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MEMOIRE DESCRIP'rIF
DOMAINE DE l,'INVENTION
La presente invention se rapporte à un systeme de
ventilation permettant de faciliter l'assechement de
l'isolant d'une toiture lorsqu'il y a bris du coupe
vapeur ou de la membrane impermeable protegeant ledit
isolant.
DESCRIPTION DE L'ART ANTERIE~R
Parmi les isolants disponibles pour confectionner
une toiture, une large part du marche est occupee par
les plastiques expanses a cellules fermees et les
panneaux de fibres minerales.
- Ces deux types d'isolants presentent de bonnes
proprietes thermiques, le choix de l'un des deux types
au detriment de l'autre, se fait souvent en considerant
des points comme le coût d'achat, la degradation even-
tuelle du materiel ou la facilite de manipulation du
materiel sur le chantier.
Lors de la construction d'une toiture pour toit
plat, en plus de l'utilisation de l'un des deux types
d'isolants decrits, l'on procedera a l'installation
d'un coupe vapeur etanche afin d'arrater l'infiltration
de vapeur d'eau qui pourrait provenir de l'interieur du
bâtiment, et l'on procedera a l'installation d'une mem-
brane d'etancheite resistante aux in~iltrations afin de
proteger l'isolant des conditions exterieures.
~3~3~ ,.JJ
Lorsque cette membrane, pour une raison quelconque
se brise, la toiture devient alors imbibee d'eau et ses
qualites isolantes sont grandement affectees. De même,
si pour une raison quelconque le coupe vapeur se brise,
l'accumulation de vapeur d'eau penetrant à l'interieur
de l'isolant affecte grandement sa resistance thermi-
que.
Les toitures isolees multicouches sur pontage
metallique sont generalement construites selon les
~tapes suivantes:
1) Pose de panneaux de gypse hydrofuges sur un
pontage metallique (visse).
2) Pose d'un coupe vapeur etanche sur les panneaux
de gypse (adheres à l'aide d'un adhesif ou
d'asphalte).
3) Pose de panneaux d'isolant rigide, composes de
fibre de verre recouverts sur le dessus d'une
chape de papier asphalte, le panneau est depose
dans un lit d'asphalte pleine surface sur le coupe
vapeur et le cote avec la chape de papier asphalte
est toujours sur le dessus, afin de recevoir le
prochain panneau d'isolant rigide (le cas echeant)
ou le panneau de protection decrit ci-dessous.
4) Pose d'un panneau de protection de fibres de bois
a joints a feuillure, (Le panneau est depose dans
un lit d'asphalte pleine surface sur les panneaux
isolants).
5) Pose d'une membrane multicouche asphalte pleine
surface sur les panneaux de protection de fibres
de bois.
~3~3~ J
Cette construction emprisonne l'isolant et le
panneau de fibres de bois entre le coupe vapeur et une
membrane dletancheite. De même, elle emprisonne les
vapeurs d'eau, l'humidite et l'eau pouvant s'y infil-
trer durant sa confection ou suite a un bris du coupe
vapeur ou de la membrane.
Lorsque l'eau ou la vapeur dleau accumulée à
l'interieur de l'isolant prend de l'expansion, une
pression est creee sous la membrane, ce qui occasionne
souvent une deterioration prematuree affectant son
etancheite. Pour solutionner ce probleme, il faut
enlever la membrane, l'isolant, le coupe vapeur, et de
les remplacer par de nouveaux materiaux.
Une solution a ce probleme est presentee dans le
brevet americain no. 4,492,064 (Bynoe). Ce brevet
presente un systeme de canalisations et d'egouts
integre à la toiture.
