WO2010128252A1 - Toiture végétalisée avec dispositif de dépollution - Google Patents

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WO2010128252A1 PCT/FR2010/050861 FR2010050861W WO2010128252A1 WO 2010128252 A1 WO2010128252 A1 WO 2010128252A1 FR 2010050861 W FR2010050861 W FR 2010050861W WO 2010128252 A1 WO2010128252 A1 WO 2010128252A1
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Definitions

  • the present invention relates, in general, a green roof, the word "roof” here denoting both a roof terrace or sloping roof or a roof of any shape. More particularly, this invention is concerned with a green roof with air pollution control device.
  • the roof in question is, in particular, a roof equipped with photovoltaic panels for the production of electricity.
  • biofilters are generally known, in other words biological processes for the treatment of wastewater or stale air, which achieve the elimination of pollution by the physical effect of filtration, combined with a biological effect due to the microorganisms present in the filter material.
  • biofilters are especially associated with plants - see for example the document WO 2006/030134. In this document, however, it is a ground level facility.
  • the French patent application FR 2383280 can be cited as an example of building roof in which there is provided an air flow between the interior and exterior of the building, for air conditioning purposes, in association with a sensor. solar heat.
  • the present invention aims to optimize the treatment of the air extracted from a building and / or drawn into the building, both from the thermal point of view, especially for the cooling of the building. air, and in the aspect of depollution, using natural phenomena.
  • the subject of the invention is a green roof with a depollution device, the roof comprising essentially, in combination: a sealed roof surface, at least one air plenum delimited between the roof surface and an upper wall.
  • a substrate at least partially made of top soil, on which grow plants means for forced circulation of air from inside the covered building by the vegetated roof to the outside of this building, and / or from outside the building to the interior of the building, through the plenum and substrate, and above the substrate and plants growing on the substrate , a set of photovoltaic panels.
  • the green roof object of the invention differs in particular by its substrate, incorporating topsoil, which is installed above a plenum of air participating in a stale air extraction circuit outside the building or distribution of fresh air outside the building, the plenum ensuring a homogeneous distribution of air over the entire extent of the substrate, while minimizing pressure losses in the air circuit.
  • the air drawn into the building is first sent into the plenum, from which, through the perforated upper wall, it enters the thickness of the substrate where, when rising, it is simultaneously refreshed by effect heat exchange, and depolluted by the action of bacteria, at the roots of plants that grow on the substrate. Cooled and cleaned air, which escapes to the surface of the substrate, can be released into the atmosphere, or sucked in and reintroduced inside the building concerned, part of this air also licking the photovoltaic panels.
  • photovoltaic panels create a shadow on the substrate and on the plants, thus contributing to cooling for optimal operation.
  • the photovoltaic panels are themselves refreshed by the air that has circulated through the substrate and then in contact with the plants, which allows the photovoltaic panels to operate at an optimal temperature, knowing that the yield of the photovoltaic panels is decreasing with the increase in temperature, and that the photovoltaic panels operate optimally at a moderate temperature.
  • the invention takes advantage of the cooling of the air, resulting in part from the phenomenon of evapotranspiration of the foliage of the plants of the green roof, to come to refresh the photovoltaic panels installed above these plants, and it is possible to estimate at approximately 5 ° C the drop in temperature thus obtained, this under ideal conditions since: - in winter, the plants certainly have no foliage but the ambient temperature being low, a cooling of photovoltaic panels is not necessary; in summer, the plants have a large foliage thanks to which the cooling effect is optimized. Added to this is the fact that in summer, the air coming from inside the building is generally cooler during the day than the outside air.
  • photovoltaic panels produce sufficient electrical energy to power the motorized means that draw air to extract and / or reintroduce, and also to supply possible means of irrigation, thus ensuring the energy autonomy of the green roof. .
  • At least one drawn stale air distribution duct from the interior of the building is placed in the air plenum.
  • This air plenum may also receive at least one exhaust air collector, to draw inwardly of the building, said collector being connected to at least one conduit that passes through the substrate and has its starting point located above of this substrate.
  • the perforated upper wall of the air plenum consists of a grating, preferably covered by a geotextile web on which the substrate rests.
  • the vegetated roof must be designed so that it can recover, channel and evacuate the rainwater, and also if necessary the excess water distributed by an irrigation system.
