L'invention a pour objet un système de liaison permettant de solidariser à l'élément porteur d'une toiture avec revêtement d'étanchéité une structure extérieure de surtoiture à l'aide d'un profilé quasi linéaire accroché à la surface d'une membrane d'étanchéité monocouche au droit des fixations mécaniques de ladite membrane, ceci se faisant par système textile auto-agrippant sans percement, ce qui a pour effet de reporter à l'élément porteur les efforts de soulèvement au vent et les charges descendantes sans sollicitation de la membrane en flexion, de manière simple et fiable.

L'invention concerne également les modalités de mise en oeuvre de tels éléments.

Dans de très nombreux cas de toitures, il est nécessaire de fixer au-dessus du plan de la toiture (à une distance de quelques cm à quelques dizaines de cm) des éléments constructifs ou décoratifs ou autres. Les charges ainsi rapportées sont solidarisées avec l'élément porteur (bac acier, dalle béton, panneaux de bois) au travers de l'étanchéité par des potelets, des émergences, des piètements de diverses natures. L'expression "au travers de l'étanchéité" fait apparaître le risque que l'étanchéité soit perforée, la rendant ainsi impropre à son usage premier et primordial. Un second élément doit être pris en considération qui touche très précisément aux charges transmises par les piètements supports. Ainsi, lorsque la surtoiture, en plus de son poids propre (quelques dizaines de kg au m ² ) reçoit des charges de neige importantes (jusqu'à 200 kg par m ² selon la région climatique), des masses importantes sont appelées à redescendre sur l'élément porteur, non plus de manière uniformément répartie comme il eut été le cas en l'absence de surtoiture, mais via exclusivement les points singuliers de supportage de la surtoiture. Les charges deviennent alors ponctuellement très importantes et peuvent entraîner des défaillances locales de l'élément porteur, acier ou bois.

L'objet de cette invention est donc de circonvenir aux risques de perte d'étanchéité et aux risques de surcharges locales, tout en assurant une mise en œuvre extrêmement rapide et simple car traditionnelle. Pour circonvenir au risque de perte d'étanchéité, un certain nombre de dispositifs sont connus que, pour la clarté de l'exposé, nous rangerons en deux catégories:

1 . Les piètements peuvent être implantés sur l'élément porteur avant que le système isolation/étanchéité ne soit mis en place. Il convient alors que les travaux d'étanchéité se fassent en contournant les potelets, piètements, massifs puis en exécutant des relevés d'étanchéité qui raccordent l'étanchéité de la partie courante aux embases des potelets / piètements et en rapportant des systèmes de protection en tête de ces relevés.

Cette technique est bien maîtrisée mais présente un certain nombre d'inconvénients :

a. Il faut avoir une connaissance précise des structures à rapporter au-dessus du plan de la toiture étanche dès la phase de conception des ouvrages, de manière à pouvoir préparer un calepinage préalable des piètements.

b. L'exécution des relevés d'étanchéité est une tâche laborieuse et pourtant essentielle au bon fonctionnement du système dans son ensemble car il est notoire que les défaillances d'étanchéité proviennent dans leur très grande majorité de ces ouvrages de détail.

c. La protection en tête des relevés est d'autant plus laborieuse que le piétement est de petite taille.

La multiplication des embases / piètements devient alors une source essentielle de défaillances du fonctionnement du système.

2. Les piètements peuvent s'implanter en même temps que la couche d'étanchéité (c'est-à-dire au-dessus de la couche de matériau isolant thermiquement) sous réserve :

a. qu'ils soient positionnés dans le recouvrement de la couche d'étanchéité. Cette restriction stricte entraîne qu'il peut être difficile d'obtenir un alignement parfait des potelets /piètements, car il est notoirement connu que les feuilles souples d'étanchéité présentent au déroulage des défauts de rectitude (dit aussi effet banane) selon lesquels, sur des grandes distances, il est extrêmement difficile de tenir l'alignement.

b. que leur embase ait une forme particulière qui fasse que les fixations solidarisant l'embase à l'élément porteur, soient suffisamment protégées par le recouvrement de l'étanchéité. Un dispositif de ce type est décrit dans le brevet FR 2 713 687 B1 du 15 décembre 1993. c. que des travaux de découpe de la feuille d'étanchéité soient réalisés au droit des embases pour permettre que celles-ci soient insérées dans le recouvrement sans surplus de matière. Sachant que ces découpes sont laissées aux bons soins de l'ouvrier, il arrive qu'elles ne soient pas réalisées strictement selon les modalités préconisées, le risque devenant d'autant plus élevé que le nombre de piètements à mettre en place est élevé.

