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Couvertures polycarbonate Concilier apport de lumière, contrôle solaire et esthétique

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Couvertures polycarbonate Concilier apport de lumière, contrôle solaire et esthétique

Cette petite halle de marché possède un toit à quatre pentes revêtu de plaques de polycarbonate alvéolaire Sun Modul de chez Akraplast qui lui donnent une légèreté d'aspect. (Doc. Akraplast.)

Parant les toitures planes, pentues ou cintrées, le polycarbonate recèle de nombreuses qualités en termes de transparence, légèreté et durabilité. Cela explique son essor grandissant dans les traitements architecturaux les plus divers.

Découvert en 1953 par trois chimistes allemands et mis sur le marché dès 1958, le polycarbonate (PC) est un polymère, soit une matière plastique rigide. Voué à de nombreux usages, ce matériau est notamment employé sous forme de plaques mises en œuvre en tant que vitrages, bardages ou couvertures d'édifices. D'excellente transmission lumineuse du fait de sa transparence, il possède de multiples propriétés dont une grande durabilité qui lui assure une garantie de dix ans. En effet, grâce à son état de surface brillant et lisse, il a un pouvoir autonettoyant. Il recèle aussi un haut degré de résistance aux chocs, puisqu'il est vingt fois plus solide que les plaques en acrylique et 250 fois plus résistant que le verre. Il supporte d'importants écarts de température, de - 30 à 130 °C, la tenue à la température du PVC ne dépassant pas 70 °C. Il est également adapté à un milieu de faible et moyenne hygrométrie, et vieillit sans jaunir. Presque toujours pourvu d'une couche protectrice contre les rayons UV, il se protège efficacement du soleil. D'une densité d'environ 1,2 g/cm3, il est deux fois moins lourd que le verre. Répertorié parmi les produits auto extinguibles, son classement de réaction au feu est de M1 ou de M2, selon son épaisseur et sa texture. Sa transformation est aisée, car il est flexible et se découpe, se plie et se cintre à froid facilement, et peut être aussi thermoformé après étuvage. Toutes ces qualités expliquent son essor fulgurant depuis quelques années, notamment dans le bâtiment. Les produits destinés à la couverture offrent des spécificités d'usage et de pose. Ainsi, le fabricant européen DS Smith Kaysersberg propose deux gammes de produits de marque Akyver. La première comprend des plaques en polycarbonate alvéolaire Akyver de 4 à 55 mm d'épaisseur, à double, quadruple, sextuple ou dix parois (Akyver 4 parois, Akyver Seven, etc.).

Matériau ultraperformant

Affiliées à un système de pose spécifique, ces plaques sont montées dans des profilés en aluminium à membrures hautes et basses, vissés sur les supports de toiture. La seconde gamme comporte deux produits. Le panneau Akyver Panel 40 (40 mm) à système emboîtable est surtout destiné à du bardage et de la couverture en sheds. Et la plaque Akyver Connect ECT 16, produit innovant et récent, à système connectable, a la particularité d'être utilisable à la fois en bardage et en toiture plane, à deux pentes ou cintrée. Tous ces produits sont protégés des UV, par des procédés particuliers. Ces plaques alvéolaires, massives et ondulées, adaptées à différentes fonctions forment la famille la plus diffusée.

L'autre famille comprend les ­systèmes autoportants, constitués de lanterneaux, de voûtes et de coupoles. La plaque massive et assimilée à du verre de Bayer (marque Makrolon UV de 2 à 15 mm), est onéreuse, plus lourde et donc plus contraignante. Elle sert à des applications en extérieur, comme des passages protégés pour piétons, des abribus et des couvertures légères (piscine, etc.). Le produit le mieux adapté demeure le panneau en polycarbonate alvéolaire à multiples parois (de deux à dix), plus léger et moins coûteux. Issu d'un processus de coextrusion, ce type de plaque combine une transmission élevée de la lumière, une grande solidité et une isolation thermique accrue. Outre son extrême légèreté, elle résiste aux chocs et aux intempéries, peut être cintrée à froid et se pose facilement et rapidement. Selon les fabricants, les dimensions des plaques varient considérablement : de 50 à 500 cm en largeur et de 100 à 1 200 cm en longueur, environ. Elles peuvent être modulées (60 x 600 cm, 100 x 600 cm, par exemple), ou bien de longueur illimitée. Pour ce qui est de l'usage, en plus de la tonnelle et de la véranda classique, le choix s'élargit aux verrières et toitures planes, ­pentues ou courbes.

