MASURE, David (253 avenue Division Leclerc, Chatenay Malabry, F-92290, FR)
DUFOSSE, Christophe (1 rue du Plaisir, Nettancourt, Nettancourt, F-55800, FR)
CHEVALLIER, Didier (47 rue de Fourneau, Morley, Morley, F-55290, FR)
CHABAS, Eric (25 rue Massenet, Villeparisis, Villeparisis, F-77270, FR)
MASURE, David (253 avenue Division Leclerc, Chatenay Malabry, F-92290, FR)
DUFOSSE, Christophe (1 rue du Plaisir, Nettancourt, Nettancourt, F-55800, FR)
CHEVALLIER, Didier (47 rue de Fourneau, Morley, Morley, F-55290, FR)
| REVENDICATIONS 1. Pièce de fixation d'un module (30) sur une tôle nervurée (20), faite d'une alternance de nervures et de plages et comportant des bords latéraux pouvant s'emboiter, comportant : - au moins des première (6) et deuxième (11) zones de fixations de ladite pièce (1) sur ladite tôle (20), - un surplomb (2) comprenant au moins une zone de fixation du module (4) située dans un plan en retrait par rapport aux bords latéraux de la tôle (20), ledit surplomb permettant l'assemblage de deux tôles adjacentes par recouvrement de leurs bords latéraux. 2. Pièce de fixation selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle est destinée à un seul module (30). 3. Pièce de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 comportant une zone de support de cellules photovoltaïques (8) lorsque le module (30) est un module photovoltaïque fait d'un cadre (33) portant des cellules photovoltaïques (34), cette zone de support (8) étant située entre les première (6) et deuxième (11) zones de fixations de la tôle. 4. Pièce de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 pour laquelle ladite première zone de fixation (6) est une partie oblique permettant la fixation de ladite pièce (1) sur le flanc (26) d'une nervure de ladite tôle (20). 5. Pièce de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 pour laquelle ledit surplomb (2) comprend en outre une zone de support du module (3). 6. Assemblage d'au moins un module avec une tôle nervurée faite d'une alternance de nervures et de plages et comportant des bords latéraux pouvant s'emboiter, ledit assemblage comportant au moins deux pièces de fixation (1) qui solidarisent le module (30) à la tôle (20), lesdites pièces (1) étant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7. Assemblage selon la revendication 6 pour lequel ladite tôle (20) comporte des bords latéraux (23,24) constitués de nervures ou de nervures tronquées (21 a, 21b) autorisant un recouvrement étanche entre les bords latéraux (23,24) de deux tôles adjacentes (20), et pour lequel ledit surplomb (2) est situé au-dessus du niveau du sommet des nervures ou nervures tronquées (21a,21b) des tôles (20) qui participent au recouvrement afin d'autoriser ledit recouvrement étanche lorsque l'une au moins desdites tôles est solidarisée à un module (30). 8. Assemblage selon la revendication 7 pour lequel lesdites pièces de fixation (1) s'étendent depuis le nervure tronquée (21a,21b) de l'un ou de l'autre des bords latéraux (23,24) de la tôle (20) jusqu'à une nervure adjacente (21) de la même tôle (20). 9. Couverture de bâtiment comprenant une pluralité d'assemblages, lesdits assemblages étant selon l'une quelconque des revendications 6 à 8. 10. Procédé de fabrication d'une couverture de bâtiment selon la revendication 9 dans lequel : - On alimente un premier assemblage muni d'au moins un module, d'une tôle nervurée faite d'une alternance de nervures et de plages et comportant des bords latéraux pouvant s'emboiter et d'au moins deux pièces de fixation (1) qui solidarisent ledit module (30) à ladite tôle (20), - On solidarise cet assemblage sur la structure du bâtiment à couvrir, - On emboîte un second assemblage dans le premier par recouvrement de leurs bords latéraux et plus précisément par appui de contact de la nervure tronquée (21a) de la tôle nervurée du second assemblage sur la nervure tronquée (21b) de la tôle nervurée du premier assemblage, les deux modules adjacents étant alors en appui de contact, - On solidarise les deux nervures tronquées (21a,21b). |
L'invention concerne principalement une pièce de fixation destinée à assembler un module sur une tôle nervurée.