L'objectif de la présente invention est de résoudre les problèmes liés à la réalisation de l'étanchéité tout en permettant que les efforts soient répartis de manière optimale sur l'élément porteur, indépendamment de la configuration de la charpente. Notamment, l'assemblage des profilés sans percement ni opération de soudure garantit une étanchéité de l'ouvrage optimale car totalement équivalente à un ouvrage traditionnel. Selon l'invention, un dispositif de support d'une surtoiture pour travaux neufs ou de réfection, apte à être mis en place sur un élément porteur de toiture, est caractérisé en ce qu'il comprend un élément de liaison constitué par un profilé linéaire comportant une sous-face plane équipée par assemblage pérenne (collage réticulé par exemple) d'un système de « crochets » propre à être posé par simple pression manuelle sur un « velours » disposé par assemblage pérenne également sur le recouvrement d'une membrane d'étanchéité bitumineuse, ce velours étant à l'aplomb des fixations mécaniques de la dite membrane. Les termes velours et crochets sont à comprendre dans un sens très général et désignent tous systèmes d'accrochage auto-agrippants textiles souples, équivalents et toutes leurs extensions, notamment des non-tissés, tissés , crochets, champignons. Le système de crochets a, de préférence, même largeur que la sous-face du profilé, et le velours présente aussi même largeur. Avantageusement une bandelette porte le système de crochets, et le velours constitue aussi une bandelette. Le velours continu est assujetti à la surface de la membrane d'étanchéité bitumineuse, du côté opposé à son galon de soudure, ladite membrane étant fixée mécaniquement dans son galon de soudure latéral par des fixations mécaniques ponctuelles assujetties à l'élément porteur au travers des couches éventuelles d'ancien revêtement d'étanchéité, d'isolation thermique et membranes pare-vapeur, ceci ayant pour effet de superposer l'axe des profilés avec la ligne des fixations mécaniques. Le matériau des profilés présente un faible coefficient de dilatation de l'ordre de 10 ^~5 K ^~1 . Le matériau des profilés est avantageusement choisi dans un groupe de matériaux comprenant : métal, résine acrylonitrile styrène acrylique ASA, polyester armé. Les profilés peuvent avoir été obtenus par extrusion ou pultrusion. La forme de la section des profilés est prévue pour permettre des fixations aisées sans percement.

Généralement, la longueur du profilé linéaire est de l'ordre de 2 mètres. De préférence le profilé linéaire est réalisé en une matière présentant un faible coefficient de dilatation thermique (de l'ordre de 12.10 ^{_ 6} K ^"1 ) pour qu'il présente de faibles mouvements sur le toit. Dans le cas contraire on diminuera l'amplitude des mouvements de dilatation en diminuant la longueur des profilés. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un support de surtoiture mettant en oeuvre un dispositif tel que défini précédemment, selon lequel on réalise une structure de couches sous-jacentes sur l'élément porteur de la toiture en posant successivement plusieurs couches pouvant comprendre un pare-vapeur, un ou plusieurs lits d'isolant thermique selon la performance thermique recherchée, un revêtement d'étanchéité mono-couche bitumineux constitué d'une feuille fixée mécaniquement dans l'élément porteur par fixations mécaniques ponctuelles dans le recouvrement latéral, caractérisé en ce que : - la feuille du revêtement d'étanchéité est équipée d'une bande de velours en surface du recouvrement opposé au galon de soudure,

- un profilé linéaire comportant une sous-face plane équipée par assemblage pérenne d'un système de crochets est appliqué par simple pression manuelle sur la bande de velours, à l'aplomb des fixations mécaniques de ladite membrane. Lorsque la feuille bitumineuse n'est pas pré-équipée en usine de sa bande de velours, on colle cette dernière par toute colle convenant à cet usage, fonction de la nature de la feuille d'étanchéité et de la nature du velours. La feuille bitumineuse peut comporter la dépose en usine de la bande de « velours » sur le bitume chaud, du côté opposé au galon de recouvrement, au moment de la dépose des granulés de protection de la face supérieure de ladite feuille.