Pour permettre cette realisation, Bynoe utilise un
plastique expanse a cellules fermees qu'il moule en
carres avec des moyens pour permettre que l'eau soit
canalisee vers les egouts de la toiture. Etant donne
l'utilisation d'un plastique expanse a cellules
fermees, ce dernier etant lui-même impermeable, la
membrane impermeable recouvrant la toiture peut etre
~limin~e. Puisque l'isolant ne peut s'imbiber d'eau et
que l'eau sera rapidement evacuee par les egouts, les
proprietes isolantes de la toiture sont relativement
bien conservees malgre la presence d'eau.
. .
-- 4
Malheureusement l'isolant de type fibres minérales
ne possade pas la même propriéte d'impermeabilite que
l'isolant de type plastique expanse a cellules fermees
et requiert, pour assurer sa protection, des moyens
pour empêcher l'eau d'entrer en contact avec l'iso-
lant. Les moyens traditionnels consistent en une
membrane impermeable de chaque côte de l'isolant.
Si, theoriquement, une membrane impermeable a cent
pour cent est realisable, la pratique nous indique que,
regle generale, ces membranes se perforent ou sont
endommagees rapidement et qu'elles n'assurent plus leur
rôle protecteur. Au contraire, ces membranes peuvent
emprisonner les infiltrations d'eau a l'interieur de la
toiture causant ainsi la perte des qualites isolantes
de la toiture.
OBJECTIFS DE L' INVENTION
Un objet de la presente invention est de realiser
un systeme de toiture ventilee assurant l'assechement
de l'isolant de type fibres minerales ou autre materiau
pouvant retenir ou absorber l'humidite lorsque la mem-
brane impermeable est brisee ou imparfaite.
Un deuxiame objet de cette invention est de
permettre au couvreur d'enlever la membrane existante
apras sa duree de vie completee, et de la remplacer
sans avoir a remplacer le panneau de ventilation,
l'isolant et le coupe vapeurO Le tout demeurant en
place prêt a recevoir la nouvelle membrane.
63 r~
c3 ~ J
s
Un troisieme objet de cette invention est de
permettre la confec~ion d~une membrane fixée au panneau
de support ventilé à l'aide de clous, selon les
techniques de l'art.
s
Un autre objet de cette invention est de fournir à
l'industrie d~ la construction un panneau utilisable en
chantier permettant la realisation d~un tel système de
toiture ventilée.
0
Selon un aspect, la présente invention prévoit un
système de ventilation permettant de faciliter
l'assèchement d'une toiture, comprenant:
une structure de base;
une couche isolante disposée sur ladite structure de
base;
une feuille disposée sur le dessus de ladite couche
isolante, ladite feuille ayant une pluralité
d'ouvertures réparties sur sa surface; et
une membrane disposée sur ladite feuille;
dans lequel lesdites ouvertures s'étendent au
travers de ladite feuille, de cette membrane à
ladite couche isolante;
ledit système comprenant de plus un moyen d'aération
rattaché aux ouvertures dans ladite ~euille
`
:
13 ~ 3 ~
5a
permettant l'évacuation d'humidité aux alentours de
ladite couche isolante;
dans lequel ledit moyen d'aération comprend une
première pluralite de rainures formées dans ladite
feuille et orient~es dans une première direction et
une deuxième pluralité de rainures formées dans
ladite feuille et orientées dans une deuxi~me
direction approximativement perpendiculaire ~ ladite
première direction, chaque rainure de ces premi~res
pluralit~s de rainures coupant une rainure
correspondante de ladite deuxi~me pluralité de
rainures à une ouverture respective desdites
pluralités d'ouvertures, de façon ~ permettre
l'assèchement du toit en fournissant un msyen de
ventilation de ladite couche isolante par
l'enlèvement de l'humidite de ladite couche isolante
à travers ladite pluralité d'ouvertures et lesdites
première et deuxième pluralités de rainures.
Selon l'invention, la membrane peut ~tre fix;ée
ladite feuille à l'aide d'un adhésif.
Selon l'invention, la membrane peut être composée de
couches de feutre; les couches de feutre peuvent etre
:~
, .
7~
5b
attachées ensemble ~ l'aide d'un adhésif.
