Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention se rapporte au drainage de l'eau infiltrée
sous la membrane d'étanchéité des toits plats comportant des
panneaux isolants.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
I1 y a de ça plus d°une trentaine d'années, les
édifices commerciaux avaient souvent des toits presque
horizontaux, à bordure de périphérie surélévée, mais comportant
une légère pente dirigée vers un drain faisant saillie
transversalement au toit. Ce drain était destiné à récolter
l'eau de pluie ou de neige qui pouvait s'accumuler là.
Cependant, pour une variété de raisons, cette toiture n'était pas
totalement satisfaisante. Ainsi et depuis lors, l'emploi
généralisé de structures d'immeubles en acier et en béton, au
Canada et aux Etats-Unis, a permis d'avoir recours à des toitures
tout-à-fait plates i.e. à pente nulle ou complètement
horizontale.
Dans ces structures renforcées, le cadre supërieur de
l'immeuble consiste souvent en un platelage d'acier qui se prête
mal â la pose d'une membrane coupe-vapeur uniformément étanche.
Afin de résoudre ce problème, les spécialistes ont prévu l'ajout
d'une couche de gypse, fixé mécaniquement au platelage d'acier
pour ainsi offrir une surface uniformément inintérrompue poux
supporter une membrane coupe-vapeur, inférieure qui reçoit une
couche d'asphalte chaude pour ainsi devenir une membrane étanche,
empêchant toute infiltration d'eau ou de vapeur d'eau, de
1
~~ui~~ ~ i
l'intérieur vers l'extérieur aussi bien que de 1°extérieur vers
l'intérieur. Sur cette membrane inférieure, on installe des
panneaux isolants pendant que l'asphalte est encore chaude. Une
planche de support en fibres de bois est alors appliquée sur les
panneaux isolants, de façon à offrir un support plat uniforme
pour la membrane supérieure d'étanchéité. Un drain de surface
permet d'êvacuer le surplus d'eau sur la toiture.
Avec le temps et l'usure, l'on comprendra que la
membrane supérieure est susceptible de se fissurer bien avant la
membrane inférieure. Ce qui se produit alors, c'est que l'eau
s'infiltre entre les deux membranes, et qu°elle s'y accumule. Au
surplus, l'eau aura tendance à s'infiltrer dans et entre les
panneaux isolants, au niveau de leurs joints à feuillure, et de
les faire décoller.
Lorsque le drain de surface devient bloqué, il est
facile de s'en apercevoir car des flaques d'eau sont apparentes.
En revanche, lorsque l'eau s'accumule entre les deux membranes,
elle est masquée au regard. Par conséquent, il n'est plus
possible de vérifier de visu s'il y a un bon drainage du toit.
La structure de l'immeuble est alors susceptible d'être soumise à
des contraintes imprévues de charge qui soient hors normes.
La possibilité d'un affaissement de la toiture n'est
alors plus à exclure, avec tous les riques matériels et humains
qui y sont associés. Ceci est d'autant plus vrai que des calculs
effectués par les deux co-inventeurs ont révélé que de tels
facteurs de surcharge dépasseraient la marge de sécurité
2
~3~.~3~ ~a
généralement admise lors de la construction d'édifices à toits
plats.
BUTS DE L'INVENTION
Le but de l'invention est de prévoir, en plus du
drainage de l'eau de surface, un système efficace de drainage de
l'eau infiltrée sous la membrane d'étanchéité des toits plats
lorsque celle~ci n'est plus parfaitement étanche.
Un but corollaire de l'invention est de réduire les
probabilités d'effondrement de toits plats, et donc de réduire
les risques de dommages matériels et humains qui y sont associés.
Un autre but corollaire de l'invention est de conserver
l'intëgrité des panneaux isolants en présence d'eau infiltrée
tant du point de vue support que de résistance thermique en
empêchant qu'ils soient détériorés par 1°eau et aussi de les
garder en place lors du remplacement éventuel de la membrane
d'êtanchéité ce qui constitue une économie importante pour le
propriétaire.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
L'invention se rapporte donc à un système de drainage à
double niveau pour toiture plate horizontale ou légèrement en
pente comprenant un ensemble de panneaux isolants à drainage
autonome supporté par le galetage de la toiture; une membrane
d'étanchéité supérieure, et une membrane d'étanchéité inférieure
respectivement sur les faces supérieure et inférieure du panneau,
l'intégrité de ladite membrane d'étanchéité supérieure étant
susceptible de devenir compromise avec le temps; un premier et un
3
~a~~é~~.~â
second. moyen de circulation de l'eau dans le plan des faces
supérieure et inférieure respectivement des panneaux et un
troisième moyen de circulation d'eau au travers l'épaisseur des
panneaux ou formée aux joints de panneaux juxtaposés, et faisant
communiquer ledit premier moyen avec ledit deuxième moyen de
circulation; un organe de drain supérieur s'ouvrant au-dessus de
la membrane supérieure pour le drainage de l'eau de surface et
son évacuation hors de l'édifice; un organe de drain inférieur
s'ouvrant au-dessus de la membrane inférieure et sous les
panneaux, destiné à récolter l'eau desdits second et troisième
moyens de circulation d'eau pour son évacuation hors de
l'êdifice.
Selon une variante du système de toiture, les deux
drains sont combinés.
Ledit premier moyen de circulation d'eau est de
préférence constitué par un réseau de rigoles croisées en pente
unidirectionnelle ou rnultidirectionnelle aménagées dans la fane
supérieure des panneaux, ladite face supérieure servant de
support à la membrane supérieure d'étanchéité ou à des planches
2d de support de cette membrane.
Le second moyen de circulation d'eau est, de
préférence, constitué par un réseau de rigoles croisées aménagées
dans la face intérieure des panneaux, ladite face inférieure
destinée à reposer sur la membrane inférieure servant de pare-
vapeur.
