Titre de l'invention : Module à propriétés drainantes et système de couverture intégrant de tels modules

[0001 ] [La présente invention concerne le domaine des systèmes et équipements de BTP, notamment pour des ouvrages du type toiture-terrasse, circulâmes ou non, par exemple du type toitures végétalisées, et a pour objet un module à structure alvéolaire à propriétés drainantes et un système de couverture intégrant de tels modules.

[0002] Les modules en forme de panneaux ou de plaques à structure alvéolaire ultralégère (couramment dénommés « SAUL ») sont déjà largement connus pour des applications dans le bâtiment, les aménagements paysagers, les surfaces circulâmes ou analogues.

[0003] En effet, ces panneaux ou plaques structuré(e)s, avec des alvéoles présentant une forme polyédrique avec une section polygonale, préférentiellement hexagonale (en nid d’abeilles), permettent de constituer des couches intermédiaires combinant : création d’un grand volume vide, forte résistance à la compression (dans une direction perpendiculaire aux faces opposées de la plaque, c’est-à-dire dans la direction des axes des alvéoles), et légèreté.

[0004] A titre d’exemple d’application, et comme représenté schématiquement en coupe sur la figure 1 du document FR 3080635 dans un contexte de toiture- terrasse, avec retenue temporaire d’eaux pluviales, on peut citer le système dénommé « RETENTIO® » (marque déposée) de la demanderesse, qui comprend des modules à structure alvéolaire ultralégère (SAUL), dénommés module RETENTIO®, lesquels reposent sur une couche de drainage horizontale formé d’un géocomposite composé d’un géotextile non tissé associé à une grille extrudée, dénommé drain RETENTIO®. Un géotextile (par exemple celui connu sous la désignation SOPRAFILTRE par la demanderesse) peut être rapporté sur la face supérieure des modules, lorsque le système est revêtu (couche de protection surfacique, circulable ou non par des piétons ou des véhicule, végétalisée ou plantée). [0005] Dans ce cas, le produit alvéolaire est principalement utilisé pour créer un volume de vide entre une étanchéité et un revêtement, porteur ou non (végétalisation, chape ciment, pavés ou dalles, etc.) pour le stockage temporaire des eaux pluviales, en toiture ou en stockage enterré.

[0006] Dans une variante de réalisation, décrite notamment dans le document EP 3564459, les parois des alvéoles des modules comportent des ouvertures en forme de fentes constituant des découpes débouchant sur la face inférieure du module concerné. Ces parois munies de fentes constituent une structure à chicanes permettant de réguler l’écoulement des liquides en sous-face des modules, et permettent le cas échéant de s’affranchir d’une couche de drainage spécifique à ce niveau, notamment lorsqu’un matériau de rétention/diffusion de liquide est présent dans les alvéoles.

[0007] Lorsqu’une couche supérieure végétalisée ou plantée est présente un apport d’eau régulier est souhaitable, voire obligatoire, pour l’épanouissement ou au moins la persistance des plantes et de la végétation présentes.

[0008] Ainsi, dans un contexte de mise en œuvre de modules en forme de panneaux ou de plaques à structure alvéolaire ultralégère, en particulier tel qu’exposé ci- dessus, le problème posé à l’invention consiste à proposer une solution simple améliorant au moins l’hydratation d’une couche de revêtement supérieure végétalisée ou plantée, si possible en n’utilisant aucun élément additionnel et en ne modifiant pas notablement ni la fabrication, ni l’installation sur sites desdits modules.

