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Centre Scientifique et Technique de la Construction

21/04/2018

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Rénover une toiture, c’est l’isolerRénover une toiture, c'est l'isoler 2008/03.09

Le constat est sans appel : l'enquête socio-économique menée en 2001 par l'INS, l'Institut national des statistiques, démontre que le toit d'un tiers des logements de notre pays n'est pas isolé thermiquement. Par ailleurs, les toitures concentrent à elles seules près de 20 % des déperditions calorifiques totales des maisons individuelles et plus encore lorsqu'il s'agit de maisons mitoyennes.

Compte tenu de la croissance vertigineuse du prix de l'énergie et du rôle sociétal que chacun doit jouer pour combattre le réchauffement climatique, le potentiel d'amélioration est énorme … en particulier pour qui souhaite rénover sa toiture. En plus d'être étanche à la pluie, celle-ci doit être correctement isolée. En outre, il ne s'agit pas seulement d'assurer le confort des occupants en hiver mais également en été. Le rôle de l'entrepreneur, souvent seul à conseiller son client dans le cadre de travaux de rénovation, est donc capital.

Choix de l'isolant et de son épaisseur

Nombre d'isolants thermiques de nature et de forme diverses sont aujourd'hui disponibles sur le marché. Leur propriété fondamentale se caractérise par leur résistance thermique (exprimée en m²K/W), autrement dit leur résistance au passage de la chaleur.

La plupart des matériaux isolants agissant essentiellement sur les échanges par conduction, leur résistance thermique R (m²K/W) est directement proportionnelle à leur épaisseur d (m) et inversement proportionnelle à la conductivité thermique du matériau constitutif λ (W/mK) : R = d/λ (m²K/W).
Produits minces réfléchissants
Même posé de façon optimale, un produit mince réfléchissant (PMR) associé à deux lames d'air non ventilées de 2 cm d'épaisseur (soit une épaisseur totale de ≈ 5 à 6 cm) peut tout au plus prétendre égaler une isolation traditionnelle (laine minérale, polystyrène expansé, ...) d'épaisseur équivalente, soit 4 à 6 cm. En d'autres termes, ces produits seuls ne permettent pas de satisfaire aux exigences d'isolation thermique des toitures. Plus d'informations : Rapport n° 9.


Dans une toiture, qu'elle soit plate ou inclinée, la résistance thermique totale Rtot se calcule en additionnant les résistances thermiques individuelles de chacune des couches la constituant ainsi que les résistances d'échange à la surface intérieure et extérieure. Le coefficient de transmission thermique (valeur U) de la toiture est alors simplement l'inverse de la résistance thermique totale : U = 1/Rtot (W/m²K).

Les réglementations thermiques régionales en vigueur imposent des valeurs U maximales (cf. tableau 1) à ne pas dépasser, et ce pour les différentes parois de l'enveloppe du bâtiment (toiture, murs extérieurs, etc.). L'octroi de primes ou de déductions fiscales dans le cas de travaux de rénovation est également lié au respect d'une résistance thermique minimale. Dès lors, le choix d'un isolant s'effectue avant tout sur la base de ses performances thermiques identifiées principalement par sa conductivité thermique (λ). De cette dernière dépendra effectivement l'épaisseur à mettre en œuvre, critère généralement déterminant dans le cadre de travaux de rénovation lors desquels les espaces intérieurs disponibles sont souvent réduits.

Tableau 1 Valeurs Umax selon les réglementations thermiques régionales et valeurs Rmin correspondantes.
Tableau 1 Valeurs Umax selon les réglementations thermiques régionales et valeurs Rmin correspondantes.


Le positionnement de l'isolant dans le com­plexe toiture, et notamment la présence de fixations mécaniques traversantes ou, plus encore, de pièces de bois interrompant à distances régulières la couche d'isolation (chevrons, p. ex.) sont également de nature à influencer l'épaisseur requise. Il en va de même du risque d'humidification dans des conditions normales d'utilisation (toiture plate avec isolation inversée, p. ex.). A titre d'information, le tableau 3 mentionne les épaisseurs d'isolant permettant de satisfaire aux exigences réglementaires en vigueur. Les caractéristiques des isolants considérées sont celles stipulées dans la nouvelle norme NBN B 62-002 ainsi que dans la base de données 'Produits' PEB reconnue par les trois Régions du pays et disponible en ligne sur www.epbd.be.

