MODULE ALVEOLE POUR L'ACCUEIL DE VEGETAUX VIVANTS, NOTAMMENT POUR DE LA VEGETALISATION DE PAROIS VERTICALES
La présente invention concerne un module alvéolé pour l'accueil de végétaux, notamment applicable à la végétal isation de parois verticales. On connaît la préparation et la culture de surfaces modulaires portant des végétaux en vue de leur transport sur des lieux de réception dès lesdites surfaces prêtes. Ainsi les graines, les boutures, les plants ou les végétaux sont introduits dans des substrats eux-mêmes contenus dans des enveloppes pour permettre leur manipulation ultérieure et cultivés jusqu'au stade de développement suffisant pour couvrir totalement ou en partie lesdites enveloppes et prêtes à consommer du regard. De fait, les collectivités par exemple peuvent changer des parterres fleuris de printemps/été par des parterres fleuris d'automne/hiver de façon très rapide. Dans ce type de culture, il s'agit seulement de substituer des plantations à d'autres, mais ces plantations reposent sur le sol naturel dans lequel les plantes s'enracinent en partie et duquel elles tirent l'eau et les nutriments. Par contre, ces surfaces modulaires n'ont aucune résistance mécanique intrinsèque et ne peuvent être utilisées sur des surfaces naturelles à fortes déclivités voire très fortes déclivités et encore moins pour des végétalisations de murs. Or il existe une forte demande pour ce type de végétal isation qui présentent des avantages nombreux.
En effet, lorsqu'une surface d'un bâtiment est recouverte de végétaux, il se produit un effet d'atténuation de la chaleur lorsqu'il fait très chaud ou de la froidure lorsqu'il fait froid ou extrêmement froid.
Cet effet d'isolation par l'extérieur est très efficace lorsqu'il fait très chaud car les plantes absorbent beaucoup de l'énergie solaire reçue par ladite surface d'un bâtiment. L'évaporation permet aussi le maintien de la surface végétalisée à une température modérée.
De même, il existe une demande de panneaux pour la végétal isation de cloisons en intérieur car une cloison végétale permet d'améliorer de façon surprenante les conditions acoustiques ambiantes en absorbant grandement les bruits de fond. De plus, l'air ambiant est également traité par la masse chlorophyllienne, provoquant une purification non dénuée d'intérêt. Le substrat lui-même, par exemple contenant du charbon actif, peut également absorber et piéger des molécules polluantes qui sont ultérieurement dégradées par les plantes. De plus, une cloison végétale permet des effets décoratifs certains et confère une ambiance naturelle dans des milieux de travail souvent austères. Dans le cas de telles applications, il faut que les modules proposés soient mécaniquement résistants pour permettre leur positionnement directement sur des surfaces verticales, ou sur des moyens d'accrochage solidaires de ces surfaces pour assurer un espacement entre le parement végétal, réalisé à partir de modules, et la surface de réception.
Un problème très important est celui du maintien du substrat en couche mince malgré la gravité, ceci notamment lorsque les plants sont encore peu enracinés. Le substrat a en effet tendance à s'accumuler en partie inférieure du module dès que ledit module est vertical isé.
En outre, il faut pouvoir mettre en place des plants dans ces modules, sous forme de plants en motte par exemple, sans pour cela perforer l'une des faces du
module sous peine de provoquer des fuites de substrat surtout lorsque celui-ci est sous forme pulvérulente.
Il se pose aussi le problème de la nature des substrats, de l'hydratation et de la capacité à assurer des réserves d'eau au sein des modules, du raidissement éventuel des modules, de l'aboutement de ces modules pour former des surfaces continues importantes, autant de contraintes non résolues par l'art antérieur et que se propose de solutionner la présente invention.
Une condition sine qua non pour la réalisation de tels modules est la possibilité d'une fabrication industrielle pour conduire à des coûts acceptables. Dans ce cas d'une réalisation industrielle, la présente invention prévoit l'obtention de modules avec des choix de positionnement des alvéoles allant de la disposition aléatoire jusqu'à la disposition permettant des représentations de motifs donnés, ceci grâce à un choix adapté de plants.
