Rénover les toitures plates : Points d attention pour l étancheur

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1 Rénover les toitures plates : Points d attention pour l étancheur L. Lassoie, CSTC Master title - 2/12/ Page 1 Evolution du concept de toiture plate Jusqu'à la fin des années 80 : nombreuses pathologies sur les toitures plates (25 % des interventions de l ATA) Master title - 2/12/ Page 2 1

2 Désordres examinés par l ATA Origine Vieillissement plus important des membranes d étanchéité de l époque Composition inadaptée de la toiture isolation sous l élément porteur isolation entre l élément porteur et le béton de pente toiture froide Master title - 2/12/ Page 3 Evolution du concept de toiture plate Isolation sous l élément porteur Master title - 2/12/ Page 4 2

3 Evolution du concept de toiture plate Isolation entre l élément porteur et le béton de pente Humidité de construction piégée dans la toiture Risque de condensation inversée Master title - 2/12/ Page 5 Evolution du concept de toiture plate Toiture froide Etanchéité à l air difficile à réaliser Risque accru de condensation interne du fait de la ventilation avec de l air extérieur. Master title - 2/12/ Page 6 3

4 Evolution du concept de toiture plate Master title - 2/12/ Page 7 Evolution du concept de toiture plate Depuis la fin des années 80 : baisse du nombre de dégradations (de 25 % à <10 %) favorisée par : l évolution des produits plus performants plus durables la publication de la NIT 134 (1980), puis de la NIT 183 (1992) et enfin de la NIT 215 (2000) toiture chaude toiture inversée Master title - 2/12/ Page 8 4

5 Evolution du concept de toiture plate Toiture chaude Master title - 2/12/ Page 9 Evolution du concept de toiture plate Toiture inversée Master title - 2/12/ Page 10 5

6 Evolution du concept de la toiture plate Toiture compacte (voir CSTC Contact 2/ dossier 2012/2.6) Nécessite des conditions limites très strictes Master title - 2/12/ Page 11 Rénover une toiture plate, c est l isoler Echéances Réduction de l émission de CO 2-20 % - 75 %? Un des moyens pour y arriver est d améliorer les performances énergétiques des bâtiments Master title - 2/12/ Page 12 6

7 Economie moyenne par habitation rénovée Rénover une toiture plate, c est l isoler Nombre d habitations ayant fait l objet de mesures d économie 0% 20% 40% d énergie 60% 80% 100% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 20% 30% 66% 75% Master title - 2/12/ Page 13 Isolation thermique PEB A l heure actuelle - depuis le 1 er janvier 2012 en Flandre : U max = 0,27 W/m²K en Wallonie : U max = 0,3 W/m²K à Bruxelles : U max = 0,3 W/m²K Dans le futur : en Flandre, dès 2014 : U max = 0,24 W/m²K en Wallonie : basse énergie en 2014 / passif ou équivalent en 2017 / zéro énergie net en 2019 à Bruxelles : norme équivalente passive dès 2015 en Europe : bâtiments à consommation énergétique quasi nulle en 2021 Master title - 2/12/ Page

8 Isolation thermique Epaisseur d'isolation (mm) en fonction des valeurs λ (W/mK) et U max (W/m²K) U max = 0,3 U max = 0,27 U max = 0,24 U max =0,20 U max =0,15 U max = 0,10 λ = 0, λ = 0, λ = 0, λ = 0, λ = 0, λ = 0, λ = 0, Master title - 2/12/ Page L isolation thermique En toiture inversée : majoration de la valeur U car écoulement d eau du côté chaud de l isolant ==> En moyenne 20 à 30 % de majoration Mode de pose de l isolant et/ou du système d étanchéité : si fixation mécanique la valeur U peut augmenter de 10 à 15 %. L utilisation de fixations à têtes noyées permet de minimiser l influence Master title - 2/12/ Page 16 8

