Les panneaux à base de Styrodur C (PSX) de BASF sont conçus pour résister à des températures importantes et possèdent une résistance à la compression élevée. Ils sont utilisés par plusieurs partenaires de BASF, dont Saint-Gobain Isover (Doc. PP.)
Le choix d’une isolation thermique pour une toiture-terrasse dépend de la nature du support physique, de la performance à atteindre, de la technique d’étanchéité retenue et du type de toiture : accessible, inaccessible, végétalisée ou technique.
Une toiture-terrasse, se compose d’un élément porteur, d’un pare-vapeur, d’une isolation thermique, d’un revêtement d’étanchéité, d’une protection de l’étanchéité contre les chocs et les UV.
L’élément porteur est un ouvrage de structure destiné à supporter le poids de la toiture, auquel s’ajoutent les sollicitations climatiques (neige, eau de pluie) et les charges d’exploitation éventuelles : équipements, piétons, véhicules, etc. L’élément porteur peut être une dalle pleine en béton, un plancher à poutrelles et hourdis avec dalle de compression, une structure prédalle et dalle de compression, des tôles d’acier nervurées, abrégées en « TAN » dans les documents techniques, du bois massif ou des panneaux dérivés du bois fixés sur une charpente en acier, en béton ou en bois. Les TAN sont réalisées selon le DTU 43.3 « Mise en œuvre des toitures en tôles d’acier nervurées avec revêtement d’étanchéité » d’avril 2008 et les éléments en bois selon le DTU 43.4 « Toitures en éléments porteurs en bois et panneaux dérivés du bois avec revêtements d’étanchéité » d’octobre 2008.
La nature de l’élément porteur est déterminée en fonction des charges que supportera la toiture-terrasse. Le caractère « terrasse » d’une toiture se définit par la pente de son élément porteur. Dans le cas d’un élément porteur en maçonnerie, une toiture-terrasse est considérée comme étant à pente nulle si la pente de l’élément porteur est inférieure à 1 %. Une toiture-terrasse est dite « plate », si la pente de son support d’étanchéité est comprise entre 1 et 5 %. Dans le cas d’un élément porteur en tôles d’acier nervurées, en bois massif ou en panneaux dérivés du bois, on adopte une pente minimale de 3 %. En tout état de cause, on ne parle de toiture-terrasse que jusqu’à une pente de 5 %.
On distingue trois sortes de toitures-terrasses :
• les toitures-terrasses inaccessibles auxquelles n’accède que le personnel d’entretien ;
• les toitures-terrasses accessibles, dont la constitution et l’équipement diffèrent si elles sont seulement accessibles à des piétons ou également à des véhicules. Et dans ce cas, selon qu’il s’agit de véhicules légers (charge maximale inférieure à 2 tonnes/essieu), ou lourds (charge maximale comprise entre 2 et 13,5 tonnes/essieu) ;
• les toitures-terrasses techniques sur lesquelles sont installés divers équipements techniques : ventilation, traitement d’air, solaire thermique ou photovoltaïque, etc.
Les toitures « froides » et « chaudes »
L’étanchéité à l’eau et l’isolation thermique des toitures- terrasses sont étroitement liées et doivent être abordées simultanément. Concernant l’isolation thermique, on distingue des toitures « froides » et des toitures « chaudes ». La solution de toiture froide, avec l’isolant sous l’élément porteur, est tellement encadrée que sa mise en œuvre se révèle complexe et convient mal aux exigences de la RT 2012, car elle crée d’importants ponts thermiques.
• La norme NF P 84-206-1 (DTU 43.3) intitulée « Mise en œuvre des toitures en tôles d’acier nervurées avec revêtement d’étanchéité » n’autorise pas cette solution dans le cas de TAN. Est admise, toutefois, la mise en œuvre en sous-face des tôles, d’un complexe d’isolation par flocage, pour assurer la protection contre l’incendie ou la correction acoustique du bâtiment, à condition que la résistance thermique R de ce complément d’isolation n’excède pas le dixième de celle de l’isolation placée au-dessus des TAN.
• Le DTU 43.4 (NF P 84-207) « Toitures en éléments porteurs en bois et panneaux dérivés du bois avec revêtement d’étanchéité » admet le principe de la toiture froide pour les locaux classés à faible et moyenne hygrométrie, mais seulement pour les toitures à forte pente, car il exige une lame d’air ventilée sur l’extérieur, en sous-face de l’élément porteur.
