Directives d installation de toiture à membrane protégée

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1 Directives d installation de toiture à membrane protégée Canada COMMERCIAL SURVOL GLOSSAIRE COMPOSANTS Isolant de mousse de polystyrène extrudé de marque STYROFOAM Toile Ballast Pavé Tous les autres composants CONDITIONS, QUESTIONS À EXAMINER ET CLASSEMENTS Conditions et questions à examiner Phénomène de la pluie froide Absorption d humidité Stabilité dimensionnelle Conception de toit vert Trouver des fuites dans un TMP Applications à basse température Installation à température élevée Défaillance des coutures de membrane Croissance de plantes dans les assemblages de TMP Classements de résistance au feu et au vent Survol Méthodes d essai ULI - Indices de résistance au feu par heure pour TMP ULI - Indices de résistance au feu par heure pour TMP Platelage en béton ULI - Indices de résistance au feu par heure pour TMP Autres ULC - Indices de résistance au feu par heure pour TMP Platelage en métal ULC - Indices de résistance au feu par heure pour TMP Platelage en béton FM - Indices de résistance au feu par heure pour TMP FM Classe 1 - Résistance au feu et au soulèvement causé par le vent

2 SURVOL Survol CHANGER LA SÉQUENCE L innovation apportée à la technologie de toit plat par le système de toiture à membrane protégée (TMP) est l incorporation d une approche de «toiture inversée» pour isoler le toit : poser l isolant par-dessus la membrane d étanchéité afin d améliorer l efficacité à la fois de la membrane et de l isolant. Cette innovation a été permise en grande partie grâce à l isolant de polystyrène extrudé de marque STYROFOAM (XPS) dont les caractéristiques de cellules fermées et de résistance à l humidité sont des éléments clé du système TMP. Un toit conventionnel consiste en une membrane posée par-dessus un isolant, ce qui laisse la membrane vulnérable face aux changements de température extrêmes, aux cycles gel-dégel et aux dommages apportés par le trafic piétonnier (Figure 1). Le système TMP place l isolant par-dessus la membrane, protégeant ainsi la membrane du toit contre les changements de température extrêmes et les dommages physiques (Figure 2). La principale différence entre une TMP et une toiture conventionnelle est la séquence dans laquelle les matériaux sont appliqués. La clé d un système TMP est la pose de l isolant par-dessus la membrane d étanchéité. Cette configuration protège la membrane, résultant en une performance et une durabilité excellentes à long terme. Membrane Isolant de polystyréne extrudé de marque STYROFOAM Platelage Figure 1 : Toiture conventionnelle avec membrane par-dessus l isolant (tout dépendant des conditions du bâtiment et du climat, un pare-vapeur peut aussi être utilisé) Ballast Toile filtrante Isolant de polystyréne extrudé de marque STYROFOAM Membrane Platelage Figure 2 : TMP avec membrane sous l isolant 2

3 Survol CHANGER LA SÉQUENCE Avantages d une TMP Tous les assemblages de toit plat comportent les mêmes éléments de base agencés dans un ordre en apparence logique : un platelage (en bois, en métal ou en béton) recouvert d un isolant puis d une membrane d étanchéité. Une toiture à membrane protégée peut comporter les mêmes éléments mais la membrane est posée sous l isolant afin d offrir une performance et une durabilité exceptionnelles à long terme. Un assemblage TMP : Maintient la membrane à une température à peu près constante, proche de celle de l intérieur du bâtiment. Ceci permet de minimiser le stress subi par la membrane en réduisant les effets nocifs des cycles gel-dégel et de la chaleur excessive Protège la membrane des dommages causés par le vieillissement climatique, le trafic piétonnier et autres à la fois au cours de la construction et après Permet une construction à n importe quelle période de l année puisque le toit est étanchéisé dans un premier temps, puis isolé Facilite l enlèvement et la réinstallation du ballast et de l isolant pour des réparations ou pour ajouter un étage. De plus, une toiture à membrane protégée permet la réutilisation de l isolant, ce qui est le meilleur choix à faire vis-à-vis l environnement Permet l utilisation de plusieurs types de ballast pierre, dalles de pavage préfabriquées, terre et plantes pour toit vert, pavé ou béton autobloquant selon les besoins et les considérations esthétiques Est compatible avec un grand nombre de types de membrane Élimine le besoin d un parevapeur séparé DURABILITÉ ET PROTECTION Si l on pose la membrane sous l isolant, le choix de ce dernier devient donc d une importance primordiale. Il doit être en mesure de résister à un environnement humide (sans perdre de sa capacité isolante) et au trafic piétonnier au cours de la construction et après celle-ci tout en restant performant au fil du temps. Grâce à sa durabilité et à sa résistance à l humidité supérieure, l isolant de polystyrène extrudé de marque STYROFOAM procure une performance exceptionnelle en isolation de toitures et d esplanades. Il possède une excellente résistance à l humidité et une valeur R (RSI) à long terme* Il possède une durabilité exceptionnelle lui permettant de prolonger la durée de vie de l esplanade ou du toit Il protège la membrane contre le vieillissement climatique, les abus et dommages Il maintient la membrane à une température relativement constante Il permet le contrôle du point de rosée SURVOL *R signifie résistance au flux de chaleur. Plus la valeur R (RSI) est élevée, plus le pouvoir isolant est élevé. 3

4 Glossaire GLOSSAIRE Absorption : Capacité d un matériau à absorber des quantités de gaz ou de liquides, comme l humidité. Vieillissement accéléré : Test expérimental au cours duquel un matériau est exposé à divers éléments (chaleur, eau, condensation ou lumière) dans un environnement contrôlé pour magnifier les effets du vieillissement. Les propriétés physiques du matériau sont mesurées avant et après le processus afin d identifier tout effet nuisible du viellissement. Aggrégats : Roche, pierre, pierre concassée, laitier concassé ou gravillon utilisés pour ballaster un système de toiture. Vieillissement : Effet sur des matériaux exposés à un environnement pour une période définie. Crocodilage : Fissuration du bitume exposé sur un toit multicouche qui produit un motif de craquelures similaire à la peau d un alligator. Asphalte (ou bitume) : Substance de couleur brun foncé ou noire laissé comme résidu au cours du traitement du pétrole brut ou du pétrole. On peut le raffiner pour se conformer à divers spécifications de qualité de toit. Émulsion de bitume : Mélange de particules de bitume et d un agent émulsifiant, comme la bentonite et l eau. Ballast : Matériau d ancrage, comme la pierre ou les pavés de béton préfabriqués, qui sert à tenir en place l isolant et/ou les membranes. Feuille de base : La feuille du bas dans une membrane de toit ou un système de toit. Sous-couche : Feuille de feutre saturée ou surfacée mise en place comme première épaisseur d une membrane multicouche de couverture ou de bitume modifié. Semelles : Sections en bois faisant partie de l assemblage du toit, habituellement fixée au-dessus du platelage et au-dessous de la membrane ou du solin, servant à solidifier le platelage autour d une ouverture, agissant comme butée pour l isolant, soutenant une costière ou servant de bande de clouage pour fixer la membrane et/ou le solin. Membrane de toit multicouche : Membrane continue, semi flexible, multiplis, constituée de plis ou de couches de feutre imprégné, de toile ou de tapis avec du bitume au milieu. Chanlatte : Latte de bois, ou autre matériau convenable, fendue en biseau ou en forme de triangle qui sert de transition entre la surface horizontale d un platelage de toit ou l isolant et une surface verticale. Calfeutrage : Le fait de sceller et d étanchéiser les joints, les coutures ou ouvertures entre unités adjacentes avec un agent scellant. Matières compatibles : Deux substances ou plus qu on peut mélanger, assembler ou rattacher sans séparer, faire réagir ou nuire aux dites matières. Condensation : Conversion de la vapeur d eau ou d un autre gaz à l état liquide lorsque la température descend ou que la pression atmosphérique monte. (Voir aussi Point de rosée.) Contre-solin : Feuille de métal formée, fixée sur ou dans une autre surface qui sert à protéger le bord supérieur de la membrane ou le solin de métal sous-jacent et les attaches associées contre l exposition aux intempéries. Costière : Saillie de toit relativement basse. Charge permanente : Charge immobile et permanente résultant du poids des composants sructuraux et architecturaux du bâtiment, de l équipement mécanique et électrique, et de l assemblage du toit en soi. Platelage : Composant structural de la toiture d un bâtiment, conçu pour supporter les charges permanentes et les surcharges, y compris le poids des systèmes du toit et les surcharges requises par les codes du bâtiment applicables. Les platelages sont soit non combustibles (p. ex. tôle ondulée, béton ou gypse), soit combustibles (p. ex. planche de bois ou contreplaqué) et constituent le substrat sur lequel se pose la couverture ou le système d étanchéité. Charge de calcul : Charge spécifiée dans les codes du bâtiment ou dans les normes publiées par les organismes fédéraux, provinciaux, locaux ou municipaux, ou dans les spécifications à l intention du propriétaire en vue de la conception d un bâtiment. Point de rosée : Température à laquelle la vapeur d eau se condense dans l air frais à la pression atmosphérique et contenu en vapeur existantes. Refroidir à ou sous le point de rosée cause une condensation. Charge dynamique : Toute charge non statique, telle que charge due au vent ou surcharge mobile. Toile : Laize ou matériau constitué de filaments ou de fils organiques ou inorganiques. Peut servir de renforcement dans certaines membranes et solins ou peut être utilisé dans une toiture à membrane protégée pour réduire les exigences reliées au ballast. 4

