[0001] La présente invention concerne un exutoire de fumées à haute performance aéraulique,
spécialement adapté pour les voûtes aménagées sur les toitures de constructions ou
de bâtiments de toute sorte, pour favoriser en cas de besoin l'évacuation des fumées.
Ces exutoires peuvent également être utilisés, dans certaines conditions, pour la
ventilation de la construction ou du bâtiment.
[0002] Les toitures de constructions ou de bâtiments sont parfois équipées de structures
de voûtes, et ceci généralement pour l'aménagement de systèmes d'éclairage zénithal,
de forme particulièrement esthétique. Les voûtes correspondantes sont principalement
constituées d'un élément de couverture à section transversale courbe, délimité par
deux parois filantes latérales et par deux parois transversales d'extrémités, encore
appelées tympans.
[0003] Ces structures de voûtes peuvent être équipées d'un ou de plusieurs exutoires destinés
à permettre l'évacuation des fumées ou de l'air vicié, et éventuellement à assurer
une entrée d'air frais dans le local équipé, afin d'assurer sa ventilation ; les exutoires
pour voûtes connus à ce jour sont constitués uniquement d'une ouverture ou trémie
aménagée dans l'élément de couverture, associée à un organe d'obturation, par exemple
de type vantail(s) ou lame(s) basculante(s).
[0004] Cependant, les performances aérauliques de ce genre d'exutoire de voûte ne sont pas
optimales, ce à quoi se propose de remédier la présente invention.
[0005] L'exutoire de fumées pour voûte, conforme à l'invention, comprend une trémie aménagée
dans l'élément de couverture de ladite voûte ainsi qu'un organe d'obturation, par
exemple de type vantail(s) ou lame(s) basculante(s), et il comporte en outre un cadre
dormant déflecteur aménagé sur le pourtour de ladite trémie. Ce cadre déflecteur est
constitué de deux parois longitudinales de hauteur moyenne
h1, disposées parallèlement aux parois filantes de la voûte et aux bordures longitudinales
de la trémie, lesquelles parois longitudinales sont solidarisées avec deux parois
transversales de hauteur moyenne
h2 qui sont agencées parallèlement aux bordures transversales de ladite trémie, et dont
la bordure d'extrémité inférieure est conformée selon la courbure de l'élément de
couverture pour reposer sur celui-ci. D'autre part, les parois transversales du cadre
déflecteur sont écartées des bordures transversales de la trémie d'une distance
d comprise entre une demi et trois fois la hauteur
h2 desdites parois transversales.
[0006] L'exutoire correspondant permet d'améliorer le coefficient du débit aéraulique, c'est-à-dire
d'améliorer l'écoulement des fumées, ceci même lorsque le vent souffle et quelle que
soit son orientation.
[0007] Selon une forme de réalisation préférée, la distance
d entre les parois transversales du cadre déflecteur et les bordures transversales
de la trémie est comprise entre une et deux fois la hauteur
h2 desdites parois transversales.
[0008] Selon une forme particulière de réalisation, les parois transversales du cadre dormant
déflecteur sont délimitées par des bordures d'extrémités inférieures et des bordures
d'extrémités supérieures parallèles entre elles.
[0009] Selon une autre particularité, le cadre dormant comporte des parois longitudinales
et transversales qui présentent des hauteurs moyennes, respectivement
h1 et
h2, supérieures à 20 cm ; de préférence ces hauteurs
h1 et
h2 sont supérieures à 35 cm.
[0010] Selon encore une autre particularité, les parois longitudinales du cadre dormant
déflecteur sont écartées d'une distance
e des bordures longitudinales de la trémie, correspondant au minimum à une demi fois
la hauteur
h1 desdites parois longitudinales. De préférence, cette distance
e est comprise entre 0,75 et 1,25 fois ladite hauteur
h1.
[0011] Toujours selon une autre particularité, la bordure supérieure des parois longitudinales
du cadre dormant est située au-dessus du niveau des bordures longitudinales de la
trémie.
[0012] Selon encore un mode de réalisation particulier, les parois longitudinales du cadre
déflecteur sont positionnées dans le vide, écartées extérieurement des parois filantes
de la voûte.
[0013] La présente invention a également pour objet le cadre dormant déflecteur pour un
exutoire de fumées tel que décrit ci-dessus.
[0014] Mais l'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description
suivante d'une forme particulière de réalisation, donnée uniquement à titre d'exemple
et représentée sur les dessins annexés suivants dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation générale, en perspective, d'une voûte de toiture
équipée d'un exutoire de fumées conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une vue de dessus de la voûte, illustrant uniquement la partie munie
de l'exutoire ;
- la figure 3 est une représentation en coupe transversale selon 3-3 de la figure 2,
détaillant encore la structure de l'exutoire.
L'exutoire 1 représenté sur les figures 1 à 3 est installé sur une voûte 2 aménagée
sur la toiture 3 d'un bâtiment ou d'une construction.