L'invention porte également sur l'assemblage du module sur la tôle nervurée, sur son utilisation pour fabriquer une couverture de bâtiment et sur le procédé de fabrication associé. Le module peut être un module photovoltaïque sans toutefois y être limité.
Les modules photovoltaïques présentent généralement la forme d'un cadre portant des cellules photovoltaïques. Ces modules sont rapportés sur la couverture des bâtiments et solidarisés à cette couverture par des moyens de fixation appropriés.
Il est connu de réaliser les couvertures de toit avec des tôles nervurées, par exemple en acier galvanisé prélaqué, dont les bords se chevauchent pour assurer l'étanchéité du système.
Il est, par ailleurs, connu notamment de DE202007005995, EP1267418, WO2007/093421 et DE202008007662 des pièces de fixation destinées à assembler un module sur une tôle nervurée. Ces pièces nécessitent cependant la pose de la toiture dans un premier temps et l'assemblage des modules sur la toiture dans un second temps.
L'assemblage de modules photovoltaïques sur une toiture en tôle nervurée préalablement posée implique l'intervention de deux corps de métier ce qui engendre des problèmes de coordination sur le chantier ainsi que des temps de réalisation de la couverture et des coûts associés trop élevés.
Par ailleurs, la réalisation d'un tel assemblage doit permettre de continuer à assurer l'étanchéité de la couverture du bâtiment, ce que ne favorisent pas les conditions d'assemblage sur chantier.
Naturellement, la solidité de l'assemblage et sa résistance aux sollicitations mécaniques engendrées par exemple par le vent et le poids de la neige doivent être assurées.
COPIE DE €OMFÎRMÀTJTO A cet effet, l'invention se propose de pallier aux problèmes précités en proposant une pièce de fixation d'un module sur une tôle nervurée, faite d'une alternance de nervures et de plages et comportant des bords latéraux pouvant s'emboiter, comportant : - au moins des première et deuxième zones de fixations de ladite pièce sur ladite tôle,
- un surplomb comprenant au moins une zone de fixation du module située dans un plan en retrait par rapport aux bords latéraux de la tôle, ledit surplomb permettant l'assemblage de deux tôles adjacentes par recouvrement de leurs bords latéraux.
La pièce de fixation de l'invention peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes prises isolément ou en combinaison :
- elle est destinée à un seul module,
- elle comporte une zone de support de cellules photovoltaïques lorsque le module est un module photovoltaïque fait d'un cadre portant des cellules photovoltaïques, cette zone de support étant située entre les première et deuxième zones de fixations de la tôle,
- ladite première zone de fixation est une partie oblique permettant la fixation de ladite pièce sur le flanc d'une nervure de ladite tôle, - ledit surplomb comprend en outre une zone de support du module.
L'invention concerne également l'assemblage d'au moins un module avec une tôle nervurée faite d'une alternance de nervures et de plages et comportant des bords latéraux pouvant s'emboiter, ledit assemblage comportant au moins deux pièces de fixation qui solidarisent le module à la tôle, lesdites pièces étant selon l'invention.
L'assemblage de l'invention peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes prises isolément ou en combinaison :
- ladite tôle comporte des bords latéraux constitués de nervures ou de nervures tronquées autorisant un recouvrement étanche entre les bords latéraux de deux tôles adjacentes et ledit surplomb est situé au- dessus du niveau du sommet des nervures ou nervures tronquées des tôles qui participent au recouvrement afin d'autoriser ledit recouvrement étanche lorsque l'une au moins desdites tôles est solidarisée à un module, - lesdites pièces de fixation s'étendent depuis le nervure tronquée de l'un ou de l'autre des bords latéraux de la tôle jusqu'à une nervure adjacente de la même tôle.
L'invention porte également sur une couverture de bâtiment comprenant une pluralité d'assemblages, lesdits assemblages étant selon l'invention.
