FR3133630A1

FR3133630A1 - structure gonflable de couverture à double pression membranaire

Info

Publication number: FR3133630A1
Application number: FR2202444A
Authority: FR
Inventors: Vincent GIRARD
Original assignee: Ditec; DI'TEC
Current assignee: Ditec; DI'TEC
Priority date: 2022-03-20
Filing date: 2022-03-20
Publication date: 2023-09-22

Abstract

Structure gonflable à double pression membranaire 100 permettant de couvrir et de découvrir facilement tout type d’espace dédié. La spécificité du système réside dans la combinaison de la mise en œuvre de deux volumes (110) d’une part et de l’espace intermembranaire (101, 102) d’autre part. Chaque volume est caractérisé par sa pression propre. Le volume le plus pressurisé est inclus dans le volume secondaire moins pressurisé. Un procédé de liaison mécanique (112) de ces deux volumes à pression indépendante permet de solidariser l’ensemble et d’augmenter à la fois la résistance mécanique et thermique de la couverture (100). La mise en pression indépendante de chaque volume structurel, est assurée séparément par un ventilateur (160, 170) sécurisé, doté de régulation. Ce type de procédé réduit considérablement l’impact carbone de la couverture. La figure du dessin à publier avec l’abrégé est la [Fig 1].

Description

structure gonflable de couverture à double pression membranaire

La présente invention concerne le procédé de structure gonflable à double pression membranaire permettant de couvrir un espace dédié. La spécificité du système réside dans la combinaison de la mise en œuvre de deux volumes, sous des pressions indépendantes. L’association et la liaison de ces deux volumes, en les intégrant l’un dans l’autre, constitue le principe constructif structurel de l'édifice. Le volume a haute pression est inclus et baigne dans le volume à base pression. L’effet thermodynamique associé à la double pression amplifie la résistance mécanique inter-ossature primaire par rapport à des solutions « simple membrane ».

Cette technologie apporte de multiples avantages dans le domaine de la construction qui fait face à de nombreux défis pour limiter son impact carbone lors de l’aménagement de nouveaux espaces clos et couvert. Cette nouvelle technologie y répond par :

Sa légèreté de conception à réduire considérablement le ratio poids sur surface couverte.
Sa facilité de mise en œuvre.
Son isolation thermique.

Le principe du système réside dans la réalisation d’un premier circuit de pression constitué de boudins, reliés les uns aux autres et servant d’ossature structurelle primaire de l'édifice. La pression à l’intérieur de ces boudins est élevée. Un second circuit de pression est réalisé dans une enveloppe englobant l'ensemble de cette ossature primaire. Cette enveloppe secondaire est réalisée à l’aide d’une membrane dite extérieure et d’une membrane dite intérieure qui sont reliées à l'ossature primaire par un dispositif constructif adéquat. La pression de l'enveloppe secondaire est plus faible. Le procédé se caractérise par la liaison mécanique de ces deux circuits de pression permettant d’augmenter la résistance mécanique et thermique de l’ensemble. L’élément de liaison est du type fermeture à glissière, pour permettre à la fois la perméabilité à l’air et la facilité de mise en œuvre.

Un système d'attache spécifique sert d'interface pour ancrer la structure. Cette pièce en matériau souple permet de faire la liaison à la fois entre la zone d’ancrage avec la structure primaire et la structure secondaire. Ce dispositif permet d’homogénéiser la répartition des efforts. Le procédé se caractérise par la mise en œuvre d’un double système d’attache à la zone d’ancrage, en y associant, via une interface, la structure primaire et la structure secondaire. Ce système permet de conserver le caractère indépendant de la structure primaire vis-à-vis de la structure secondaire.

Le premier circuit de pression est alimenté par un ventilateur muni d’une régulation lui permettant de compenser la fuite d’air de façon intermittente. L’étanchéité renforcée, conférée à cette ossature primaire, permet de réduire à des fréquences très faibles le taux d'injection d’air comprimé, de maintien en pression. La dépense énergétique est donc très faible.

Un second ventilateur basse consommation maintien en pression permanente l'espace entre les 2 membranes dans lequel baignent la structure primaire.

La régulation de la pression dans les 2 circuits est automatisée en fonction des conditions climatiques. La pression de l’ossature primaire peut être sécurisée en associant un troisième ventilateur intermittent venant remplacer une défaillance technique du premier. Le procédé se caractérise par la mise en œuvre d’un double système de ventilation indépendant et dédié à chaque volume structurel. Chaque ventilateur est doté de régulation et de système de sécurité. Il est possible de piloter et configurer, en fonction des besoins, les résistances thermiques et mécaniques de la couverture.

Le tissu employé pour ce procédé de couverture peut notamment être celui couramment employé pour la réalisation d'architecture textile à savoir un tissu PVC enduit. Le choix de la nature physique du tissu n'est pas limitatif puisqu’il est conditionné à une exigence élevée d'étanchéité à l’air tout en proposant des résistances mécaniques acceptables et un bilan carbone responsable.