5 Glossaire Solin : Matériau utilisé pour étanchéiser ou sceller les bords du système du toit sur le périmètre, aux pénétrations, murs, joints d expansion, creux, drains et autres endroits où la couverture du toit s interrompt ou se termine. Arrêt à gravier : Solin à bord en métal, à profil bas et projeté vers le haut, avec une bride le long du toit, habituellement en feuille ou en métal extrudé. Installé le long du périmètre d un toit pour fournir un bord continu fini. Humidité : Quantité de vapeur d eau contenue dans l atmosphère. Généralement exprimée en tant que pourcentage de l humidité relative (% HR). Il s agit du coefficient de la quantité de vapeur d eau effectivement présente dans l air par rapport à la quantité maximum que l air pourrait contenir à la même température. Assemblage de membrane à toiture inversée (IRMA) : Semblable à l assemblage de toiture à membrane protégée (TMP) où un isolant à cellules fermées (p. ex. l isolant de mousse XPS de marque STYROFOAM ) et du ballast sont posés par-dessus la membrane du toit. Surcharge : Charge temporaire pour laquelle la structure du toit doit être conçue pour supporter, tel que requis par les codes du bâtiment en vigueur. Cela peut comprendre des personnes, des véhicules, le vent, la neige, la glace ou la pluie, etc. Membrane posée en indépendance : Membrane qui n est pas attachée au substrat, sauf sur le périmètre du toit et au niveau des pénétrations. Habituellement, une membrane posée en indépendance est maintenue en place par le ballast. Membrane attachée mécaniquement : Membrane attachée à des intervalles définis au substrat, au moyen de diverses attaches et/ou d autres dispositifs mécaniques. Membrane : Matériai flexible ou semi flexible qui imperméabilise (ne laisse pas paser l eau) le toit. Parapet : Partie d un mur de périmètre immédiatement adjacent au toit et qui s étend par-dessus le toit. TMP : Toiture à membrane protégée. Drainage dirigé : Profil de drainage d un platelage, prenant en considération la pente du toit et les flexions sous charge afin d assurer que le platelage draine l eau dans les 48 heures suivant la pluie au cours des conditions de séchage ambiant. Faîtage : Point le plus élevé du toit où deux zones du toit se croisent. Assemblage du toit : Assemblage de composants de toit interdépendants (comprend le platelage, le pare-vapeur [si présent], l isolant et la couverture du toit). Pente du toit : Angle que la surface du toit fait avec l horizontale. Habituellement exprimé en tant que rapport de déclivité, tel que 4:12, ou un pourcentage. Toise : 100 pi 2 (9,29 m 2 ) de la surface du toit. Substrat : Surface sur laquelle la couverture ou la membrane étanchéisante est appliquée (p. ex. le platelage structurel ou l isolant). Pare-vapeur : Matériau qui restreint le mouvement de la vapeur d eau. Soulèvement causé par le vent : Force exercée par la dérive du vent sur les bords, les parties élevées ou les obstructions du toit, causant une baisse de la pression d air immédiatement au-dessus de la surface du toit (p. ex. aspiration). Le soulèvement peut aussi être provoqué par le mouvement de l air en-dessous du platelage, amenant la membrane à se gonfler et à se détacher du platelage. GLOSSAIRE 5

6 Composants COMPOSANTS Isolant de polystyrène extrudé de marque STYROFOAM ISOLANT DE POLYSTYRÈNE EXTRUDÉ DE MARQUE STYROFOAM Description L isolant de mousse de polystyrène extrudé (XPS) de marque STYROFOAM est un isolant rigide à cellules fermées, idéal et conçu pour les installations de toiture à membrane protégée. En raison des propriétés que le procédé d extrusion lui confère et de la nature hydrophobique du polystyrène, l isolant de marque STYROFOAM possède une résistance élevée à l eau et à la vapeur d eau, assurant ainsi une performance mécanique et thermique à long terme éprouvée. Les panneaux sont offerts en plusieurs épaisseurs, densités et traitements de bords. ISOLANT DE MARQUE STYROFOAM ROOFMATE Isolant de mousse de polystyrène extrudé offrant une résistance à l humidité, une durabilité et une valeur R (RSI) à long terme excellentes. Idéal pour une installation par-dessus l imperméabilisation ou les membranes de toit dans les TMP. ISOLANTS DE MARQUE STYROFOAM HIGHLOAD 40, 60 and 100 Un panneau isolant de mousse de polystyrène extrudé à résistance à la compression élevée, conçu spécifiquement pour les applications sous terre et de planchers de congélateurs. Il convient aussi aux esplanades et aux toitures à membrane protégée qui doivent supporter un trafic intense. 6

7 Composants ISOLANT DE POLYSTYRÈNE EXTRUDÉ DE MARQUE STYROFOAM Fonction Offre des propriétés thermiques : L isolant de mousse de polystyrène extrudé de marque STYROFOAM possède une résistance thermique après vieillissement élevée (valeur R ou RSI) comparativement aux autres isolants pour toiture. Protège la membrane : En posant l isolant par-dessus la membrane, celle-ci est gardée à une température relativement constante durant toute l année et est protégée contre les intempéries, les dommages mécaniques et les abus. Spécifications L isolant répond à la norme CAN/ULC S701 Type 4. Installer l épaisseur requise d isolant de mousse de polystyrène extrudé de marque STYROFOAM non encollé par-dessus la membrane du toit. Installer une feuille intercalaire ou de séparation par-dessus la membrane si celle-ci est de type goudronné ou de bitume Type 1 ou 2, ou si requis par le fabricant de la membrane. Abouter de façon serrée les panneaux (maximum de 3/8 po [9 mm] entre eux), et mettre en quinconce les joints d extrémité. L alternance recommandée entre chaque panneau est de 2 pi (600 mm). Toutefois, si les panneaux ont été coupés sur mesure, maximiser la quinconce là où c est possible. Au minimum, chaque panneau devrait avoir une quinconce de 8 po (200 mm). Biseauter les bords afin qu ils s ajustent bien aux pentes de chanlattes. Ajuster autour des protrusions et des obstructions avec une ouverture maximum de 3/4 po (19 mm) pour minimiser les pertes de chaleur. Installation de multicouches : La couche d isolant du bas (celle directement posée sur la membrane) doit avoir une épaisseur d au moins 2 po (50 mm). La couche du bas doit être la plus éapsisse ou, au minimum, égale à celle du dessus (p. ex. 3 po [75 mm] au bas et 3 po [75 mm] au haut). Poser des couches successives d isolant non encollé ou non adhéré. Mettre en quinconce ou décaler tous les joints par rapport à ceux de la couche du dessous. Notes sur l installation Protéger l isolant contre les dommages physiques. Manipuler les panneaux avec soin pour prévenir tout dommage au cours de l installation. Toujours porter une protection oculaire et des gants pour manipuler et couper l isolant. Toujours entreposer l isolant à l écart de la lumière directe du soleil, surtout pour un entreposage de longue durée. Couvrir avec une bâche opaque de couleur pâle pour protéger contre la radiation solaire. La dégradation de surface causée par les rayons ultraviolets (UV) n aura aucun effet mesurable sur la valeur isolante à moins qu on ne laisse le panneau se détériorer suffisamment pour qu il perde de son épaisseur. Toujours vérifier la compatibilité avec les autres produits qui peuvent entrer en contact direct avec l isolant, particulièrement s ils contiennent des solvants. Utiliser des soins préventifs comme laisser les solvants s évaporer, insérer une feuille intercalaire ou peinturer la surface de l isolant avec une peinture blanche au latex. Toujours essuyer les poussières de la surface de l isolant avant d appliquer cette peinture. L isolant de mousse de polystyrène extrudé de marque STYROFOAM est combustible et peut constituer un risque d incendie s il est utilisé ou installé de façon inadéquate. L isolant contient un additif ignifugeant pour aider à inhiber une inflammation causée par des sources d incendie mineures. Au cours de l expédition, de l entreposage, de l installation et de l utilisation, ne pas exposer ce matériau à des flammes nues ni à d autres sources d inflammation. COMPOSANTS Isolant de polystyrène extrudé de marque STYROFOAM 7