L'assemblage final sur le chantier se fait selon les étapes suivantes :

- application classique du revêtement d'étanchéité monocouche fixé mécaniquement dans son joint de recouvrement soudé,

- application des profilés sur le « velours » de la feuille par simple pression manuelle

Le velours étant disposé du côté opposé au galon de soudure, il se retrouvera automatiquement à l'aplomb de la ligne de fixation après soudure du galon.

Les intérêts d'une telle disposition particulière sont que :

- les efforts de soulèvement par le vent sont de nature identique et appliqués en un lieu identique à ceux de la même membrane nue, diminués de la valeur du poids propre de la sous-toiture et de tous ses éléments d'assemblage, profilés compris : la solution est donc très sécurisante vis-à-vis de cette sollicitation et il n'est pas nécessaire de recourir à des fixations différentes des fixations habituelles pour ce type d'assemblage ;

- il n'y a pas de risque de soulèvement puisque l'assemblage est réalisé au droit des fixations mécaniques elles mêmes fixées dans l'élément porteur résistant, ce qui garantit la stabilité de forme de la surtoiture et l'absence d'efforts de flexion : on pourra y disposer des surtoitures en éléments « fragiles », des éléments en verre par exemple ;

- les efforts verticaux descendants dus à la neige sont connus et parfaitement répartis sur la ligne de fixations, ce qui permet un calcul aisé ;

- les profilés ne peuvent pas être posés en d'autres endroits que ceux équipés du « velours » ce qui empêche toute malfaçon ;

- les distances entre lignes de profilés étant usuellement 0,88m, ceci permet de ne pas recourir à un maillage secondaire de profilés pour supporter la surtoiture, donc de diminuer le poids et le coût de l'ouvrage.

Ce système peut recevoir toute surtoiture, par exemple des capteurs solaires thermiques ou photovoltaïques. Les systèmes de fixations mécaniques sont possibles sur tout élément porteur avec fixations mécaniques adaptées, comme cela figure dans les documents de référence habituels (normes DTU, DTA, etc..) mais sont bien entendu particulièrement adaptés aux éléments porteurs métalliques (tôles d'acier nervurées).

Selon l'invention, on peut laisser une distance suffisante entre profilés mis bout à bout pour permettre l'écoulement des eaux de pluie lorsque ceux-ci sont perpendiculaires au sens d'écoulement de l'eau.

Les profilés seront avantageusement choisis en une matière particulièrement résistante à la température, à la corrosion et présentant un faible coefficient de dilatation si possible, comme par exemple du polyester armé de fibres de verre ou une résine acrylonitrile styrène acrylique ASA. Ils sont également caractérisés par une totale insensibilité à la corrosion, une très forte résistivité ohmique et, bien évidemment, une totale résistance à l'eau (ni reprise, ni gonflement). Leurs excellentes performances électriques en font des éléments particulièrement adaptés au supportage de panneaux photovoltaïques, ces éléments n'étant pas les seuls que la structure peut accueillir.

Les profilés sont obtenus selon un procédé d'extrusion ou de pultrusion au moyen de filières. Les matériaux constitutifs des profilés se travaillent avec une extrême facilité, moyennant la mise en oeuvre d'outils portatifs typiquement utilisés pour la menuiserie. Ceci prend tout son sens lorsqu'on rappelle que nous sommes ici dans le cadre de travaux de toiture, sur des bâtiments neufs, avec peu de puissance électrique à disposition.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré avec référence aux dessins annexés mais qui n'a aucun caractère limitatif. Sur ces dessins :

Fig. 1 est une vue en coupe du profilé équipé de son textile crochet selon l'invention.

Fig. 2 est une vue en coupe de la membrane d'étanchéité équipée de son velours.

Fig. 3 est une vue en perspective de l'ensemble d'une toiture selon l'invention. Un dispositif selon l'invention met en oeuvre un ensemble d'éléments linéaires dont la pose intervient à des moments particuliers et différents, lors de la mise en oeuvre de l'étanchéité. Enfin, la matérialité de ces profilés n'est pas à l'origine d'une charge calorifique complémentaire excessive qui viendrait modifier le comportement au feu du système de couverture (mesuré selon les normes dites de résistance au feu venant de l'extérieur, notamment la procédure d'essai européenne prCEN/TS 1 187).