  • drainage means are advantageously provided on the bottom of the air plenum.
  • these panels are advantageously equipped, in their upper part, an overflow for evacuation of water.
  • the support means of the photovoltaic panels must, as far as possible, be watertight and airtight.
  • These support means are advantageously designed as support tubes, resting on the bottom of the air plenum and passing through this plenum and the substrate, preferably with the interposition of sealing washers.
  • the photovoltaic panels are simply placed without screwing or other means of driving into the roof slab, so that neither the sealing nor the thermal insulation of the roof is affected.
  • the thickness and the mass of the substrate are sufficient to maintain the support tubes of the photovoltaic panels.
  • the support tubes of said photovoltaic panels may also, in their outer portion surmounting the substrate, support elements such as tubes of an irrigation system.
  • Figure 1 is a partial perspective view in section of a green roof according to the present invention.
  • Figure 2 is a longitudinal view of the green roof of Figure 1;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of this green roof.
  • the green roof considered here is installed above a roof slab 2 of a building (itself not shown), the roof slab 2 being covered with a sealing ply 3 over its entire extent.
  • the roof slab 2 extends in a horizontal plane, in other words it is here a roof "terraced”.
  • Above the roof slab 2 is established a stale air plenum 4, which is delimited at its base by the sealing ply 3 to and its top by a grating 5, forming for the air plenum 4 a perforated upper wall.
  • the air plenum 4 is also closed, laterally, by solid vertical panels 6 with windbreak function, which surround the roof.
  • the grating 5 is covered by a geotextile web 7, above which a multilayer substrate 8 rests.
  • the substrate 8 may comprise a lower layer 8a of gravel, an intermediate layer 8b of gravel, and a upper layer 8c of topsoil.
  • Plants 9 grow above the substrate 8, the roots of these plants being in the layer 8c of topsoil.
  • Above the substrate 8 and the plants 9 are installed photovoltaic panels 10, producing electricity.
  • Each photovoltaic panel 10 is mounted on two lateral support tubes 11, which rest by their base on the bottom of the air plenum 4.
  • each support tube 11 passes through the air plenum 4 and all the layers of the substrate 8 , before emerging in the open air.
  • the support tubes 1 1 each have an adjustable foot 12, resting on the bottom of the air plenum 4; each support tube 11 also carries one or more sealing washers 15, which seal against air and water.
  • the air plenum 4 In the air plenum 4 are placed one or more stale air distribution ducts 16, which have multiple outlet orifices distributing the distributed air over the extent of this plenum 4.
  • the duct or ducts 16 are connected to at least one exhaust air duct 17, coming from the interior of the building and thus passing from bottom to top of the roof slab 2.
  • a motor-fan unit 18, inserted on the duct 17, draws stale air in a manner to suck this air into the building and to send it in the conduit or ducts 16 distribution.
  • the extracted exhaust air first fills the plenum 4, from which it rises, through the grating 5, to cross the entire substrate 8 in which it is refreshed and cleaned - see the arrows F indicated on Figures 2 and 3.
  • Fresh air and refreshed is therefore delivered to the surface of the substrate 8, in other words at the top of the layer 8c of topsoil, this air itself refreshing the photovoltaic panels 10.
  • the air plenum 4 still receives at least one exhaust air collector 19, which is connected to a duct 20 directed towards the interior of the building through the roof slab 2.
  • the collector 19 of clean air is also connected to at least one duct 21 which passes entirely through the substrate 8, the starting point 22 of the duct 21 lying above the surface of the substrate 8.
  • a motor-fan unit 23, interposed on the duct 20, sucks fresh air and freshened at the starting point 22 of the duct 21, and draw it towards the interior of the building.
  • the irrigation means comprise horizontal irrigation tubes 24, connected to a not shown water inlet, the tubes 24 being placed just above the surface of the substrate 8 and being supported by the vertical panels 6 breeze -vent located at the edge of the roof, and the others, by the support tubes 11 of the photovoltaic panels 10.
  • the drainage means comprise an evacuation overflow 25 provided in the upper part of the vertical panels 6 windbreak, and pipe elements 26 placed on the bottom of the air plenum 4. These drainage means ensure the evacuation of an excess of water, whether it is rainwater or water distributed by the means of irrigation. In a variant not shown, outside air could be sucked through the substrate 8 to be purified, before its introduction inside the building concerned.