8 COMPOSANTS Toile Composants TOILE Description Les toiles de réduction de ballast, communément appelées géotextiles, sont utilisées dans les installations de TMP entre le ballast et l isolant. Ce matériau imperméable doit comporter une résistance aux intempéries à long terme éprouvée, être assez solide pour supporter un trafic intense et empêcher le déplacement de l isolant dans des conditions de flottation. Spécifications Appliquer la toile non encollée, à la façon de bardeaux, par-dessus l isolant (Figure 3). Ballast Toile filtrante Isolant de polystyrène extrudé STYROFOAM Fonction Empêche les fines particules de pénétrer entre les panneaux isolants Tient les panneaux isolants ensemble pour réduire les exigences de ballast Réduit les dommages mécaniques à l isolant Permet un accès facile aux solins, à l isolant et/ou la membrane IMPORTANT : Lorsqu on fixe une date, ou que la météo occasionne un retard, pour une installation dans les zones TMP d une esplanade, d un platelage ou d un toit vert, s assurer que les produits de couleur foncé, comme les panneaux de drainage en plastique noir (panneaux embrevés) ou la toile noire, ne sont pas posés par-dessus l isolant puis laissés exposés. Les produits de couleur foncé peuvent entraîner des températures de surface extrêmement élevées, augmentant ainsi le potentiel de distorsion des panneaux de mousse rigide. Si l isolant de mousse de polystyrène extrudé de marque STYROFOAM est déjà installé, le recouvrir avec un film de polyéthylène blanc opaque pour le protéger durant le délai. Sinon, fixer la date de l installation de l isolant lorsque tout le processus d installation peut être réalisé en temps opportun. Membrane Figure 3 : Pose de la toile** Faire chevaucher tous les bords à un minimum de 12 po (300 mm). Si l on doit utiliser une pièce plus petite, la grandeur minimale doit être 8 pi x 8 pi (2,5 m x 2,5 m). Couper la toile pour l ajuster autour des pénétrations. La couper aussi autour des drains et autres ouvertures (Figure 4). Ballast Toile filtrante Platelage Membrane Corps du drain Platelage Figure 4 : Détail du drain avec toile** Bouchon du drain Corps extérieur du drain Isolant de polystyrène extrudé STYROFOAM Conduite de vidange avec enveloppe isolante 8 **Ceci est l illustration d un détail typique. Le concepteur demeure responsable de la conception réelle.

9 Composants TOILE Étendre la toile jusqu aux chanlattes du périmètre et protrusions du toit par au moins 3 po (75 mm) au-dessus du niveau le plsu élevé du ballast (typiquement à peu près 6 po [150 mm] de redressement) et la laisser lâche sous les contre-solins de métal (Figure 5). Les toiles, comme la Fabrene V.I.E., doivent répondre aux lignes directrices indiqués dans le Tableau 1 ou les dépasser. Pour obtenir une liste complète des gotextiles acceptables, contacter un représentant de Dow. FlashingSolin Ballast à 22 lb/pi 2 8' à 6" 4 (2.6 pieds m) du parapet pour Ballast le at soulèvement 22 lb/ft 2 to 4' (107 causé kg/m par 2 to le 1.2 vent m) autour du in from périmètre Parapet for complet Wind Uplift du toit Around Entire Perimeter of Roof Ballast Toile Filter filtrante Fabric STYROFOAM Isolant de polystyrène extrudé Extruded STYROFOAM Polystyrene Insulation Membrane Platelage Deck COMPOSANTS Toile Figure 5 : Détail du parapet avec toile** Spécifications Critère Méthode d essai Unités Valeur TABLEAU 1 Poids de l unité ASTM D1910 oz/v 2 4,0 (max) Résistance à l effet lb MD ASTM D2262 7,0 (min) CD 7,0 (min) Allongement en traction lbf MD ASTM D (min) CD 60 (min) Allongement à la rupture ASTM D1682 % 15 (min) Résistance aux UV Approuvé pour usage extérieur Matériau Polyoléfine tissé de préférence pour favoriser le ruissellement Notes sur l installation Entreposer tous les matériaux dans des endroits protégés en position debout. L expérience nous a appris que lorsque l isolant de mousse de polystyrène extrudé STYROFOAM est exposé à la fois à la lumière directe du soleil et à une température extérieure au-dessus de 90 F (32 C), une distorsion de la mousse peut survenir en moins de 30 minutes si une toile lourde de couleur foncée est posée sur l isolant. Pour prévenir ce phénomène en temps chaud, poser temporairement un film de polyéthylène blanc opaque sur la toile jusqu à ce que le ballast soit posé (ou utiliser un géotextile blanc). Installer la toile non encollée directement par-dessus l isolant de mousse. Mouiller la toile aide parfois à la garder en place jusqu à ce qu on pose le ballast. Documents pertinents Blueprint 501a : Protecting STYROFOAM Brand Insulation Below Dark Roofing Membranes and Fabrics **Ceci est l illustration d un détail typique. Le concepteur demeure responsable de la conception réelle. Fabrene V.I.E. est une marque de commerce enregistrée de PGI - Fabrene Inc. 9