4
~~1~~~.~
Avantageusement, ledit troisième moyen de circulation
d'eau consiste en au moins un trou pratiqué dans l'épaisseur des
panneaux isolants ou un passage formé à la jonction des panneaux
et susceptible de faire communiquer lesdits premier et second
moyens de circulation d'eau.
L'on envisage que 1°épaisseur des panneaux isolants
puisse décroftre en direction dudit drain supérieur.
Profitablement, les panneaux isolants sont maintenus
dans le même plan grâce à des joints à feuillure. De préférence,
les joints sont à double feuillure et agencés de manière à
empêcher le blocage du troisième moyen de circulation par une
matière visqueuse tel que de l'asphalte ou un adhésif.
Chaque rigole desdits premier et second moyens de
circulation d'eau a une section dont la forme est de prêférence
choisie parmi le groupe comprenant un carré, un rectangle, un
triangle, un demi-cercle ou une combinaison de ces formes.
Les pattes d'appui délimitées par les réseaux de
rigoles aux faces supérieure et inférieure des panneaux passèdent
de préférence une section dont la forme serait choisie parmi le
groupe comprenant un cercle, un ovale, un carré, un losange, un
triàngle, un rectangle ou une combinaison de ces formes.
Ainsi, les deux réseaux de rigoles obtenus permettent-
ils le libre êcoulement de l'eau sans que celle-ci ne puisse être
piégêe dans un cul-de-sac quelque soit la direction des pentes.
L'invention concerne aussi les panneaux isolants en
soi.
5
~â~~~~3
L'invention concerne également un drain à double niveau
pour utilisation en association avec la toiture plate décrite ci-
dessus et qui a pour avantage de ne requérir qu'un seul tuyau
d'évacuation pour les drains supérieur et inférieur. Ledit drain
à double niveau comprend: un corps généralement tubulaire ayant
des extrémités ouvertes supérieure et inférieure qui communiquent
entre elles par un passage dans ledit corps, ledit passage
définissant une paroi généralement horizontale et située à un
niveau intermédiaire par rapport auxdites extrémités, nette paroi
munie d'une ouverture, une cage à clapet sous ladite ouverture,
et un clapet flottant logé dans ladite cage et servant à fermer
ladite ouverture par flottaison si le niveau d°eau atteint le
clapet. Ledit corps est destiné à être inséré au travers ladite
toiture plate et ancrée à ladite dalle avec son extrémité
inférieure en communication avec le tuyau d'évacuation, son
extrémité supérieure servant de drain supérieur et ladite
ouverture servant de drain inférieur. Le clapet empêche l'eau de
se déverser dans l'espace intermembrane s'il y a blocage du tuyau
d'évacuation ou de toute autre partie du réseau pluvial. Le
corps est de préférence muni de premiers moyens de serrage, pour
sceller le pourtour du bout supérieur dudit corps à ladite
membrane imperméable supérieure et de seconds moyens de serrage
pour sceller le pourtour de ladite paroi à ladite membrane
imperméable inférieure. De préférence, le corps est constitué
d'un entonnoir supérieur et d'un entonnoir inférieur qui, selon
une réalisation, se vissent l'un dans l'autre ou, selon une
6
.~3W~~~~
deuxième réalisation, s'insèrent l'un dans l'autre.
Profitablement, des moyens d'ancrage dudit corps sont
prévus et comprennent un étrier de serrage relié audit entonnoir
inférieur par une première série de boulons de serrage, ces
boulons passant au travers la dalle. Pour la deuxième
K~éali.sation, il serait profitable que lesdits moyens d'ancrage
comprennent au surplus une seconde série de boulons reliês audit
entonnoir supérieur, ces derniers boulons passant aussi au
travers la dalle et radialement à l'extérieur desdits premiers
boulons de serrage.
Normalement, la membrane supérieure est recouverte
d'une couche de gravier; alors, une butée annulaire de retenue de
gravier serait installée sur le pourtour de l'extrémité du
tronqon supérieur dudit corps de drain.
Avantageusement, lesdits premiers et deuxièmes moyens
de serrage comprenent chacun un collet, fixé au corps par des vis
de serrage et appuyant le bord de la membrane correspondante
contre un rebord annulaire dudit corps.
Préférablement, une pellicule de protection thermique
est appliquée au moins sur la face inférieure des panneaux
isolants, ladite pellicule protégeant les panneaux contre de
fortes contraintes temporaires de températures par exemple,
lorsque les panneaux sont adhérés à la membrane inférieure au
mayen d'asphalte chaude.
Ire préférence des moyens sont prévus pour indiquer 1a
présence d'eau dans l'espace intermembrane.
7
~~ ~~.l.~'~
L'invention consiste aussi à prévoir des panneaux
isolants en mousse de plastique, à l'intérieur desquels sont
enfouis des moyens de fixation sous forme d'éléments rigides et
qui servent à fixer auxdits panneaux isolants des êléments de
recouvrement par des vis ou analogues.
COURTE DESCRIPTION DES FIGURES DES DESSINS
La figure 1 représente une vue en perspective brisëe d'une
toiture plate comprenant un système de drainage à double niveau
selon l'invention; .