  • a green roof is obtained in which the substrate, by its thickness advantageously of the order of at least 30 cm, makes it possible both to purify the air, to cultivate plants and to maintain photovoltaic panels, the latter being refreshed and able to operate in optimal conditions.

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Abstract

La toiture comprend, au-dessus d 'u ne surface de toiture étanche (2, 3), un plénum d'air (4) délimité par une paroi supérieure ajourée (5) sur laquelle repose un substrat (8) au moins partiellement constitué de terre végétale (8c), sur lequel se développent des plantes (9). Des moyens (16 à 23) sont prévus pour la circulation forcée d'air depuis l'intérieur du bâtiment vers l'extérieur, ou inversement, au travers du plénum (4) et du substrat (8). Cette toiture comprend encore un ensemble de panneaux photovoltaïques (10), placés au-dessus du substrat (8) et des plantes (9).

Description

Toiture véqétalisée avec dispositif de dépollution
La présente invention concerne, d'une manière générale, une toiture végétalisée, le mot « toiture » désignant ici tant un toit en terrasse qu'un toit en pente ou encore un toit de forme quelconque. Plus particulièrement, cette invention s'intéresse à une toiture végétalisée avec dispositif de dépollution de l'air. La toiture en cause est, en particulier, une toiture équipée de panneaux photovoltaïques pour la production d'électricité.
On connaît, par exemple par la demande de brevet français FR 2906676, le principe de couvertures végétales pour toitures de bâtiments. On connaît aussi, par exemple par le brevet français FR 2545864, des toitures qui d'une part utilisent un matériau de couverture végétal et qui, d'autre part, reçoivent des panneaux photovoltaïques. Toutefois, ces toitures ne participent en aucune manière à la dépollution de l'air, en particulier de l'air contenu à l'intérieur des bâtiments qu'elles recouvrent. De plus, même en présence de panneaux photovoltaïques, elles ne comportent aucune synergie entre ces panneaux et la couverture végétale.
Par ailleurs, on connaît d'une manière générale les « biofiltres », autrement dit des procédés biologiques de traitement des eaux usées ou de l'air vicié, qui réalisent l'élimination de la pollution par l'effet physique de filtration, combiné avec un effet biologique dû aux microorganismes présents dans le matériau filtrant. Ces biofiltres sont notamment associés à des végétaux - voir par exemple le document WO 2006/030134. Dans ce document, il s'agit toutefois d'une installation située au niveau du sol. Enfin, la demande de brevet français FR 2383280 peut être citée comme exemple de toiture de bâtiment dans laquelle est prévue une circulation d'air entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment, à des fins de climatisation, en association avec un capteur de chaleur solaire.
Toutefois, ces diverses techniques connues n'ont jamais été associées et possèdent chacune leurs limites.
Face à cet état de la technique, la présente invention a pour but d'optimiser le traitement de l'air extrait d'un bâtiment et/ou puisé dans le bâtiment, à la fois du point de vue thermique notamment pour le rafraîchissement de l'air, et sous l'aspect de la dépollution, en utilisant les phénomènes naturels. A cet effet, l'invention a pour objet une toiture végétalisée avec dispositif de dépollution, la toiture comprenant essentiellement, en combinaison : une surface de toiture étanche, - au moins un plénum d'air délimité entre la surface de toiture et une paroi supérieure ajourée s'étendant sensiblement parallèlement à cette surface de toiture, reposant sur la paroi ajourée, un substrat au moins partiellement constitué de terre végétale, sur lequel se développent des plantes, des moyens de circulation forcée d'air depuis l'intérieur du bâtiment recouvert par la toiture végétalisée vers l'extérieur de ce bâtiment, et/ou depuis l'extérieur du bâtiment vers l'intérieur de ce bâtiment, au travers du plénum et du substrat, et au-dessus du substrat et des plantes poussant sur le substrat, un ensemble de panneaux photovoltaïques.