Enfin, l'invention porte également sur le procédé de fabrication d'une couverture de bâtiment selon l'invention dans lequel :
- On alimente un premier assemblage muni d'au moins un module, d'une tôle nervurée faite d'une alternance de nervures et de plages et comportant des bords latéraux pouvant s'emboiter et d'au moins deux pièces de fixation qui solidarisent ledit module à ladite tôle,
- On solidarise cet assemblage sur la structure du bâtiment à couvrir,
- On emboîte un second assemblage dans le premier par recouvrement de leurs bords latéraux et plus précisément par appui de contact de la nervure tronquée de la tôle nervurée du second assemblage sur la nervure tronquée de la tôle nervurée du premier assemblage, les deux modules adjacents étant alors en appui de contact,
- On solidarise les deux nervures tronquées.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée en référence aux figures annexées sur lesquelles :
- la figure 1 est une vue de coté de la pièce de fixation de l'invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective de la pièce de fixation de l'invention selon la flèche II de la figure 1.
- la figure 3 représente une tôle nervurée sur laquelle sont solidarisées des pièces de fixation de l'invention,
- la figure 4 représente un assemblage selon l'invention comportant deux modules fixés sur une tôle nervurée,
- la figure 5 est une vue en coupe de l'assemblage de l'invention selon la ligne V-V de la figure 4. On décrit la pièce de fixation de l'invention en référence aux figures 1 et 2.
Cette pièce de fixation 1 est une bande en acier comportant un revêtement métallique ou organique, ou faite de tout autre matériau adapté, de préférence métallique. La pièce de fixation 1 comporte des pliures parallèles lui conférant chacune une fonctionnalité spécifique. Au niveau de l'une des extrémités de la pièce 1 , un surplomb 2, en forme de
L, forme à la fois zone de support du module 3 destinée à recevoir le cadre du module, et zone de fixation de ce module 4 pour solidariser le module à la pièce
1. La zone de support 3 est la partie horizontale du surplomb 2 et la zone de fixation est la partie verticale de ce même surplomb 2.
Après la zone de support 3, une partie verticale 5 s'étend jusqu'à une partie oblique descendante 6 qui forme la première zone de fixation de la pièce 1 sur la tôle nervurée.
Depuis, cette première zone de fixation 6, une partie oblique montante 7 s'étend jusqu'à une partie plane 8 formant zone de support des cellules photovoltaïques 8. Cette zone de support 8 est située au-dessus de la zone de support du module 3 et est sensiblement sous le niveau de l'extrémité libre 9 du surplomb 2 pour des raisons qui seront expliquées plus loin.
Une partie oblique descendante 10 s'étend depuis la zone de support des cellules photovoltaïques 8 jusqu'à une partie plane 11 prolongée par une partie oblique descendante 12. La partie plane 11 forme une deuxième zone de fixation 11 de la pièce de fixation 1 sur la tôle nervurée.
Les première 6 et deuxième 11 zones de fixation de la pièce 1 sur la tôle comportent chacune un joint 13,14 par exemple en néoprène, qui s'étend sur la largeur de la pièce de fixation 1. Les joints 13,14 sont collés sur la face inférieure de la pièce 1 au niveau de la zone considérée. Ces joints 13,14 permettront de préserver l'étanchéité du système comme il sera décrit plus loin.
Les parties obliques 6, 10 et 12 de la pièce de fixation 1 sont sensiblement parallèles entre elles. On se réfère à présent aux figures 3 et 5 pour décrire la fonctionnalité et le positionnement de la pièce de fixation 1 dans l'environnement de l'assemblage du module sur la tôle nervurée.
La tôle nervurée 20 est, comme la pièce de fixation, en acier comportant un revêtement métallique ou organique, ou faite de tout autre matériau adapté, de préférence métallique.
Dans l'ensemble du texte, on entendra par tôle nervurée 20, une tôle comportant une alternance de plages 22 et de nervures de rigidification 21 , dont les nervures 21 peuvent être de forme trapézoïdale, ondulée, sinusoïdale ou encore en oméga. Dans cet exemple, les nervures 21 sont trapézoïdales et les plages 22 comportent elles-mêmes des nervures de faible hauteur formant raidisseurs qui n'entrent pas dans le cadre de l'invention.