10 COMPOSANTS Ballast Composants BALLAST Description Pierre concassée ou roches de rivière lavées et arrondies, d une grosseur moyenne de 1 po (25 mm), exempt de particules fines ou de roches plus petites que 5/8 po (15 mm) ou plus grosses que 1-3/8 po (35 mm). La plupart des roches sont entre 3/4 po et 1-1/4 po (entre 19 mm et 32 mm). Function Empêcher le soulèvement causé par le vent et la flottation : Le ballast est requis pour prévenir la flottation négative et est basé sur l épaisseur totale de l isolant de mousse de polystyrène extrudé STYROFOAM et le type de membrane utilisée. Membrane en adhérence (p. ex. membrane rattachée au platelage) : Lorsqu un géotextile résistant aux rayons UV adéquat est utilisé par-dessus la membrane rattachée au platelage, la quantité de ballast requise est de 10 lb/pi 2 (50 kg/m 2 ) quelle que soit l épaisseur de l isolant, sauf autour du périmètre et des pénétrations, et les endroits exposés à de forts vents. Voir le Tableau 2 pour la quantité de ballast requise autour du périmètre et des pénétrations, ainsi que les assemblages de TMP installés sans toile. Il est primordial que la membrane soit bien attachée au platelage lorsqu on utilise un ballast de 10 lb/pi 2 (50 kg/m 2 ) et un géotextile adéquat afin d empêcher la possibilité que du ballast ne tombe sous la membrane en cas de formation de flaques et d infiltration d air. Zones de ballast supplémentaire : Du ballast supplémentaire, requis pour résister au soulèvement causé par des vents forts et maintenir l isolant en cas de forte pluie, doit être envisagé aux endroits suivants : Bord du périmètre Bande de 4 pi (1,2 m) de large le long du bord du périmètre de l isolant du toit. Pénétrations à travers l isolant Bande de 2 po (0,6 m) de large autour de toute pénétration plus grande que 4 pi (1,2 m) dans n importe quel sens (p. ex. puits de lumière, massifs, etc.). Coins Des pavés de béton et/ou des parapets peuvent être requis. Voir «Pavé» à la page 12 pour des renseignements additionnels. Exposition du bâtiment Prendre en considération le terrain environnant et son effet potentiel sur l exposition au vent en général (p. ex. forêts comparativement aux littorals). Prévenir l érosion éolienne : La performance face au vent d assemblages de TMP à ballast de pierres a été excellente. Seuls des problèmes mineurs et isolés d érosion éolienne sont survenus, habituellement limités à de petits endroits dans les coins et autour de ceux-ci. Dans ces rares cas, le ballast a été repoussé vers l intérieur par environ 4 pi (1,2 m) et empilé sur le géotextile, causant un poids additionnel. Pour de tels cas, envisager l utilisation de pavés de béton. Voir «Pavé» à la page 12 pour plus de détails. Ballast requis autour des périmètres et des pénétrations, et pour une TMP standard (sans géotextile) Épaisseur de l isolant, po (mm) Poids requis du ballast, Épaisseur approximative du ballast, lb/pi 2 (kg/m 2 ) po (mm) Jusqu à 2 (50) 12 (60) 1-1/2 (40) 3 (75) 17 (84) 2-1/4 (60) 4 (100) 22 (108) 3 (75) 5 (125) 27 (132) 3-1/2 (90) 6 (150) 32 (156) 4-1/4 (105) 7 (175) 37 (180) 5 (125) 8 (200) 42 (204) 5-1/2 (140) Prévenir la dégradation de l isolant par les rayons UV : La plupart des applications de TMP comportent un géotextile qui incorpore typiquement un agent anti-uv. Toutefois, s il n y a pas de géotextile, l isolant doit être complètement recouvert de ballast pour prévenir une dégradation par rayons UV. La qualité du ballast est critique dans ce type d application. Des pierres trop petites (particules fines pas plus que 10 % du mélange) et celles-ci peuvent pénétrer dans les joints de l isolant ou être déplacées par le vent ; trop grosses et le ballast risque de ne pas fournir de couvert adéquat pour protéger contre la lumière UV. Fournir une couverture de toit résistante au feu de Classe A : Couverture de toit de Classe A, tel que défini par ULC S107, ULI 790 and ASTM E108. (Voir «Classements de résistance au feu et au vent» à la page 20 pour plus de détails.) Les exigences pour une couverture de toit de Classe A se réfèrent à la performance d assemblages de toit et de matériaux utilisés pour couvrir le toit lorsqu ils sont exposés à un feu provenant d une source extérieure au bâtiment. Le ballast de pierres procure un classement de résistance au feu de Classe A. TABLEAU 2 10

11 Composants BALLAST Spécifications Pierres lavées ou gravier en bon état, dur, résistants aux cycles gel-dégel, d une grosseur moyenne de 1 po (25 mm), exempt de particules fines ou de roches plus petites que 5/8 po (15 mm) ou plus grosses que 1-3/8 po (35 mm). La plupart des roches sont entre 3/4 po et 1-1/4 po (entre 19 mm et 32 mm). TMP (sans toile) : Étendre le ballast de pierres uniformément par-dessus l isolant pour obtenir le poids ou l épaisseur minimum (Tableau 2). TMP (avec toile) : Étendre le ballast de pierres uniformément par-dessus la toile et l isolant pour obtenir le poids minimum de 10 lb/pi 2 (50 kg/m 2 ) ou 1-1/2 po (38 mm) d épaisseur. Note : Se servir soit du poids, soit de l épaisseur, mais pas les deux. Étendre du ballast additionnel autour du périmètre du toit sur une largeur de 4 pi (1,2 m) pour augmenter le poids ou l épaisseur du ballast. Se référer au tableau 2 pour le poids ou l épaisseur, selon l épaisseur de l isolant installé. Étendre du ballast additionnel autour de toute pénétration sur une largeur de 2 po (0,6 m) si la pénétration est plus grande que 4 pi (1,2 m) dans n importe quel sens. Notes sur l installation S assurer que toutes les provisions ont été spécifiées pour sceller les ouvertures dans le platelage et les blocs du périmètre. Ceci empêchera l air de pénétrer sous la membrane du toit et de la faire bouger. Dans le cas d installations de TMP sans toile, s assurer que le ballast ne contient pas trop de petites pierres (pas plus de 10 % du mélange en particules fines) car elles peuvent pénétrer dans les joints de l isolant ou être déplacées par le vent. Inversement, de trop grosses pierres ne fournissent pas de couvert adéquat pour protéger l isolant contre la lumière UV lorsqu une toile n est pas posée. Entreposer le ballast dans des endroits secs et sûrs et le protéger au moyen de bâches imperrespirantes sur le dessus et les côtés. Si le ballast a été déplacé par érosion éolienne, le réparer est simple. Il suffit de replacer l isolant (si nécessaire), de remettre en place le géotextile et de replacer le ballast. On peut ajouter un peu de pavé, si requis. Si un arrêt à gravier est requis, sa hauteur au niveau du périmètre du bâtiment doit être au moins 2 po (50 mm) plus haut que le ballast. Documents pertinents Rapport du Conseil national de recherches du Canada par Kind et Wardlaw. Rapport sur les assemblages de TMP avec tunnel aérodynamique de 30 pi x 30 pi (9 m x 9 m) et divers gradations ASTM/dimensions de ballast (Report on Assemblages de TMP using a 30' x 30' (9 m x 9 m) wind tunnel, with various ASTM gradation/sizes of ballast). (Voir les rapports du CNRC, NRC LTR- LA 269, NRC LTR-LA 234, NRC no ) ANSI/SPRI RP-4 Wind Design Standard for Ballasted Single-Ply Roofing Systems (for mechanically attached and loose-laid PMR) ASTM D448 Standard Classification for Sizes of Aggregate for Road and Bridge Construction ANSI/ASCE 7 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures (includes Basic Wind Speed Map) COMPOSANTS Ballast 11

12 Composants COMPONENTS PAVÉ PAVÉ Description On peut se servir de dalles de béton ou de pavés autobloquants pour suppléer au ballast de pierres conventionnel, ou le remplacer. On peut ainsi créer une surface pour les platelages de toit, les passerelles, les terrasses, les jardins et applications similaires. Note : Pour la conception d esplanades de toit, comme les stationnements et autres zones à trafic élevé, la conception est la responsabilité de l architecte et/ou de l ingénieur de structures. Function Note : Pour des renseignements additionnels, voir «Ballast» à la page 10. Passerelles de toit étroites pour l accès : On peut poser des pavés pour faciliter l accès à l équipement du toit. Prévenir l érosion par le vent : Dans les endroits exposés ou à grand vent, des pavés peuvent être requis. Dans certaines conditions, les pavés devraient être reliés ensemble avec des bandes galvanisées ou en acier inoxydable, attachées mécaniquement à chaque pavé. Ballast de périmètre : Du ballast additionnel est requis autour du périmètre du bâtiment dans un TMP. Selon la conception de ce dernier, des pavés peuvent être installés au lieu d un ballast de pierres conventionnel. Conception d esplanade de toit : Dans les cas de faible trafic, on peut remplacer le ballast de pierres entièrement avec des pavés de béton. Dans plusieurs cas, il faut surelever les pavés de la surface de la toile et de l isolant. Voir «Notes sur l installation» pour des détails. Specification PAVÉ Les pavés de béton fabriqués doivent comporter un minimum de 3000 lb/po 2 (210 kg/cm 2 ) de béton et un poids minimum de 18 lb/pi 2 (88 kg/m 2 ). Les pavés doivent être placés sur des piédestals pour assurer une conception à «diffusion ouverte». Le piédestal doit avoir les caractéristiques suivantes : Isolant de 1 po (25 mm) d épais coupé en blocs carrés de 6 po (150 mm) et posé sous les quatre coins du pavé (limite de 108 lb/po 2 [7.6 kg/cm 2 ] de charge vive) Pavés préformés avec pied d au moins 3/16 po (5 mm) à chaque coin ou sous-face rainurée Piédestal du pavé en plastique moulé par injection, résistant aux intempéries, installé sous chaque coin (p. ex. PAVE-EL de Envirospec Inc., Terra-Tabs de Wausau Tile, etc.) Couche de petit gravillon de 1 po (25 mm) (min.) exempt de petites particules Note: Ce vide d air n est pas requis si les pavés ne couvrent qu une zone limitée (moins de 10 % de la surface du toit), comme les coins ou les passages étroits. BANDES ET ATTACHES POUR PAVÉS (SI REQUISES) : Les bandes doivent être galvanisées ou en acier inoxydable d épaisseur no 22, 3 po (75 mm) de large et 12 pi (3,6 m) de long. Les attaches doivent être des ancres métalliques résistantes à la corrosion de 1/4 po x 1-1/4 po (6 mm x 32 mm), augmentées de trous préperforés (p. ex. Zamac Nailin #2814 par Powers Fasteners, Inc). Notes sur l installation Les pavés doivent être posés sur des piédestals. En climat plus froid, le vide d air minimisera l effritement du béton causé par le gel-dégel et l accumulation d humidité due à la poussée de vapeur de l intérieur. 12