Ainsi, la toiture végétalisée objet de l'invention se distingue notamment par son substrat, incorporant de la terre végétale, qui est installé au-dessus d'un plénum d'air participant à un circuit d'extraction d'air vicié hors du bâtiment ou de distribution d'air frais extérieur dans le bâtiment, le plénum assurant une répartition homogène de l'air sur toute l'étendue du substrat, tout en minimisant les pertes de charge dans le circuit d'air. En particulier, l'air aspiré dans le bâtiment est d'abord envoyé dans le plénum, à partir duquel, traversant la paroi supérieure ajourée, il pénètre dans l'épaisseur du substrat où, en s'élevant, il est simultanément rafraîchi par effet d'échange thermique, et dépollué par l'action des bactéries, au niveau des racines des plantes qui se développent sur le substrat. L'air rafraîchi et dépollué, qui s'échappe à la surface du substrat, peut être libéré dans l'atmosphère, ou bien aspiré et réintroduit à l'intérieur du bâtiment concerné, une partie de cet air venant aussi lécher les panneaux photovoltaïques.
En cas de fonctionnement inversé, c'est-à-dire avec aspiration d'air depuis l'extérieur et soufflage de cet air dans le bâtiment, l'air ambiant est dépollué avant son introduction à l'intérieur du bâtiment, ce qui apporte aussi un avantage important. On notera que les panneaux photovoltaïques créent un ombre portée sur le substrat et sur les plantes, contribuant ainsi au rafraîchissement pour une optim isation du fonctionnement. En outre, les panneaux photovoltaïques sont eux-mêmes rafraîchis par l'air ayant circulé au travers du substrat puis au contact des plantes, ce qui permet aux panneaux photovoltaïques de fonctionner à une température optimale, sachant que le rendement des panneaux photovoltaïques est décroissant avec l'augmentation de la température, et que les panneaux photovoltaïques fonctionnent de façon optimale à une température modérée. En d'autre termes, l'invention met à profit le rafraîchissement de l'air, résultant en partie du phénomène d'évapo- transpiration des feuillages des plantes de la toiture végétalisée, pour venir rafraîchir les panneaux photovoltaïques installés au-dessus de ces plantes, et l'on peut estimer à environ 5°C la baisse de température ainsi obtenue, ceci dans des conditions idéales puisque : - en hiver, les plantes n'ont certes pas de feuillage mais la température ambiante étant basse, un rafraîchissement des panneaux photovoltaïques n'est pas nécessaire ; en été, les plantes possèdent un feuillage important grâce auquel l'effet de refroidissement est optimisé. A ceci s'ajoute encore le fait qu'en été, l'air en provenance de l'intérieur du bâtiment se trouve généralement, en cours de journée, plus frais que l'air ambiant extérieur.
Enfin ces panneaux photovoltaïques produisent une énergie électrique suffisante pour alimenter les moyens motorisés qui puisent l'air à extraire et/ou à réintroduire, et pour alimenter aussi d'éventuels moyens d'irrigation, en assurant ainsi l'autonomie énergétique de la toiture végétalisée.
Dans un mode de réalisation préféré, au moins un conduit de distribution d'air vicié puisé, en provenance de l'intérieur du bâtiment, est placé dans le plénum d'air. Ce plénum d'air peut aussi recevoir au moins un collecteur d'air dépollué, à puiser vers l'intérieur du bâtiment, ledit collecteur étant raccordé à au moins un conduit qui traverse le substrat et qui a son point de départ situé au-dessus de ce substrat.
Avantageusement, la paroi supérieure ajourée du plénum d'air est constituée par un caillebotis, de préférence recouvert par une nappe géotextile sur laquelle repose le substrat. Par ailleurs, la toiture végétalisée doit être conçue de manière à pouvoir récupérer, canaliser et évacuer l'eau de pluie, et aussi le cas échéant l'excédent de l'eau distribuée par un système d'irrigation. Dans ce but, des moyens de drainage sont avantageusement prévus sur le fond du plénum d'air. De plus, dans la mesure où cette toiture végétalisée est entourée par des panneaux brise-vent, ces panneaux sont avantageusement équipés, dans leur partie supérieure, d'un trop-plein pour évacuation de l'eau.
Dans le même ordre d'idées, les moyens de support des panneaux photovoltaïques doivent, autant que possible, être étanches à l'eau et à l'air. Ces moyens de support sont avantageusement conçus comme des tubes- supports, reposant sur le fond du plénum d'air et traversant ce plénum ainsi que le substrat, de préférence avec interposition de rondelles d'étanchéité.
