Choisir un système de toiture plate

Etre étanche (même au droit des raccords) à la pluie, à l’air et à la neige

• La membrane d’étanchéité doit avoir été correctement posée par des spécialistes et suivant les prescriptions du fabricant.

• La membrane d’étanchéité sera de préférence multicouche.

• Les raccords doivent être conformes aux règles de l’art, et les remontées d’étanchéité doivent être suffisamment hautes.

• Les pontages des joints actifs doivent être adaptés aux mouvements.

Evacuer les eaux de pluie et de fonte de neige

• Les pentes doivent être suffisantes.

• Les évacuations des eaux pluviales doivent être correctement dimensionnées.

• L’eau de pluie doit pouvoir déborder sans risque et visiblement en cas d’obstruction des évacuations.

Isoler thermiquement les locaux et la structure du bâtiment

• L‘isolation doit être suffisamment performante (épaisseur et résistivité thermique).

• L’isolation doit être continue.

Résister aux contraintes mécaniques au niveau de toutes les couches (support, isolant, étanchéité, protection)

• La toiture doit résister aux charges d’utilisation (charges permanentes, charges mobiles, charges localisées, charges réparties).

• La toiture doit être capable de supporter la neige.

• La toiture doit être prévue pour son usage (circulable pour les véhicules, pour les piétons, pour l’entretien, …)

• La toiture doit résister au vent.

Résister aux agents physiques et chimiques extérieurs

• La membrane d’étanchéité doit résister à l’érosion éolienne et hydraulique.

• La toiture doit résister aux chocs thermiques et au gel.

• La membrane d’étanchéité doit résister aux rayonnements ultra-violets (UV) ou être protégée de ceux-ci.

• La membrane d’étanchéité doit être adaptée pour résister à la pollution chimique acide de l’environnement extérieur auquel elle est exposée.

Ne permettre aucune condensation interne

• Le pare-vapeur doit être de qualité suffisante.

• Le pare-vapeur doit être continu.

• La toiture doit être étanche aux courants d’air.

• Il ne peut y avoir de pont thermique.

Etre facile à entretenir et à réparer

Subsidiairement, isoler phoniquement les locaux de l’environnement extérieur

Lorsque l’isolant est pris en sandwich entre 2 étanchéités (le pare-vapeur en dessous et la membrane au-dessus), on appelle cela une toiture chaude.

A utiliser le plus souvent possible
C’est actuellement la technique la plus utilisée.

On préférera la toiture chaude à la toiture inversée pour sa facilité d’entretien, particulièrement lorsque l’environnement est fortement boisé (chute des feuilles, germination et développement de plantes).

On préférera également la toiture chaude lorsque le lestage du complexe isolation-étanchéité n’est pas possible à cause du manque de portance du support.

Avantages

• Risque de condensation interstitielle facilement maîtrisable par le choix d’un pare-vapeur adéquat et pour les cas les plus difficiles d’un isolant étanche à la vapeur d’eau (verre cellulaire).
• Possibilité d’utiliser des matériaux isolants à la conductivité thermique  très faible (ex : PUR)
• Entretien facile.
• Charge pondérale réduite (pas besoin de lester).
• Remontées verticales d’isolant possibles autour des obstacles.
• Si le support de toiture est massif, l’inertie thermique est préservée.
• Protection et préservation de l’isolant par la membrane de l’étanchéité.
• Protection du bâtiment (contraintes thermiques, dilatation, gel,…)

Inconvénients

• Encombrement important pour des niveaux d’isolation élevés.
• Séchage impossible de l’isolant en cas d’infiltration.

Lorsque l’on pose l’isolant au-dessus d’une toiture existante, on réalise une toiture inversée.

Le principal avantage de la toiture inversée est la protection thermique de la membrane d’étanchéité et l’absence de dégradation importante de l’isolant en cas de fuite.

Alors que la toiture chaude est réalisable dans tous les cas, la toiture inversée n’est possible que :

• Lorsque le support tolère la charge du lestage (indispensable),

• Lorsque les rives du toit sont suffisamment hautes pour déborder d’au moins 5 cm la face supérieure de l’isolant.

• Lorsque la forme de la toiture n’est pas trop compliquée (impossibilité de réaliser des remontées de l’isolant d’une toiture inversée).