L'invention est maintenant décrite en détail à partir de nombreux modes de réalisation permettant de répondre à de nombreuses applications, ces modes de réalisation faisant l'objet de représentations graphiques annexées sur lesquelles les différentes figures montrent :
- figure 1 : une vue en coupe d'un module de base selon l'invention,
- figure ZA : une vue en coupe d'une variante de réalisation d'un module double,
- figure 2B : une vue en coupe d'une variante de réalisation du mode de réalisation de la figure ZA avec une couche étanche,
- figure ZC : une vue en coupe d'une variante de réalisation du mode de réalisation de la figure 2B avec des déformations de profil, - figure 2D : une vue en coupe d'une variante de réalisation du mode de réalisation de la figure 2B dans lequel il est prévu des cloisons de partition et un réseau d'apport d'eau et de nutriments,
- figure 3 : module de base selon l'invention avec armature et alvéole à ouverture partielle pour module vertical isé,
- figure 4 : vue en perspective avec arrachement partiel d'un mode de réalisation avec armature multifonctions, - figure 5 : une vue d'un mode de réalisation de modules avec face arrière rigide,
- figure 6 : une vue d'un mode de réalisation de modules intégrés dans des caissons de parement pour la construction,
- figure 7 : une vue en perspective avec arrachement partiel montrant l'utilisation d'un module selon l'invention comportant un perfectionnement pour l'intégration notamment de bulbes, et
- figure 8, une vue schématique d'un module en trois dimensions. Sur la figure 1, on a représenté un module 10 de façon schématique.
Ce module comporte un volume fermé délimité par une face avant 12 et au moins une face arrière 14 avec un substrat 16 interposé entre les deux faces, dans ce volume.
La face avant 12 est munie d'au moins une alvéole 18 borgne. Cette alvéole comme montré sur la coupe de la figure 1, comporte des parois 20 de forme quelconque, à profil de révolution, multi pans ou tronconique en l'occurrence ainsi qu'un fond 22.
Dans le mode de réalisation selon l'invention, ce fond 22 est solidarisé à la face arrière 14 la plus proche par des moyens 24 de liaison. Ainsi, les alvéoles par leurs parois assurent une fonction d'entretoisement et assurent le maintien d'un espace régulier entre les deux faces avant 12 et arrière 14, la plus proche. Cet espace régulier est sensiblement celui de la profondeur de l'alvéole.
Les moyens 24 de liaison sont fonction de la nature des matériaux constituant les faces 12 avant et arrière 14.
Un mode de réalisation particulièrement adapté consiste à recourir à de la fibre naturelle telle que du coco qui est enduite d'une composition polymère liante, déposée par exemple par pulvérisation. On obtient ainsi des mats de fibres aux dimensions des modules à réaliser. Le substrat 16 lui-même est avantageusement une composition de matières végétales et/ou minérales. Par exemple, ce substrat peut comprendre fibres végétales complétées par des semences ou des spores et des particules organiques incluant des nutriments si nécessaire. Cette composition de substrat est également avantageusement mais non nécessairement fortement compactée pour constituer des panneaux ayant une certaine rigidité.
Dans ces panneaux de substrat, on réalise des trous 26 débouchants, par exemple à l'emporte pièce aux diamètres et aux emplacements souhaités pour les alvéoles. On réalise ensuite un module sandwich avec le substrat 16 sous forme de panneau, inséré entre deux pièces de mat formant la face 12 avant et la face 14 arrière.
Le module est finalisé par une étape de formation des alvéoles. Selon un mode de réalisation, une forme chaude dans le cas d'une enduction avec une composition polymère liante thermofusible ou des fibres thermofusibles, est positionnée sur la face 12 avant, au droit de chaque trou 26 débouchant et déplacée perpendiculairement à cette face 12 avant pour déformer ladite face avant sous forme d'alvéole jusqu'à ce que le fond 22 de ladite alvéole formée vienne au contact de la face 14 arrière et se solidarise à cette face 14 arrière. Les fibres de la paroi de l'alvéole se distendent lors de cette translation pour diminuer la densité et favoriser ultérieurement l'enracinement.
On note que la quantité de polymère liant d' enduction est extrêmement faible et permet une excellente adhésion de toutes les fibres entre elles, d'une face à l'autre et éventuellement avec le panneau de substrat compacté.
Ce polymère liant ne perturbe pas la biodégradabilité du support lorsque celui-ci en a les propriétés et que les fibres choisies sont aptes à un tel phénomène naturel.
Dans le cas de la fibre de coco, la biodégradabilité est très lente. Un tel module peut ainsi recevoir différents types de plantations par différentes voies.
La première consiste à introduire des graines, des semences, des spores dans un mélange adapté qui permet d'emplir les alvéoles. La culture à plat permet d'atteindre un développement suffisant pour un enracinement. Le module peut ensuite être verticalisé sans difficulté.
Une autre solution consiste à disposer directement des mottes avec des jeunes plants dans chaque alvéole, ce qui permet un gain de temps pour l'enracinement. Enfin, il est possible de disposer dans ces alvéoles des plants développés, ce qui autorise une mise en service du module très rapidement. Dans ce cas, chaque module peut être réalisé à la demande, immédiatement à partir de plants cultivés par ailleurs.