Ainsi, les panneaux photovoltaïques sont simplement posés, sans vissage ni autre moyen d'enfoncement dans la dalle de toiture, de sorte que ni l'étanchéité ni l'isolation thermique de la toiture n'est affectée. L'épaisseur et la masse du substrat sont suffisantes pour maintenir les tubes-supports des panneaux photovoltaïques. Les tubes-supports d e c e s panneaux photovoltaïques peuvent aussi, dans leur partie extérieure surmontant le substrat, supporter des éléments tels que tubes d'un système d'irrigation. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme de réal isation de cette toiture végétal isée avec dispositif de dépollution :
Figure 1 est une vue partielle en perspective et en coupe d'une toiture végétalisée conforme à la présente invention ;
F ig u re 2 est u n e vue en cou pe long itudinale de la toiture végétalisée de la figure 1 ;
Figure 3 est une vue en coupe transversale de cette toiture végétalisée. La toiture végétalisée ici considérée est installée au-dessus d'une dalle de toiture 2 d'un bâtiment (lui-même non représenté), la dalle de toiture 2 étant recouverte d'une nappe d'étanchéité 3 sur toute son étendue. Dans l'exemple illustré, la dalle de toiture 2 s'étend dans un plan horizontal, autrement dit il s'agit ici d'un toit « en terrasse ». Au-dessus de la dalle de toiture 2 est établi un plénum d'air vicié 4, qui est délimité à sa base par la nappe d'étanchéité 3 à et son sommet par un caillebotis 5, formant pour le plénum d'air 4 une paroi supérieure ajourée. Le plénum d'air 4 est aussi fermé, latéralement, par des panneaux pleins verticaux 6 à fonction de brise-vent, qui entourent la toiture.
Le caillebotis 5 est recouvert par une nappe géotextile 7, au-dessus de laquelle repose un substrat multi-couche 8. De bas en haut, le substrat 8 peut comprendre une couche inférieure 8a de gravier, une couche intermédiaire 8b de gravillon, et une couche supérieure 8c de terre végétale. Des plantes 9 se développent au-dessus du substrat 8, les racines de ces plantes se situant dans la couche 8c de terre végétale. Au-dessus du substrat 8 et des plantes 9 sont installés des panneaux photovoltaïques 10, produisant de l'électricité. Chaque panneau photovoltaïque 10 est monté sur deux tubes-supports 11 latéraux, qui reposent par leur base sur le fond du plénum d'air 4. Ainsi, chaque tube-support 11 traverse le plénum d'air 4 et toutes les couches du substrat 8, avant d'émerger à l'air libre. Les tubes-supports 1 1 possèdent chacun un pied réglable 12, prenant appui sur le fond du plénum d'air 4 ; chaque tube-support 11 porte aussi une ou plusieurs rondelles d'étanchéité 15, qui assurent l'étanchéité à l'air et à l'eau.
Dans le plénum d'air 4 sont placés un ou plusieurs conduits 16 de distribution d'air vicié, qui possèdent de multiples orifices de sortie répartissant l'air distribué sur l'étendue de ce plénum 4. Le ou les conduits 16 sont raccordés à au moins un conduit 17 d'air vicié, en provenance de l'intérieur du bâtiment donc traversant de bas en haut la dalle de toiture 2. Un groupe moto- ventilateur 18, intercalé sur le conduit 17, puise l'air vicié de manière à aspirer cet air dans le bâtiment et à l'envoyer dans le ou les conduits 16 de distribution. Ainsi, l'air vicié extrait vient d'abord remplir le plénum 4, à partir duquel il s'élève, au travers du caillebotis 5, pour traverser tout le substrat 8 dans lequel il est rafraîchi et dépollué - voir les flèches F indiquées sur les figures 2 et 3. De l'air dépollué et rafraîchi est donc délivré à la surface du substrat 8, autrement dit au sommet de la couche 8c de terre végétale, cet air venant lui- même rafraîchir les panneaux photovoltaïques 10.