La voûte 2 est constituée d'un élément de couverture 4, à section transversale en
arc de cercle ou de forme générale courbe ; cet élément de toiture 4 est délimité
ou bordé par deux parois latérales filantes 5 et par deux parois transversales d'extrémités
6, encore appelées tympans d'extrémités.
L'exutoire 1 comprend - une trémie 7 de forme générale carrée ou rectangulaire positionnée
dans l'élément de couverture 4, délimitée par deux bordures longitudinales 8 et par
deux bordures transversales 9, et - un organe d'obturation 10, ici simplement esquissé
en pointillés sous la forme d'un vantail unique associé de manière classique à des
ciseaux de manoeuvre.
L'exutoire 1 est en outre muni d'un cadre dormant 12, installé sur le pourtour de
la trémie 7, constituant un organe déflecteur ou bouclier aérodynamique, en particulier
pour le vent, permettant d'améliorer les caractéristiques d'écoulement des fumées
ou de l'air vicié provenant de l'intérieur du bâtiment équipé.
Le cadre dormant 12 correspondant est ici constitué de deux parois longitudinales
13, de forme générale rectangulaire, et de deux parois transversales 14, de forme
générale en section de couronne. Ces parois longitudinales 13 et transversales 14
peuvent être réalisées en tout matériau approprié (tôle d'aluminium ou d'acier, matière
plastique, polyester ...) ; elles sont solidarisées entre elles au niveau de leurs
extrémités, par tout moyen approprié, par exemple par soudure, boulonnage ou rivetage.
Dans le cas d'un boulonnage ou d'un rivetage, on peut prévoir des retours d'assemblage
monobloc, ou utiliser des équerres d'assemblage rapportées 15.
Tel qu'on peut l'observer sur les figures 1 à 3, les parois longitudinales 13 du cadre
dormant 12 viennent se positionner parallèlement aux bordures longitudinales 8 de
la trémie 7, en retrait, à une certaine distance e desdites bordures longitudinales ; également, ces parois longitudinales 13 se positionnent
dans le vide, parallèlement aux parois filantes 5 de la voûte 2.
Les parois transversales 14 du cadre dormant 12 sont quant à elles destinées à venir
reposer sur l'élément de couverture 4 de la voûte 2 ; elles s'étendent parallèlement
aux bordures transversales 9 de la trémie 7, également en retrait et à une certaine
distance d desdites bordures transversales 9.
A cet effet, les parois transversales 14 du cadre dormant 12 sont chacune délimitées
- par une bordure d'extrémité inférieure 18 en forme d'arc de cercle dont la courbure
correspond à la courbure de l'élément de couverture 4 pour l'épouser au mieux, et
- par une bordure d'extrémité supérieure 19, qui pourrait être droite, mais qui de préférence
présente une forme courbe parallèle à ladite bordure d'extrémité inférieure 18. Ces
parois transversales 14 sont fixées par tout moyen approprié à l'élément de couverture
4, par exemple au moyen de pattes d'assemblage 20.
[0015] Dans le mode de réalisation illustré, étant donné les dimensions de la trémie 7 par
rapport à la largeur de la voûte 2, la longueur des parois transversales 14 est telle
que leurs extrémités débordent de part et d'autre des parois latérales filantes 5.
En conséquence, les parois longitudinales 13 du cadre dormant 12 se trouvent positionnées
extérieurement auxdites parois filantes 5, dans le vide. On peut utiliser un système
de pattes d'assemblage 21 reliant les parois longitudinales 13 aux parois filantes
5 pour améliorer la fixation du cadre dormant 12 sur la voûte 2.
[0016] On notera que les parois longitudinales 13 et/ou transversales 14 peuvent se présenter
chacune sous la forme de plusieurs éléments assemblés, en fonction notamment des contraintes
de fabrication des pièces.
[0017] Le cadre dormant 12 est dimensionné de manière particulière pour optimiser le coefficient
de débit aéraulique de l'exutoire équipé, en particulier en fonction des dimensions
de la trémie 7. Ainsi, et de préférence, le cadre dormant 12 est constitué de parois
longitudinales 13 et de parois transversales 14 dont les hauteurs respectives
h1 et
h2 sont au minimum de 20 cm ; de préférence encore, ces hauteurs
h1 et
h2 sont au minimum de 35 cm. On notera que ces valeurs correspondent aux hauteurs moyennes
des parois longitudinales et transversales du cadre dormant 12, les hauteurs correspondantes
pouvant ne pas être régulières sur toute la longueur des structures concernées.
[0018] De plus, les longueurs des parois longitudinales 13 et transversales 14 du cadre
dormant 12 sont respectivement supérieures à celles des bordures longitudinales 8
et transversales 9 de la trémie 7, disposées en vis-à-vis, de manière :
- d'une part, à préserver une distance d entre lesdites parois transversales 14 et les bordures transversales 9 en regard
de la trémie 7, comprise entre une demi et trois fois (et de préférence entre une
et deux fois) la hauteur h2 desdites parois transversales 14, et
- d'autre part, à préserver une distance e entre les parois longitudinales 13 et les bordures longitudinales 8 en regard de
la trémie, correspondant au minimum à une demi fois la hauteur moyenne h2 desdites parois longitudinales 13. De préférence, la distance e est comprise entre 0,75 et 1,25 fois ladite hauteur moyenne h2.
