Domaine de l'invention
L'invention se rapporte à l'immobilier.
Elle concerne plus spécialement les toitures à pans
inclinés équipant des immeubles résidentiels, industriels
ou administratifs, dans lesquelles sont incorporées des
lucarnes.
État de la technique
Pour aménager des locaux dans des greniers sous des
combles, il est connu d'incorporer des lucarnes dans les
pans inclinés des toitures. Ces lucarnes ont une double
fonction, d'une part assurer l'éclairage du grenier et,
d'autre part, y augmenter l'espace disponible.
Des lucarnes communément utilisées comprennent des
fenêtres verticales qui font saillie en avant du pan
incliné de la toiture. Ces lucarnes comprennent dès lors
un châssis vertical contenant un vitrage, deux joues
latérales raccordées au pan incliné de la toiture et un
toit qui surmonte le châssis et les joues de la lucarne
et qui est raccordé au pan incliné de la toiture. Dans le
document FR-A 2 546 941, on décrit une lucarne de ce
type, dans laquelle le châssis, les joues et le toit sont
formés d'une pièce monolithique, obtenue par moulage
d'une résine synthétique, par exemple du polyester.
L'apport lumineux de ces lucarnes connues est
toutefois relativement faible, ce qui constitue un
désavantage.
Pour obvier à ce désavantage des lucarnes connues,
on a proposé d'encastrer un vitrage dans le pan incliné
du toit (Brochure VELUX - V-B 293-0501 - Architecte
2.02.01). Ce vitrage encastré, dont des exemplaires
connus sont vendus dans le commerce sous la marque VELUX®
(VELUX Group), n'a toutefois aucune influence positive
sur l'espace disponible dans le grenier, ce qui constitue
un désavantage. En outre il ne convient pas pour des
toitures à faible pente et il pose par ailleurs des
problèmes d'étanchéité.
Résumé de l'invention
Le but de l'invention est de fournir une lucarne de
conception nouvelle qui réalise à la fois un bon apport
lumineux dans les greniers, une augmentation
substantielle de l'espace disponible dans ceux-ci et qui,
dans certains cas, facilite la manipulation de l'ouvrant.
A cette fin, l'invention concerne une toiture à pan
incliné surmontant un plancher et incorporant une
lucarne, ladite lucarne comprenant, d'une part, un
châssis destiné à recevoir un vitrage et, d'autre part,
deux joues latérales et un toit qui sont raccordés au pan
incliné, ladite toiture se caractérisant en ce que le
châssis est incliné de manière à former avec le plancher,
un angle inférieur à 90° et supérieur à l'angle entre le
pan incliné et le plancher et en ce que le raccord du
toit au pan incliné est situé à une hauteur suffisante
au-dessus du plancher pour permettre à un individu de
taille moyenne de s'y tenir debout.
Dans la toiture selon l'invention, le plancher
forme le sol d'un grenier. Il peut être réalisé en tous
matériaux communément utilisés pour les planchers des
greniers. A titre d'exemple, il peut être en bois, en
maçonnerie, en dalles de béton ou en tôles métalliques.
Le pan incliné peut être réalisé en tous matériaux
communément utilisés pour la construction toitures des
immeubles résidentiels, industriels ou administratifs,
par exemple en tuiles, en ardoises naturelles ou
synthétiques ou en panneaux métalliques.
L'inclinaison du pan incliné n'est pas critique pour
l'invention et est déterminée notamment par des questions
d'esthétique et d'encombrement, ainsi que par le choix du
matériau utilisé pour le réaliser.
La toiture peut comprendre un seul pan incliné ou
plusieurs pans inclinés.
Le châssis de la lucarne est destiné à recevoir un
vitrage. Il peut être un châssis fixe ou comprendre un
dormant et un ou plusieurs ouvrants. Il se trouve en
saillie en avant du pan incliné de la toiture, à la
manière des lucarnes connues. Les joues et le toit de la
lucarne forment des parois étanches de raccordement dudit
châssis à la couverture du pan incliné. De la même
manière que pour les lucarnes connues, des éléments
d'étanchéité sont généralement prévus à la jonction des
joues, du toit et de la couverture du pan incliné.
L'arête supérieure du châssis est en saillie en
avant du pan incliné de la toiture, comme dans le cas des
lucarnes connues.
Selon une première caractéristique de l'invention,
le châssis est incliné de manière à former avec le
plancher, un angle inférieur à 90° et supérieur à l'angle
entre le pan incliné et le plancher. Cette première
caractéristique de l'invention a pour résultat que le
châssis de la lucarne fait saillie en dehors du toit,
tout en gardant une inclinaison favorable à un bon
éclairement du grenier. En pratique, on recommande que
l'angle du châssis avec le plancher soit inférieur à 80°
et n'excède de préférence pas 75°, de manière à profiter
d'une entrée optimum de lumière. La valeur optimum de cet
angle va dépendre de la hauteur du châssis sous le toit
de la lucarne, ainsi que de la pente du pan de toiture.