Dans l'exemple illustré, le plénum d'air 4 reçoit encore au moins un collecteur 19 d'air dépollué, qui est raccordé à un conduit 20 dirigé vers l'intérieur du bâtiment au travers de la dalle de toiture 2. Le collecteur 19 d'air dépollué est aussi raccordé à au moins un conduit 21 qui traverse entièrement le substrat 8, le point de départ 22 du conduit 21 se situant au-dessus de la surface du substrat 8. Un groupe moto-ventilateur 23, intercalé sur le conduit 20, permet d'aspirer l'air dépollué et rafraîchi, au point de départ 22 du conduit 21 , et de le puiser vers l'intérieur du bâtiment.
Enfin, il est prévu des moyens d'irrigation et de drainage. Les moyens d'irrigation comprennent des tubes horizontaux d'irrigation 24, reliés à une arrivée d'eau non représentée, les tubes 24 étant placés juste au-dessus de la surface du substrat 8 et étant supportés les uns par les panneaux verticaux 6 brise-vent situés en bordure de la toiture, et les autres, par les tubes-supports 11 des panneaux photovoltaïques 10. Les moyens de drainage comprennent un trop-plein d'évacuation 25 prévu dans la partie supérieure des panneaux verticaux 6 brise-vent, et des éléments de canalisation 26 posés sur le fond du plénum d'air 4. Ces moyens de drainage assurent l'évacuation d'un excès d'eau, qu'il s'agisse de l'eau de pluie ou de l'eau distribuée par les moyens d'irrigation. Dans une variante non représentée, de l'air extérieur pourrait être aspiré au travers du substrat 8 pour être épuré, avant son introduction à l'intérieur du bâtiment concerné.
Dans l'ensemble, on obtient ainsi une toiture végétalisée dans laquelle le substrat, par son épaisseur avantageusement de l'ordre de 30 cm au minimum, permet à la fois l'épuration de l'air, la culture de plantes et le maintien des panneaux photovoltaïques, ces derniers étant rafraîchis et pouvant fonctionner dans des conditions optimales.
On ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention, telle que définie dans les revendication annexées : - en modifiant le détail des circuits d'air et des moyens de distribution de l'air à l'intérieur du plénum ; en modifiant la composition du substrat ; en appliquant l'invention à un toit en pente (et non en terrasse) ; - en ajoutant à cette toiture végétalisée tous éléments ou équipements annexes, notamment des équipements pouvant être alimentés électriquement à partir des panneaux photovoltaïques.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Toiture végétalisée avec dispositif de dépollution, la toiture comprenant, en combinaison : une surface de toiture étanche (2,3), au moins un plénum d'air (4) délimité entre la surface de toiture (2,3) et u n e pa ro i s u péri e u re ajou rée (5) s'étendant sensiblement parallèlement à cette surface de toiture (2,3), - reposant sur la paroi ajourée (5), un substrat (8) au moins partiellement constitué de terre végétale (8c), sur lequel se développent des plantes (9), des moyens ( 1 6 à 23) de circulation forcée d'air depuis l'intérieur du bâtiment recouvert par la toiture végétalisée vers l'extérieur de ce bâtiment, et/ou depuis l'extérieur du bâtiment vers l'intérieur de ce bâtiment, au travers du plénum (4) et du substrat (8), et au-dessus du substrat (8) et des plantes (9) poussant sur ce substrat (8), un ensemble de panneaux photovoltaïques (10).
2. Toiture végétalisée selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu'au moins un conduit (16) de distribution d'air vicié puisé, en provenance de l'intérieur du bâtiment, est placé dans le plénum d'air (4).
3. Toiture végétalisée selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le plénum d'air (4) reçoit au moins un collecteur (19) d'air dépollué, à puiser vers l'intérieur du bâtiment, ledit collecteur (19) étant raccordé à au moins un conduit (21 ) qui traverse le substrat (8) et qui a son point de départ (22) situé au-dessus de ce substrat (8).
4. Toiture végétalisée selon l'une des revend ications 1 à 3, caractérisée en ce que la paroi supérieure ajourée du plénum d'air (4) est constituée par un caillebotis (5), de préférence recouvert par une nappe géotextile (7) sur laquelle repose le substrat (8).
5. Toiture végétalisée selon l'une des revend ications 1 à 4, caractérisée en ce que des moyens de drainage (26) sont prévus sur le fond du plénum d'air (4).
6. Toiture végétalisée selon l'une des revend ications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle est entourée par des panneaux brise-vent (6), ces panneaux étant avantageusement équipés, dans leur partie supérieure, d'un trop-plein (25) pour évacuation de l'eau.
