Considérations sur la conception d une toiture neuve Par: Claude Frégeau, architecte, OAQ Expertise en enveloppe-bâtiment L essentiel est invisible pour les yeux St-Exupéry claudefregeau@videotron.ca http://pages.videotron.ca/fregeau
Aperçu Codes et normes Eléments d'une toiture Types de toitures Dessins d exécution Problèmes de construction
Codes et normes Code national du bâtiment Normes Évaluations / Approbations
Code nationaux du bâtiment Les codes nationaux modèles sont préparés sous l égide de la Commission canadienne des codes du bâtiment et de prévention des incendies Code national du bâtiment (CNB) Code national de prévention des incendies Code national de la plomberie
Code national du bâtiment 2005 Partie 3 Protection incendie Combustibilité, propagation, indices Partie 4 Exigences structurales Charges permanentes, surcharges environnementales Partie 5 Séparation environnementale Système d étanchéité, pare-vapeur, résistance thermique, précipitations Partie 9 Petits bâtiments Exigences techniques, environnement et incendie
Code national du bâtiment 1995 Règlements du ressort des provinces et des territoires Ressort territorial Québec, Alberta, Colombie-Britannique, Ontario Code national du bâtiment Provincial Nouveau-Brunswick, Île-du-Prince- Édouard, Terre-Neuve Labrador Yukon, Territoires du Nord-Ouest, Nunavut, Saskatchewan, Manitoba, Nouvelle-Écosse Adopté par les municipalités Adopté
Code national du bâtiment 2005 Vers des codes axés sur les objectifs Calcul des charges dues au vent action dynamique, probabilité = 1/50 ans
Normes Conseil canadien des normes Élaboration de normes Association canadienne de normalisation (CSA) Office des normes générales du Canada (ONGC) Laboratoires des assureurs du Canada (ULC) Bureau de normalisation du Québec (BNQ) Organismes de certification CSA ONGC ULC Intertek Testing Services NA Inc. Laboratoires d essai
Normes sur les matériaux ONGC Série 37 Membranes d étanchéité Série 51 Pare-vapeur CSA Série A123 Matériaux ULC Série S700 Isolants
Normes sur les systèmes ULC Série S100 Essai de résistance au feu CSA classification des membranes A, B, C systèmes sous le platelage systèmes cotés Méthode d'essai normalisée de la résistance dynamique à l'arrachement sous l'action du vent des systèmes de couverture à membrane fixée mécaniquement (CSA A123.21-04)
Normes internationales ASTM International Normes sur les matériaux D6878-03 membrane TPO D4637-04 membrane EPDM Méthodes d essai American National Standards Institute (ANSI) Normes sur les systèmes ANSI/SPRI RP-4 2002 résistance au vent lestés ANSI/SPRI ES-1 2003 résistance au vent bords Normes ISO
Approbation et évaluation ULC Matériaux de construction (ULC-BM-04) CNRC Centre canadien de matériaux de construction (CCMC) produits et systèmes normalisés produits innovateurs pertinence références CCMC = acceptation CNB FM Global FM 4470 norme d approbation pour couvertures de classe 1
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Éléments d'une toiture Platelage Barrières Isolant Panneau de recouvrement Membrane Lest
Platelage structural Charges permanentes ou charges mortes poids de la toiture et de l équipement permanent (tenir aussi compte des charges suspendues en-dessous) Surcharges environnementales ou charges vives vent, pluie, neige, glace, (verglas) et charges sismiques Autres charges ou charges temporaires occasionnelles exercées pendant l entretien par les ouvriers, l équipement et les matériaux
Platelage structural Fluage Pentes de drainage: Platelage en pente, Isolant en pente. Emplacement des drains
Platelage Platelage différent, déplacement Son réfraction, transmission
Platelage structural Résistance à l air, à la vapeur et au feu La charge morte fait partie du poids total de la toiture.