D'autres particularités et avantages de la présente invention, apparaitront mieux à la lecture de la description de plusieurs modes de réalisation de celle-ci, donnée à titre d'exemple, non limitatif, et fait en référence aux dessins annexés :

est une vue isométrique représentant le procédé constructif dans son ensemble

est une vue isométrique représentant le procédé constructif de l’ossature primaire

est une vue en coupe représentant le double système de pression

est une vue de détail sur le principe de disposition des ventilations et de l’interface d’ancrage

est une vue isométrique représentant un autre type de mise en œuvre du dispositif selon l’invention

est une vue éclatée représentant un autre type de mise en œuvre du dispositif selon l’invention

La représente une couverture 100 doté d’une membrane supérieure 101 et d’une membrane inférieure 102. Un dispositif d’attache 190 permet l’ancrage de la structure. L’ossature primaire 110 est baignée dans la pression intermembranaire réalisée par 101 et 102.

La représente l’ossature primaire seule 110. Cette ossature primaire est composée de boudins gonflables de type 111 et 112. La section de ces boudins gonflables est circulaire. L’unité de base constructive de ces boudins est donc en forme de cylindre telle que 112. La forme arquée telle que 111 est obtenue par discrétisation associée à des faces de liaison inclinée, donnant des sections de liaison elliptique.

La permet d’expliquer le principe constructif. La pression atmosphérique ambiante est notée Pat. La pression maintenue dans la structure primaire 100 est notée P1, on parle de surpression par rapport à la pression atmosphérique Pat. La pression maintenue dans la structure secondaire est notée P2. Cette pression est également en surpression par rapport à la pression atmosphérique Pat. La pression P1 est très élevée par rapport à la pression P2. Cette détaille aussi le principe de liaison entre la structure primaire 110 et les membranes 101 et 102 constitutives de la structure secondaire. Des attentes sont réalisées sur les boudins de type 111 et 112 pour permettre la fixation de manière complètement indépendante des membranes 101 et 102. Ces attaches 120 permettent à la fois d’être perméable pour laisser circuler l’air et assurer un assemblage rapide et efficace. Ces attaches 120 sont nécessairement du type fermeture à glissière. Pour les parties périphériques une membrane 103 assure la liaison entre les membranes 101 et 102 tout en emprisonnant la structure primaire 110.

L’espace intermembranaire entre 101 et 102 peut être ajusté en volume au besoin de la résistance mécanique mais aussi thermique du procédé de couverture. La section des éléments constitutifs de 110 est également variable en fonction de la résistance mécanique et thermique recherchée. Le jeu de réglage des pressions P1 et P2 contribue également à atteindre les valeurs de résistance mécanique et thermique désirées. Un choix judicieux des paramètres est nécessaire.

La montre la connexion entre le ventilateur de la structure primaire 170 et la structure primaire 110, ainsi que celle entre le ventilateur secondaire 160 et la structure secondaire. Cette figure détaille également le principe d’attache 190 constitué des sous-ensembles :

191, pour permettre la liaison entre la zone d’ancrage et la structure 100,
192 pour maintenir la structure 110,
193 pour maintenir la structure secondaire membranaire constituée de 101 et 102.

Les figures 5 et 6 montrent une couverture de forme demi-sphérique 200 utilisant ce procédé de double pression. Ce dôme est constitué selon la qui représente un éclaté du dispositif, une membrane extérieure 201, une structure primaire d’ossature 210, et une membrane intérieure 202. Le principe constructif est identique à l’exemple 100.

Claims

Dispositif de couverture constitué d’une double structure gonflable (100) caractérisé en ce qu’il comprend deux volumes sous des pressions indépendantes, une structure gonflable primaire à haute pression (110) et une seconde structure gonflable à plus faible pression, ladite seconde structure est constituée d’une membrane supérieure (101) et d’une membrane inférieure (102), la jonction entre ces deux structures est réalisée à l’aide d’un élément de liaison (120), ladite structure gonflable primaire (110) baigne dans la pression inter membranaire réalisé par les deux membranes supérieure et inférieure.
Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’élément de liaison (120) est du type fermeture à glissière.
Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure primaire est alimentée par un ventilateur muni d’une régulation lui permettant de compense la fuite d’air de façon intermittente, la seconde structure comprends un deuxième ventilateur (160) basse consommation qui maintient en pression permanente l’espace entre les deux membranes (101,102) dans lequel baigne ladite structure primaire (110),chacun desdits ventilateurs est doté d’un système de sécurité .
Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un double système d’attache (190) pour ancrer la structure, un premier système d’attache (192) pour la structure primaire (110) et un second système d’attache (193) pour maintenir à la fois la membrane supérieure (101) et la membrane inférieure (102).