13 Composants TOUS LES AUTRES COMPOSANTS Description MEMBRANES La membrane constitue la couche étanchéisante flexible ou semi-flexible du platelage du toit. Dans une application de TMP, la membrane est posée entre le platelage et l isolant. Il y a trois catégories générales de membranes: multicouches, bitume modifié à deux couches, unicouche (feuille) ou membranes liquides. Note : Les assemblages de toiture inversée doivent être installés avec des membranes en adhérence seulement. Les membranes à toiture inversée sont des membranes semi-flexibles, multicouches, constituées de plis ou de couches de feutre imprégné, de feutre enduit, de toile ou de tapis placés en alternance avec des couches de bitume, à base de bitume ou de goudron. Les membranes de bitume modifié sont similaires aux à toiture inversée, mais sont plutôt fabriquées en usine au moyen de bitume modifié par divers additifs. Cette membrane est en adhérence complète et ses joints se chevauchent pour fournir une couche continue imperméable. Membranes en feuilles ou unicouches sont des feuilles préfabriquées à base de polymère, comme le thermoplastique (p. ex. PVC), l élastomère (p. ex. EPDM) ou le bitume modifié par des modificateurs de polymère. Les toits unicouches peuvent être : En adhérence complète ou partielle : La membrane est collée complètement ou partiellement au substrat du dessous par une couche d étanchéité. Posé en indépendance : La membrane n est pas attachée au substrat sauf sur le périmètre et au niveau des pénétrations. Dans un assemblage de toiture inversée, la membrane posée en indépendance est tenue en place par le ballast. (Voir «Ballast» à la page 10 pour des détails.) Prendre soin d éviter l infiltration d air sous la membrane. Attachés mécaniquement : La membrane est attachée à des intervalles définis au substrat. On peut utiliser diverses attaches et/ou d autres dispositifs mécaniques tels des plaques ou des liteaux. En auto-adhérence : La membrane adhère à un substrat et à ellemême aux chevauchements sans le besoin d un adhésif additionnel. Ceci est habituellement obtenu avec un adhésif de surface protégé par un papier ou un film antiadhérent qui empêche la membrane de se coller au cours de l expédition et de la manipulation. Note : Avec certaines membranes, les fabricants peuvent recommander la pose d une feuille intercalaire (p. ex. film de polyéthylène de 4 mil) par-desus la membrane pour prévenir l adhérence de la mousse à la membrane ou la migration du plastifiant (p. ex. attaque chimique) vers l isolant de mousse de polystyrène extrudé STYROFOAM. Consulter le fabricant de la membrane pour des recommandations. Les membranes liquides sont appliquées in situ en tant que liquide qui durcit ou se transforme en membrane continu, Monolithique, par-dessus le substrat. Ces liquides sont généralement appliqués par pulvérisation ou avec des rouleaux et comprennent : Bitumes caoutchoutés appliqués à chaud, un mélange de bitume, de charges minérales, d élastomères, et d huile vierge ou régénérée. Certaines versions consistent en deux couches de bitume caoutchouté avec un tapis de polyester au milieu (système entièrement enforcé ou deux couches). Les composés liquides appliqués à froid consistent en des émulsions et des solutions de résines, d élastomères (p. ex. polyuréthanes, silicones, acryliques, etc.) et bitumes et/ou bitumes modifiés. SOLINS Les solins sont des matériaux utilisés pour imperméabiliser ou sceller les bords du toit aux niveaux du périmètre, des pénétrations, des murs, des joints d expansion, des creuxs, des drains et autres endroits où la couverture du toit est interrompue ou se termine. Par exemple, le solin de la base de la membrane couvre le bord de la membrane du centre, et les contre-solins protègent les bords supérieurs du solin de base. PLATELAGE DU TOIT Le platelage de toit (y compris les drains et les caniveaux) est le composant structural de la toiture du bâtiment. Il doit être en mesure de supporter de façon sécuritaire les charges y compris le poids des systèmes du toit et les surcharges additionnelles requises par les codes du bâtiment en vigueur. Les platelages sont soit non combustibles (p. ex. tôle ondulée, béton ou gypse) ou combustibles (p. ex. planches de bois ou contreplaqué), et fournissent le substrat sur lequel le système de toiture ou d étanchéisation est appliqué. COMPOSANTS Tous les autres composants 13

14 COMPOSANTS Tous les autres composants Composants TOUS LES AUTRES COMPOSANTS Fonction Le platelage du toit doit : Fournir un support structural pour accommoder à la fois les charges permanentes et les surcharges sans qu il n y ait de flexion apparente. Fournir une stabilité dimensionnelle en formant un substrat stable qui n est pas affecté négativement par les mouvements cycliques dus à la chaleur et à l humidité. Fournir une résistance au feu, tel que déterminée par le type de bâtiment et l usage prévu. Fournir un substrat pour le système du toit. Accommoder les mouvements du bâtiment. Lorsque c est nécessaire, des joints d expansion et des diviseurs doivent être conçus et installés. Assurer un drainage (soit avec une pente de toit et/ou de l isolant à épaisseur décroissante). La surface du toit doit être en bon état et doit drainer l eau facilement dans les 48 heures suivant une averse. Il faut tout faire pour isoler et corriger les causes de la présence d eau stagnante ou de flaques sur le toit. L ACEC recommande une pente minimum de 1/4 po (6 mm) par pied (2 %). Toutefoisr, si le toit est conçu pour permettre les flaques, s assurer que l isolant n est pas en adhérence avec la membrane et qu un géotextile est utilisé. Comporter des drains et des gouttières appropriés. Éviter que le ballast ne pénètre dans les drains et/ou les gouttières en utilisant des colliers perforés ou des dalles. En cas de doute, faire faire une évaluation selon les lignes directrice de l organisme Sheet Metal and Air Conditioning Contractors National Association. La membrane doit : Constituer une barrière continue imperméable pour protéger l environnement intérieur. Si la membrane est poisseuse, poser un pli ou une feuille de séparation (p. ex. polyéthylène de 4 mil) pour minimiser l adhérence entre la membrane et l isolant. S il existe des problèmes de compatibilité avec la membrane, comme c est le cas avec certaines membranes en PVC ou en goudron, se référer aux recommandations du fabricant ou du fournisseur. Dans certains cas, un pli ou une feuille de séparation (p. ex. polyéthylène de 4 mil) pourrait être requis. Le solin doit : Constituer une barrière continue imperméable lorsque rattaché à la membrane pour protéger l environnement intérieur. S étendre bien au-dessus du niveau prévu de l eau (typiquement 8 po [200 mm] minimum). Spécifications Général : Le système dans son ensemble (y compris la membrane et l isolant) doit être conçu de façon que le point de rosée soit situé au-dessus de la membrane. Le système doit être conçu de façon qu il n y ait pas de gel au niveau de la membrane. Lorsque requis, une barrière thermique adéquate doit être posée entre l isolant et l intérieur du bâtiment. Cette barrière thermique peut être constituée du platelage, de l assemblage du plafond ou d un panneau souscouche équivalent à un panneau de gypse de 1/2 po (13 mm). Membrane : Se référer à la documentation du fabricant de la membrane pour des détails. Le fabricant ou le fournisseur doit déterminer si la membrane est compatible avec l isolant de mousse de polystyrène extrudé STYROFOAM. Platelage et solin : Se référer aux spécifications de toiture générales pour des détails. Notes sur l installation Voir le manuel de l ACEC portant sur les spécifications de toiture (CRCA Roofing Specification Manual). On peut obtenir des détails à : canada.com/itemsforsale.asp 14