La figure 2 est une coupe transversale de la toiture plate
de la figure 1 mais utilisant le drain à double niveau de la
figure 13;
Les figures 3 à 5 reprêsentent des coupes transversales de
diverses réalisations de panneaux isolants à drainage autonome
pour toiture selon l'ïnvention, prise le long des lignes 3-3 à
5-5 respectivement des figures 6-7, 9 et 8 respectivement;
Les figures 6 â 9 sont des vues schématiques en plan de
diverses réalisations de panneaux isolants à drainage autonome
pour toiture , selon l'invention, montrant la direction
d'écoulement des eaux de pluie infiltrées dans le rêseau de
rigoles supérieur, ce rëseau étant partiellement illustré dans
les figures 7 et 8;
Les figures 10-11 sont des vues schématiques en perspective
de panneaux isolants à drainage autonome selon l'invention, â
plus grande échelle que ceux des figures 2 à 5, montrant deux
rêalisations de systèmes de canalisation des eaux de pluie au
8
~J~~~.
travers le joint feuilluré dudit panneau;
La figùre 12 est une coupe partielle du panneau isolant;
Les figures 13 à 15 sont des vues agrandies, en élévation et
partiellement en coupe, de deux réalisations de drains à double
niveaux faisant partie du système de drainage selon l'invention,
tels qu'installés sur des toitures plates, la figure 15 montrant
les deux tronçons du drain en positions séparées;
La figure 16 est une perspective brisée semblable à la
figure 1 mais montrant l'utilisation de panneaux isolants
modifiés;
La figure 17 est une coupe d'un des panneaux modifiés de la
figure 16;
Les figures 18 et 19 sont des coupes verticales et en plan
prises selon les lignes 18-18 de la figure 19 et 19-19 de la
figure 18, respectivement, et montrant une troisième réalisation
du drain à double niveau;
La figure 20 est une coupe partielle d'un drain à double
niveau selon une quatrième réalisation;
La figure 21 est une coupe en plan prise juste au-dessus du
tronçon inférieur du drain de la figure 20;
La figure 22 est une coupe partielle verticale au niveau
d'un joint de deux panneaux isolants, munis de joints à double
feuillure, ladite coupe étant prise selon la ligne 22-22 de la
figure 25;
La figure 23 est une vue partielle en perspective et en
coupe au niveau du joint à double feuillure selon 1a figure 22;
9
~~~51.~~.~
La figure 24 est une vue en perspective partielle d'un
panneau isolant dans lequel le système de canalisation a été
modifié par rapport aux figures 22, 23;
La figure 25 est une vue en plan de panneaux isolants
disposés in quinconce et faits selon la réalisation des figures
22 et 23;
Les figures 26 et 27 montrent des coupes partielles de
panneaux isolants modifiés par l'incorporation de plaques de
fixation;
La figure 28 est une coupe partielle d°un panneau isolant
modifié par l'incorporation d'une grille de fixation;
La figure 29 est une vue en plan d'un panneau isolant
montrant l'incorporation de quatre grilles de fixation selon la
figure 28;
La figure 29a est une perspective partielle de la grille de
la figure 28; et
La figure 30 est une coupe partielle d'un système de toiture
selon l'invention au niveau du drain inférieur, celui-ci étant
modifié pour permettre une indication visuelle de la présence
d'eau dans l'espace intermembrane.
DESCRIPTION DETATLLEE DES REALISATIONS DE L'INVENTION
La toiture plate selon l'invention est représentée en
20 aux figures 1-2 nomme comprenant un ensemble de panneaux
isolants à drainage autonome, 22, de bonne épaisseur et détaillée
plus bas. Les panneaux 22 sont supportés par un platelage
d'acier 24 constituant la portion supérieure du cadre 25 de
°
~v.,~~. ~.~.ï
l'édifice couvert par la toiture 20. Une membrane pare-vapeur 26
étanche est placée sous les panneaux 22 de façon à recouvrir une
dalle structurale plate, 27, à la face supérieure du platelage
d'acier 24. La membrane 26, qui constitue la membrane inférieure
d'étanchëité, est munie d'au moins un drain 30. Le drain 30 peut
former un entonnoir monté au bout d'un tuyau vertical
d'évacuation d'eau (non montré) et muni d'un grillage filtreur
32.
Des planches de support 34, sont installêes à la face
supérieure des panneaux 22, dans un plan commun mais lëgérement
espacêes les unes des autres par des espaceurs 35 au niveau de
leurs bordures, et servant à supporter par exemple deux rangs de
feuilles d'étanchéité 36, 38 à leur tour recouvertes d'une couche
d'asphalte et ensuite de gravier fin 40. Les feuilles 36, 38
forment la membrane supérieure d'étanchéité. La feuille de
dessous 36 peut être clouée ou collée à intervalles en 37 aux
planches de support 34. Un drain supérieur 42 est installé au
niveau de la membrane supéràeure 36, 38 pour drainer l'eau de
surface. Dans la figure 1, ce drain protégé par un grillage
filtreur 44, est illustré comme étant indépendant du drain
infêrieur 30 et muni de son propre tuyau d°évacuation. Dans la
figure 2, les deux drains sont combinés, le drain supérieur 42 se
déversant dans le drain inférieur 30. Plusieurs arrangements
préfêrés d'un tel drain à double niveau sont décrits ci-après en
se référant aux figures 13-15 et 18-21.
11
Selon l'invention, il y a, de plus, un premier moyen
de circulation d'eau entre la membrane supérieure 36, 38 et la
face supérieure des panneaux 22, un deuxième moyen de circulation
d'eau entre la face inférieure des panneaux 22 et la membrane
pare-vapeur 26 et un troisième moyen de circulation d'eau au
travers des panneaux ou de leur joints et qui font communiquer le
premier moyen avec le deuxième moyen.
LVous allons maintenant détailler le panneau 22. Celui
ci est fait d'un matériau isolant, tel de la mousse de
ZO polystyrène ou de polyuréthane rigide ou semblable, à cellules
fermées et d'une épaisseur d°au moins quelques centimètres en
accord avec la règlementation de l'industrie de 1a construction.