9 Etanchéité à l air et à la vapeur L air à l intérieur d une habitation L air intérieur contient une certaine quantité d eau à l état de vapeur (invisible) Humidité de construction en provenance des matériaux Vapeur d eau produite par l activité humaine : cuisson des repas repassage du linge lessive nettoyage transpiration Rejet d humidité par les plantes Master title - 2/12/ Page Etanchéité à l air et à la vapeur Production d humidité taux d humidité relative de l air (HR) HR = 100 % : air saturé d humidité Apport d humidité supplémentaire condensation Master title - 2/12/ Page

10 Etanchéité à l air et à la vapeur Lorsque la température est basse, l air peut contenir moins d humidité. Si l air se refroidit jusqu à un certain point, de la condensation peut apparaître. Master title - 2/12/ Page Etanchéité à l air et à la vapeur : migration de vapeur Transport de l air par convection : Des différences de pression d air et/ou des écarts de température entre l ambiance intérieure et extérieure peuvent induire une migration de vapeur au travers des interstices ou des finitions intérieures non étanches à l air. mise en place d un écran à l air Master title - 2/12/ Page

11 Etanchéité à l air et à la vapeur : migration de vapeur Transport de vapeur par diffusion : Des différences de pression de vapeur et des écarts de température entre l ambiance intérieure et extérieure peuvent induire une diffusion de vapeur au travers de la toiture. mise en place d un écran pare-vapeur Master title - 2/12/ Page Etanchéité à l air et à la vapeur : étanchéité à la vapeur L étanchéité à la vapeur est assurée par un écran pare-vapeur continu posé du côté chaud de l isolant (face intérieure). Le choix du pare-vapeur dépend : du climat intérieur (et extérieur) de la présence ou non d humidité de construction De la quantité de condensation que l on peut accepter des caractéristiques des autres couches qui constituent la toiture Master title - 2/12/ Page

12 Etanchéité à l air et à la vapeur Classe de climat intérieur Dépend de la pression de vapeur dans le bâtiment (production d humidité ou de vapeur) Classe 3 Classe 1 Classe 4 Classe 2 Master title - 2/12/ Page Etanchéité à l air et à la vapeur Master title - 2/12/ Page

13 Etanchéité à l air et à la vapeur Master title - 2/12/ Page Etanchéité à l air et à la vapeur Caractéristiques des autres matériaux Raccord entre le pare-vapeur et l étanchéité au droit des rives de toiture Compatibilité des matériaux Ex. ne pas utiliser un pare-vapeur sous forme de feuille PE avec du bitume soudé à la flamme. Master title - 2/12/ Page

14 Travaux de rénovation Points d attention pour l étancheur avant remise de prix : Connaître la composition exacte du complexe toiture Présence de busettes de ventilation? Présence d une ou de plusieurs couches d isolation thermique? Présence d une ou de plusieurs couches étanches à la diffusion de la vapeur? Faire un ou plusieurs sondages notamment au droit des appuis? Master title - 2/12/ Page 27 Travaux de rénovation Points d attention pour l étancheur Eléments à contrôler Type de structure : bois, béton, poutrains/claveaux, béton cellulaire Etat de la structure : Bois : pourriture, champignons, insectes, présence d humidité Béton : corrosion armatures parfois difficile à constater si présence de finitions intérieures Poutrains/claveaux : dégradations des claveaux Déformations visibles? Mesure, par exemple, au moyen d une corde. Valeur limite de référence = l/250 Master title - 2/12/ Page 28 14

15 Travaux de rénovation Points d attention pour l étancheur Eléments à contrôler Forme de pente : minimum 2 % (1 % dans les chéneaux et 3 % pour les toitures compactes) sans quoi des stagnations seront inévitables risques accrus pour certains types de membranes (PVC, par exemple) Master title - 2/12/ Page 29 Travaux de rénovation Points d attention pour l étancheur Eléments à contrôler Les relevés d étanchéité : en rive, en butée contre des parois verticales, lucarnes,? > 150 mm Master title - 2/12/ Page 30 15

