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Le paratonnerre
Le paratonnerre de Franklin
Depuis les années 1750, où Benjamin FRANKLIN et Jacques de ROMAS inventèrent le paratonnerre, l'homme des villes et surtout l'homme des champs a pris l'habitude de protéger sa demeure avec un paratonnerrre.
En France et en Europe, les églises et monuments de grande hauteur (châteaux, demeures bourgeoises, ...), mais aussi les fermes isolées à la campagne sont presque toujours équipés de paratonnerres.
Même si ces dispositifs passifs ne garantissent pas une protection totale, ils évitent dans de nombreux cas des dégâts importants sur les bâtiments, dégâts qui souvent se traduisent par un incendie et une destruction de leur contenu (foin brulé dans les granges, mobilier détruit par le feu et l'eau dans les pièces habitées, bétail tué, matériel agricole endommagé, ...) et peuvent conduire bien sûr à mort d'hommes.
N'oublions pas aussi qu'un certain nombre d'incendies dus à la foudre ont conduit dans le passé à la disparition de documents précieux du patrimoine mondial (livres, oeuvres d'art, pièces de musées, archives historiques, ...).
Citons à titre d'exemple à Amiens en 1218, la destruction des archives de l'évêché et de la cathédrale qui avait été reconstruite après l'invasion des Normands.
La conception du paratonnerre de Franklin est assez simple.
Comme indiqué sur l'image ci-contre, le dispositif se compose d'une ou plusieurs longues tiges de fer fixées sur le toit du bâtiment à protéger et reliées au sol par un cable conducteur.
Le cable conducteur peut être un simple fil de cuivre de section importante ou une bande du même métal fixée le long du toit et des murs.
L'extrémité du conducteur est reliée à une grille métallique enfouie dans le sol dans une zone si possible humide, ou peut plonger dans un puits s'il y en a un près du bâtiment ce qui est souvent le cas à la campagne.
Le paratonnerre en France et en Europe
En 1823, la foudre avait occasionné de nombreux sinistres en France, à tel point que le ministre de l'intérieur demandera à l'Académie des Sciences de rédiger une Instruction pratique pour l'installation de paratonnerres dans les communes de France.
C'est Gay-Lussac qui réalisera ce travail et proposera un document considéré comme un modèle du genre par la clarté de ses explications théoriques et la simplicité des règles pratiques listées.
Le rapport de Gay-Lussac fut largement distribué aux constructeurs et au public en France mais aussi à l'étranger à tel point qu'il devint une espèce de référence populaire pendant une bonne cinquantaine d'années.
Ce documents visait la protection des bâtiments publics (ministères, mairies, écoles, églises, monuments historiques), des bâtiments sensibles (bâtiments militaires, magasins de stockage de matières dangereuses inflamables ou explosives, poudrières), des usines, des navires marchands et de guerre, et bien sûr des bâtiments privés (fermes, habitations, châteaux).
Il sera toutefois nécessaire de compléter ce document lors de l'introduction massive de matériaux métalliques dans la construction comme le zinc pour les toits , mais surtout avec la généralisation des constructions métalliques de grande taille (gares, grands palais des expositions universelles, grands magasins, etc) et des ouvrages d'art (ponts, viaducs, Tour Eiffel).
Il fut donc rédigé, dans les années 1870, un supplément à l'instruction de Gay-Lussac.
Il serait trop long ici de rappeler l'ensemble du contenu de ces documents. Notons simplement que la tige du paratonnerre devait faire 9 mètres de long, qu'elle devait se terminer par une extrémité pointue très effilée si possible en platine pour éviter la corrosion et la destruction par les coups de foudre et que la descente devait se composer d'un barreau de fer (ou de cuivre) de 15 à 20 mm de côté.
Le cable de descente devait être supporté de loin en loin et éloigné du toit d'environ une quinzaine de centimètres (6"). Des "crampons" métalliques étaient prévus à cet usage.
Certains spécialistes, en particulier aux Etats-Unis, préconisaient d'isoler le cable de descente.