En pratique, on recommande que l'angle formé entre le
châssis et le plancher soit supérieur d'au moins 15° (de
préférence d'au moins 20°) par rapport à l'angle entre le
pan de la toiture et le plancher.
Dans la toiture selon l'invention, la position de
l'arête inférieure du châssis n'est pas critique pour
l'invention. Elle peut se situer sur le pan incliné, en
arrière de celui-ci (à l'intérieur du grenier) ou à
l'extérieur de celui-ci.
Selon une seconde caractéristique de l'invention, le
raccord du toit de la lucarne au pan incliné est situé à
une hauteur suffisante au-dessus du plancher pour
permettre à un individu adulte de taille moyenne de s'y
tenir debout.
La taille de l'individu de taille moyenne entrant dans la
définition de l'invention n'a pas une valeur universelle,
mais peut dépendre du territoire ou du pays où
l'invention est exploitée ou de la population à qui elle
est destinée. Elle sera plus petite dans le cas d'une
population de petite taille (par exemple au Japon) que
dans le cas d'une population de grande taille (par
exemple dans les pays scandinaves) et doit dès lors être
ajustée dans chaque cas particulier. En règle générale,
on sélectionne avantageusement une hauteur qui respecte
les normes urbanistiques et de salubrité des bâtiments.
En pratique, dans une forme de réalisation particulière
de l'invention, la hauteur susdite est supérieure à 1,60
m. Cette forme de réalisation de l'invention est
spécialement bien adaptée aux populations des pays
européens et d'Amérique du Nord et du Sud. Une hauteur de
1,65 m à 2,60 m est spécialement. avantageuse, les
hauteurs de 1,70 m à 2,20 m étant préférées.
Dans la toiture selon l'invention, la hauteur
séparant le plancher de la jonction du toit au châssis
peut être supérieure ou inférieure à la taille d'un
individu de taille moyenne. On préfère toutefois, selon
une forme de réalisation avantageuse de l'invention, que
cette hauteur soit supérieure à celle d'un individu de
taille moyenne, tel que défini plus haut, par exemple
supérieure à 1,70 m. Une hauteur de 1,75 à 2,00 m est
spécialement recommandée.
La forme du toit de la lucarne n'est pas critique
pour l'invention. Celui-ci est toutefois de préférence
profilé de manière à ne pas entraver le déplacement d'un
individu de taille moyenne dans le sens défini plus haut.
A cet effet, le toit peut par exemple être une plate-forme
plane, cintrée ou ondulée ou consister en un toit à
deux pans.
Dans une forme de réalisation particulière de la
toiture selon l'invention, une partie au moins du toit de
la lucarne est translucide ou transparente. Dans cette
forme de réalisation de l'invention, la partie
translucide ou transparente du toit peut avantageusement
consister en une vitre plane ou cintrée, en verre ou en
une matière synthétique telle que du polycarbonate, par
exemple.
Dans une autre forme de réalisation particulière de
la toiture selon l'invention, une partie au moins du toit
de la lucarne est escamotable. Dans cette forme de la
réalisation de l'invention, la partie escamotable du toit
peut être entièrement amovible, reliée à une partie fixe
de la lucarne au moyen d'une charnière.
Dans la toiture selon l'invention, la première
caractéristique énoncée plus haut assure un apport
lumineux optimum du grenier, tandis que la seconde
caractéristique accroít de manière substantielle la
surface disponible dans le grenier.
Dans une forme de réalisation avantageuse de la
toiture selon l'invention, les joues, le toit et un
dormant du châssis sont constitués d'une coque
monolithique, qui est insérée dans le pan incliné de la
toiture. Cette forme de réalisation de l'invention permet
de préfabriquer la lucarne que l'on incorpore ensuite
dans le pan incliné de la toiture. Dans cette forme de
réalisation de l'invention, la coque monolithique peut
avantageusement être obtenue par moulage d'un matériau de
synthèse, par exemple du polyester (le choix du polyester
n'étant toutefois pas limitatif).
Dans une variante avantageuse de la forme de
réalisation qui vient d'être décrite, les joues et le
toit incorporent des profilés pour l'insertion de joints
d'étanchéité et des gouttières pour l'écoulement des eaux
de pluie.