La face supérieure 46 du panneau 22 est munie d'un réseau de
rigoles 48 en pente unidirectionnelle ou mufti-directionnelle,
qui s'entrecroisent et délimitent des pattes d'appui 50 sur
lesquelles reposent les planches 34. La face inférieure 52 du
panneau 22 est aussi muni d'un réseau de rigoles 54 qui
s'entrecroisent et délimitent des pattes d'appui 56 qui reposent
sur la membrane inférieure 26. Les pattes d'appui 50 et 56 sont
illustrées comme ayant une forme carrée mais leur forme peut être
circulaire, ovale, rectangulaire, triangulaire, ou en losange ou
une combinaison de ces formes. Ainsi, l'on obtient le libre
écoulement de l'eau sans que celle-ci ne puisse être piêgée
quelque soit la direction de la pente du fond des rigoles 48 ou
de la membrane inférieure 26, le cas échéant.
12
3 â ~..~~.~'
Préférablement, la rigole sera de forme quadrangulaire
en coupe, par exemple carrée.
Dans le cas de panneaux 22 de petites dimensions (par
exemple 4' X 4' ou moins) la face supérieure des panneaux peut
être plate et sans rigoles.
Les panneaux isolants sont maintenus dans un plan
commun grâce à des joints à feuillure 58 qui, de manière
conventionnelle, sont formés par le chevauchement des bordures
dont l'angle rentrant ou l'entaille définit les faces verticales
supérieure 60 . et inférieure 62 jointes par la face horizontale
64. Comme montré aux figures 6 à 9, l'entaille dans deux côtés
adjacents du panneau est inversé par rapport à l'entaille dans
les deux autres côtés du panneau. Toutefois, les panneaux 22
peuvent avoir des bords droits et être aboutés avec, si
nécessaire, des espaceurs qui peuvent être moulés intégraux aux
panneaux. Les panneaux isolants peuvent être d°épaisseur
uniforme, tel que montré en 22a et 22b, 22b' dans les figures 3
et 4 respectivement ou d'épaisseur variable, tel que montré en
22c à la figure 5. Dans le premier cas, les drains supérieur 42
et inférieur 30 sont de préférence situés au même endroit et la
membrane infërieure inclinée vers cet endroit. La pente des deux
membranes sera donc dans la même direction. Dans le cas du
panneau 22c de la figure 5, les drains supérieur et inférieur
peuvent être situés à des endroits différents; le drainage de
surface est indiqué par la flèche 66.
13
~11~ ~. ~3:.~ ~~~3
Lorsqu°on utilise des panneaux 22c dont la face
supérieure est en pente, ceux de ces panneaux qui sont
suffisamment éloignés du drain supérieur doivent avoir une
épaisseur supérieure à celle requise pour satisfaire aux normes
d'isolation du toit. :I1 y aurait donc emploi inutile de matériau
isolant. Pour palier à cet inconvénient, il suffit de modifier
les panneaux 22c de la façon montrée aux figures 16 et 17; les
panneaux 22'c sont pourvus de cavités 146 à leur face inférieure;
ces cavités ont une profondeur proportionnelle à l'épaisseur du
panneau à l'endroit où elles sont situées. Les rigoles
inférieures 54' débouchent dans ces cavités qui font donc partie
du réseau de ces rigoles. Les rigoles supérieures 48' sont comme
dans le panneau 22c de la figure 5.
La communication entre les réseaux de rigoles
supérieures 48 ou 48' et inférieures 54 ou 54' peut se faire soit
à travers le panneau soit à son pourtour au travers les joints à
feuillure avec les panneaux voisins. Le premier mode est montrë
aux figures 3 et 6; le fond 68 des rigoles supérieures 48 du
panneau 22a est incliné selon les flèches 70 vers un trou central
72 qui traverse le panneau dans son épaisseur et débouche dans le
fond 74 d'une rigole inférieure 54.
Les arêtes 76 définies par les faces 60 et le fond des
rigoles 48 voisines des faces 60 sont vives de façon à empêcher
la formation d'eau stagnante à ces joints.
14
~dr~l.~~~
Les figures 4, 5, et 7 à 9 montrent plusieurs variantes
du deuxième mode de communication, à savoir sur le pourtour du
panneau par des passages 77 (figure 4). Le fond 68 des rigoles
supërieures 48 peut être incliné selon deux pans (panneau 22c à
la figure 8), trois pans (figure 7 et panneau 22'b) ou quatre
pans (panneau 22b, figure 9). Donc, l'eau dans les rigoles 48
s'écoule selon les flèches 70.
Les passages périphériques 77 peuvent prendre
différentes formes. Les figures 10 et 11 montrent deux formes
ZO préférées. Dans la figure 10, les arêtes supêrieures 76a sont
arondies de même que l'arête de coin 78; celle-ci arrive â un
bout d'une rainure quart de rond 80 qui constitue l'arête
hc~rxxontale inférieure de la partie protubérante des faces 60 et
64 du joint à feuillure 58. La rainure 80 communique avec une
Z5 rainure verticale, demi-rond 82 qui est pratiquée dans la face
verticale 62 et débouche à la face 64 du joint et dans le fond 74
d'une rigole inférieurs 54. Les flèches 84 indiquent la trajet
de l'eau dans le joint défini par les coins de deux panneaux 22
en jonction avec un troisième panneau. A noter que les arêtes
20 86, 88, 90, 92 et 94 sont vives.
Dans la figure 11, la rainure demi-rond 82 est
éliminée; la rainure quart de rond 80 est remplacée par une arête
arrondie 80a et les arêtes vives 86, 88, 90 sont remplacées par
des arêtes arrondies 86a, 88a et 90a. Les flèches 96 indiquent
25 le trajet de l'eau; à noter qu'il est moins direct que dans la
figure 10. Dans les deux cas, il y a un minimum de perte de
chaleur dû aux passages.
La figure 12 montre que les faces inférieures 52 et
supérieure 46 ainsi que les rigoles 54 et 48 sont recouvertes
d°une couche 98 de protection thermique qui adhère au panneau.
