Dossier de présentation Technique et Economique Des structures VOLTABRI

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1 Dossier de présentation Technique et Economique Des structures VOLTABRI Exemples de projet Page 1 sur 27

2 A. Présentation Technique :... 3 I. Système intégré : Voltajoint : Voltavent :... 6 II. Système intégré simplifié : Voltabase :... 8 B. Coupes de principe :...11 I. Système Voltajoint : Coupe sur montant en rive : Coupe sur montant intermédiaire : Coupe sur traverse haute : Coupe sur traverse basse : Coupe sur raccord panneaux intermédiaire versions standards :...13 II. Système Voltavent : Coupe sur montant en rive : Coupe sur montant intermédiaire : Coupe sur traverse haute : Coupe sur traverse basse : Coupe sur traverse intermédiaire versions standards :...16 I. Les montants :...17 II. Les traverses :...18 III. Les serreurs :...18 IV. Les joints :...18 V. Les accessoires :...19 C. Exemple de projet :...20 I. Bâtiment agricole Calepinage : Note de calculs : Exemples de réalisations :...26 Page 2 sur 27

3 A. Présentation Technique : La société VOLTABRI propose 3 systèmes d implantation de panneaux solaires caractérisés par différents degrés d intégration. Les 3 procédés consistent à mettre en place une verrière en profilés en aluminium de technique courante, des modules photovoltaïques verriers (à bord cadré). La mise en œuvre, l'entretien, le remplacement éventuel, s'effectuent avec les mêmes moyens que pour une verrière courante. Ces 3 procédés permettent une incorporation en toiture et en verrière soit en parti avec traitement des abergements, soit en totalité de la couverture avec traitement des rives, faitage et égout. La modularité de ces châssis permet de les juxtaposer à la demande en fonction de la surface à couvrir et de l'exposition du soleil. Les différents procédés de verrière permettent l'incorporation en toiture composée de : tuile, ardoise, bac acier, plaque fibre-ciment sur des bâtiments isolés ou non, posés sur charpente bois, métallique ou béton. I. Système intégré : 1. Voltajoint : a. Présentation : Systèmes de montage avec étanchéité réalisée par le panneau photovoltaïque plaqué sur des joints. Le système Voltajoint est une verrière composée de profils montants et traverses en aluminium et d'ensemble de joint pour réaliser l'étanchéité de l'ensemble. Un profil aluminium de capot serreur vient plaquer le module contre les montants et traverses via les joints d'appui. Opération de montage : En étape préparatoire, les montants reçoivent leurs joints extrudés dans les gorges prévues à cet effet et des grugeages d encoche sont réalisés dans ces joints, pour d'une part, laisser le passage de la traverse et d'autre part permettre la continuité de l'étanchéité sous cette traverse. La première étape consiste à fixer les montants sur l'ossature primaire en réalisant par montant un seul point fixe et des points de dilatation. Pour ce faire, nous utilisons des crapauds en aluminium adaptés aux gorges du montant et nous fixons le montant par une ou plusieurs vis dans une des pannes support pour réaliser le point fixe en plus du crapaud déjà posé ; cette fixation complémentaire ne travaillera qu'au cisaillement. L'isolation des montants à l'ossature primaire pour des problèmes de couple galvanique est réalisée grâce à des cales fourchettes en matière plastique d'épaisseur différente pour compenser les décalages entre appui sur panne. En effet, les défauts de linéarité des montants doivent être au maximum de ± 2 mm. Les axes de trame sont déterminés de sorte à ce qu'il y ait un jeu de 7 mm sur la périphérie du module, soit un jeu entre module de 22 mm à chaque montant, valeur de Page 3 sur 27

4 jeu entre traverse et module sera la même pour compenser les défauts d'équerrage et les tolérances de fabrication des modules. Les montants doivent être positionnés très précisément les uns par rapport aux autres avec ce jeu de 22 mm pour éviter toute dispersion importante en bout de toiture au cumul des tolérances. C'est pourquoi nous fournissons des gabarits de pose des montants avec un jeu minimum de jeu (moins de 2/10e mm). L'étape suivante est la mise en place des traverses qui ont préalablement reçues leur joint ainsi que 2 trous de 6 en extrémité pour la fixation sur les montants. Ces 2 trous laissent un jeu suffisant avec les vis de fixation auto-foreuse pour permettre la dilatation transversale. Nous fournissons également des gabarits pour le positionnement des traverses pour les mêmes raisons que précédemment. Maintenant les modules photovoltaïques peuvent être installés et raccordés. Dans chaque montant, plusieurs trous diamètre 25 sont réalisés pour permettre le passage des câbles de part et d'autre. Le passage des câbles peut aussi s'effectuer le long des montants dans la gorge à sa base. Chaque module sera mis en place avec 2 cales de vitrage contre la traverse basse de sorte à le centrer dans le jeu de feuillure. Enfin, les serreurs de montants et traverses sont fixés grâce à des vis à tôle dans l'alvéovis du nez des 2 types de profil. Chaque serreur de montant est débité au cote d'axe traverse 1 mm pour la dilatation et pour faciliter la maintenance future. Ces serreurs seront livrés pré-perçés avec un entraxe calculé pour une fixation définie en fonction des charges climatiques. Les serreurs des traverses seront débités entre serreur de montant 2 mm pour la dilatation. Pour la maintenance, il suffira de démonter les serreurs autour du module à intervenir en lieu et place des serreurs. Page 4 sur 27