7. Toiture végétalisée selon l'une des revendications 1 à 6 , caractérisée en ce que les panneaux photovoltaïques (10) possèdent des moyens de support, conçus comme des tubes-supports (11 ), reposant sur le fond du plénum d'air (4) et traversant ce plénum (4) ainsi que le substrat (8), de préférence avec interposition de rondelles d'étanchéité (15).
8. Toiture végétalisée selon la revendication 7, caractérisée en ce que les tubes-supports (11 ) des panneaux photovoltaïques (10) supportent, dans leur partie extérieure surmontant le substrat (8), des éléments tels que tubes (24) d'un système d'irrigation.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102187795A (zh) * 2011-04-19 2011-09-21 周旸鸥 一种带太阳能光伏发电系统供电装置的海上漂浮日光温室
CN103017276A (zh) * 2012-12-26 2013-04-03 江素霞 生态建筑节能系统及其使用方法
NL2011418C2 (nl) * 2013-09-10 2015-03-12 Jansen Poultry Equipment B V Voor het reinigen van met ammoniak vervuilde lucht ingericht dak, waarbij de lucht langs de planten wordt geleid.
WO2017187420A1 (fr) * 2016-04-29 2017-11-02 Universidad Industrial De Santander Procédé et système d'irrigation intelligente de panneaux photovoltaïques intégrés dans des toits verts
CN107517724A (zh) * 2017-09-30 2017-12-29 广东工业大学 一种复合式蓄水通风种植屋面隔热装置
CN108286737A (zh) * 2017-08-07 2018-07-17 上海麦信生态环境科技有限公司 一种生态型空气净化器
CN108443986A (zh) * 2018-04-11 2018-08-24 南京林业大学 一种模块化室外空气净化器
AT520188B1 (de) * 2018-02-06 2019-02-15 Azra Korjenic Überdachungsvorrichtung
EP3574980A1 (fr) 2018-06-01 2019-12-04 JCDecaux SA Bâtiment dépolluant
FR3106504A1 (fr) * 2020-01-28 2021-07-30 Jcdecaux Sa Bâtiment dépolluant.
CN114525896A (zh) * 2022-03-16 2022-05-24 马玉花 一种用于绿色建筑的屋顶结构
EP4344054A1 (fr) 2022-09-23 2024-03-27 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Dispositif photovoltaïque et procédé de production énergétique photovoltaïque

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102217508B (zh) * 2011-04-19 2013-03-13 周旸鸥 一种带锂离子电池新能源供电装置的海上漂浮日光温室
CN106931516B (zh) * 2017-04-07 2019-12-27 哈尔滨工业大学 生态型室内空气净化装置及方法
CN110469935A (zh) * 2019-07-05 2019-11-19 常州大学 一种光、水、电耦合的新风系统
FR3140893A1 (fr) 2022-10-17 2024-04-19 Green Skin Toitures et facades vegetalisees photovoltaïques

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2383280A1 (fr) 1977-03-11 1978-10-06 Siplast Soc Nouvelle Toiture ventilee et procede de climatisation utilisant cette toiture
FR2545864A1 (fr) 1982-11-24 1984-11-16 Genet Gerard Noue de faite pour collecte de la pluie
EP0464661A1 (fr) * 1990-07-03 1992-01-08 Hebel Alzenau GmbH & Co. Installation biologique de purification de gaz d'échappement, en particulier une installation de purification d'air d'échappement
JPH0598829A (ja) * 1991-10-09 1993-04-20 Fujita Corp 地中排ガス処理装置を有する地下駐車場
DE20021658U1 (de) * 2000-12-20 2001-02-22 Dresdner Ökotherm GmbH, 01129 Dresden Gerät zum Reinigen und Klimatisieren von Luft
WO2006030134A1 (fr) 2004-09-15 2006-03-23 BURGER ET CIE (Société par Actions Simplifiée) Ensemble pour la realisation d'une balustrade ou analogue
FR2889787A1 (fr) * 2005-08-18 2007-02-23 Gunter Franke Dispositif photovoltaique.
FR2906676A1 (fr) 2006-10-09 2008-04-11 Euro Tec Sarl Procede pour l'installation d'une strate vegetale sur une toiture terrasse ou a faible pente, ou autres surfaces etancheifiees ou minerales.