Cette couche 98 ne recouvre pas les bordures du panneau, c'est-à-
dire les faces 60, 62, 64. La couche peut être une couche de
ciment ou un carton de 0.6 cm ou plus d'épaisseur et sert à
prévenir la fonte de la mousse de plastique constituant le
panneau lorsque celui-ci est en contact avec l'asphalte chaude.
Les figures 13 et 14 montrent deux modèles d'un drain à
double niveaux. Le drain supérieur est en forme d'un entonnoir
100 dont le rebord incliné 102 reçoit la membrane supérieure 36
38 qui est prise en sandwich par un collet de serrage 104 fixé à
l'entonnoir 100 par des boulons 106. Le Collet 104 retient un
filtre à débris 108 et est muni d'un rebord 110 pour la retenue
du gravier 40. Le drain inférieur est aussi en forme d'un
entonnoir 112, dont le rebord incliné 114 prend en sandwich la
membrane inférieure 26 au moyen d'un collet de serrage 116 fixé à
l'entonnoir par des boulons 118. Le collet de serrage 116 forme
un manchon central 120, de forme cylindrique et coaxial avec
l'entonnoir 112.
Le tronçon inférieur cylindrique 122 de 1°entonnoir 100
est inséré à coulisse dans la manchon 120. Une garniture 124
entoure le tronçon 122 et rend étanche 1e joïnt entre le tronçon
1.22 et le manchon 120, étant poussé contre le joint par un rebord
126 du tronçon 122. L'entonnoir supérieur 100 se déverse donc
16
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dans 1°entonnoir infêrieur 112, dont le tronçon inférieur 128,
muni d'un filet intérieur, est destiné à être raccordé à un tuyau
de renvoi unique (montré en ~' à la figure 2) pour l'évacuation de
l'eau de pluie à deux niveaux différents, l'eau accumulée entre
les deux membranes 36, 38 et 26 entrant dans l'entonnoir
intérieur 112 par des becs 130 faits dans le collet 116 vis-à-
vis l'entonnoir 112. Ces becs sont rëpartis dans une partie
annulaire 132 du collet 116 et font saillie de la face interne de
la partie 132 pour faire contact avec et être bouchés par le
dessus d'un clapet annulaire flottant 134, de profil carré, qui
entoure le manchon 120 et qui est retenu entre cette partie
annulaire 132 et un grillage ou filtre à débris 136 lorsque le
clapet ne flotte pas dans l'eau, i.e. lorsque l'eau de l'espace
intermembrane peut s'écouler librement.
Un grillage supérieur 137 est fixé au-dessus des
ouvertures 130. S'il y a obstruction du tuyau d'évacuation ou
d'une autre section de la canalisation d°évacuation des eaux
pluviales, le clapet 134, en flottant, bouche les becs 130 et
l'eau ne peut pas refouler dans l'espace intermembrane. Les becs
130 sont bouchés par le clapet 134 même si celui-ci est
légèrement dêcentrê par rapport à l'anneau formé par les becs
130.
Le grillage inférieur 136 et le grillage supérieur 137
empêchent les débris d'interrompre le bon fonctionnement du
clapet 134.
l7
Les deux entonnoirs 100 et 112 sont fixés en place à 1a
dalle 27 par des tiges filetées 138, 140 et anneau de retenue
142.
Dans le modèle de la figure 14, le tronçon inférieur
122' de l'entonnoir supérieur 100' est vissé d°une façon étanche
dans le manchon 120' fileté du collet 116'. Donc, les deux
entonnoirs sont maintenus solidaires et seules les tiges filetées
140' sont nécessaires pour fixer le drain à double niveau à la
dalle 27.
Comme montré à la figure 15, les deux entonnoirs de
drain de la figure 14 peuvent être séparés et installés dans deux
endroits différents de la toiture, chacun en communication avec
son propre tuyau d'évacuation T. Dans ce cas, l'on visse un v
bouchon 143 dans 1°entonnoir inférieur. w
Dans les deux réalisations du drain à double niveaux
décrites là-dessus (figures 13-14), en cas de mauvais
fonctionnement du clapet, il faut détacher la membrane supérieure
de l'entonnoir supérieur et enlever celui-ci pour avoir accès au
clapet. Dans le cas de 1a figure 15, il faut trouer la
couverture au-dessus de l'entonnoir inférieur. La réalisation
des figures 18 et 19 obvie à ces inconvénients.
Le drain supérieur est en forme d°un entonnoir 200 dont
Ie rebord incliné 202 reçoit la membrane supérieure 36, 38 qui
est prise en sandwich par un collet de serrage 204 fixé à
l'entonnoir 200 par des boulons 206. Le collet 204 retient un
filtre à dëbris 208 et est muni d°un rebord 210 pour la retenue
18
~! ~~~ ~~
du gravier 40. Le drain inférieur est aussi en forme d'un
entonnoir 212, dont le rebord incliné 214 prend en sando~ich la
membrane inférieure 26 au moyen d'un collet de serrage de forme
annulaire et fixé à l'entonnoir 212 par des boulons 218. Un
disque 220 est fixé au fond de l'entonnoir supérieur 200 par des
boulons 222. Ce disque ferme l'entonnoir mais est muni de trois
ouvertures, chacune formant 1°ouverture supérieure d'une cheminée
224 de profil trapêzoidal qui dépend du disque 220 et dont le
bout inférieur communique avec l'entonnoir inférieur 212 et y est
fixé par des boulons 226. Les trois cheminées 224 qui
établissent un passage de 1°entonnoir 200 à l'entonnoir 212 sont
également espacées entre elles autour de l'axe vertical des deux
entonnoirs et sont radialement espacées de cet axe.