Les deux bords latéraux de la tôle 23,24 comportent chacun une nervure tronquée respectivement 21a,21b. Chaque nervure centrale 21 comporte une partie supérieure plane 25 et deux flancs inclinés 26,27 conférant la forme en oméga. Pour chaque nervure tronquée 21a,21b située au niveau d'un bord latéral 23,24, le deuxième flanc incliné 28 est de longueur inférieure au flanc opposé 26,27 de la nervure considérée 21a,21b.
De façon préférentielle, les nervures 21 a, 21b de bords latéraux opposés 23,24 sont symétriquement semblables de sorte que d'une part, la tôle 20 n'est soumise à aucun sens d'installation et que d'autre part, lors de la réalisation d'une couverture de bâtiment, deux tôles adjacentes sont installées par recouvrement de leurs bords latéraux et plus précisément par appui de contact d'une nervure tronquée 21a du premier bord latéral 23 d'une première tôle sur la nervure tronquée 21b du deuxième bord latéral 24 de la tôle adjacente. De cette façon, l'étanchéité entre deux tôles adjacentes est mieux assurée.
Comme représenté sur les figures 3 et 5, une tôle comporte plusieurs pièces de fixation par exemple quatre par modules (figures 3 et 4). Chaque pièce de fixation 1 s'étend perpendiculairement aux nervures 21 depuis la nervure tronquée 21a,21b du bord latéral correspondant 23, 24 jusqu'à une nervure 21 adjacente.
Le surplomb 2 formant zone de fixation 4 et de support 3 du module 30 surplombe la nervure tronquée 21b depuis laquelle s'étend la pièce de fixation 1 , en laissant un espace entre la zone plane de support 3 et le sommet de la nervure tronquée 21b. Cet espace autorise l'assemblage de deux tôles adjacentes comme décrit précédemment par superposition des nervures tronquées 21a,21b des bords latéraux respectifs 23,24 de ces deux tôles.
La première zone de fixation 6 de la pièce 1 sur la tôle 20 est en appui de contact sur la partie inférieure du flanc 26 de la nervure tronquée 21b et fixée à ce flanc 26 par exemple par une vis traversante 31. L'étanchéité est assurée par la présence du joint 13 précédemment décrit.
La position de cette zone de fixation 6 est très avantageuse puisqu'elle ne contraint pas l'écoulement de l'eau provenant des intempéries et s'écoulant le long de la tôle 1 au niveau des plages 22 en évitant ainsi toute rétention d'eau. L'eau n'étant pas au contact de la vis de façon statique, il n'y a pas de risques d'infiltration.
La deuxième zone de fixation 11 est en appui de contact sur la partie supérieure plane 25 de la nervure 21 et fixée à cette partie plane 25 par exemple par une vis traversante 32. L'étanchéité est assurée par la présence du joint 14 précédemment décrit. La partie oblique 12 en aval de la partie plane 25 épouse le flanc descendant 26 de la nervure 21.