Dans une autre forme de réalisation avantageuse de
la toiture selon l'invention, les joues et un dormant du
châssis sont constitués d'une coque monolithique, qui est
insérée dans le pan incliné de la toiture, tandis que le
toit de la lucarne comprend au moins un panneau que l'on
fixe par un moyen approprié au chassis. Dans cette forme
de réalisation avantageuse de l'invention, le panneau
peut être opaque, translucide ou transparent. Sa fixation
au châssis peut être amovible ou inamovible.
L'invention concerne dès lors aussi une lucarne
préfabriquée, destinée à être insérée dans une toiture
conforme à l'invention, telle que définie plus haut.
La toiture selon l'invention convient pour tous les
types de bâtiments résidentiels, administratifs ou
industriels. Il trouve une application intéressante dans
la construction de maisons.
L'invention concerne dès lors également un bâtiment
comprenant des murs surmontés d'une toiture conforme à
l'invention.
Brève description des figures
Des particularités et détails de l'invention vont
apparaítre au cours de la description suivante des
figures annexées, qui représentent quelques formes de
réalisation particulière de l'invention.
La figure 1 montre en perspective une forme de
réalisation particulière de la lucarne selon l'invention
; La figure 2 montre en perspective un pan incliné
d'une toiture conforme à l'invention ; La figure 3 est une coupe transversale verticale
selon le plan III-III de la figure 2.
Les figures ne sont pas dessinées à l'échelle.
Généralement, les mêmes numéros de référence désignent
les mêmes éléments.
Description détaillée de modes de réalisation
particuliers
La lucarne représentée à la figure 1 comprend un
châssis rectangulaire 1 interposé entre deux joues
latérales sensiblement triangulaires 2 et 3. Un toit 4
surmonte le châssis 1 et les deux joues 2 et 3.
Le châssis 1 comprend un dormant 5 et deux ouvrants
6 portant chacun un vitrage 7.
Le toit 4 présente le profil d'un segment de voûte
cylindrique.
La lucarne est ceinturée d'une bordure 8 destinée à
permettre son insertion dans un pan incliné (9) d'une
toiture, comme représenté à la figure 2. La bordure 8
peut avantageusement comprendre des profilés (non
représentés) destinés à recevoir des joints d'étanchéité.
En variante, elle peut également comprendre une ou
plusieurs gouttières pour l'écoulement des eaux de
pluies. De tels profilés sont bien connus dans la
construction des lucarnes, notamment dans les lucarnes
VELUX®.
Dans la lucarne de la figure 1, le dormant 5, les
joues 2 et 3, le toit 4 et la bordure 8 forment une coque
monolithique, obtenue par moulage d'un matériau de
synthèse, par exemple une résine de synthèse (une résine
de polyester par exemple).
La figure 2 montre un pan 9 d'une toiture recouverte
de tuiles 10 (par exemple des tuiles en béton ou des
tuiles en terre cuite). Une lucarne désignée dans son
ensemble par la notation de référence 11 se trouve
incorporée au pan de toiture 9. La lucarne 11 est
analogue à celle représentée à la figure 1. Son toit 4
diffère toutefois du toit 4 de la lucarne de la figure 1
par la présence d'un vitrage plan 12. Sa bordure 8 (non
visible à la figure 2) est engagée sous les rangées de
tuiles 10 qui entourent la lucarne. Dans la lucarne de la
figure 2, le vitrage 12 peut être fixe ou monté sur des
rotules ou des charnières, de manière à pouvoir l'ouvrir.
La figure 3 montre une vue partielle d'un grenier
au-dessus d'un plancher 13, sous le pan de toiture 9.
Conformément à l'invention, le châssis 1 de la lucarne et
son vitrage 7 sont inclinés de manière à former avec le
plancher 13 du grenier un angle 14 qui est inférieur à
90°, mais supérieur à l'angle 15 du pan de toiture 9.
Dans le cas particulier du grenier de la figure 3,
l'angle 15 entre le pan de toiture 9 et le plancher 13
est de 30° et l'angle 14 entre le châssis 6 (et son
vitrage 7) et le plancher 13 est d'environ 60°. La
lucarne 11 est par ailleurs disposée dans le pan de
toiture 9 de telle sorte que la hauteur de son toit 4
(avec son vitrage 12) au-dessus du plancher 13 soit
supérieure à la taille d'un individu adulte 16, de
manière que celui-ci puisse se tenir debout sous le toit
4 de la lucarne 11 et s'avancer jusqu'à son vitrage 7.
La toiture selon l'invention, représentée à la
figure 3 et la lucarne qui l'équipe réalisent un
compromis optimum entre un apport maximum de lumière et
une utilisation maximum de l'espace disponible dans un
grenier.