• La norme NF P 10-203-1 (DTU 20.12), « Maçonnerie des toitures et d’étanchéité, gros œuvre en maçonnerie des toitures destinées à recevoir un revêtement d’étanchéité » la proscrit pour les éléments porteurs maçonnés ou en béton (risques de condensation et de désordres dans la structure).La « toiture chaude », où l’isolant thermique est posé au-dessus de l’élément porteur, facilite largement le traitement des ponts thermiques. Les toitures chaudes se divisent en deux sous-catégories :
• les toitures chaudes « classiques » avec l’isolation thermique placée sous le revêtement d’étanchéité ;
• les toitures « inversées » où l’isolation thermique se trouve sur le revêtement d’étanchéité.
Placer l’isolant thermique - si son Avis technique l’autorise - sur la couche d’étanchéité dans le cas des toitures inversées, permet de protéger celles-ci des variations de température entre le jour et la nuit. Ce qui allonge leur durée de vie.
Quel isolant pour quelle terrasse ?
L’isolant thermique des toitures- terrasses est choisi selon sa résistance à la compression - classes de compressibilité (A, B, C ou D) - et le type de couverture.
• Pour les terrasses accessibles aux véhicules, les isolants thermiques les plus résistants à la compression (classe D) conviennent : verre cellulaire ou Foamglas et la perlite fibrée.
• Pour les toitures accessibles aux piétons et techniques (classe C), le polystyrène expansé (PSE) ou extrudé (PSX), le polyuréthanne (PU), les mousses phénoliques, et certaines laines minérales conviennent.
• Les toitures uniquement accessibles pour leur entretien (classe B) peuvent être isolées par de la laine minérale.
Les isolants thermiques de classe de compressibilité A ne sont jamais employés en supports d’étanchéité. Chaque produit admis dans une classe convient également pour les classes de compressibilité inférieures.
Dans le cas des toitures inversées, le seul isolant thermique admis est le polystyrène extrudé (PSX).
En France, l’isolation thermique des toitures-terrasses relève encore des Avis techniques.
L’isolant seul ne fait pas toute la performance thermique d’une toiture. La lutte contre les infiltrations d’eau compte également. L’ensemble des déperditions thermiques d’une toiture chaude à isolation inversée (isolant sur le revêtement d’étanchéité), noté U en W/(m².K), est la somme des déperditions de tous les composants successifs de la toiture, depuis la face interne jusqu’au lestage, plus les déperditions thermiques dues au drainage de l’eau de ruissellement, notées ?Ur. Ce coefficient ?Ur varie selon la pluviométrie du lieu d’installation et prend en compte la perte de chaleur supplémentaire causée par l’eau de pluie qui s’infiltre à travers les joints de l’isolation et atteint la membrane imperméable. Sa valeur est classiquement de 0,04 W/(m².K).
Mais les fabricants de systèmes d’isolation inversée pour toitures chaudes proposent des membranes qui s’interposent entre l’isolant et le lestage. Elles constituent une couche filtrante qui empêche l’eau de pluie de s’infiltrer jusqu’à l’étanchéité et diminue de 90% environ l’impact de l’eau de pluie sur les performances thermiques. Knauf Insulation estime par exemple que l’interposition de sa membrane Polyfoam Slimline réduit le coefficient ?Ur de 0,04 à 0,001 W/(m².K).
Le cas spécifique de la fixation de châssis métalliques sur une toiture-terrasse ne posait pas de problème en RT 2005 : le pont thermique n’était pas traité. En BBC et en RT 2012, ce n’est plus possible. Aussi, une production significative de chaleur ou d’électricité implique, de fait, une surface de panneaux importante, donc un grand nombre de châssis qui entraîne une multiplication des pieds de châssis, donc de petits ponts thermiques.
Dans les calculs RT 2012, la somme de ces miniponts thermiques devient inacceptable et il faut les traiter. Dans tous les cas, il faut veiller à ne pas percer le rupteur, ce qui aurait pour effet de détruire la tenue au feu à l’endroit du percement et pourrait compromettre l’intégrité de la toiture en cas d’incendie.
Enfin, les terrasses végétalisées, qui constituent une protection mécanique efficace de la toiture, de son isolation thermique et de son étanchéité. Pour la rétention des eaux pluviales et la présence de racines, certains isolants demeurent insensibles à l’eau, mais un seul ne craint pas les racines : le Foamglas. Les membranes assurant l’étanchéité et la protection antiracines se placent entre l’isolation thermique et la végétation.
Tableau des fabricants