[0009] A cet effet, l’invention a pour objet, un module comprenant un corps en forme de plaque grillagée à structure alvéolaire, à contour sensiblement rectangulaire ou carré et dont les alvéoles présentent une forme polyédrique avec une section polygonale, et un(e) feuille ou flanc de matériau non-tissé, rapporté(e) sur une des faces de la plaque, correspondant à la face supérieure de cette dernière, et recouvrant cette dernière en totalité, préférentiellement avec dépassement sur au moins deux côtés latéraux de ladite plaque caractérisé en ce que le matériau non-tissé formant la feuille ou le flanc présente des propriétés de capillarité à l’eau et en ce que ladite feuille ou ledit flanc comporte au moins une portion latérale (5) qui s’étend au-delà du bord et le long du flanc d’au moins un desdits côtés latéraux de la plaque, ce au moins jusqu’au plan de la face inférieure de cette dernière, ladite au moins une portion de matériau non- tissé constituant une mèche pour la remontée de liquide par capillarité vers la partie de la feuille reposant sur la face supérieure de ladite plaque.

[0010] L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :

[0011 ] [Fig. 1A] est une vue en perspective de dessus d’un module selon un mode de réalisation de l’invention ;

[0012] [Fig. 1 B] est une vue dessous du module de la figure 1 A ;

[0013] [Fig. 1 C] est une vue en élévation et en coupe selon A-A du module de la figure 1 B ;

[0014] [Fig. 2A] et

[0015] [Fig. 2B] sont des vues en perspective des deux composantes constitutives du module des figures 1 , à savoir la plaque à structure alvéolée (figure 3A) et la feuille de matériau non-tissé (figure 3B) ;

[0016] [Fig. 3A] et

[0017] [Fig. 3B] sont des vues respectivement en perspective et de dessous d’un assemblage de quatre modules selon les figures 1 , constituant une partie d’une couche de drainage et de rétention d’eau ;

[0018] [Fig. 3C] est une vue identique à celle de la figure 4A, montrant les recouvrements par les portions latérales débordantes en forme de bandes, mais laissant apparaître par transparence à travers les feuilles de matériau non-tissé les modules aboutants ;

[0019] [Fig. 4A] est une vue en perspective de dessus, à une autre échelle, d’un module selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;

[0020] [Fig. 4B] est une vue dessus du module de la figure 4A ;

[0021 ] [Fig. 4C] est une vue en élévation latérale selon la direction B du module de la figure 1 B ; [0022] [Fig. 5A] est une vue en perspective de dessous, à une autre échelle, d’un module selon un troisième mode de réalisation de l’invention ;

[0023] [Fig. 5B] est une vue dessous du module de la figure 5A ;

[0024] [Fig. 5C] est une vue en élévation et en coupe selon A-A du module de la figure 5B ;

[0025] [Fig. 6] est une vue de dessous d’un module selon un quatrième mode de réalisation de l’invention, combinant des caractéristiques des trois modes de réalisation précités des figures 1 à 5 ;

[0026] [Fig. 7] est une vue schématique en coupe d’un mode de réalisation d’une toiture-terrasse végétalisée selon l’invention.

[0027] Les figures 1 et 3 à 6 illustrent un module (1 ) comprenant un corps (2) en forme de plaque grillagée à structure alvéolaire, à contour sensiblement rectangulaire ou carré et dont les alvéoles (2’) présentent une forme polyédrique avec une section polygonale, et un(e) feuille ou flanc (3) de matériau non-tissé, rapporté(e) sur une des faces de la plaque (2), correspondant à la face supérieure (2”) de cette dernière. Ce(tte) feuille ou flanc (3) recouvre en totalité et de manière continue toute la face supérieure (2”) de la plaque (2), préférentiellement avec dépassement sur au moins deux côtés latéraux (4, 4’, 4’”) de ladite plaque (2)

[0028] Conformément à l’invention, ce module (1 ) est caractérisé en ce que le matériau non-tissé formant la feuille ou le flanc (3) présente des propriétés de capillarité à l’eau et en ce que ladite feuille ou ledit flanc (3) comporte au moins une portion latérale (5) qui s’étend au-delà du bord et le long du flanc d’au moins un desdits côtés latéraux (4, 4’, 4”, 4”’) de la plaque (2), ce au moins jusqu’au plan de la face inférieure (2’”) de cette dernière, ladite au moins une portion (5) de matériau non-tissé constituant une mèche pour la remontée de liquide par capillarité vers la partie (3’) de la feuille (3) reposant sur la face supérieure (2”) de ladite plaque (2).