Les végétaux peuvent être de toute nature, plantes vivaces, plantes fleuries saisonnières, ou une combinaison des deux types au sein d'un même module. Le module ainsi présenté peut être utilisé sur des zones de terrain naturel à faible pente ou à forte pente voire en verticalisation.
Les entretoises constituées des alvéoles liées aux deux faces permettent de maintenir le substrat qu'il soit sous forme compactée ou sous forme de particules fluides. Ces entretoises évitent l'accumulation lorsqu'il y a une forte inclinaison ou une verticalisation du substrat en partie inférieure et la mise en forme de tonneau de chaque module.
Le module qui a été décrit en regard de la figure 1 est le module de base mais il est possible de perfectionner cet agencement en reprenant les caractéristiques
essentielles et en apportant des éléments complémentaires en fonction des applications.
Un premier perfectionnement est illustré par la figure ZA qui décrit un module avec une symétrie afin d'assurer un drainage notamment pour des applications sur des supports S de synthèse, toiture, sol béton, support en résine à profil en
3 D par exemple.
Dans ce cas, il peut être avantageux de prévoir un drainage ainsi qu'un aboutage de plusieurs modules permettant de couvrir une surface importante supérieure à la surface d'un module unique. En effet, si les plans de joint entre deux plaques laissent passer la lumière, il peut y avoir dépôt de graines, surtout à l'air libre et développement de mauvaises herbes.
Le module de la figure ZA est un module 10-1 symétrique.
Des alvéoles sont réalisées dans les deux faces 12-1 avant et 14-1 arrière, suivant la même répartition si bien que ces alvéoles se rejoignent par leur fonds qui proviennent des deux surfaces opposées, sensiblement dans un plan situé à mi-épaisseur du module.
On constate que lorsque le module est positionné sur un support plan par sa face inférieure, les alvéoles sont retournées avec l'ouverture vers ledit support plan. De fait l'eau ne stagne pas nécessairement dans le substrat situé en partie haute et les plants s'enracinent dans du substrat humide mais non nécessairement dans l'eau. Ceci évite l'asphyxie du plant par les racines et la pourriture.
On augmente aussi la quantité de substrat disponible pour les plants.
A l'inverse, en cas de sécheresse, l'eau peut être apportée en quantité importante, en une fois et elle s'accumule pour être ensuite restituée par capillarité, comme dans un bac à réserve d'eau lorsque la couche 14-1 est partiellement étanche.
On note sur cette figure la géométrie particulière des bords périphériques du module à la jonction Jl qui sont en chevron afin de réaliser une chicane par aboutement de deux modules contrairement à la jonction J2 qui est droite. Sur la figure 2B, on a représenté un agencement avec un module double 10-2 et 10-3. Dans ce module double, il est prévu deux faces 12-2 et 12-3 avant et une face arrière 14-2/14-3 commune.
Les alvéoles sont ménagées à partir des deux faces avant vers la face arrière commune. Les alvéoles sont disposées de façon non nécessairement en vis à vis. On note un élément supplémentaire à savoir un film étanche 28 rapporté sur la seconde face avant 12-3. Ce film étanche se trouve donc en appui sur le support S sur lequel est disposé le module double.
Ce film, lorsqu'il est rapporté sur le second module 10-3 et déborde en périphérie en sorte de remonter sensiblement sur l'épaisseur de ce second module, génère un effet tampon sur les écoulements et les évacuations des eaux pluviales notamment dans le cas de végétal isation de toitures.
On remarque sur la figure 2B l'agencement particulier en biseau de la jonction J3 afin d'éviter là aussi la pénétration de lumière dans l'espace inter modules. Dans cet agencement, on peut accumuler de l'eau dans le module inférieur, plus particulièrement dans les alvéoles du second module qui assurent une réserve d'eau.
Le substrat du second module est de fait et par l'effet de la gravité soumis à une plus grande pression et se trouve plus humide que le substrat du premier module au-dessus mais le phénomène de capillarité assure une diffusion régulière et adaptée de l'eau du second module vers le premier. Sur la figure ZC1 on a représenté un mode de réalisation d'un module double 10-4 et 10-5 particulier en ce sens qu'il comprend d'une part un renfort 30-5 intégré au premier module et des déformations 32-5 lui permettant de se conformer au
profil du support S. Il est aussi prévu un film étanche 28-5 en partie inférieure comme dans le mode de réalisation précédent. Le renfort 30-5 est réalisé dans ce cas à partir d'un treillis 34-5. On retrouve ainsi l'agencement de base avec les alvéoles assurant le rôle d'entretoises, le renfort permettant de conférer au module une meilleure rigidité dans le plan et autorisant notamment l'arrimage sur le support S, spécifiquement les toitures.
