Techniques de rénovation des toitures plates étanches

Rénover une toiture plate ne revient pas simplement à appliquer une nouvelle couche d’étanchéité. En effet, l’entrepreneur d’étanchéité doit tout d’abord examiner l’ensemble du complexe toiture afin de repérer les éventuels problèmes et de proposer des solutions. Par aileurs, dans le contexte énergétique actuel, il est impensable de rénover une toiture sans vérifier si celle-ci est suffisamment isolée thermiquement. Cet article présente un certain nombre de scénarios de rénovation spécifiques aux différents complexes toitures.

1. Analyse du complexe toiture

En vue de déterminer les travaux de rénovation nécessaires, une analyse approfondie de la composition et de l’état du complexe toiture existant s’impose et entraîne peut-être la réalisation de quelques sondages. Des spécialistes pourront éventuellement être contactés au sujet de certains aspects de cette analyse (notamment la stabilité ou l’intégration des travaux dans la rénovation globale du bâtiment).

L’analyse préalable doit notamment se rapporter aux points suivants :
  • la destination du bâtiment : à quelle classe de climat intérieur appartient ou appartiendra-t-il après la rénovation ?
  • l’éventuelle attribution de fonctions supplémentaires à la toiture : prévoit-on la pose de panneaux solaires ou la réalisation d’une toiture verte ?
  • la présence d’humidité dans le complexe toiture : observe-t-on des signes d’infiltrations ou des problèmes de condensation ?
  • l’adhérence des diverses couches : a-t-on constaté des défauts d’adhérence ?
  • la nature et l’état du plancher de toiture : sa capacité portante est-elle satisfaisante (flèche) ?
  • la présence ou l’absence d’une forme de pente : y a-t-il stagnation d’eau ?
  • la présence et l’emplacement des couches d’étanchéité à la vapeur et des matériaux isolants dans le complexe toiture : s’agit-il d’une toiture chaude, inversée ou froide ?
  • la nature et l’épaisseur de la couche d’isolation : est-elle encore suffisamment cohésive ?
  • le mode de fixation et l’état des couches d’étanchéité : celles-ci peuvent-elles être conservées ?
  • les détails de toiture : quelle est la hauteur des relevés et peuvent-ils éventuellement être rehaussés ?
Les avaloirs présents dans les toitures constituent généralement les points les plus délicats. Comme il n’est pas possible de garantir qu’ils disposeront de la même durée de vie que la nouvelle étanchéité de toiture, il est toujours recommandé de les remplacer.

2. Isolation thermique

Afin de répondre à la réglementation actuelle, il sera généralement nécessaire d’appliquer dans le complexe toiture une couche d’isolation thermique supplémentaire, d’une épaisseur comprise entre 10 et 18 cm.

Pour que cette intervention soit menée à bien d’un point de vue technique et pour éviter tout problème de condensation interne, il est préférable — comme pour les constructions neuves — d’opter pour les complexes toitures dont le pare-vapeur se trouve juste en dessous de l’isolation thermique et sur un support continu (plancher de toiture ou sa forme de pente) (voir NIT 215) (*). L’isolant supplémentaire étant alors posé au-dessus du complexe toiture existant, les émergences de la toiture doivent être suffisamment hautes ou pouvoir être rehaussées (voir Les Dossiers du CSTC 2011/2.6).

S’il n’y a pas de problèmes d’humidité dans le complexe toiture et si la destination du bâtiment n’est pas modifiée, l’apport d’une isolation thermique sur la face supérieure ne devrait, en principe, pas engendrer de problèmes de condensation. Toutefois, si ces conditions ne sont pas remplies, la résistance thermique R de la couche d’isolation supplémentaire, placée au-dessus de l’étanchéité d’origine qui sert à présent de pare-vapeur, doit être 1,5 fois supérieure à celle de l’isolation existante (voir Infofiche 26).

La présence de lames d’air entre le pare-vapeur et l’étanchéité de toiture est à proscrire. Une circulation d’air pourrait effectivement s’y introduire et entraîner une réduction des performances de l’isolation thermique ainsi qu’un accroissement du risque de condensation.