Trois plaques 228, en forme de secteur, sont fixées aux
bouts infêrieurs des cheminées 224, se prolongent entre ces
cheminées et s'appuient sur le dessus de l'entonnoir inférieur
212 avec joint d'étanchéité 230 qui fait le pourtour de
1°ensemble des cheminées 224 et plaques 228. L'ensemble des
trois cheminées 224, du disque suspérieur 220 et des plaques
secteurs 228 forment un tronçon intermédiaire logé entre les deux
entonnoirs qui définit entre l'extérieur des trois cheminées, le
disque supérieur et les plaques secteurs, un espace 232 qui
communique avec l'espace intermembrane 233 où sont situés les
panneaux isolants 22. Un clapet flattant 234 est montê dans une
cage 236. Celle-ci est située sous les plaques secteurs 228 et
son bout supérieur est vissé dans un trou central fileté 238
19
~'~'~~a. n~;~
formé par les plaques 228 et ie bas des cheminées 224.
Un siège de clapet 240 en un matêriau flexible est logé
dans le haut de la cage 236 et retient le clapet 234 dans sa
cage. Le siège 240 est amovible pour pouvoir sortir le clapet de
sa cage.
Les deux entonnoirs 200 et 2l2 sont fixés à la dalle 21
par des tiges filetées 242, 244 et un anneau de retenue 246
disposé sous la dalle 21.
Les tiges 242 qui servent à fixer l'entonnoir supérieur
200 sont entourées de tubes espaceurs 240 qui maintiennent
l'entonnoir 200 au niveau désiré. Le bas de l'entonnoir 212 est
en communication avec un tuyau d'évacuation non montré).
L'eau accumulée dans 1°espace intermembrane 233 se
dévarse dans l'entonnoir 212 par l'espace 232, le siège 240 et la
Z5 cage 236.
L'eau sur la toiture se déverse dans 1°entonnoir 200,
les cheminées 224 et l'entonnoir 212. Si l'eau refoule dans le
tube d'évacuation et l'entonnoir 212, le clapet 234, en flottant
s'appuie sur le siège 240 et empêche l'eau de se déverser dans
l'espace intermembrane 233. Si le clapet, son siège et\ou sa '
ange doivent être nettoyés, réparés ou remplacés, l'on enlève le
filtre 208, l'on dévisse les boulons 222, 226 et l'on retire
l'ensemble 220, 224, 228, 234, 236, 240. Donc, 1"opération peut
s'effectuer sans avoir à détacher les membranes des entonnoirs.
Le modèle de drain à double niveau selon les figures 20
et 21 permet êgalement de pouvoir avoir accès au clapet et à sa
~d~ ~.~~1.~~
cage sans avoir à détacher les membranes des entonnoirs. Dans ce
modèle, qui est semblable à celui de la figure 14, au lieu
d'avoir un clapet annulaire, l'on a un clapet sphérique, indiqué
en 134A, qui est logé dans une cage 135 qui est vissée dans le
fond d'une partie tronconique surbaissée 134B dans le collet
116" . L'eau dans l'espace intermembrane se déverse dans la
partie tronconique 134B et dans le drain inférieur à travers la
cage 135, nomme dans les systèmes prëcédents. Pour avoir accès
au clapet 134A et à sa cage 135, l'on enlève le filtre 108 et
l'on peut passer la main à travers le tronçon inférieur 122' de
l'entonnoir supérieur 100', pour ainsi avoir accès à la cage 135
qui peut être dévissée et retirée avec le clapet.
Le fonctionnement du système de toiture peut donc
maintenant être bien compris. Lorsgue la membrane d'étanchéité
36, 38 est fissurée, l'eau s'infiltre entre la membrane et les
planches de support 34, ladite membrane n°étant pas totalement
adhérée aux planches de support, laissant ainsi le libre passage
pour l'eau infiltrée. L'eau infiltrée passe au-travers les
espaces prévus entre les planches de supports et tombe sur les
panneaux isolants à drainage autonome, 22. L'eau s'écoule dans le
réseau de rigoles supérieures 48, ledit réseau de rigoles étant
en pente sur quatre versants vers le centre (figure 6) ou vers
l'extérieur (figure 9) ou sur trois versants vers l'extérieur
(figure 7) ou sur deux versants vers 1°extérieur (figure 8).
L'eau s'écoule par gravité soit par le trou 72 ou à travers les
joints entre les panneaux selon 1°une ou l'autre des manières
21
Jt~~.~~.4.3
décrites aux figures 10 et 11. L'eau s'écoule ensuite sur le
pare-vapeur 26 au travers le réseau de rigoles inférieures 54
formées entre les pattes d'appui inférieures 56 et est drainée
hors de la toiture par le drain inférieur.
A noter que le panneau isolant doit normalement étre
fixé au platelage 24 du toit au moyen d'attaches mécaniques, non
représentées. Par contre, on peut aussi le fixer au moyen de
bandes adhésives sur le pare-vapeur 26, ou avec un ballast ou
avec de l'asphalte chaude. Dans ce dernier cas, il peut s'avérer
nécessaire de prévoir un enduit 98 (figure 12) de protection
thermique sur les deux faces du panneau 22, ou tout au moins sur
sa face inférieure, pour éviter un possible affaissement du
panneau isolant dans le cas où le matériau qui le compose ne soit
pas suffisamment résistant à la chaleur. Par exemple, alors que
l'on sait qu'un isolant comme le polystyrène fond vers 65°C,
l'asphalte chaude (liquide) peut avoir une température de l'ordre
de 200°C.