Selon l'invention, le moyen d'a~ration peut
comprendre une ouverture p~riphérique disposée en
périphérie de la feuille.
Selon l'invention, la feuille peut posséder une
pluralité de supports disposés entre les ouvertures.
Selon l'invention, la feuille et les supports
peuvent ~tre unitaires.
Selon l'invention, la feuille peut être fabriquée
d'une matière imperméable.
Selon l'invention, la membrane peut comprendre une
matière imperméable.
Selon l'invention, la couche isolante peut
comprendre au moins un panneau de fibres numérales
inorganiques.
Selon l'invention, un coupe vapeur peut ~tre disposé
entre la structure de base et la couche isolante.
,. . .
~ 3 ~ .! rJ
5c
Selon l'invention, la feuille peut comprendre au
moins une feuille de plastigue expansée ~ cellules
S fermées.
Selon un autre aspect, la présente invention prevoit
un système de ventilation permettant de faciliter
l'ass~chement d'une toiture, comprenant-
une structure de base;
une couche isolante disposée sur ladite structure de
base;
une feuille disposée sur le dessus de ladite couche
isolante, ladite feuille ayant une pluralité
d'ouvertures réparties sur sa surface;
un moyen de protection disposé sur ladi$e feuille
pour protéger ladite feuille; et
une membrane disposée sur ledit moyen de protection;
dans lequel lesdites ouvertures s'étendent au
travers de ladite feuille de ce moyen de proteckion,
à ladite couche isolante;
ledit système comprenant de plus un moyen d'aérakion
rattaché aux ouvertures dans ladite feuille
pPrmettant l'~vacuation d'humidité aux alentours de
ladite couche isolante;
~ ~.
~ 7,~)
5d
;
dans lequel ledit moyen d'aération comprend une
premi`re pluralité de rainures ~ormées dans ladite
feuille et orien~es dans une premiere direction et
une deuxième pluralité de rainures formées dans
ladite feuille et orientées dans une deuxième
direction approximativement perpendiculaire à ladite
première direction, chaque rainure de ces premières
0 pluralités de rainures coupant une rainure
correspondante de ladite deuxième pluralité de
rainures à une ouverture respective desdites
pluralités d'ouvertures, de façon à permsttre
l'assèchement du toit en fournissant un moyen de
ventilation de ladite couche isolante par
l'enlèvement de l'humidité de ladite couche isolante
~ travers ladite pluralité d'ouvertures et lesdites
premiere et deuxième pluralités de rainures.
Selon l'invention, le moyen de protection peut
comprendre un panneau rigide.
Selon l'invention, la couche d'isolants peut
comprendre un coupe vapeur.
En particulier, un panneau peut comprendre, selon
l'invention:
~ 3 ~ 3 ~ ~ C~l
5~
a) Une feuille fabriquée d'un matériau.imperm~able
ou imperméabilisé déposée sur l'isolant de
S fibres minérales ou au~re matériau pouvant
retenir ou absorber l'humidité depuis ledit
isolant vers un espase d'a~ration, et
b) Une pluralité de supports uniformément répartis
sur ladite feuille perforée, lesquels supports
servent à créer un espace d'aération et un
réseau de canalisation permettant d'acheminer
l'humidité contenue dans l'isolant vers des
bouches d'aération disposées à différents
endroits et préférablement en périphérie de la
toiture.
Lesdits supports peuvent présenter des formes et des
dimensions variées et doivent transmettre la charge
supportée par le toit le plus uniformément possible à
l'isolant, qui le transmettra, à son tour au reste de la
structure.
~r,~
, ~ .
~' ' ' ,: .
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La presente invention sera maintenant decrite a
l'aide de deux (2) exemples ainsi que des figures
suivantes:
La figure 1 presente une vue en perspective d'un
systeme de toiture en conformité avec l'invention.
La figure 2 présente une vue en coupe de la
realisation de l'invention presentee a la figure 1.
