Composition de toitures à couverture métallique non autoportante 2011/03.05

Couverture aérée ou non aérée ? Autrefois, la question ne se posait pas : on ventilait les couvertures métalliques en sous-face. Aujourd'hui, l'évolution des matériaux permet de construire des toitures chaudes et ce, même avec une couverture en zinc. Cette technique présente, en outre, des avantages indéniables en matière de performance énergétique et de comportement face au risque de condensation interne.

Evolution des matériaux

Lorsqu'on opte pour une couverture métallique non autoportante, une large gamme de métaux est disponible : cuivre, alliage cuivreux, acier inoxydable, zinc, aluminium, … Ces matériaux peuvent être façonnés sous forme de feuilles ou de longues bandes que l'on posera sur un support continu : plancher en bois, panneau sandwich ou isolant (rigide ou semi-rigide). Dans les deux premiers cas, les feuilles sont fixées directement sur le support par l'intermédiaire de pattes; dans le troisième cas, les feuilles reposent sur l'isolant et les pattes de fixation vont alors, par exemple, être fixées au support situé sous celui-ci. Les feuilles métalliques sont assemblées entre elles par agrafage, par brasage ou parfois par soudage.

Autrefois, les couvertures métalliques étaient le plus souvent posées sur un voligeage aéré. Cette tradition trouve notamment son origine dans le mode de mise en œuvre du zinc traditionnel. En effet, pour éviter tout risque de corrosion, le côté inférieur ce matériau doit impérativement être mis en contact avec l'air ambiant contenant du dioxyde de carbone afin de se recouvrir d'une patine protectrice.

Aujourd'hui, l'utilisation de métaux tels que l'acier inoxydable, l'aluminium, le cuivre et, plus récemment, le zinc revêtu d'une couche protectrice sur sa face inférieure permet de réaliser d'autres compositions de toitures. Tous les métaux peuvent désormais être utilisés pour construire des complexes non aérés sous la couverture.

Cette logique constructive, qui aura probablement tendance à se généraliser dans le futur, présente de nombreux avantages : en minimisant le volume d'air présent dans la toiture ainsi que les mouvements d'air humide à la sous-face de la couverture - air provenant de l'extérieur ou migrant de l'intérieur - elle limite la formation de condensats sous le métal et, en limitant les mouvements d'air autour de la couche d'isolation thermique, elle augmente également la performance énergétique de la paroi.

Evacuation des condensats et importance de la pente

Sous toute couverture métallique se trouve de l'air, lequel est renouvelé en continu via les joints debout, via les raccords avec les autres éléments de l'enveloppe et, bien sûr, dans le cas des couvertures aérées en sous-face, via les ouvertures spécifiquement prévues à cet effet. Ce renouvellement est induit par des effets de vent et/ou de température. Or, l'air est toujours chargé d'humidité et il peut arriver que celle-ci se condense à la sous-face de la couverture lorsque la température de la feuille métallique descend sous la température de rosée de l'air (à la suite du refroidissement par rayonnement de chaleur vers la voûte céleste, p. ex.).

Il est difficile d'évaluer la quantité de condensats susceptible de se créer, mais elle peut être considérable. Elle l'est davantage encore si le complexe toiture présente une lame d'air ventilée volontairement par de l'air extérieur ou si, lorsque du côté intérieur de la toiture, le pare-vapeur ne peut être posé sur un support continu. Ces condensats doivent dès lors être immédiatement évacués afin d'éviter la dégradation du complexe.

Voilà pourquoi il convient de distinguer les principes généraux de composition des toitures à couverture métallique selon la pente :
  • dans le cas de toitures inclinées (> 10°), la pente est suffisante et permet d'évacuer par une sous-toiture les éventuels condensats formés à la sous-face de la couverture. Tant les couvertures volontairement aérées que non aérées sont donc envisageables

  • dans le cas des faibles pentes (1 à 10°), l'inclinaison de la couverture ne permettant pas d'évacuer efficacement les condensats vers la gouttière, il est conseillé d'opter pour une toiture 'chaude' (sans aération spécifique à la sous-face de la couverture).
Dans le second cas, le pare-vapeur sera impérativement posé sur un support continu au-dessus de la structure portante. De manière générale, cette précaution est d'ailleurs à recommander pour toutes les pentes car il est nécessaire de rendre les complexes toitures plus étanches à l'air afin de diminuer les pertes d'énergie dues au déplacement de l'air (fuites d'air).


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D. Langendries, ir., chef adjoint du laboratoire 'Caractéristiques énergétiques', CSTC
K. De Cuyper, ir., coordinateur des Comités techniques, CSTC