .
8. Dispositif d'évacuation suivant l'une des reven¬ dications 6 et 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un système filtrant (9) entourant ledit chapeau ou garde- grève (8), ledit système filtrant étant destiné à arrêter les débris tels que des paillettes qui se décollent de certains revêtements de toiture.
9. Dispositif d'évacuation suivant la revendica¬ tion 8, caractérisé en ce que le système filtrant est un anneau (30) en tôle perforée muni d'un rebord (31) d'arrêt de débris posé sur la platine (4) du bac (2).
10. Dispositif d'évacuation suivant la revendica¬ tion 8, caractérisé en ce que le système filtrant est un anneau en maille métallique ou textile ou en mousse.
PCT/FR1997/000593 1996-04-05 1997-04-02 Dispositif d'evacuation des eaux pluviales de la surface d'une toiture de batiment WO1997038184A1 (fr)

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