Lorsque de 1 'asphalte ou de l'adhésif est employé pour
fixer la membrane d'étanchéité aux panneaux isolants ou aux
panneaux de support de cette membrane, il peut arriver que cette
matière, qui est visqueuse, puisse s'infiltrer dans et boucher
les passages pour l'eau dans les joints des panneaux. Ceci est
obvié par les panneaux isolants modifiés, comme montré dans les
figures 22 à 25. Chaque panneau isolant 250 forme un joint à
double feuillure avec un panneau voisin; chaque panneau a une
entaille supérieure 252 formée par la face verticale 254 et le
22
dessous horizontal 256. Une deuxième entaille supérieure 257, en
retrait de la premiére entaille 252, est dêfinie par une face
verticale 258 et un dessous horizontal 260. Comme montré à la
figure 25, les deux entailles ainsi définies se retrouvent le
long de deux côtés à angle droit contigus du panneau isolant 250,
tandis que les deux autres côtés du panneau sont munis de double
entailles inférieures 257 inversées pour épouser les entailles
supérieures 252 d'un panneau voisin. Les panneaux peuvent étre
mis en quinconce, comme montré dans la figure 25. Selon une
première réalisation, le dessous horizontal 256 de l'entaille
supérieure est muni d'une sërie de rainures 262 qui débouchent à
la face verticale 254 et se prolongent jusqu'à la face verticale
258, Les faces 258 et 260 sont munies de rainures
intercommunicantes 264 et 266. Cette derniêre communique avec
une rainure 268 pratiquée dans la face verticale 270 du panneau.
I1 est tout d'abord à remarquer que la série de rainures 262 ne
sont pas réparties sur tout le long de 1°entaille supérieure 252,
mais se terminent à une certaine distance de la rainure 264. En
d'autres mots, cette dernière est latéralement déportée par
rapport à la rainure la plus voisine 262. De plus, l'entaille
inversée 270 du panneau adjacent est munie d°un retrait 272 sur
tout le côtê du panneau. Ce retrait 272 laisse à découvert la
partie intérieure des rainures 262 ainsi que la partie supérieure
de la rainure verticale 264. A noter que les faces verticales
258 et 270 viennent buter contre les faces verticales des
entailles inversées Correspondantes du panneau adjacent, tandis
23 ,
~'i ï ~ ~~. ~~
que l'entaille supérieure 252 demeure espacée du panneau voisin,
de façon à laisser un passage 274, comme montré à la figure 22,
sur tout le oôté du panneau.
En supposant que la membrane supérieure 276 soit collée
à la face supérieure du panneau au moyen d'adhésif ou d'une
couche d'asphalte, l'adhésif ou l'asphalte fraîchement posé et
encore à l'état visqueux, même si elle pénètre le passage 74 à un
endroit, elle ne pourra pas boucher ce passage sur tous les côtës
du panneau, ne pourra boucher tout au plus que certaine des
rainures 262, et les rainures 262 qui ne seront pas obstruées
permettront le passage de l'eau infiltrée sous la membrane 276
dans le cas d'une rupture de celle-ci. La matière visqueuse ne
pourra pas circuler horizontalement pour rejoindre le canal 264
et, donc, celui-ci ne sera en aucun temps obstrué. L'eau qui
parviendra des rainures 262 aura libre accès au canal 264 grâce
au retrait 272. Donc, il restera toujours une communication
entre le premier moyen de circulation d'eau 278 situé entre la
membrane d'étanchéité 276 et les panneaux de support 34, et le
réseau de rigoles inférieur 280.
Le même principe se retrouve dans la figure 24 où
l'équivalent des rainures 264, 266 et 268 est dans un coin du
panneau, comme montrê en 264A, 266A et 268A. Dans ce cas, la
série de rainures 262A, pratiquêes dans le dessous de la première
feuillure, est déportée latéralement à partir du coin du panneau.
Ainsi, toute matière visqueuse ne pourra pas atteindre la rigole
264A. De préférence, les panneaux isolants 250 sont disposés en
24
~~1~.~~ ~a~
quinconce, comme montré à la figure 25.
La figure 26 montre une autre réalisation du panneau
isolant, indiqué en 282, et muni de réseaux de rigoles supérieur
284 et inférieur 286. Ce panneau 282 est destiné à être collé à
la membrane pare-vapeur inférieure 26 au moyen d°adhésif 290. Le
panneau 282 est caractérisé par le fait qu'il est muni à sa
surface supérieure de plaques rigides 292, faites de plastique
et qui sont retenues au ganneau au moment du moulage, au moyen de
nervures internes 292', intégrales aux plaques 292. Ces plaques
292 servent à coller directement la membrane supérieure 36, 38 au
moyen d'adhésif ou bandelettes d'asphalte 294 sans que cet
adhésif ou cet asphalte affecte le matériau constituant le
panneau isolant 282, ce dernier étant normalement constitué de
polystyrène expansé.
Les plaques 292 servent également comme moyen de
fixation lorsque les panneaux de support 34 sont fixés aux
panneaux isolants au moyen de vis, telles que les vis 296
illustrées à la figure 27. Donc, les plaques 292 servent d'un
bon moyen d'ancrage pour les vis et il n'est pas nécessaire que
celles-ci viennent se fixer directement au platelage 24. Donc,
l'on évite un pont thermique.
La figure 27 montre une modification dans laquelle le
panneau isolant 282A est muni dans sa masse de bandes rigides
292A, en métal ou en plastique rigide, qui servent de moyens de
fixation pour les vis 296 fixant les plaques de support 34 au
panneau. Là encore, il n'y a pas de pont thermique entre les vis
4.1
296 et le platelage 24.
Les plaques 292A, enfouies dans le plastique, ne
peuvent produire de condensation.