[0019] Sur la figure 2, on remarque les ouvertures longitudinales 22 entre les parois filantes
5 de la voûte et les parois longitudinales 13 du cadre déflecteur 12.
[0020] Dans tous les cas, les dimensions correspondantes du cadre dormant seront avantageusement
adaptées pour que la bordure supérieure des parois longitudinales 13 soit située au-dessus
du niveau des bordures longitudinales 8 de la trémie 7.
[0021] Selon les besoins, et tel que représenté en pointillés sur la figure 3, il peut être
envisagé de concevoir un cadre dormant 12 dont les parois longitudinales 13 (et/ou
transversales 14) seraient inclinées vers l'extérieur, selon un angle α déterminé
par rapport à la verticale. L'inclinaison correspondante serait de préférence au maximum
de 30°.
[0022] Etant donné la présence du cadre déflecteur 12, il pourra être nécessaire de prévoir
une course d'ouverture de l'organe d'obturation 10 supérieure à ce que l'on rencontre
dans les structures existantes classiques ; en l'occurrence, la course du panneau
d'obturation 10 illustrée sur la figure 1 peut être de l'ordre de 130 cm.
1. Exutoire de fumées spécifiquement adapté pour une voûte (2) aménagée sur une toiture
(3) de construction ou de bâtiment, laquelle voûte (2) comprend un élément de couverture
(4) à section transversale courbe, délimité par deux parois filantes (5) et par deux
parois d'extrémités (6) ou tympans d'extrémités, lequel exutoire est constitué d'une
trémie (7) carrée ou rectangulaire aménagée dans ledit élément de couverture (4) et
associée à un organe d'obturation amovible (10) par exemple de type vantail(s) ou
lame(s) basculante(s), laquelle trémie (7) est délimitée par deux bordures longitudinales
(8) et par deux bordures transversales (9), caractérisé en ce qu'il comporte un cadre dormant déflecteur (12) aménagé sur le pourtour de ladite trémie
(7) constitué de deux parois longitudinales (13) de hauteur moyenne h1, disposées parallèlement auxdites parois filantes (5) et auxdites bordures longitudinales
(8) de la trémie (7), solidarisées avec deux parois transversales (14) de hauteur
moyenne h2, dont la bordure d'extrémité inférieure (18) est conformée selon la courbure de l'élément
de couverture (4) pour reposer sur celui-ci, lesdites parois transversales (14) étant
parallèles aux bordures transversales (9) de la trémie (7) et écartées de celles-ci
d'une distance d comprise entre une demi et trois fois la hauteur h2 desdites parois transversales (14).
2. Exutoire de fumées selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance d entre les parois transversales (14) et les bordures transversales (9) de la trémie
(7) est comprise entre une et deux fois la hauteur h2 desdites parois transversales (14).
3. Exutoire de fumées selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les parois transversales (14) du cadre dormant déflecteur (12) sont délimitées par
des bordures d'extrémités inférieures (18) et des bordures d'extrémités supérieures
(19) parallèles entre elles.
4. Exutoire de fumées selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un cadre dormant (12) dont les parois longitudinales (13) et transversales
(14) présentent des hauteurs moyennes respectivement h1 et h2 supérieures à 20 cm.
5. Exutoire de fumées selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un cadre dormant (12) dont les parois longitudinales (13) et transversales
(14) présentent des hauteurs moyennes respectives h1 et h2 supérieures à 35 cm.
6. Exutoire de fumées selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un cadre dormant (12) dont les parois longitudinales (13) sont écartées
d'une distance e des bordures longitudinales (8) de la trémie (7), correspondant au minimum à une
demi fois leur hauteur moyenne h1.
7. Exutoire de fumées selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un cadre dormant (12) dont les parois longitudinales (13) sont écartées
d'une distance e des bordures longitudinales (8) de la trémie (7), comprise entre 0,75 et 1,25 fois
leur hauteur moyenne h1.
8. Exutoire de fumées selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un cadre dormant (12) dont la bordure supérieure des parois longitudinales
(13) est située au-dessus du niveau des bordures longitudinales (8) de la trémie (7).
9. Exutoire de fumées selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un cadre déflecteur (12) dont les parois longitudinales (13) sont positionnées
dans le vide, écartées extérieurement des parois filantes (5) de la voûte (2).
10. Cadre dormant (12) pour exutoire de fumées spécialement adapté pour des voûtes (2)
aménagées sur une toiture (3) de construction ou de bâtiment selon l'une quelconque
des revendications 1 à 9.