[0029] Grâce à ces dispositions, et notamment à la présence de la feuille ou du flanc (3) présentant les caractéristiques évoquées, l’invention fournit une solution simple et économique pour utiliser l’eau présente sous la plaque (2) creuse et ajourée (par exemple une flaque ou couche d’eau pluviale pour l’humidification d’une couche végétalisée (13), ou d’une épaisseur de substrat planté, présente sur le dessus du module (1 ). En effet, du fait de sa nature, de son arrangement sur la plaque et de la présence d’au moins une portion formant mèche, la feuille ou le flanc (3) peut remonter l’eau présente au niveau de la face inférieure (2’”) par capillarité verticale et la diffuser horizontalement dans la partie (3’) de la feuille (3) reposant sur la plaque (2) et portant la couche végétalisée, humidifiant ainsi cette dernière par en-dessous. On peut relever que la solution inventive nécessite seulement la fourniture d’au moins une bande additionnelle de matériau de la feuille (3). De plus, elle ne modifie pas la fabrication des modules (1 ), ni leur mode d’installation sur site.

[0030] Bien entendu, il peut être prévu une unique mèche ou plusieurs mèches, sur un côté latéral ou sur deux ou plusieurs côtés latéraux de la plaque, et avec une extension le long du côté latéral concerné qui peut être variable.

[0031 ] Selon une première caractéristique avantageuse, la ou au moins certaines des portion(s) formant mèche(s) (5) présente(nt) une longueur d’extension (L) au moins égale, et préférentiellement supérieure, à la hauteur (H) du flanc de la plaque (2). Par « longueur d’extension » on entend ici la longueur de la mèche qui s’étend au- delà du bord supérieur du côté concerné (dimension d’extension au-delà de la face supérieure de la plaque).

[0032] Cette disposition permet de garantir le contact de la ou chaque mèche (5) avec la surface d’appui de la plaque et donc avec l’eau sous-jacente, ce quelle que soit sa profondeur, voire de fournir une zone de contact surfacique entre mèche et eau, ou encore de permettre à une bande d’extrémité (5’) de la mèche (5) concernée de couvrir une zone plus étendue en sous-face. Les figures 4C et 6 illustrent des exemples de modules (1 ) avec des portions (3) pour les lesquels L>H, et présentant en extrémité une telle bande (5’), laquelle peut être (avant mise en place du module) située dans le plan de la mèche concernée (figure 4C), ou être pliée et donc située dans un plan perpendiculaire au plan de la mèche (figure 6).

[0033] A titre de variante de réalisation simple et efficiente de l’invention, illustré à titre d’exemple sur les figures 1 , le module (1 ) peut comprendre une unique portion (5) formant mèche située au niveau d’un seul côté latéral (4”) de la plaque (2), ladite portion (5) s’étendant d’un seul tenant sur toute la longueur dudit côté (4’”) ou sur une partie seulement de ce dernier. Lorsque la plaque (2) présente une forme rectangulaire, la portion (5) peut s’étendre le long d’un côté constituant une longueur dudit rectangle ou alternativement le long d’un côté formant une largeur, ce en fonction du besoin en eau, de sa localisation en sous-face, de considérations économiques et des conditions d’installation sur site.

[0034] A titre de variante constructive alternative, illustrée par exemple par les figures 4, 5B et 6, le module (1 ) peut comprendre au moins deux portions (5) formant mèches distinctes, situées au niveau d’un même côté latéral (4”) de la plaque (2) ou au niveau d’au moins deux côtés latéraux (4”, 4’”) différents, lesdites portions (5) s’étendant, selon le cas, sur toute la longueur du côté (4”, 4’”) respectivement concerné ou sur une partie seulement de ce dernier.