La figure 3 presente une vue en perspective d'une
variation du systeme de toiture montre a la figure 1.
La figure 4 presente une vue en coupe de la
variation montree a la figure 3.
DESCRIPTION DES REALISATIONS PREFEREES DE L' INVENTION
Tel que presente aux figures 1 a 4, un s~steme de
toiture 10 est generalement compose des elements
suivants:
a) Une structure de base 20 comprenant, par exemple,
un pontage metallique 22 et un panneau rigide 24
(par exemple des panneaux de gypse hydrofuges);
r~
b) Une couche isolante 30, composee d'un coupe
vapeur 32 en contact avec la structure de base
20 et d'une ou plusieurs couches 34 d'isolant
(par exemples des panneaux d'isolant de fibres
minérales inorganiques pressees) ledit coupe
vapeur 32 ayant la tâche d'arrêter la progression
de l'humidite depuis l'interieur du bâtiment vers
l'isolant 34;
c) Un systeme de ventilation 50;
d) Une membrane d'etancheite 40.
De plus, les panneaux d'isolant formant la couche
inferieure 34 peuvent être recouverts d'une chape 38
(placee sur le dessus dans les toitures
traditionnelles) qui, bien qu'ayant pour fonction de
conserver la forme du panneau d'isolant, constitue
aussi un coupe vapeur supplementaire.
Une toiture realisee de cette façon, mais ne
comportant pas le systeme de ven-tilation 50, est en
mesure d'assurer une isolation thermique au bâtiment
tant et aussi longtemps que la membrane d'etancheite
40 ou le coupe vapeur 32 ne sont pas brises.
Lorsque survient un bris a cette dite membrane
d'etancheite 40, l'isolant devient, dans une zone
restreinte, suite a une pluie ou la fonte des neiges,
impregne d'eau et n'offre plus le même coefficient
diisolation thermique. L'eau ne pouvant être evacuee
rapidement se transformera plutôt en vapeur d'eau ou en
humidite laquelle se propagera à travers tout l'isolant
de la toiture au lieu de demeurer localisee dans une
zone entourant l'endroit oh a eu lieu le bris de la
membrane impermeable.
' ~
'.
~ 3 ~
L'utilisation d'un systeme de ventilation 50
construit en conformite avec l'invention dans une telle
toiture permet dans les cas d'infiltration d'eau suite
a un bris de la membrane ou autrement que l'isolant
soit asseche rapidement. Il ne Eaut cependant pas
qu'il y ait de chape sur l'isolant rigide ou que cette
chape soit placee sur la surface inferieure du panneau
isolant de maniere a ne pas gêner la circulation
d'humidite a l'interieur de la toiture.
Ce systeme de ventilation 50 comprend:
a) Un panneau de support ventile couche 60
preferablement de matiere impermeable ou
impermeabilisee comprenant une serie de
perforations 62 reparties uniformement sur toute
la surface dudit panneau 60 et une pluralite de
supports (70 dans les figures 1 et 2, 170 dans les
figures 3 et 4) pouvant être de forme et de
dimension variees disposes uniformement sur toute
la surface dudit panneau 60, lesquels supports
servent a former un espace d'aeration pour
recueillir l'humidite ou la vapeur d'eau en
provenance de l'isolant et pour canaliser cette
humidite vers des bouches d'aeration situees a
divers endroits et preferablement en peripherie de
la toiture.
b) Un panneau rigide 42 (qui peut être un panneau
de bois presse) lequel donne un support a l'en-
semble de la structure et permet de circuler sur
la toiture non terminee et ce, sans ab~mer les
composantes structurales (isolant, etc.).
~c~7~ii
g
Pour permettre au panneau de support ventile 60 de
jouer pleinement scn rô]e, il faut que la superficie
occupee par les perforations 62 soit grandement
inferieure a celle restante et que les supports 70
puissent transmettre uniformement la charge supportee
par le toit a l'isolant qui le transmettra au reste de
la structure.