15 Conditions, questions à examiner et classements CONDITIONS ET QUESTIONS À EXAMINER Phénomène de la pluie froide PROBLÈME Le «phénomène de la pluie froide» (ou «rideau d eau froide») survient au cours de périodes de pluie froide et/ou de neige fondante ou lorsque la température ambiante est de 33 F à 50 F (de 1 C à 10 C). Dans ces conditions, la température du platelage peut baisser temporairement. Le problème est qu il peut y avoir une perte de chaleur supplémentaire, et dans les bâtiments à humidité élevée, comme les usine de pâte à papier, le potentiel de condensation augmente. DISCUSSION Augmentation de perte de chaleur : Les études de perte de chaleur montrent que l augmentation de la perte de chaleur dans les sytèmes de TMP au cours de périodes de «pluie froide» est un phénomène temporaire qui ne survient qu au cours de la courte période de pluie froide durant la saison de chauffage. En fait, une pluie froide au cours de la saison de climatisation crée un avantage sur le plan du refroidissement pour un système de TMP. Les études qui comparent un assemblage conventionnel et un assemblage de TMP ne montrent qu un désavantage de 3 % de perte de chaleur moyenne pour l assemblage de TMP. Température élevéee/bâtiments à humidité élevée : Selon le NRCA, un bâtiment comportant 45 % HR est considéré comme étant à humidité élevée. D autres bâtiment, tels les usines de pâte à papier, les usines de textile et les natatoriums, peuvent comporter une humidité interne plus élevée. Combiner une humidité élevée à une température de fonctionnement plus élevée que la normale résulte en un environnement «température élevée/humidité élevée» qui nécessite une conception spéciale. Les conditions de fonctionnement sévères de bâtiments à température élevée/humidité élevée sont particulièrement problématiques pour les systèmes de toit conventionnel. Les températures élevées font monter l humidité élevée dans le système du toit, résultant en grave condensation et en détérioration prématurée de l isolant et du platelage du toit. Un système de TMP offre une solution de conception inhérente pour ce problème d humidité. La membrane imperméable du toit constitue un excellent pare-vapeur. Avec la membrane directement posée sur le platelage et l isolant pardessus la membrane, cette dernière empêche efficacement la vapeur d eau d atteindre l isolant. De plus, la membrane est maintenue à une température proche de celle de l intérieur, ce qui réduit de façon importante la probabilité de condensation sur la membrane et minimise la possibilité d une défaillance prématurée du toit. Le «phénomène de la pluie froide» peut modifier cette situation. La pluie froide, traversant l isolant pour atteindre la membrane, peut refroidir cette dernière ainsi que le platelage au-dessous, résultant en une condensation temporaire dans la sous-face du platelage. Pour certaines activités commerciales, comme les usines de pâte à papier, cette condensation à égouttement peut créer des problèmes pour les procédés de fabrication et les produits, nuisant au rendement et augmentant les coûts de production. Pour résoudre ce problème, on peut poser une fince couche d isolant sous la membrane. Cette couche garde le platelage chaud au cours des courtes périodes de pluie froide permettant ainsi de conserver les avantages inhérents d un système de TMP tout en atténuant le problème représenté par le «phénomène de la pluie froide». Voir la fiche 507 : «STYROFOAM Brand Insulation in the Optimum Design System for Pulp & Paper Mill Roofs» pour des détails additionnels. CONCLUSION Les effets du «phénomène de la pluie froide» sont temporaires et n ont pas d effet général significatif sur la performance d un assemblage de TMP. Généralement, des quantités plus épaisses d isolant ne sont pas requises pour contrer les effets négatifs de la pluie froide. Dans les applications à humidité élevée et à température élevée, poser la membrane entre deux couches d isolant, ainsi qu un pare-vapeur sur le platelage, fera en sorte d éviter les problèmes de condensation dans les systèmes de toiture à humidité élevée. Se souvenir que la couche d isolant la plus épaisse doit être située par-dessus la membrane pour s assurer que le point de rosée soit au-dessus de la membrane. CONDITIONS, QUESTIONS À EXAMINER ET CLASSEMENTS Conditions et questions à examiner 15

16 CONDITIONS, QUESTIONS À EXAMINER ET CLASSEMENTS Conditions et questions à examiner Conditions, questions à examiner et classements CONDITIONS ET QUESTIONS À EXAMINER Absorption d humidité PROBLÈME L isolant de mousse de polystyrène extrudé STYROFOAM absorbera l eau et la valeur isolante s en trouvera réduite. DISCUSSION Dans une conception de TMP, il est primordial que tout isolant posé au-dessus de la membrane puisse performer dans un environnement humide sans effets négatifs sur sa performance à long terme. L isolant de mousse de polystyrène extrudé STYROFOAM possède une structure à cellules fermées unique qui procure une excellente résistance à l humidité et une valeur R à long terme. On a surveillé neuf systèmes de TMP sur une période de 22 ans et évalué les propriétés isolantes. La teneur moyenne en humidité de l isolant a été de 0,9 % sur une base de pourcentage par volume, avec une valeur R conservée de 96 %. Dans les conceptions d esplanade de toit, il est important que la couche de drainage soit placée par-dessus l isolant, permettant aux précipitations de couler par-dessus la surface supérieure de l isolant, créant un assemblage à «diffusion ouverte». Si l isolant est placé entre un pare-vapeur (p. ex. des dalles) et le platelage, la vapeur ne peut pas s échapper et elle retourne dans l isolant. Pour créer une couche à «diffusion ouverte», s assurer que les couvertures imperméables du toit (comme les dalles) comportent un vide d air pour la ventilation. Il peut s agir d une couche de gravier fin ou un vide d air de 3/16 po (5 mm) minimum. Voir «Pavé» à la page 12 pour plus de détails. De plus, si la chape d usure est en contact direct avec l isolant, l humidité peut être emprisonnée et le cycle gel-dégel peut causer un effritement au bas de la chape d usure. Toujours s assurer que le platelage comporte un drainage adéquat ; s il y a plusieurs flaques (eau stagnante) dans le système de TMP, l isolant ne sera pas à «diffusion ouverte». Suivre les lignes directrices des associations de toitures pour des recommanations portant sur le drainage. CONCLUSION L isolant de mousse de polystyrène extrudé STYROFOAM offre une performance à long terme éprouvée dans les assemblages de TMP. Stabilité dimensionnelle PROBLÈME L isolant de mousse de polystyrène extrudé STYROFOAM «rapetisse» avec le temps, ce qui occasionne une augmentation de la perte de chaleur. DISCUSSION Tous les matériaux de construction connaissent des modifications dimensionnelles en raison des fluctuations de température. L isolant de mousse de polystyrène extrudé STYROFOAM n est pas différent des autres. Par exemple, le coefficient d expansion de l isolant de marque STYROFOAM est 3,5 x 10-5 po/po/ F (6,3 x 10-2 mm/m/ C). Un panneau d isolant de 2 pi x 4 pi (0,6 m x 1,2 m) exposé à une température de 75 F (24 C) peut connaître une modification maximum de seulement 1/8 po (3 mm) dans le sens du 4 pi (1,2 m). Lorsque la température baisse, l isolant reprend ses dimensions de coupe originales. De plus, cette modification théorique ne tient pas compte du profil de température de tout l isolant. Par exemple, alors qu un côté peut connaître des modifications de température importantes, le côté du bas ne connaît que des changements mineurs. Cette différence relativement petite entre les panneaux n augmente pas de façon significative la perte de chaleur à travers les joints des panneaux. Dans les études de perte de chaleur comparant les TMP et les toits conventionnels, il n y a pas eu de différence significative entre les deux systèmes. Les résultats montrent que le système de TMP utilise 3 % de plus d énergie par année. En plus du coefficient d expansion, une autre question à envisager est le fluage des matériaux. Le fluage est la déformation permanente due à la présence de charges permanentes (immobiles) à long terme. Le fluage n est généralement à examiner pour l isolant de marque STYROFOAM utilisé pour les chaussées, les piste d aéroports, les stationnements de toit, les planchers, etc. des installations où l isolant est habitué à supporter une charge importante durant longtemps. Pour ces applications, un isolant à résistance à la compression plus élevée pourrait être requis. CONCLUSION Tous les matériaux de construction comportent un coefficient d expansion qui résultent en des modifications dimensionnelles en raison des fluctuations de température. La modification dimensionnelle que connaît l isolant de marque STYROFOAM dans un assemblage de TMP n a pas d impact significatif sur la performance thermique du système. 16