Quant aux déformations 32-5, elles sont réalisées comme les alvéoles et obtenues par déformation, la seconde face avant 12-5 venant alors au contact de la face arrière commune 14-4/14-5.
Dans le cas d'une réalisation de modules 10-6 destinés à être utilisés pour des applications pour supports S à forte déclivité tel qu'un toit, la figure 2D représente une coupe d'un tel module. Sur cette figure 2D, les modules sont identiques à ceux de la réalisation représentée sur la figure ZC.
Par contre, afin de permettre de conserver de l'eau régulièrement répartie sous chaque module, il est ménagé des cloisons 36-6 de partition. Ces cloisons, régulièrement réparties, assurent une retenue de l'eau pour un volume donné correspondant à un niveau N passant au maximum par la ligne horizontale passant par le haut de la cloison.
Afin de permettre une hydratation et un apport en nutriment si nécessaire, il peut être prévu un réseau 38-6 de gaines d'alimentation, gaines qui peuvent être souples ou rigides suivant que les modules sont roulés pour le transport par exemple ou que les modules restent plans et sont manipulés comme il sera expliqué plus avant dans la description.
Une telle application est notamment celle de la végétal isation de toiture dont les modules restent en place plusieurs années.
Dans le cas de la vertical isat ion des modules selon l'invention, il est prévu des perfectionnements de façon à permettre une meilleure mise en œuvre. Un premier perfectionnement est représenté sur la figure 3. Ce module 10-7 comprend des renforts 30-7 avec des raidisseurs 40-7, biodégradables comme des bambous, des tiges en matière plastique ou métalliques pour du parement végétal durable. Ces raidisseurs 40-7 peuvent être débouchants de part et d'autre de chaque module 10-7 de sorte que ces extrémités débouchantes puissent coopérer avec des moyens d'accrochage 42-7, eux-mêmes solidaires de la surface, en l'occurrence un mur M, destinée à recevoir le parement végétal. On note que les alvéoles sont réalisées de la même façon que pour le module de base et relient les deux faces avant 12-7 et arrière 14-7. On constate aussi sur ce mode de réalisation que chaque alvéole comporte un perfectionnement sous forme de moyens 44-7 de retenue. Dans le mode de réalisation simple et préférentiel, ces moyens 44-7 de retenue sont constitués de la même matière que la face avant 12-7 et se présentent sous forme d'une obturation partielle de l'alvéole concernée.
Ces obturations partielles sont orientées en partie inférieure lorsque le module est dressé verticalement. Ceci impose un sens de pose du module. Comme représenté, il est aisé de disposer un plant, par exemple sous forme de motte, dans une alvéole et même si le plant n'est pas enraciné, le module peut être vertical isé sans que ledit plant chute.
Restant mécaniquement bien au contact des parois de l'alvéole, l'enracinement est favorisé par la conjugaison proche des profils plant/alvéole. Un tel module peut être équipé, si besoin est, d'un réseau 38-7 de gaines d'alimentation en eau et en nutriments.
En variante sur la figure 4, on a représenté un module 10-8 comportant un agencement avec un renfort 30-8 tubulaire combiné avec un réseau 38-8 de gaines d'alimentation en eau et nutriments.
En effet, les gaines du réseau d'alimentation en eau sont intégrées dans les renforts tubulaires, ces renforts étant munis de lumières en vue de dispenser les fluides circulant et délivrés par les gaines.
Les renforts tubulaires peuvent être emboîtés entre eux d'un module à l'autre pour assurer la continuité et le maintien dans un même plan des modules juxtaposés.
Sur la figure 5, le module 10-9 est muni sur sa face arrière 14-9 d'un panneau rigide 46-7 isolant, par exemple en polystyrène expansé ou en toute autre matière isolante. Un tel panneau et constitué de la sorte lorsque le module est destiné à la réalisation d'un parement vertical devant un mur M. Cet agencement est adapté pour être plaqué sur le mur ou laisser subsister un espace libre de circulation d'air entre le module 10-9 et ledit mur.
Sur la figure 6, le module 10-10 comporte sur sa face avant 12-10 des alvéoles
18-10 ayant un axe d'orientation incliné par rapport au plan dudit module. Les alvéoles ont toutes la même inclinaison de sorte que lors de la verticalisation, le contenu des alvéoles soit retenu dans lesdites alvéoles.