Le panneau 60 et les supports 70 sont realises à
partir d'une feuille de plastique expansée a cellules
fermees ayant, par exemple, un pouce d'epaisseur en
suivant les etapes de fabrication suivantes:
premièrement, au moment du moulage de la feuille,
l'on introduit dans les moules des formes permettant
de realiser le reseau de canalisations constitue de
cannelures 64 ayant, par exemple, un demi pouce de
profondeur par un pouce de largeur. Ces cannelures 64
sont disposees selon deux axes perpendiculaires de
façon à obtenir un quadrillage.
De meme, d'autres formes sont inserees à l'inte-
rieur du moule afin d'obtenir des perforations 62 à
chaque jonction ayant, par exemple, un diamètre de deux
pouces et demi à chaque jonction. Ainsi 15% de la sur-
face est occupée par des orifices, 18~ par des canali-
sations et 67% par des supports.
.
r~
-- 10 ~
Les figures 3 et 4 representent une realisation
differente du systeme de ventilation 50. Le panneau de
support ventile 160 et les supports 170 peuvent
egalement être realises a partir d'une feuille de
plastique expansee a cellules fermees. Les etapes de
fabrication sont les mêmes que pour le système de
ventilation illustre aux figures 1 et 2, sauf que dans
le cas qui nous occupe, les supports 170 et les trous
162 dans la feuille sont obtenus en introduisant des
formes differentes dans le moule de fabrication.
Cette realisation pourrait être utilisee surtout
lorsque la charge appliquee sur le toit est plus faible
que dans le cas de la premiere realisation. Ainsi, dans
ce cas, le pourcentage de la surface occupee par les
supports est beaucoup plus faible. Par contre, cette
realisation permettrait une meilleure aeration.
Il serait facilement possible de determiner ou de
calculer quel serait la realisation la plus adequate
pour une utilisation particuliere.
La determination de la configuration appropriee
pourrait se faire par l'utilisation diune table ou d'un
graphique nous donnant differentes formes de supports
ou la dispostion de ceux-ci en fonction du poids suppor-
te par la structure.
~ r~ ~ 3 r~
Les differentes composante.s formant le systeme de
toiture sont disposees de la maniere suivante:
1) Des panneaux de gypse hydrofuges (24) sont visses
sur le pontage metallique (22~.
2) Un premier coupe vapeur (32) est retenu à l'aide
d'un adhesif ou d'asphalte.
3) Un premier panneau d'isolant rigide (34) est
depose sur un lit d'asphalte.
4) Un deuxieme panneau d'isolant rigide (34) est
adhere au premier a l'aide de bandes d'adhesif
et/ou d'asphalte.
5) Un panneau de support ventile (60 et 160) est
adhere a l'aide d'adhesif applique par bandes.
6) Un panneau rigide (42) est retanu sur le panneau
de support ventile (60 et 160) a l'aide de bandes
d'adhesif.
7) Un premier feutre est ensuite cloue sur le panneau
rigide, pour ensuite etre recouvert de trois (3)
ou quatre (4) autres feutres qui eux sont deposas
dans un lit d'asphalte pleine surface.
.
~ 3 ~ 3 ~
- 12 -
Il est important de ne pas appliquer l'adhesif sur
la surface entiere entre les deux (2) panneaux d'iso-
lant (34) ou entre le deuxieme panneau d'isolant (34)
et le panneau de support ventile (60 ou 160) car cela
empecherait une ventilation a travers les composantes
de la toiture 10. En effet, si la jonction e.st obstru8e
par un adh8sif quelconque ou un coupe vapeur, le
systeme de ventilation ne pourra plus agir de fac,on
efficace.
Bien que l'invention ait 8té d8crite au moyen de
realisations particulières, il doit être compris que
l'invention peut prendre differentes autres formes ou
procedes sans pour autant s'eloigner de l'idee inven-
tive.