5 b. Structures détaillées : Voltajoint version serreur : Page 5 sur 27

6 2. Voltavent : a. Présentation : Système de montage avec étanchéité réalisée par le panneau photovoltaïque plaqué sur des joints avec une chambre d'aération créée par une membrane. Le système Voltavent est sur la base du précédent «Voltajoint» complété par une membrane tendue entre montant coulissant dans des gorges ceci permettant son retrait en cas de maintenance ou remplacement. Cette membrane permet de ventiler la sous-face par le canal d'air créé (de 13, 42, 60 ou 100 mm en fonction des différents modèles de montants), de récupérer les condensats sous les modules et de respecter la température intérieure du local grâce à lame d air mise en œuvre. Il existe 2 types de membranes : - Une toile respirante en écran de sous-toiture HPV de la marque DOERKEN avec le Delta Exxtrem pour sa haute perméabilité à la vapeur utilisé sur les toitures isolées. - Une toile pare-vapeur en textile polyester enduit PVC de la marque Ferrari avec le PRECONTRAINT 765 pour son imperméabilité. Celle-ci est utilisée sur les autres types de construction avec l'avantage de résister au test n 3228 du CSTB (obligatoire en ERP) et de supporter le poids d'un homme lors du montage ou de la maintenance. soit Au montage, cette membrane est mise en place à l'avancement de la pose des montants car elle est tendue par le pivotement du montant autour des crapauds. Ensuite, elle est aussi tendue dans le sens du rampant car elle est clipée sur le profil de tension en haut et en bas. Le reste du la structure (traverse, serreur) est identique au la première solution. La membrane est réalisée avec une largeur inférieure de 0.5% par rapport à la largeur théorique pour être mise en tension dans ce sens. Page 6 sur 27

7 b. Structures détaillées : Voltavent: Page 7 sur 27

8 II. Système intégré simplifié : 3. Voltabase : a. Présentation : Système de montage sans joint avec étanchéité par la membrane créant la chambre d'aération. Le système Voltabase est une verrière simplifiée composée seulement des montants aluminium, des serreurs et uniquement la membrane PRECONTRAINT 765 de marque Ferrari. Dans cette solution, il n'y a donc pas de traverse, ni de joint, l'étanchéité étant assurée par la membrane. La pose est donc largement simplifiée, à savoir : pose des montants sans joint, avec mise en place de la membrane à l'avancement ; tension de la membrane en haut et en bas et enfin pose des modules avec un jeu de 12 mm dans le sens de rampant avec mise en place de plot-entretoise dans les angles inférieurs des modules ; plot fixé par vis dans l'alvéovis du montant et serrage par serreur. Page 8 sur 27

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10 b. Structure détaillée : Page 10 sur 27

11 B. Coupes de principe : Présentation de chaque système sous forme de coupes détaillées : Coupe sur montant : Montant de rive Montant intermédiaire Coupe sur traverse : Traverse haute (faitage) Traverse basse (égout) Traverse intermédiaire I. Système Voltajoint : 1. Coupe sur montant en rive : Coupe Rive reprise toit Coupe Rive bord de toit Page 11 sur 27

12 2. Coupe sur montant intermédiaire : Coupe montant intermédiaire 3. Coupe sur traverse haute : Coupe faitage reprise toiture Coupe faitage toiture complète Page 12 sur 27

13 4. Coupe sur traverse basse : Coupe bas de pente 5. Coupe sur raccord panneaux intermédiaire versions standards : Coupe sur rampant Voltajoint / Voltavent Page 13 sur 27

14 II. Système Voltavent : 1. Coupe sur montant en rive : Coupe Rive reprise toit Coupe Rive bord de toit Page 14 sur 27

15 2. Coupe sur montant intermédiaire : Coupe montant intermédiaire 3. Coupe sur traverse haute : Coupe faitage reprise toiture Coupe faitage débord toiture Page 15 sur 27

16 4. Coupe sur traverse basse : Coupe bas de pente 5. Coupe sur traverse intermédiaire versions standards : Coupe sur rampant Voltajoint / Voltavent Page 16 sur 27