Pour ce faire on pouvait trouver dans le commerce des supports spéciaux avec un isolateur en verre muni d'un trou central dans lequel passait le cable.
L'isolateur présenté ci-contre, à droite, à un diamètre extérieur et une hauteur de 2" (environ 50 mm) et le trou central a un diamètre de 3/4" (environ 18 mm).
Celui de gauche est monté sur son support métallique. Cette entretoise pouvait être clouée sur les poutres du toit comme celle présentée ou se terminer par une partie filetée pour être vissée directement dans le bois ou dans une cheville.
En Europe, il ne semble pas que cette conception ait été retenue, en tout cas elle n'était pas requise dans le document de Gay-Lussac.
Sur nos églises, le ruban conducteur (plus souvent employé que le cable tressé) est en général cloué directement sur les façades, dans des zones discrètes pour ne pas trop se voir.
Le paratonnerre aux Etats-Unis
N'oublions pas que l'invention - au moins officielle - du paratonnerre revient à Benjamin Franklin et que les Etats-Unis ont équipé leurs bâtiments avec cette protection dès les années 1820.
A la fin du 19
Il faut dire aussi que cet imnense pays connaît des météorologies très diverses avec un très grand nombre de coup de foudre au Km2.
Les installations de cette époque, dont on retrouve encore de nombreux exemplaires aujourd'hui, ont une conception assez standard.
La tige du paratonnerre est fixée au toit du bâtiment à protéger par l'intermédiaire d'un tripode en fer.
Ce dessin a sans doute été retenue pour sa bonne tenue au vent dans des régions régulièrement soumises à des orages violents voire à des cyclones ou des tornades.
N'oublions pas non plus que le foudroiement, c'est à dire l'indicateur qui représente la fréquence des coups de foudre sur une région du globe, est 10 fois plus grand dans le Middle West qu'en Europe.
C'est sûrement cette raison qui a conduit les habitants de ces régions à se préoccuper de la protection de leurs biens mobiliers contre les orages.
L'ensemble du paratonnerre a une longueur dépassante au dessus du toit de la maison qui peut atteindre 2 mètres, voire plus pour les plus longs.
La base de la tige est décorée avec une boule de verre coloré. Une girouette est aussi fréquemment installée à ce niveau.
La richesse artistique de l'ensemble était sans nul doute à la hauteur du prix : un beau paratonnerre, qui se voit de loin dans ces grandes plaines américaines est le signe que la demeure appartient à un riche propriétaire !
Le modèle présenté ici sur l'image de droite est assez classique. Un milieu de gamme dirait-on de nos jours.
Famille devant sa ferme ou sa maison en Oklahoma - vers 1900
3 paratonnerres sont installés sur le toit dont au moins 2 avec des boules de verre
Les tiges (Lightning rod) se terminent par des pointes travaillées par des ferroniers d'art, des boules de verre ou de porcelaines de couleur (Lightning Rod Ball - LRB) sont installées au bas de la tige, juste au dessus d'une girouette qui elle aussi peut-être une réelle oeuvre d'artiste.
Les images ci-après montrent quelques exemples de ces chefs d'oeuvre parfois uniques.
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Fabrications vers 1880/1900 connues aujourd'hui sous l'acronyme de LRB
La fonction de ces objets est purement décorative. Ils n'ont, bien sûr, aucun effet sur la foudre !
La rareté de ces éléments en fond de nos jours des objets de collection très prisés.
Les LRB se négocient à des prix qui peuvent atteindre des sommets. |
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Fabrications vers 1880/1900 - bronze forgé à la main
Ces pointes décoratives sont censées améliorer l'efficacité du paratonnerre.
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Université de LYON. Vue du système de protection contre la foudre des bâtiments et détail de la descente de mise à la terre des paratonnerres.
Sources :
- Les collecteurs d'ondes - Antennes et descentes antiparasites - L. Chrétien P.L. Courier - Etienne CHIRON éditeur PARIS - 1934.
- Les sites web sur les paratonnerres et la foudre