3. Scénarios de rénovation

3.1. Rénovation thermique d’une toiture chaude

S’il ressort de l’analyse préalable que le complexe toiture existant peut être conservé, il est possible d’appliquer au-dessus des couches d’étanchéité présentes soit une couche d’isolation thermique supplémentaire ainsi qu’une étanchéité (toiture chaude, voir figure 1), soit une isolation de toiture inversée et une couche de lestage (voir figure 2). Pour cette dernière configuration, également appelée toiture duo, il convient de vérifier la qualité de l’étanchéité originelle, car celle-ci doit continuer à assurer l’étanchéité à l’eau du nouveau complexe toiture. Le plancher de toiture doit, quant à lui, pouvoir supporter le poids du lestage supplémentaire.

1 | Rénovation thermique d’une toiture chaude au moyen d’une isolation thermique et d’une étanchéité de toiture supplémentaires
2 | Rénovation thermique d’une toiture chaude au moyen d’une isolation de toiture inversée et d’une couche de lestage (toiture duo)

3.2. Rénovation thermique d’une toiture froide

Les complexes toitures froids ne sont pas acceptables d’un point de vue technique et doivent dès lors être transformés en toitures chaudes. Pour ce faire, tous les orifices d’aération éventuels doivent être obturés. Dans un complexe de ce type, il est essentiel de vérifier l’état du plancher de toiture, car il existe un risque important d’humidité excessive dû à la condensation.

L’isolation thermique située sous le plancher doit, de préférence, être retirée. Néanmoins, si elle est encore en bon état, elle peut éventuellement être conservée. Dans ce cas, il faut veiller à ce que la résistance thermique de l’isolation supplémentaire placée au-dessus du plancher de toiture soit 1,5 fois supérieure à la résistance de l’isolation déjà présente. L’étanchéité existante fera office de pare-vapeur dans la toiture rénovée.

Pour le cas spécifique des toitures compactes, nous renvoyons à l’article publié dans Les Dossiers du CSTC 2012/2.6, qui traite des points essentiels, des conditions de mise en œuvre et des risques encourus.

4. Importance des détails

Lors de la rénovation énergétique d’un bâtiment, les détails doivent faire l’objet d’une attention particulière au préalable. Les parties d’enveloppe attenantes peuvent en effet fortement influencer la conception des détails.

L’un des points auxquels il convient de veiller le plus concerne la continuité de l’isolation thermique (nœuds constructifs conformes à la PEB). Cette continuité pourra généralement être assurée en isolant davantage les émergences de toiture.

Ainsi, la rénovation des toitures pourvues d’un débord doit être effectuée selon une méthode mûrement réfléchie. Pour les planchers de toiture en béton, il conviendra d’isoler la totalité du débord afin d’éviter la création d’un pont thermique (voir figure 3). Dans le cas d’un plancher en bois, il est possible d’ouvrir celui-ci le long des rives de la toiture afin de placer un isolant thermique complémentaire entre les poutres (voir figure 4).

3 | Rénovation d’une toiture pourvue d’un débord et d’un support en béton
4 | Rénovation d’une toiture pourvue d’un débord et d’un support en bois

Soulignons enfin que l’amélioration de l’étanchéité à l’air de l’enveloppe du bâtiment dans le cadre de la rénovation d’une toiture plate ne relève pas de la mission habituelle de l’entrepreneur d’étanchéité. Pour les toitures comportant un plancher en béton, on compte en effet sur l’étanchéité à l’air du plancher ainsi que sur celle du revêtement intérieur (enduit). Dans le cas de toitures munies d’un plancher léger, qui n’est pas remplacé durant la rénovation, l’entrepreneur d’étanchéité ne sera plus en mesure de mettre en œuvre les membranes d’attente permettant de relier la barrière d’étanchéité à l’air des murs extérieurs au pare-vapeur ou à l’étanchéité de la toiture. Ces membranes doivent effectivement déjà être placées durant la réalisation de la toiture. Dans ce cas, il sera peut-être nécessaire de poser une barrière d’étanchéité à l’air supplémentaire sous le plancher de toiture (voir Les Dossiers du CSTC 2012/1.7).
E. Mahieu, ing., chef adjoint de la division Interface et consultance, CSTC
(*) Les complexes toitures dont l’isolation thermique est située sous le support de toiture sont déconseillés, car le pare-vapeur ne reposerait pas sur un support continu (voir Infofiche 26).