Les figures 28 et 29 montrent des panneaux isolants
282b, faàts en mousse plastique, telle que le polystyrène ou le
polyuréthane et munis d'un autre moyen de fixation pour les vis
296. Ce moyen de fixation consiste en des grilles 292b, faites
de plastique rigide, tel que le polystyrène. Le panneau 282b,
qui est par exemple de forme carrée, comme illustré à la figure
29, est muni de quatre grilles 292b~ chaque grille est composée
de quatre côtés et deux diagonales qui se croisent; chacun des
côtés et des diagonales 292c a un profil en T et forme des
retlflements espacés comme illustré à la figure 28, chaque
renflement étant un disque transversal 292d, muni d'un rebord
circulaire 292e. Un piton 2928 fait saillie du disque 292d et a
un trou de vis 292f. La grille est enfouie dans la masse de
mousse de plastique au moment du moulage des panneaux 282b. La
grille est suspendue par des tiges dans le moule qui entrent dans
les trous 292f, Chaque trou 292f sert à recevoir une vis 296 et
celle-ci va engager le piton 2928 sur presque toute la longueur
de sa partie vissée, donc va servir d'un très bon moyen de
retenue de la planche de support 34. Là encore, il n'y a pas de
pont thermique. A noter que, de préférence, le piton 2928 se
termine au niveau de la surface supérieure du panneau isolant
282b, de sorte que les trous de vis 292f sont facilement
décelables.
26
~~i1 ~. ~3~,~;:~
Les planches de support â4 peuvent être fixées en usine
aux grilles 292b. De cette façon, les vis 296 peuvent être
localisées d'une façon précise pour qu'elles soient vis-à-vis les
trous de vis 292f. De cette manière, 1°on peut produire en usine
l'élément composite comportant un panneau isolant et une planche
de support ou revêtement, toutes les deux de même dimension, donc
avec des pourtours qui coincident. L'unité ainsi obtenue, par
exemple le panneau isolant 250 et le panneau de support 34 montré
à la figure 22, peut s'installer d'une façon très rapide sur le
toit d'un édifice. Dans ce cas, comme montré à la figure 22,
l'espace qui existe entre les planches de support 34 et qui est
indiqué en 34a se trouva vis-à-vis de l'espace entre les panneaux
isolants 250 et, donc, la possibilité qu°un adhésif ou de
l'asphalte puisse s'écouler et boucher le troisième moyen de
circulation d'eau, se trouve augmentée et c°est pourquoi le
panneau à double feuillure montrée dans la figure 22 est préférée
pour obvier à l'obstruction du troisième moyen de circulation
d'eau.
I1 est à noter que la structure composite décrite
précédemment, et décrite selon les réalisations des figures 26,
27 et 28, peut être utilisée aussi pour la construction de murs.
Pour un mur intêrieur, les panneaux de support 34 peuvent être
remplacés par des panneaux de recouvrement intérieurs, tels que
des panneaux de gypse. Pour un mur extérieur, l'on pourrait
prévoir une grille pour remplacer les planches 34, cette grille
servant d'espaceur pour produire un espace d'air et de support
pour .recouvrement extêrieur de la maison, tel que dêclins, etc.
27
r
~~~.~~ ~35
De préfêrence, le système de drainage à double niveau
devra être muni d'une alarme indiquant la présence de l'eau dans
l'espace intermembrane étant donné que cette présence est
invisible. Le propriétaire pourra ainsi être avisé d'avoir à
réparer sa toiture. Une telle alarme comporte de préférence deux
électrodes 148 (figure 13), formêes de fils dénudês disposés en
anneaux concentriques sur le collet de serrage lié et fixés à
celui-ci. L'un des fils doit être électriquement isolé. La
conductivité de l'eau sera suffisante pour le passage d'un
courant électrique entre les électrodes 148. Des moyens connus
détecteront ce courant.
La figure 30 montre un autre systéme d'alarme indiquant
la présence d'eau dans l'espace intermembrane. Dans cette
figure, le platelage 300 est montré comme étant une dalle en
béton munie d'un trou 302 dans lequel est supporté, au moyen d'un
anneau métallique 304, le drain inférieur 306, ce drain êtant à
un endroit séparé du drain supêrieur. Le drain 306 est muni d°un
collet de serrage 308, qui forme un grille pour le passage de
l'eau et qui est vissé au drain 306 au moyen de boulons 310 pour
retenir en sandwich entre le drain et le collet la membrane
inférieure pare-vapeur 310 à son pourtour de son ouverture en
communication avec le drain. Le panneau isolant 314 est supporté
sur la membrane pare-vapeur 310. Le panneau 314 est muni d'un
réseau de rigoles 316 à sa face inférieure, tandis que sa face
supërieure supporte ies panneaux de support 34 et la membrane
imperméable 36,38. Le drain inférieur est fixé en place par les
28
~~:' ~.~3~~~
boulons 318 et l'anneau de retenue 320 qui s'appuie sous la dalle
300. L'eau qui pourrait s'infiltrer dans l'espace intermembrane
se dêverse automatiquement dans le drain 306. Celui-ci n'est pas
muni de clapet mais est en communication permanente avec un tuyau
322 muni d'un coude pour avoir une partie horizontale comportant
une valve manuelle 324, ayant un embout fileté 326 et pouvant
être fermée par un bras levier 328. A l'amont de la valve 324,
est situé un support 330 supportant un bol en matière
transparente 332 dans lequel se trouve un flotteur 334. Le vase
transparent 332 fait saillie dessous 1e plafond 336 de la pièce
immêdiatement sous le toit de 1°édifice. Si de l'eau pénètre
dans l'espace intermembrane dû à la rupture de la membre
supérieure 36, 38, l'eau va s'écouler le long du pare-vapeur pour
rentrer dans le drain inférieur 306, et se déverser dans le vase
332. Le flotteur 334 va flotter, ee qui va être une indication
visuelle comme quoi il y a de l'eau dans l'espace intermembrane.
Cette eau peut être retirée en reliant un boyau 338 à l'embout
326 et en ouvrant la valve 324 au moyen du levier 328.
Normalement le plafond 336 est un plafond suspendu constitué de
tuiles qui peuvent être enlevées très facilement. Si désiré, un
système électrique peut détecter la présence d'eau dans le vase
332 et émettre uns alarme. De préfêrence, le fond du vase 332
est muni d'une valve 333 que l'on ouvre pour vider le vase sans
avoir à enlever les tuiles du plafond 336.
29