17 Conditions, questions à examiner et classements CONDITIONS ET QUESTIONS À EXAMINER Conception de toit vert PROBLÈME Peut-on utiliser un assemblage de TMP pour la conception d un toit vert? DISCUSSION Dans une conception d un toit vert, le ballast de l assemblage de TMP est essentillement remplacé par de la terre et des plantes plus une couche de drainage posée directement sur le dessus de l isolant (Figure 6). Remplacer du ballast conventionnel avec de la végétation peut limiter le ruissellement des eaux d orage et, en filtrant l eau à travers les plantes, améliorer aussi la qualité du ruissellement. Non seulement les plantes agissent comme ballast pour l isolant, elles peuvent aussi, selon la configuration, ajouter une valeur R (RSI) supplémentaire à l assemblage du toit. Les toits végétatifs fournissent un habitat aux insectes et autres animaux et sont souvent envisagés pour une certification LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) du USGBC ou du CBDCa. Plusieurs matériaux peuvent convenir comme ballast, en autant qu ils soient compatibles avec l isolant, qu ils préviennent la flottation, qu ils bloquent la lumière ultraviolette et qu ils fournissent un fini de toit résistant au feu de Classe A. La structure du toit doit être conçue pour accommoder la charge permanente représentée par les plantes (y compris quand elles sont complètement saturées par l eau de pluie ou couvertes par plusieurs pieds de neige), plus toute surcharge due au trafic, si applicable. Il est important aussi de concevoir une pente de toit et un système de drainage pour l eau de pluie. Végétation Terre Filtres du système Toile filtrante Isolant de polystyrène extrudé STYROFOAM Membrane Platelage Figure 6 : Conception de toit vert Les assemblages de TMP sont idéals pour la conception de toits verts : La membrane est protégée sous l isolant. Parce que l isolant de mousse de polystyrène extrudé STYROFOAM est offert en diverses résistances à la compression, la couche d isolant peut être conçue pour supporter des charges permanentes plus élevées. Il est prouvé que l isolant de marque STYROFOAM se surpasse dans un environement humide. L isolant de marque STYROFOAM offre un module d élasticité élevé, lui permettant de performer sous charge dynamique ou cyclique à long terme. La charge dynamique maximale recommandée est de 1/10 de la résistance à la compression nominale pour de répétitions pour répondre aux lignes directrices concernant le fluage et la fatigue. Typiquement, une couche de drainage est posée par-dessus l isolant pour diriger l eau vers les drains, en plus de garder la surface du dessus de l isolant à «diffusion ouverte». (Voir «Absorption de l humidité» à la page 16 pour des détails.) Cette couche de drainage comprend habituellement une toile par-dessus l isolant pour protéger les joints et les garder ouverts pour le drainage. Les pierres utilisées pour cette couche de drainage doivent être propres et comporter un pourcentage faible de fines particules. Dans certains cas, un tapis de drainage combiné à un géotextile ont été utilisés avec succès pour créer le vide d air nécessaire. Pour plus dinformation sur la conception de toits verts, voir : Lignes directrices de conception de toits verts, par Steven Peck et Monica Kuhn, B.E.S., B. Arch., OAA, une publication OAA et SCHL, disponible sur CONCLUSION Les assemblages de TMP sont idéals pour la conception de toits verts. CONDITIONS, QUESTIONS À EXAMINER ET CLASSEMENTS Conditions et questions à examiner L organisme Green Building Council (USGBC) des États-Unis, une coalition sans but lucratif qui fait la promotion de la conception de construction verte à haute performance, a élaboré la certification LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), une norme volontaire, axée sur le consensus. La certification LEED reconnaît les coûts que représente le cycle de vie d une construction. Le système de classement LEED du Conseil du bâtiment durable du Canada (CAGBC) se base sur celui du USGBC. 17

18 CONDITIONS, QUESTIONS À EXAMINER ET CLASSEMENTS Conditions et questions à examiner Conditions, questions à examiner et classements CONDITIONS ET QUESTIONS À EXAMINER Trouver des fuites dans un TMP PROBLÈME Est-il plus difficile de localiser une fuite dans un TMP ou dans un toit conventionnel? DISCUSSION L expérience des années sur le chantier le démontre, la majorité des fuites de toiture dans les systèmes de TMP surviennent au niveau des solins et non dans la zone centrale. Celle-ci est protégée contre les abus, les rayons UV et les cycles thermiques tous des facteurs qui représentent les causes principales de défaillance d une toiture par l isolant ainsi que par le ballast posé par-dessus la membrane. Toutefois, des fuites à ce niveau surviennent parfois. Platelages de béton : Dans le cas d installations de TMP sur des platelages en béton, la membrane est généralement en adhérence complète au platelage. Ceci simplifie la détection d une fuite car cette dernière est localisée. Par exemple, la fuite de l intérieur sera exactement là où le trou dans la membrane se trouve. Si la membrane n est pas en adhérence, l eau peut voyager sous la membrane sur plusieurs pieds avant de pénétrer dans le bâtiment comme c est le cas pour un toit conventionnel. Platelages en acier : Dans le cas d installations de TMP sur des platelages en acier, une couche d isolant ou d un autre substrat (p. ex. cloison sèche) est d abord posée pour agir comme base pour la membrane comme c est le cas pour un toit conventionnel. Le même type de détection de fuites est requis pour les TMP et les toits conventionnels sur les platelages en acier. Platelages en bois : Dans le cas d installations de TMP sur des platelages en bois, la membrane est généralement constituée d une couche de feutre et de deux ou trois plis sur le dessus. Dans une installation conventionnelle, l isolant est attaché au platelage puis la membrane est posée. Ces deux approches permettront à l eau de se rendre vers les joints du platelage avant de pénétrer dans le bâtiment. CONCLUSION Non seulement les assemblages de TMP comportent-ils moins de fuites, ils offrent de nets avantages pour localiser des fuites lorsqu ils sont installés par-dessus des platelages de béton. Tandis que les deux systèmes, TMP et toit conventionnel, avec des platelages en acier ou en bois nécessitent le même type de détection de fuites. De plus, parce que les TMP sont plus faciles à réparer et que généralement tous les matériaux originaux sont réutilisables (ballast et isolant), cette caractéristique écologique peut contribuer à économiser de l argent. Applications à basse température PROBLÈME Est-il vrai que les assemblages de TMP ne devraient pas être utilisés dans des applications à basse température en raison du risque d effet nuisible sur l isolant de mousse de polystyrène extrudé STYROFOAM? DISCUSSION Dans les applications à basse température (p. ex. congélateurs), l espace intérieur comporte une basse température et une faible pression de vapeur d eau (humidité). Cependant, la température plus chaude de l extérieur et la pression de vapeur d eau plus élevée entraîne une poussée de vapeur vers l espace intérieur. Si on ne fait rien, cette vapeur peut se condenser dans l isolant et abaisser la valeur R (RSI) du système. Elle peut aussi se condenser sur la membrane et geler pour former graduellement une épaisse couche de glace. Typiquement, dans les applications à basse températures, la membrane est posée directement sur le «côté chaud» ou l extérieur dans une application de toiture conventionnelle. CONCLUSION Dans les applications à basse température (p. ex. congélateurs), un toit conventionnel peut offrir des avantages sur le plan de la performance. 18