Le module photovoltaïque 30 comporte un cadre 33 qui porte des cellules photovoltaïques 34 de plus faible épaisseur que le cadre 33. Comme visible sur la figure 5, le module 30 est en appui, par son cadre 33, sur la pièce de fixation 1 au niveau de la zone de support 3. Et le cadre 33 est fixé à la pièce de fixation 1 au niveau de sa zone de fixation 4 par exemple au moyen d'une vis traversante 35a. La vis 35b située d'un coté du module est positionnée au-dessus du niveau de la vis 35a située de l'autre coté du module de sorte que lors de la réalisation de la couverture du bâtiment, les cadres 33 des modules 30 de deux assemblages adjacents 40 puissent être en appui de contact. Alternativement, la vis 35b est positionnée en avant ou en arrière du plan de coupe de la figure 5. Cet appui de contact est également rendu possible par la position de ces cadres 33 relativement aux nervures tronquées 21 a, 21b. Comme visible sur la figure 5, les cellules photovoltaïques 34 sont en appui de contact sur la zone de support 8. Cette zone de support 8 vient renforcer la résistance mécanique de l'assemblage, permettant ainsi de marcher sur les cellules photovoltaïques lors de l'assemblage de la toiture ou la maintenance de celles-ci. Sur la figure 5, un connecteur électrique 41 est raccordé aux cellules photovoltaïques 34. Les connecteurs électriques sont des éléments connus en eux-mêmes qui sont généralement pré-assemblés par collage et connectés électriquement avec les cellules photovoltaïques 34 lors de la fabrication des cellules. Comme visible sur cette figure, le connecteur 41 est muni de deux bornes de raccordement 36,37 qui permettent de relier en série comme en parallèle les cellules photovoltaïques de deux modules adjacents par l'intermédiaire de câbles 38, 39. Pour réaliser un assemblage 40 tel que celui représenté sur la figure 4 comportant deux modules 40 fixés sur une tôle 20, il suffit de positionner les pièces de fixation sur la tôle 20, de les fixer sur cette tôle, par exemple par vissage, au niveau de leurs zones de fixation respectives 6,11 (figure 3) puis de positionner le cadre du module 33 sur la zone de support 3 de la pièce de fixation 1 , et enfin de solidariser le module 30 à la pièce de fixation 1 par vissage au niveau des zones de fixation 4 prévus à cet effet. La pièce de fixation 1 aura été préalablement configurée pour que les cellules photovoltaïques soient en appui sur la zone d'appui 8. Quatre pièces de fixation par module sont suffisantes pour assurer la solidité du système. Il est entendu qu'il peut être utilisé un nombre de pièces de fixation supérieur à quatre.
La réalisation d'un tel assemblage en atelier favorise le contrôle de l'étanchéité de l'assemblage au niveau des première 6 et deuxième 11 zones de fixation.
Cet assemblage 40 est ensuite transporté sur chantier où il est solidarisé à la structure du bâtiment.
Son transport est facile du fait de la configuration de l'assemblage 40 puisque la largeur d'un empilement d'assemblage correspondra à la largeur de la tôle nervurée 20.
Enfin, l'installation sur chantier est également simple puisque réalisée par recouvrement des bords latéraux des tôles adjacentes et solidarisation de ces bords, comme c'est actuellement le cas lors de la réalisation d'une couverture sèche faite uniquement de tôles nervurées. L'étanchéité entre deux tôles adjacentes est donc assurée.
La présence des première 6 et deuxième 11 zones de fixations uniquement dans des zones de la tôle éloignées du cadre 33 du module permet de mettre deux modules adjacents en appui de contact lors du recouvrement des bords latéraux ou d'extrémités de deux tôles adjacentes. Cet appui de contact entre les modules permet d'accroître le rendement énergétique de l'installation.
Par ailleurs, la pièce de fixation, telle que décrite ci-dessus, offre à l'installation les avantages suivants :
- les cadres 33 des modules 30 de deux assemblages adjacents 40 étant en appui de contact et les vis traversantes 35a, 35b étant situées sur le coté du module, le démontage délictueux d'un module est rendu particulièrement difficile. Cela contribue à la pérennité de l'installation. - Les perçages réalisés dans la tôle nervurée 20 pour assurer la fixation de la pièce de fixation 1 sont faits dans des zones non soumises à la circulation d'eau le long de la tôle en cas d'intempéries. Par ailleurs, l'étanchéité au niveau de ces orifices est préservée par la présence des joints d'étanchéité.
Bien entendu, la pièce de fixation de l'invention ainsi que l'assemblage peuvent être réalisés pour des modules autres que photovoltaïques, tels que, par exemple, des modules solaires thermiques, des panneaux sandwich, des parements de façade de type cassette.
Bien entendu, la pièce de fixation de l'invention ainsi que l'assemblage peuvent être réalisés pour des tôles nervurées de configuration différente de celle présentée dans l'exemple précédent. La pièce de fixation sera adaptée à la géométrie des nervures et des plages. En particulier, les parties 6, 11 et 12 de cette pièce de fixation épouseront les nervures. On peut également envisager de remplacer la tôle nervurée par un panneau sandwich.
Il peut également être prévu que la tôle nervurée constitue déjà la couverture du bâtiment et que les pièces de fixation et les modules soient fixés sur cette couverture déjà existante.