[0035] Comme le montre la figure 6, il peut aussi prévu éventuellement de fournir un module (1 ) cumulant les caractéristiques des deux variantes précitées, c’est-à-dire comportant sur un premier côté (4”) une unique portion (5) formant mèche s’étendant d’un seul tenant sur toute la longueur dudit côté et sur un second côté (4’”) au moins deux portions (5) formant mèches distinctes et séparées, chacune ne s’étendant que sur une partie seulement de ce côté. Dans ce cas, l’apport d’eau par capillarité provient de deux côtés différents et sa diffusion concentrique à partir de plusieurs points permet de garantir une humidification redondante de toute la partie (3’) de la feuille portant la couche végétalisée.

[0036] Les figures 1 et 3 à 6, ainsi que les indications ci-dessus permettent à l’homme du métier d’appréhender la pluralité de variantes constructives possibles, et montrent les possibilités de flexibilité et d’adaptabilité, à des situations et des demandes variées, du module (1 ).

[0037] Comme cela ressort à titre d’exemple des figures 1 et 4 à 6, la ou chaque portion (5) formant mèche est avantageusement repliée contre le flanc ou chant du côté (4”, 4’”) concerné, et préférentiellement solidarisée avec au moins certaines des parois des alvéoles (2’) formant ce flanc, une bande d’extrémité libre (5’) de cette portion (5) dépassant préférentiellement du bord inférieur dudit flanc (figures 4 et 6).

[0038] Avec une ou des mèche(s) préfixée(s) en position, il n’y a pas de complication au moment de l’installation sur site et on peut garantir un contact linéique ou surfacique en sous-face, en fonction de la longueur (L). La solidarisation peut être réalisée de différentes manières : thermiquement, chimiquement (collage), acoustiquement (soudure par vibrations) ou encore mécaniquement (agrafage).

[0039] Comme illustré à titre d’exemple sur les figures 4 par exemple, il peut être prévu que la ou chaque portion latérale (5) comporte des découpes (5”) formant des ajours autorisant un contact direct ou une imbrication partielle du flanc latéral concerné dudit module (1 ) avec le flanc latéral d’un autre module (1 ) aboutant et/ou définissant plusieurs mèches élémentaires (5’”) espacées et arrangées le long du côté concerné (4”, 4’”).

[0040] Ces mèches élémentaires (5’”) s’étendent préférentiellement le long des parois des alvéoles périphériques définissant le côté latéral concerné de la plaque, en étant par exemple collées contre ces parois.

[0041 ] Une telle variante constructive évite toute interférence lors de l’assemblage aboutant des plaques des modules et autorise une imbrication des plaques aboutantes au niveau de leurs côtés en contact (au droit des découpes). En outre, une mèche discontinue ou des mèches multiples et espacées ne perturbent pas la circulation de l’eau en sous-face, notamment du surplus d’eau de pluie à évacuer.

[0042] Comme le montrent les figures 1 à 6, la feuille ou le flanc de matériau non-tissé (3) comporte avantageusement deux autres portions latérales (6, 6’) sous forme de bandes continues s’étendant au-delà des bords et le long de deux côtés latéraux (4 et 4’) contigus de la plaque (2), formant ainsi une portion dépassant en forme de L, la ou chaque portion (5) formant mèche étant associée à l’un des deux autres côtés (4’”, 4””) de cette plaque (2) -figures 1 à 3, 5 et 6- ou étant découpée dans l’une de ces deux potions latérales (6, 6’) - figure 4.

[0043] Après installation mutuellement aboutante des modules (1 ), les deux portions latérales (6 et 6’) de la feuille (3) d’un module donné recouvrent latéralement les feuilles (3) des deux autres modules (1 ) voisins sur les côtés concernés et chevauchent ces feuilles (3) le long de zones de bord en forme de bandes, dont certaines se prolongent par des mèches (5, 5’”). On réalise ainsi une couche continue avec le matériau non-tissé des feuilles des différents modules, cette continuité étant non seulement physique (barrière de rétention, de la couche de terre ou de substrat par exemple) mais également hydraulique ou capillaire, et autorise une diffusion de l’eau aspirée par la ou les mèches (5, 5”’) d’un module vers les modules voisins aboutants.