De plus, le module est intégré dans un caisson Ç du type de ceux qui constituent les parements modulaires de façades de bâtiment notamment métalliques ou synthétiques. II est ainsi possible de remplacer des caissons par des caissons végétal isés qui sont aux mêmes dimensions et qui se mettent en lieu et place.
On constate qu'il est possible de prévoir des agencements avec caissons végétalisés dès la construction mais aussi a posteriori.
Il convient de prévoir de façon avantageuse la pose de matériau isolant, ce qui est rendu facile par le fait que les caissons sont généralement disposés avec un intervalle de pose par rapport au mur qui les supportent.
Les modules selon l'invention sont utilisables de façon particulière sur les sols naturels en recourant à une autre variante de réalisation telle que représentée sur la figure 7.
Le module 10-11 comprend une face avant 12-11 et une face arrière 14-11 ainsi que des alvéoles 18-11 borgnes. En plus de cet agencement, il est prévu des alvéoles 19-11 du type débouchant. Les alvéoles 19-11 débouchantes sont des trous dont les parois sont constituées de la matière des faces.
Le perfectionnement consiste à disposer dans ces alvéoles débouchantes des paniers 48-11 qui s'insèrent dans les alvéoles et y sont retenus. En effet, les alvéoles débouchantes peuvent être tronconiques par exemple et les paniers aussi de sorte qu'il se produit un blocage mécanique.
Dans le cas où les paniers ne sont pas retenus, ils peuvent être récupérés ultérieurement de toutes les façons.
Ces alvéoles débouchantes équipées de paniers sont destinées à recevoir des bulbes. On sait que les bulbes sont souvent retirés en fin de saison par les professionnels notamment pour modifier les dessins lors de la saison à bulbes suivante sans laisser subsister les bulbes précédents qui perturberaient la nouvelle disposition ou pour les réutiliser la saison suivante.
On entend par bulbes pour la suite de la description : les bulbes, les rhizomes, les tubercules ou les oignons.
Aussi, le perfectionnement apporté au module 10-11 permet le retrait dudit module avec les plants disposés dans les alvéoles borgnes 18-11 mais aussi de collecter les bulbes.
Les bulbes se sont enracinés dans le terrain naturel sous le module mais même si le panier se désolidarise du module, il reste visible en saillie par rapport au sol et surtout permet à l'intervenant de récupérer le bulbe par simple traction.
On note que les différents modules proposés et réalisés selon l'invention permettent des décorations suivant des possibilités illimitées. C'est ainsi que la
nature des matériaux constituant les faces peuvent être très variés en eux- mêmes et être agrémentés de décorations de surface, entre les alvéoles, par exemple des granulats.
Les formes extérieures des modules peuvent être très variées pour se conformer à la géométrie des emplacements destinés à les recevoir.
Selon une variante complémentaire, le module 10-12 est adapté pour réaliser des configurations en trois dimensions. La vue schématique est représentée sur la figure 8. Le module comprend une face avant 12-12 et une face arrière 14-12, au moins une des deux faces en l'occurrence, la face arrière étant beaucoup plus longue que la face avant.
Le module a une section parallélépipédique et les alvéoles sont alignées suivant l'axe longitudinal du parallélépipède. Ainsi que cela est représenté sur la figure 8, le module est destiné à être implanté au pied d'une clôture Ç par exemple et les alvéoles contiennent des plantes grimpantes comme hedera hélix.
La face arrière est déroulée et rapportée verticalement sur la hauteur de la clôture pour former une couche de développement de la végétation issue du module proprement dit, situé au pied. Dans une application pratique, il est possible de commercialiser des modules roulés avec les plantes grimpantes fortement avancées car lors du roulage de la face arrière du module autour du parallélépipède contenant le substrat, les lianes de la plante grimpante se roulent aussi car elles sont généralement souples. Avantageusement, des raidisseurs transversaux permettent d'éviter toute déformation et toute contrainte au végétal lors du transport car il y a reprise des efforts de compression.
Selon une autre variante, il est possible de réaliser un module central roulé comme le module 10-1 et comportant des plants tout en liant latéralement à ce
module, des ailes latérales par exemple constituées de treillis incluant des raidisseurs qui peuvent être déployés pour augmenter la surface couverte prête à recevoir la progression du développement des plants.
De fait, il suffit de positionner le module et de dérouler les treillis pour obtenir une surface apte à être recouverte par les plants au fur et à mesure de leur croissance, obtenant ainsi une grande surface couverte à partir d'un nombre réduit de plants.
Une telle application trouve intérêt pour couvrir de grandes surfaces rapidement, zones aménagées d'aires autoroutières, certaines zones de parcs et jardins publics.