Nombreux champs d'applications

Les multiples domaines d'applications concernent aussi bien des bâtiments industriels, publics, sportifs (stage, gymnase, etc.), que des établissements scolaires ou commerciaux. Ce matériau offre également de nombreuses possibilités esthétiques et architecturales. Si la matière de base est transparente (cristal) ou translucide (opale), certains fabricants étendent leurs gammes à d'autres teintes, standard ou à la demande. Cette incursion de la couleur concerne aussi bien les bâtiments industriels, publics, sportifs, scolaires et tertiaires (verrières), que les équipements commerciaux (rues couvertes), etc. Son utilisation élargie enrichit considérablement les projets architecturaux. Quant à la mise en œuvre la plus courante, elle consiste en un système de profilés métalliques enchâssant les plaques. Chaque élément est découpé à l'aide d'une disqueuse (scie tournante), le plus souvent en atelier et parfois sur le chantier. La difficulté étant de souffler mécaniquement, in situ, la poussière accumulée dans les alvéoles des panneaux. Les tranches de ces alvéoles sont ensuite obturées par de l'adhésif collé, pour éviter une nouvelle entrée de poussière. La plaque est alors installée, prise en sandwich dans les profilés en aluminium (de dimension adaptée à l'épaisseur des modules), puis vissée et recouverte de capots serreurs aluminium. En finition, la pose de joints en Epdm garantit la dilatation et l'étanchéité à l'eau des composants. Le choix d'une ossature en aluminium est un gage de durabilité et de tenue aux intempéries (vent, neige et grêle). La légèreté de l'ensemble et son isolation thermique accrue génèrent une économie de matière et d'énergie.

Plusieurs modes de pose simplifiés

En variante, le système modulaire à assemblage par clipsage sur des profils aluminium ou en acier plastifié, appelé ArcoPlus 684-6104-6124 (à quadruple paroi de 8,10 et 12 mm), est préconisé par le fabricant italien Gallina. Rapide et aisé à mettre en place, il est employé pour des couvertures planes ou à pente minimale de 5 %. Une troisième pose, également simplifiée, consiste à monter les panneaux bout à bout, par un emboîtement mâle-femelle. Également préconisée par Gallina, sa gamme ArcoPlus 323, 344 et 613 (à triple paroi de 20 mm) annule la déperdition de chaleur due aux ponts thermiques engendrés par la structure métallique. Une quatrième technique, destinée surtout à la construction industrielle, est celle d'un système modulaire de couverture transparente continue, cintrée ou non.

Verrières et couvertures

Le même fabricant, avec son produit ArcoPlus 1 000, offre des plaques nervurées (de 80 mm de hauteur) qui s'assemblent par des pattes en aluminium thermosoudées à leurs extrémités. Il sert pour les couvertures de grandes dimensions, neuves ou en rénovation. Un principe similaire, proposé par Sedpa, est le Carbotop composé de plaques ondulées en polycarbonate expansé, rigides et résistantes. Voué à de petites couvertures de patios ou d'auvents, ce produit assemble les modules, par chevauchement et fixation mécanique, sur des traverses et des chevrons. Quant aux procédés autoportants, ils concernent les lanterneaux, les voûtes et les sheds. Domeca propose une voûte filante Domalux PC préfabriquée, formée d'une ossature aluminium précintrée, et de plaques de polycarbonate compact ou alvéolaire. Les arceaux peuvent être en plein cintre ou non, d'une portée de 4 à 6 m. Il offre aussi un système modulaire de panneaux de polycarbonate alvéolaire à triple paroi et à emboîtement pour réaliser des sheds et des verrières filantes, destinés à des édifices industriels et commerciaux. Idem pour Everlite et son procédé Danpavoûte d'éclairage zénithal, constitué d'éléments thermoformés en polycarbonate (de deux à quatre peaux), avec un rayon de cintrage minimal de 80 cm. Au final, l'ensemble de ces caractéristiques octroie au polycarbonate de nombreuses possibilités de création de verrières et de couvertures.

Tableau des matériaux

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