[0044] Par un tel pontage entre modules, on peut ainsi assurer une diffusion de l’eau horizontalement entre modules de manière redondante, permettant une répartition des ressources hydriques et une sécurisation de l’approvisionnement par la multiplicité des points de prélèvement ;

[0045] En relation avec une autre caractéristique additionnelle de l’invention, illustrée notamment sur les figures 5 et 6, il peut être prévu que la feuille ou le flanc de matériau non-tissé (3) d’un module (1 ) comporte, au niveau de sa partie (3’) reposant sur la face supérieure (2”) de la plaque (2), une ou plusieurs portion(s) ou formation(s) (7) de matériau rapportée(s), découpée(s) et/ou déformée(s) s’étendant à l’intérieur d’une alvéole ou de plusieurs alvéoles (2’) située(s) en regard, préférentiellement depuis la feuille (3) au moins jusqu’au plan de la face inférieure (2’”) de ladite plaque (2), et constituant chacune une mèche pour la remontée de liquide par capillarité .

[0046] On obtient ainsi une ou plusieurs mèches (5, 7) supplémentaires situées à l’intérieur du périmètre de la face supérieur (2”) de la plaque (2) et permettant de fournir un apport d’eau directement à l’intérieur de la surface du module (1 ) considérer, en complément de l’apport provenant de la ou des mèches (5) situées en périphérie (voir figures 5B et 6). Une telle réalisation peut être bénéfique pour des modules de grandes tailles. De plus, et en combinaison avec les différentes réalisations des mèches (5, 5’”) périphériques mentionnées précédemment, cette disposition permet de multiplier davantage encore les possibilités de variantes adaptatives du module (1 ) selon l’invention.

[0047] Ces mèches (7) additionnelles qui s’étendent à travers la plaque (2) peuvent être constituées de la même matière que la feuille (3), et se présenter sous forme de bandelettes ou de matériau de rembourrage de l’alvéole (2’) concernée, et sont en contact et éventuellement solidarisées avec la feuille (3). Elles peuvent aussi être formées d’une matière différente, injectée dans l’alvéole considérée et présentant des propriétés de capillarité.

[0048] En relation avec une application optimisée de l’invention, en particulier un ratio ressources/résultats performant, le nombre, les dimensions et l’arrangement de la ou des portion(s) (5), et éventuellement de la ou des formations (7), formant mèche(s) sont avantageusement déterminées en fonction de la forme et de la taille de la plaque (2), ainsi que des conditions de mise en œuvre dudit module (8). A cet effet, un outil du type abaque ou un outil de simulation numérique reposant sur des résultats de tests et d’expérience de terrain pourra être mis à disposition de l’installateur.

[0049] Préférentiellement, et en relation avec un mode de fabrication simple, économique et robuste, la liaison entre le corps (2) en forme de plaque grillagée à structure alvéolaire et la feuille ou le flanc (3) de matériau non-tissé de fibres synthétiques, du type géotextile, est une liaison matière, ladite plaque (2) étant surmoulée sur ce(tte) feuille ou flanc (3) et la température de fusion du matériau formant la plaque (2) étant avantageusement inférieure à la température de ramollissement du matériau des fibres du non-tissé formant la feuille ou le flanc (3).

[0050] Par « propriétés de capillarité », on entend dans la présente la faculté du matériau non-tissé de la feuille ou du flanc (3) à pouvoir acheminer de l’eau, au niveau de chaque mèche (5, 5’”), à l’encontre de la pesanteur de la face inférieure (2’”) de la plaque (2) vers sa face supérieure (2”). Un tel matériau présente normalement également des propriétés de diffusion de l’eau dans un plan horizontal ou légèrement incliné, ici le plan de la portion (3’) de la feuille (3), les deux propriétés étant liées. L’homme du métier saura du fait de ses connaissances dans le domaine des matériaux choisir les non-tissés adaptés à une mise en œuvre dans le cadre de l’invention, avec notamment des propriétés de capillarité suffisantes pour assurer la remonté de l’eau sur la hauteur (H), typiquement de quelques centimètres à une ou deux dizaines de centimètres.