• Lorsque le support a une masse d’au moins 300 kg/m² (+/- 13 cm de béton armé) afin de parer au risque de condensation du fait de l’eau de pluie froide.
  L’eau qui s’infiltre sous l’isolant entraîne des déperditions calorifiques. Le déphasage entre le début des précipitations et la chute maximale de la température en sous-face du plafond augmente en fonction de l’inertie thermique qu’offre le support. Si celle-ci est importante, la suspension de la fonction isolante ne se fait sentir que très progressivement et retarde l’apparition de la condensation de surface. Dans le cas contraire, le risque augmente.
  Les toitures inversées de type léger (tôles profilées par exemple) sont sujettes après quelques minutes à des phénomènes de condensation en sous-face lorsque des précipitations coïncident avec des humidités relatives élevées à l’intérieur du local.

• Lorsque la somme des résistances thermiques des couches situées sous l’étanchéité n’excède pas 30 % de la résistance thermique globale, le point de rosée risque de se trouver sous la membrane d’étanchéité avec comme conséquence, de la condensation interne. On évitera donc cette configuration.

Lorsqu’une isolation est rapportée au-dessus d’une première couche isolante, on parle de toiture combinée .

On adoptera cette technique lorsqu’une valeur d’isolation élevée est exigée et que l’épaisseur de l’isolant à mettre en place est importante.

La couche inférieure d’isolant sert également sur certains supports à faciliter la pose de l’étanchéité.

Toiture froide.

Isolation sous le support.

Faux plafond isolant.

A éviter !

La pose d’un pare-vapeur continu est difficile, si bien que la vapeur d’eau de l’ambiance risque de former de la condensation dans la toiture. De plus, le support est soumis aux chocs thermiques.

Enfin, il sera très difficile d’éviter les ponts thermiques au droit des murs de support de la toiture.

Avantages

Aucun.

Inconvénients

• Condensation : l’isolation d’une toiture plate par ce système provoque presque inévitablement de la condensation interne. Cette condensation peut entraîner l’altération de l’isolant et la suppression de son efficacité, la pourriture des planchers, le gel des matériaux, le décollement ou le ramollissement des matériaux agglomérés, le développement de moisissures, etc.

• Chocs thermiques : un toit plat sans isolation thermique est déjà fortement sollicité par les variations de la température en sa partie supérieure. Les tensions thermiques sont cependant tempérées par la chaleur provenant de l’intérieur du bâtiment. À cause de la position de l’isolant du côté intérieur, les variations thermiques sont augmentées, et le support ou le béton de pente subissent donc des chocs thermiques importants et peuvent se fissurer. Il peuvent également entraîner des désordres dans les parois latérales contiguës et dans la membrane d’étanchéité.

• Ponts thermiques : la pose de l’isolant sous la toiture sans interruption est difficile à cause des murs porteurs intérieurs. Les interruptions provoquent des ponts thermiques qui entraînent l’apparition de condensation de surface locale.

Cette technique est délicate et nécessite une bonne maîtrise des phénomènes de condensation par un choix adéquat du freine vapeur et du matériau isolant. Cette technique ne convient pas pour des climats intérieurs très humides (Classe IV). La toiture ne peut pas être lestée ou à l’ombre pour permettre un séchage de l’isolant en été.

Avantages

• Encombrement réduit. L’espace occupé par la structure est utilisé pour placer l’isolant. Cela permet donc d’augmenter l’épaisseur de la couche isolante.
• Utilisation possible de matériaux hygroscopiques organiques comme de la cellulose

Inconvénients

• Gestion délicate de la condensation interstitielle.
• Faible inertie thermique de la toiture

Si le faux plafond est ajouré et n’est pas isolé, il ne contribue en rien à l’isolation thermique du complexe de toiture. Il ne provoquera aucun problème de condensation.

Si le faux plafond est muni d’un matelas isolant, il risque d’y avoir de la condensation sur la face inférieure du support de la toiture dans certaines conditions d’utilisation des locaux sous-jacents. L’isolation du faux plafond doit idéalement être évitée.

Toutefois, si pour des raisons d’efficacité acoustique le matelas isolant ne peut être évité, on s’arrangera pour que son épaisseur soit la plus faible possible, et on rapportera sur la toiture une épaisseur d’isolation supplémentaire pour déplacer le point de rosée au-dessus du pare-vapeur.

La somme des résistances thermiques des couches situées sous le pare-vapeur ne peut excéder 30 % de la résistance thermique globale, sinon le point de rosée risque de se trouver sous le pare-vapeur avec comme conséquence, de la condensation interne.