Etanchéité à l'air et mise en œuvre

Ne nous trompons pas : il n'y a pas d'isolation thermique performante sans étanchéité à l'air et ce, quelles que soient la composition du complexe toiture et la nature de l'isolant. Laissez l'air froid extérieur et le vent s'infiltrer au travers du complexe toiture ou l'air chaud intérieur faire de même par convection et vous perdrez une partie importante du bénéfice de l'isolation thermique mise en œuvre. Pour éviter d'en arriver là, appliquez les principes suivants : Bien que chaque intervention dans le cadre d'une rénovation ait ses spécificités, certaines recommandations peuvent être formulées lorsqu'il y a lieu d'améliorer l'isolation thermique d'une toiture existante (cf. tableau 2).

Tableau 2 Recommandations quant à l'isolation d'une toiture existante.
Travaux
Toiture inclinée
Toiture plate
réalisés par l'intérieur
Le complexe 'pare-vapeur - isolation complémentaire' est rapporté en sous-face de la structure et/ou dans l'épaisseur de cette dernière. Technique généralement déconseillée (cf. Infofiche n° 26).
réalisés par l'extérieur
  • L'isolant est posé par l'extérieur dans l'épaisseur de la structure existante (après démontage de l'ancienne couverture). Le cas échéant, lorsqu'il y a lieu d'assurer l'étanchéité à l'air du complexe toiture, un pare-vapeur peut être rapporté par l'extérieur avant la pose de l'isolant (*). et/ou
  • Un système d'isolation (panneaux sandwich, toiture Sarking, p. ex.) est rapporté par l'extérieur en veillant particulièrement à l'étanchéité à l'air des divers raccords (parties courantes, pieds de versant, rives, p. ex.). Cette technique offre le double intérêt de pouvoir, au besoin, disposer d'un support continu pour la pose du pare-vapeur et de rendre aisée la correction des ponts thermiques éventuels (têtes de mur non isolées, p. ex. ).
Conservation de la fonction d'étanchéité de la membrane existante
Lorsque la hauteur des rives et des relevés de l'étanchéité le permettent (moyennant une éventuelle adaptation) et que le support est suffisamment résistant, l'isolant (XPS - polystyrène extrudé) peut être posé sur la toiture et lesté (toiture inversée). Le cas échéant, il y a lieu de prendre en compte le risque d'humidification de l'isolant dans le calcul de l'épaisseur à mettre en œuvre (cf. tableau 3).
Pose d'une nouvelle membrane d'étanchéité
La membrane d'étanchéité existante peut être maintenue (en fonction de son état) et jouer le rôle de pare-vapeur pour l'isolant complémentaire rapporté (cf. Infofiche n° 26) (*).
(*) Lorsq'un pare-vapeur est intégré entre épaisseurs d'isolant et en l'absence de tout autre pare-vapeur performant, la résistance thermique de l'isolant situé au-dessus doit être au moins 1,5 fois supérieure à celle de l'isolant situé en -dessous.


Tableau 3 Epaisseur (en cm) d'isolant nécessaire (arrondie au cm supérieur) pour répondre aux exigences réglementaires, en fonction de la nature de l'isolant et de son emplacement dans le complexe toiture.
Tableau 3 Epaisseur (en cm) d’isolant nécessaire (arrondie au cm supérieur) pour répondre aux exigences réglementaires, en fonction de la nature de l’isolant et de son emplacement dans le complexe toiture.

Conclusions

Aujourd'hui, plus personne ne peut demeurer indifférent au combat que nous avons à mener contre le réchauffement climatique. Les toitures se trouvent ainsi plus que jamais sous les feux des projecteurs tant elles constituent des supports de choix pour les systèmes solaires de tout type (panneaux solaires, cellules photovoltaïques, …). N'oublions toutefois pas l'essentiel : avant de produire de l'énergie propre, veillons à en limiter les besoins. L'énergie la moins chère est également celle que l'on ne consomme pas. Le message à faire passer à quiconque souhaite rénover sa toiture est donc simple : on n'isole jamais de trop !

O. Vandooren, ing., chef du département 'Communication et Gestion', CSTC