17 Les éléments de structures : I. Les montants : Montant 13C (KIT) Montant 42 Montant 60 Montant 100 Page 17 sur 27

18 II. Les traverses : Traverse normale Traverse haute/basse III. Les serreurs : Serreur normal Serreur périphérique IV. Les joints : Joint montant Joint traverse Page 18 sur 27

19 V. Les accessoires : Clip membrane Support clip Cale panneau Crapaud de fixation Cale fourchette Cale de vitrage Page 19 sur 27

20 Profil compensateur Jonc membrane C. Exemple de projet : I. Bâtiment agricole 1. Calepinage : Page 20 sur 27

21 2. Note de calculs : Affaire : Exemple hangar agricole en Corrèze Hypothèse étude : Situation géographique Carte charge neige Carte charge vent Département Zone Département Zone Site Altitude : 19 A normal 600 m Neige normale 35 DaN/m² Vent normal 50 DaN/m² Coef trainé Neige extreme 60 DaN/m² Vent extreme 87,5 DaN/m² 1,3 Neige accident. 80 DaN/m² Configuration chantier Caractéristique module : Dimensions Pas Disposition Poids (Kg) Toile (Kg/m²) Largeur Portrait 16 0,6 Profond ,72 Kg/m² (mm) (mm) Profil utilisé : Modèle Poids/ml Ixx Iyy Ixx/V Iyy/V Montant 60-I 2,164 86,41 52,76 12,47 Traverse 0 0,000 0,00 0,00 0,00 0,00 Panne support : Autre : Inclinaison Page 21 sur 27

22 Type acier épais Poids homme 100 DaN 11 Ecartement 1236 mm Valeur Rp 0,2 15 DaN/mm² (1) (en ) (1) Aluminium 6060 T6 selon norme EN775 Page 22 sur 27

23 Calculs structure (selon AL76) : E = DaN/cm² Poids mort = 12,67 DaN/ml Charge sur Montant neige corrigée : Neige n. 90 DaN/m² (avec altitude ) Neige ex. 151,66667 DaN/m² valeur 1/300e = 0,41 cm Neige acc. 80 DaN/m² Charge poids d'un homme : Charge neige : P Pondérée p = 101,02 DaN 177,71 Flèche Moment Tf Flèche Moment Tf DaN 0,07 56,16 4,50 0,05 33,94 2,72 cm DaN.m DaN.mm² cm DaN.m DaN.mm² OK OK OK OK Charge vent : P Pondérée Charge plus défavorable : p = 52,33 DaN 112,45 DaN Flèche Moment Tf Flèche Tf 0,03 21,47 1,72 0,07 4,50 cm DaN.m DaN.mm² OK OK OK OK Arrachement liaison Montant sur Panne Soulevement vent : 114,81 DaN Par crapaud : 57,40 DaN Tenue par crapaud : 153,36 DaN double fixation : OK Soulevement vent sur serreur Entraxe des vis : 200 mm Ixx/V : 0,79 cm3 Tenue d'une vis : 150 DaN coeff sécu : 2 Charge vent : Effort par vis P pondéré = 112,45 DaN.m F vent = P pondéré x pas des vis Moment Tf DaN.m 0,56 0,71 F vent = 22,49 DaN DaN.m DaN.mm² OK OK Page 23 sur 27

24 Effet locaux toiture : Charge sur Montant selon AL76 Débord / panne : 781 mm valeur 1/150e = 0,41 cm Charge poids d'un homme : Charge neige : p = 100 DaN p = 188,35 DaN W = 0, W = 0, Flèche Moment Tf Flèche Moment Tf 0, ,28 9,40 0,171 1,23 0,10 cm DaN.m DaN.mm² cm DaN.m DaN.mm² OK OK OK OK Charge vent : p = 138,99 DaN Charge plus défavorable : W = 0, Flèche Moment Tf Flèche Tf 0,126 0,93 0,07 0,34 9,40 cm DaN.m DaN.mm² OK OK OK OK Arrachement liaison Montant sur Panne 1) En bas de pente Ct = 2 Soulevement vent : 207,80 DaN Tenue par crapaud : 153,36 DaN Effort par crapaud : 103,90 DaN double fixation : OK 2) En bord de toiture Ct = 2 Soulevement vent : 91,80 DaN Effort par crapaud : 45,90 DaN double fixation : OK 1) En angle de toiture Ct = 3 Soulevement vent : 159,51 DaN Effort par crapaud : 79,76 DaN double fixation : OK Page 24 sur 27

25 Arrachement sur serreur 1) En bas de pente Ct = 2 Tenue par vis : 75,00 DaN Soulevement vent par vis: 15,22 DaN OK 1) En bord de toiture Ct = 2 Soulevement vent par vis: 15,22 DaN OK 1) En angle de toiture Ct = 3 Soulevement vent par vis: 11,58 DaN OK Page 25 sur 27

26 1. Exemples de réalisations : En plein toit : Page 26 sur 27

27 Réalisation d un KIT : Page 27 sur 27