16 Travaux de rénovation Points d attention pour l étancheur Eléments à contrôler Les relevés d étanchéité : en rive, en butée contre des parois verticales, lucarnes, au droit des menuiseries,? > 150 mm Master title - 2/12/ Page 31 Travaux de rénovation Points d attention pour l étancheur Eléments à contrôler Relevés d étanchéité : contre les murs pleins, le relevé d étanchéité n est limité que par la hauteur du mur mais la paroi doit être étanche à l eau attention aux parois exposées aux pluies battantes (exposition entre le sud et l ouest) Le système d évacuation des eaux pluviales Master title - 2/12/ Page 32 16

17 Travaux de rénovation Points d attention pour l étancheur Jusque 115 m² de surface de toiture, la règle 1 cm²/m² de surface est OK mais attention au fait que la hauteur d eau sur la toiture sera de 50 mm influence stabilité Master title - 2/12/ Page 33 Travaux de rénovation Points d attention pour l étancheur Eléments à contrôler Une visite à l intérieur est toujours nécessaire Traces d infiltrations d eau Développement de moisissures Fissures Etc. Master title - 2/12/ Page 34 17

18 Isolation thermique complémentaire Exemple de rénovation Transformation d une toiture froide en toiture chaude: Sol. 1 : supprimer les busettes de ventilation Membrane d étanchéité Isolation thermique de 8 cm d épaisseur (λ=0,037 W/mK) Pare-Vapeur E3 (ancienne étanchéité) Voligeage Vide non ventilé Isolation thermique de 8 cm d épaisseur entre les chevrons (λ=0,037 W/mK) Finition intérieure Classe de climat intérieur III Infofiche R = 4,3 m²k/w U = 0,23 W/m²K Master title - 2/12/ Page 35 Isolation thermique complémentaire Rénovation Infofiche Simulation Glaser (diffusion) Condensation non résiduelle sous l ancienne étanchéité: 14 g/m²an Condensation non résiduelle au niveau du support de l ancienne étanchéité: 659 g/m²an Classe de climat intérieur III Master title - 2/12/ Page 36 18

19 Isolation thermique complémentaire Rénovation Simulation Glaser (diffusion) Objectifs Pas de condensation résiduelle OK Quantité maximale de condensats: 200 g/m² KO Master title - 2/12/ Page 37 Isolation thermique complémentaire Rénovation Infofiche Transformation d une toiture froide en toiture chaude: Sol. 2 : supprimer les busettes de ventilation Membrane d étanchéité Isolation thermique de 12 cm d épaisseur (λ=0,037 W/mK) Pare-Vapeur E3 (ancienne étanchéité) Voligeage Vide non ventilé Isolation thermique de 8 cm d épaisseur entre les chevrons (λ=0,037 W/mK) Finition intérieure R = 5,45 m²k/w U = 0,18 W/m²K Classe de climat intérieur III Master title - 2/12/ Page 38 19

20 Isolation thermique complémentaire Rénovation Infofiche Simulation Glaser (diffusion) Condensation non résiduelle au niveau du pare-vapeur: 148 g/m²an Classe de climat intérieur III Master title - 2/12/ Page 39 Isolation thermique complémentaire Rénovation Infofiche Simulation Glaser (diffusion) Objectifs Pas de condensation résiduelle OK Quantité maximale de condensats: 200 g/m² OK Master title - 2/12/ Page 40 20

21 Isolation thermique complémentaire Rénovation Infofiche Conclusions La température superficielle au droit du pare-vapeur (ancienne étanchéité) ne doit pas être trop faible La résistance thermique de l isolant situé au dessus du pare-vapeur doit être supérieure à celle de l isolant situé en dessous Par défaut (en l absence de calcul): R isolant sup. = 1,5 x R isolant inf. R = d/ (m²k/w) d isolant sup. = 1,5 x d isolant inf. Même isolant d isol. sup. = 1,5 x d isol. inf. x isol. sup. / isol. inf. Isolant différent Master title - 2/12/ Page 41 Merci pour votre attention Master title - 2/12/ Page 42 21