CN201228456Y (zh) * 2008-06-13 2009-04-29 窦观一 发电种养一体化生态修复型太阳能光伏农场棚舍

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2383280A1 (fr) 1977-03-11 1978-10-06 Siplast Soc Nouvelle Toiture ventilee et procede de climatisation utilisant cette toiture
FR2545864A1 (fr) 1982-11-24 1984-11-16 Genet Gerard Noue de faite pour collecte de la pluie
EP0464661A1 (fr) * 1990-07-03 1992-01-08 Hebel Alzenau GmbH & Co. Installation biologique de purification de gaz d'échappement, en particulier une installation de purification d'air d'échappement
JPH0598829A (ja) * 1991-10-09 1993-04-20 Fujita Corp 地中排ガス処理装置を有する地下駐車場
DE20021658U1 (de) * 2000-12-20 2001-02-22 Dresdner Ökotherm GmbH, 01129 Dresden Gerät zum Reinigen und Klimatisieren von Luft
WO2006030134A1 (fr) 2004-09-15 2006-03-23 BURGER ET CIE (Société par Actions Simplifiée) Ensemble pour la realisation d'une balustrade ou analogue
FR2889787A1 (fr) * 2005-08-18 2007-02-23 Gunter Franke Dispositif photovoltaique.
FR2906676A1 (fr) 2006-10-09 2008-04-11 Euro Tec Sarl Procede pour l'installation d'une strate vegetale sur une toiture terrasse ou a faible pente, ou autres surfaces etancheifiees ou minerales.
CN201228456Y (zh) * 2008-06-13 2009-04-29 窦观一 发电种养一体化生态修复型太阳能光伏农场棚舍

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102187795A (zh) * 2011-04-19 2011-09-21 周旸鸥 一种带太阳能光伏发电系统供电装置的海上漂浮日光温室
CN103017276A (zh) * 2012-12-26 2013-04-03 江素霞 生态建筑节能系统及其使用方法
NL2011418C2 (nl) * 2013-09-10 2015-03-12 Jansen Poultry Equipment B V Voor het reinigen van met ammoniak vervuilde lucht ingericht dak, waarbij de lucht langs de planten wordt geleid.
WO2017187420A1 (fr) * 2016-04-29 2017-11-02 Universidad Industrial De Santander Procédé et système d'irrigation intelligente de panneaux photovoltaïques intégrés dans des toits verts
CN108286737A (zh) * 2017-08-07 2018-07-17 上海麦信生态环境科技有限公司 一种生态型空气净化器
CN108286737B (zh) * 2017-08-07 2021-04-27 上海麦信生态环境科技有限公司 一种生态型空气净化器
CN107517724A (zh) * 2017-09-30 2017-12-29 广东工业大学 一种复合式蓄水通风种植屋面隔热装置
AT520188A4 (de) * 2018-02-06 2019-02-15 Azra Korjenic Überdachungsvorrichtung
AT520188B1 (de) * 2018-02-06 2019-02-15 Azra Korjenic Überdachungsvorrichtung
CN108443986A (zh) * 2018-04-11 2018-08-24 南京林业大学 一种模块化室外空气净化器
EP3574980A1 (fr) 2018-06-01 2019-12-04 JCDecaux SA Bâtiment dépolluant
JP2019211204A (ja) * 2018-06-01 2019-12-12 ジセデコ ソシエテ アノニム 汚染除去建築物
JP7361500B2 (ja) 2018-06-01 2023-10-16 ジセデコ ソシエテ ユーロペアンヌ 汚染除去建築物
FR3106504A1 (fr) * 2020-01-28 2021-07-30 Jcdecaux Sa Bâtiment dépolluant.
CN114525896A (zh) * 2022-03-16 2022-05-24 马玉花 一种用于绿色建筑的屋顶结构
CN114525896B (zh) * 2022-03-16 2024-02-27 马玉花 一种用于绿色建筑的屋顶结构
EP4344054A1 (fr) 2022-09-23 2024-03-27 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Dispositif photovoltaïque et procédé de production énergétique photovoltaïque
FR3140226A1 (fr) 2022-09-23 2024-03-29 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif photovoltaïque et procédé de production énergétique photovoltaïque

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