L'invention consiste en un ensemble d'une membrane 4 et d'un profilé 1 spécifiques livrés séparément sur le chantier. Le profilé linéaire 1 comporte une sous-face plane équipée par assemblage pérenne d'un système de crochets 2 propre à être posé par simple pression manuelle sur un velours 3 disposé par assemblage pérenne également sur le recouvrement de la membrane d'étanchéité bitumineuse 4, ce velours étant à l'aplomb des fixations mécaniques de ladite membrane. Le système de crochets 2 présente une même largeur que la sous-face du profilé, et le velours 3 présente la même largeur.

Le velours continu 3 est assujetti à la surface de la membrane d'étanchéité bitumineuse 4, du côté opposé à son galon de soudure 5, ladite membrane étant fixée mécaniquement dans son galon de soudure latéral par des fixations mécaniques ponctuelles 6 assujetties à l'élément porteur au travers des couches éventuelles d'ancien revêtement d'étanchéité, d'isolation thermique et membranes pare-vapeur, ceci ayant pour effet de superposer l'axe des profilés avec la ligne des fixations mécaniques.

En ce qui concerne la mise en oeuvre, il est procédé selon les séquences suivantes.

Sur l'élément porteur de la toiture (bac acier, dalle béton, platelage bois) on pose successivement :

- un pare-vapeur si nécessaire,

- un ou plusieurs lits d'isolant thermique selon la performance thermique recherchée,

- la membrane d'étanchéité monocouche 4, posée librement (ou soudée en plein ou partiellement), fixée mécaniquement en bordure dans le galon de soudure par fixations mécaniques avec plaquettes de répartition 6, joints soudés, de manière à satisfaire à la fois aux besoins de la mécanique (profilé perpendiculaire aux ondes du bac acier si c'est lui l'élément porteur) et / ou aux souhaits esthétiques (sur support béton, c'est la disposition recherchée pour la surtoiture qui sera déterminante), selon la technique classique des revêtements d'étanchéité fixés mécaniquement dans le joint de recouvrement ;

-- puis on aligne les éléments finis des profilés 1 et on les applique par simple pression manuelle sur la bande de « velours » de la membrane d'étanchéité. Les extrémités des profilés 1 sont amenées à environ 10 mm l'une de l'autre, ou plus si on désire ménager un espace d'écoulement de l'eau. La longueur totale de l'alignement correspond à l'une des longueurs du champ sur lequel reposera la surtoiture.

La surtoiture est alors fixée mécaniquement aux profilés par des moyens usuels de fixations (vis, rivets etc ..), soit directement si ses éléments sont destinés à être parallèles au plan de la membrane d'étanchéité, soit sur une ossature secondaire qui peut être en pente, par exemple à l'aide de triangles supports fixés aux profilés, si on désire orienter ces éléments hors dudit plan.

La forme de la section des profilés 1 est prévue pour permettre des fixations aisées sans percement. Selon Fig.1 et 3, la section du profilé 1 a une forme de trapèze, de préférence isocèle, dont la grande base est munie du système de crochets 2. La petite base comporte une fente centrale déterminant une rainure pour recevoir des organes de fixation. L'intérieur du trapèze est rigidifié par un profil en A renversé, la pointe du A se trouvant sur le côté intérieur de la grande base.

Selon le type de surtoiture, la configuration de l'ouvrage, la nature des charges à reprendre, il peut être suffisant de mettre une ligne de profilés tous les deux ou trois mètres ; dans ce cas la membrane d'étanchéité fixée mécaniquement à utiliser à ces endroits sera simplement la même membrane non équipée de « velours », afin d'assurer un rendu esthétique et un coût optimisés.

La toiture étanche ainsi réalisée peut présenter une pente allant du plat au vertical, pour autant que la structure le permette par ailleurs. Quelles que soient la pente et la disposition des émergents par rapport à la pente, il n'y a pas de barrière à l'écoulement de l'eau puisqu'au pire des cas, des fenêtres (formées par les zones d'about adjacentes) sont aménagées dans les lignes de profilés. Afin d'éviter de faire des réglages de planéité, on évitera simplement de disposer des profilés au droit des recouvrements d'about des feuilles d'étanchéité. La mise en œuvre du velours peut s'effectuer par collage sur la membrane (sur chantier ou par reprise en usine), ou en usine au moment de la fabrication de celle-ci.

Le velours et les crochets sont réalisés en une matière imputrescible et résistant au vieillissement, à la chaleur et à l'eau.