19 Conditions, questions à examiner et classements CONDITIONS ET QUESTIONS À EXAMINER Installation à température élevée PROBLÈME Dans les endroits à température élevée, il ne faut pas couvrir les assemblages de TMP avec une toile foncée avant de poser le ballast en raison du potentiel d effets négatifs sur l isolant de mousse de polystyrène extrudé STYROFOAM. DISCUSSION Pour plusieurs isolants, des températures plus élevées peuvent causer une déformation permanente et/ou un fluage à long terme. La température d utilisation maximum pour l isolant de mousse de polystyrène extrudé STYROFOAM est 165 F (74 C) pour un usage continu, et pour une exposition à court terme, jusqu à 190 F (88 C). Typiquement, ce problème survient dans les régions plus chaudes (p. ex. le sud des États-Unis) lorsque l isolant de marque STYROFOAM est installé sous une toile foncée avant que le ballast ne soit posé. Si les conditions sont réunies, la température sur le dessus de l isolant peut s approcher des limites supérieures pour l isolant de polystyrène et causer une déformation. L expérience nous a appris que lorsque l isolant de mousse de polystyrène extrudé STYROFOAM est exposé à la fois à la lumière directe du soleil et à une température extérieure au-dessus de 90 F (30 C), une distorsion de la mousse peut survenir en moins de 30 minutes si une toile lourde de couleur foncée est posée sur l isolant. Pour prévenir ce phénomène en temps chaud, poser temporairement un film de polyéthylène blanc opaque sur la toile jusqu à ce que le ballast soit posé (ou utiliser un géotextile blanc). De plus, les surfaces réflectives comme les murs de verre ou de métal peuvent augmenter de façon substantielle les températures de surface. Avec une toile de couleur foncée, des températures de surface extrêmement élevées peuvent survenir, augmentant ainsi le potentiel de déformation des panneaux de mousse rigide. Suivre les mêmes précautions qu indiquées ci-dessus. CONCLUSION Dans les endroits à température élevée, couvrir l isolant temporairement d un film de polyéthylène opaque blanc jusqu à ce que le ballast soit posé empêchera toute déformation de l isolant (ou utiliser un géotextile blanc). Défaillance des coutures de membrane PROBLÈME Des défaillances au niveau des coutures de membranes thermodurcies peuvent être pires avec un TMP car la membrane reste humide. DISCUSSION Historiquement, les coutures de membranes thermodurcies (comme l EPDM et le néoprène) ont toujours été jointes avec un adhésif de contact. Une défaillance des coutures causée par l intrusion d humidité ou d un autre contaminant représentait un problème pour ce type de membrane parce que cette dernière reste humide dans un TMP, avec pour conséquence potentielle une augmentation cde la défaillance des coutures. En fait, Dow n a jamais reçu de plainte à ce sujet. Dans les systèmes d EPDM d aujourd hui, on utilise un ruban de couture. Ce ruban a démontré une excellente performance et cette question ne représente plus un problème. CONCLUSION Il n y a pas de cas documentés de défaillance de coutures reliés aux applications de TMP. Croissance de plantes sur les assemblages de TMP PROBLÈME Périodiquement, des plantes poussent sur les TMP et autres toits à faible pente. Cela peut-il être évité? DISCUSSION Parfois, du gazon, des mauvaises herbes ou de petits arbres peuvent pousser sur les TMP et les toits conventionnels. De bonnes pratiques en toiture devraient comprendre un programme d entretien qui inclut une inspection périodique de ce type de croissance. Toute plante devrait être arrachée et, si nécessaire, la zone devrait être traitée avec un herbicide. Les racines des plantes peuvent parfois endommager la membrane si on les laisse croître. Avec un système TMP, il y a moins de risques que cela survienne puisque la membrane est protégée par l isolant, la toile et le ballast. CONCLUSION Un programme d entretien préventif devrait comprendre l inspection et l enlèvement de toute plante. CONDITIONS, QUESTIONS À EXAMINER ET CLASSEMENTS Conditions et questions à examiner 19

20 QUESTIONS À EXAMINER ET CLASSEMENTS Classements de résistance au feu et au vent Conditions, questions à examiner et classements CLASSEMENTS DE RÉSISTANCE AU FEU ET AU VENT Survol Les classements de résistance au feu et au vent sont requis pour répondre aux exigences du code du bâtiment. Typiquement, un assemblage de TMP, comprenant le platelage du toit, la membrane, l isolant et le ballast, est testé exactement selon la même configuration que celle à construire. Aucune déviation des composants spécifiés n est permise. Underwriters Laboratories Inc. (ULI), Underwriters Laboratories Canada (ULC) et Factory Mutual (FM) ont élaboré des méthodes d essai pour classifier les propriétés de résistance au feu et au vent d assemblages. Pour les classements les plus récents, contacter Dow au Méthodes d essai CLASSEMENTS DE RÉSISTANCE AU FEU INCENDIE DANS UN BÂTIMENT ULI et ULC testent tous deux des assemblages de toits sur la base du type d exposition au feu. Pour les incendies commençant à l intérieur d un bâtiment, les assemblages de toits sont évalués avec soit ANSI/UL 263, soit CAN/ULC S101-M. Au cours des tests d incendie commençant à l intérieur d un bâtiment, un système de toiture complet est exposé à un feu contrôlé afin d évaluer la capacité d une construction/d un assemblage de contenir un feu pleinement développé. L indice de résistance au feu représente le temps que prend la température du côté non exposé de l assemblage pour augmenter de 250 F (121 C). On utilise un échantillon mesurant environ 14 pi x 17 pi (4,3 m x 5,2 m), comprenant les matériaux de platelage, les plafonds suspendus, les crochets, l isolant, etc. L échantillon est ensuite exposé à un feu d une température atteignant F (537 C) à cinq minutes puis de F (927 C) pour une durée spécifique. Au cours de l essai, une charge est appliquée sur le plancher pour représenter la charge maximale que les solives sont censées supporter d après la conception. PERFORMANCE FACE À UN INCENDIE EXTÉRIEUR D UN ASSEMBLAGE DE TOIT L évaluation de la résistance au feu de couvertures de toits exposées à un feu simulé commençant à l extérieur du bâtiment est réalisée conformément aux normes ULI 790 (ASTM E108) ou CAN/ULC S107-M. Trois classifications sont disponibles. Matériaux de couverture de Classe A : Efficace contre les expositions de feu grave durant l essai Fournit un degré élevé de protection contre le feu N est pas censé générer des brandons Ne glisse pas de sa position durant l essai Matériaux de couverture de Classe B : Efficace contre les expositions de feu modéré durant l essai Fournit un degré modéré de protection contre le feu N est pas censé générer des brandons Ne glisse pas de sa position durant l essai Matériaux de couverture de Classe C: Efficace contre les expositions de feu léger durant l essai Fournit un degré faible de protection contre le feu N est pas censé générer des brandons Ne glisse pas de sa position durant l essai Note : Les assemblages de TMP ballastés avec un minimum de 9 lb/pi 2 (44 kg/m 2 ) de ballast de pierres (ou de pavé installé avec une ouverture maximale de 1/4 po [6 mm]) obtiennent une classification Classe A. ESSAIS DE FM DE PERFORMANCE FACE AU VENT Un assemblage de toit approuvé par Factory Mutual est requis seulement lorsque le bâtiment est assuré par FM Global. Les responsables du Code du bâtiment peuvent reconnaître certaines normes de FM ; toutefois, ils n exigent pas l utilisation de produits et de systèmes approuvés ou acceptés par FM. FM 4450, «Approval Standard for Class 1 Insulated Steel Deck Roofs,» et FM 4470, «Approval Standard for Class 1 Roof Covers» sont deux méthodes d essai en laboratoire reconnues pour déterminer la résistance au soulèvement causé par le vent d assemblages de toits. FM 4450 et FM 4470 sont à la base des approbations 1-60, 1-90, 1-120, etc. de FM. Par exemple, une conception de Classe 1-60 résiste à une pression du vent de 60 lb/pi 2 (2,88 kpa) durant une minute sans perte de pression. Dow ofre un système de TMP classifié comme étant FM 1-90 qui adhère l isolant de mousse de polystyrène extrudé STYROFOAM à un assemblage multicouches avec bitume. Ce système peut être utilisé sur les platelages de toit en acier ou en béton. Les membranes de toits unicouche posées en indépendance avec du ballast ne sont pas mentionnées dans le guide d approbation FM puisqu il n esiste pas de méthode d essai de soulèvement causé par le vent pour ces systèmes. Les systèmes posés en indépendance peuvent être «approuvés» par FM si l assemblage est ballasté selon le guide de prévention des pertes du FM (FM Loss Prevention Guide 1-29) et examiné par le bureau d ingénierie local du FM. EXIGENCES POUR ASSEMBLAGES DE TOITS BALLASTÉS Les assemblages de TMP doivent être ballastés selon les exigences mentionnées dans «Ballast» à la page