Étanchéité à l air Limite le mouvement d air infiltration Protège l environnement intérieur température humidité énergie feu polluants bruit Emplacement (3D)
Étanchéité à l air Humidité relative du côté chaud (intérieur) à 23 o C Taux max. recommandé de perméabilité à l air pour les systèmes d étanchéité à l air, en L/(s m 2 ) à 75 Pa >27% 0.15 27% à 55% 0.10 > 55 % 0.05
Pare-vapeur Limite la diffusion de la vapeur Exigences perméance à la vapeur initiale: < 45 ng/pa s m² continuité Point de rosée Emplacement Pare-vapeur communs polyéthylène, papier kraft renforcé, bitume modifié, feutre et asphalte
Barrière thermique Résistance au feu spécifique Barrières thermiques communes panneau de fibres, plâtre Supporte le pare-vapeur
Transfert de chaleur Isolant thermique
Isolant thermique Résistance au transfert de chaleur résistance thermique RSI = (m² oc )/W dérive thermique pont thermique Minimise les risques de condensation de surface Propriétés hygrothermiques perméabilité à l air absorption d eau perméabilité à la vapeur d eau
Matériaux isolants Propriétés physiques résistance à la compression résistance au fluage stabilité dimensionnelle Autres propriétés propagation du feu propriétés biologiques Polystyrènes 15 % Panneau de fibres 15 % Polyisocyanurate 55 % Autres 13 % Source: Association canadienne des entrepreneurs en couverture
Panneau de recouvrement Efficacité thermique Résistance au feu Substrat de la membrane Protège l isolant résistance à la compression circulation piétonnière grêle, vent Exigence de garantie Panneaux de recouvrement communs: panneau de fibres de bois, de gypse
Membrane d étanchéité Précipitations, UV, chaleur/froid, circulation, feu Incidences biologiques, chimiques
Protection: lest Charge morte pour contrer le soulèvement dû au vent Protection des rayons ultra-violets Masse thermique pour diminuer les écarts brusques de température en hiver
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Toitures ventilées Si ce n est pas brisé, ne pas réparer. Oui, mais si c est neuf, comment savoir si cela va bien fonctionner??? http://cebq.org/ventilation/ventilationtoit_fichiers/frame.htm air col de cygne pente de drainage air parapet platelage isolant Toit à faible pente ventilé Membrane de toiture pare-vapeur colonne pluviale
Toitures ventilées Avantages Fortes pentes de drainage On ne remplace que la membrane Possibilité de beaucoup d isolant à peu de frais (vrac) Tolérance aux infiltrations d eau mineures Inconvénients Coût très élevé Possibilité de condensation Faible potentiel d assèchement hivernal La circulation d air sous le platelage (Venturi) est favorable à la propagation très rapide d un incendie NDE: inefficacité de la thermographie infrarouge 28 nov.02 Centre des collections muséales 7 déc.05 ÉNAP (ETS)
Méthodes de fixation En pleine adhérence Multicouche Bicouche Monocouche Fixées mécaniquement Bicouche Monocouche En complète indépendance Monocouche
Membrane protégée (IRMA ou PMRA) Membranes protégées Lest de gravier Lest de pavés sur plots Lest léger préfabriqué
Toitures-jardins HQE : Haute Qualité Environnementale
Critères de conception
Toitures: adaptées Localisation Morphologie de l immeuble Occupation
Dessins d exécution Pente de la toiture Quelle pente? minimum maximum Pourquoi? drainage durée de vie Comment? structure matériaux
Considérations sur les dessins d exécution Compatibilité Continuité (3D) Fonctionnalité Facilité d exécution Fiabilité Facilité d entretien
Dessins d exécution Support d équipement Ossature Hauteur Solin Support Déplacement Continuité Terminaison Membrane du solin Fixation Membrane de la toiture Isolation thermique Pare-vapeur Platelage Joint d étanchéité à l air
Système d étanchéité à l air Dessins d exécution Parapet Solin Métallique en pente vers l intérieur Couche de finition Sous couche Panneau de recouvrement Isolant Pare-vapeur Platelage Fixation substrat solin métallique membrane Pente Continuité Étanchéité à l air isolant thermique
Dessins d exécution Mur Solin membrané Système d étanchéité à l air Transition Hauteur Fixations Solin métallique Membrane du solin Membrane d étanchéité Panneau de recouvrement Isolant Pare-vapeur Platelage
Dessins d exécution Drain en cuivre
Dessins d exécution Drain mécanique NB: L AMCQ n accepte plus ce détail.
Problèmes lors de la construction Saison et conditions météorologiques Connaissance du système et conception en 3D Post-construction entretien circulation
Problèmes de chantier Communication Calendrier respect des délais séquence des travaux Circulation/ échafaudage
Partenariat Conception, contrôle de la qualité, codes Matériaux et fournisseurs Exigences du propriétaire Entrepreneur Continuité des systèmes et des corps de métier
En résumé Membrane de toiture à tout faire Nombreux facteurs à étudier Connaître les particularités du bâtiment Mise en place par des humains imparfaits Parfaitement étanche Détails faciles à réaliser, 3D Absence de suivi Absence d entretien
Remerciements Peter Kalinger, de l Association canadienne des entrepreneurs en couverture M. Paul Yurcich, JPT Roofing Consultants Inc. pour la préparation de cet exposé et les présentations en anglais