[0051 ] A titre d’exemple non limitatif, un type de matériau non tissé adapté présente avantageusement un emport d’eau d’au moins 300 ml/m ² , avantageusement d’environ au moins 450 ml/m ² et préférentiellement de l’ordre de 600 ml/m ² . En outre, la vitesse de diffusion de l’eau dans le matériau considéré sera telle que la diffusion sur 5 cm sera avantageusement inférieure à 3 minutes, préférentiellement inférieure à 1 ,5 minute, et la diffusion sur 10 cm sera avantageusement inférieure à 10 minutes, préférentiellement inférieure à 6 minutes. [0052] Selon une variante de réalisation pratique de l’invention, la feuille ou le flanc (3) peut consister en un matériau non-tissé de fibres synthétiques avec des propriétés de capillarité à l’eau et de diffusion de l’eau, préférentiellement un géotextile, par exemple composé d’un mélange de microfibres de polyamide et de polyester liées entre elles. Un exemple typique, mais non limitatif, d’un tel géotextile est celui connu sous la désignation EVOLON® (marque déposée), notamment le type 150 PK TL, de la société Freudenberg.

[0053] La plaque (2) quant à elle peut consister en du polypropylène ou de TABS, éventuellement au moins partiellement recyclé. Lors du surmoulage du géotextile par le matériau en fusion destiné à former la plaque, ce dernier ne pénètre pas dans le géotextile : il reste en surface et agit comme une colle de contact superficiel. Ainsi les propriétés capillaires du géotextile ne sont pas dégradées.

[0054] Comme le montrent les figures 1 et 2, il peut aussi être prévu qu’au moins certaines des parois des alvéoles (2’), communes à deux alvéoles ou non, comportent des découpes (7’) en forme de fentes s’étendant depuis la face inférieure (2’”) de la plaque (2) jusqu’à au moins mi-hauteur de la paroi concernée.

[0055] Une réalisation en accord avec cette disposition est notamment décrite dans le document FR 3080635 cité précédemment. Il est alors possible, dans le cadre d’une utilisation de modules (1 ) en relation avec le système RETENTIO® de la demanderesse, de s’affranchir de l’utilisation du drain RETENTIO.

[0056] L’invention a également pour objet, comme le montre à titre d’exemple la figure 7, un dispositif de toiture-terrasse (8) végétalisée ou plantée, comprenant un support (9) plan, étanche ou revêtu d’une membrane d’étanchéité (10), éventuellement avec interposition d’une couche isolante (11 ).

[0057] Conformément à l’invention, ce dispositif (8) est caractérisé en ce qu’il comporte également une couche (12) formée par l’assemblage aboutant de modules (1 ) à structure alvéolaire en forme de plaques tel que décrit ci-dessus, avec chevauchement partiel des feuilles ou flancs (3) de matériau non-tissé des différents modules (1 ) par le biais de portions latérales (6, 6’) débordantes, cette couche (12) continue formant couche de rétention temporaire, ou non, et de drainage contrôlé, d’eau et étant recouverte d’une couche de protection végétalisée ou plantée (13). [0058] Afin de garantir un apport d’eau limitant au maximum, voire permettant de supprimer les phases d’arrosage, le support (9) et/ou la membrane d’étanchéité (10) peu(ven)t être configuré(e)(s) de manière à favoriser la formation et la conservation d’une couche ou de flaques d’eau sous la couche (12) formée de modules (1 ) aboutants. En variante ou en plus, un relevage de l’ouverture d’entrée du ou des déversoirs de sécurité peut aussi être considérer pour assurer une rétention d’eau suffisante.

[0059] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.