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Tuiles spéciales, haute technologie et tradition

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Tuiles spéciales, haute technologie et tradition

TraditionLes tuiles vernissées Blache sont fabriquées à partir d’une argile de très grande qualité cuite à 1 080 °C. Des produits qui respectent la tradition des toitures polychromes. (Doc. Blache.)

Photovoltaïques, thermiques, en métal, en bois ou vernissés, il existe tout un ensemble de produits « spéciaux » de couverture dont les caractéristiques techniques et esthétiques sont proches des tuiles classiques. Leurs applications relevant du patrimoine comme des nouvelles technologies.

Il existe, parallèlement aux tuiles conventionnelles (tuiles terre cuite, tuiles béton), toute une palette de produits hétéroclites ayant la dénomination de « tuiles », mais répondant à d’autres critères que ceux reconnus habituellement pour ce type d’application.

Moins courantes, ces tuiles, en bois, vernissées, en acier, en aluminium, en matériaux composites ou photovoltaïques, ressemblent néanmoins aux petits éléments de couverture, tels que définis dans les textes réglementaires, dans leur forme et esthétique, mais aussi dans les modes de mise en œuvre.
Pour autant, ces produits ne répondent pas pour la plupart aux techniques courantes de couverture. Il convient donc de se référer aux Avis techniques correspondants pour la définition des caractéristiques et modes de mise en œuvre. C’est le cas, notamment, des tuiles photovoltaïques et des tuiles métalliques. Il est possible de scinder ces éléments de couverture en trois catégories : • les systèmes traditionnels très connotés régionalement, comme les tuiles de bois ou les tuiles vernissées; • des produits plus contemporains réalisés avec des matériaux tels que l’acier, l’aluminium ou des composites; • des produits issus des dernières avancées technologiques et producteurs d’énergie comme les tuiles photovoltaïques.

Tavaillons ou ancelles

Les tuiles de bois, appelées aussi « tavaillons » ou « ancelles », représentent typiquement un produit régional de tradition. Elles font partie intégrante du patrimoine et de l’architecture traditionnelle de la Franche-Comté et des pays de Savoie, et ce, depuis le Moyen Âge. Malheureusement, ces produits, sauf quelques rares exceptions, comme sur la gare TGV Meuse, ont du mal à conquérir le territoire. Pourtant, le tavaillon est totalement adapté à tout type de construction, y compris ERP. Sur le plan esthétique bien sûr, mais aussi sur le plan technique et environnemental. Ainsi, la couverture bois est totalement compatible avec la démarche HQE. Sur le plan thermique par exemple, elle évite les surchauffes. Mais c’est bien sûr le matériau constitutif du tavaillon, le bois, qui présente des atouts indéniables sur le plan environnemental : durabilité, stockage de carbone, recyclable à 100 %, réutilisation possible en bois énergie…

Document normatif

Les couvertures en tavaillons ne sont régies par aucun texte au niveau national. Il existe, néanmoins, des règles professionnelles propres aux couvreurs spécialisés. Les rares couvreurs maîtrisant ces techniques ont, en effet, ressenti le besoin de créer un document normatif par le biais de la filière bois savoyarde. Ces derniers, qui ont bénéficié d’un relais important de la FIB74 (interprofession de la filière bois en Haute-Savoie), ont établi des règles professionnelles en collaboration avec des compagnies d’assurance, experts judiciaires, experts bois, syndicats d’architectes, professionnels (Capeb et FFB), et ingénieurs. Si ces règles restent très ouvertes de manière à ne pas bloquer l’innovation, elles imposent à la mise en œuvre le respect de certains points importants pour la pérennité d’une couverture bois, comme la ventilation (un toit en bois mal ventilé pourrit), le mode de fixation et le mode de réalisation des bardeaux ou tavaillons. Ainsi, pour la ventilation, elles imposent 10 cm d’air en sous-face et un lattage non-jointif, de façon que le bois puisse sécher au maximum et assurer une résistance mécanique aux surcharges (neige par exemple). Pour le moment, ces règles se limitent à la Savoie et la Haute-Savoie pour la bonne raison que les bailleurs de fonds étaient de la région. L’objectif à terme est de les étendre à l’ensemble du territoire. Elles sont néanmoins déjà bien considérées au niveau national, notamment dans les bureaux de contrôle, d’autant que le Centre technique du bois et de l’ameublement (Ctba) a validé le texte.

Tuiles glaçurées

Autre produit de couverture ancestral dont les terres de prédilection sont la Franche-Comté, l’Alsace et la Bourgogne et plus rarement la Champagne : la tuile terre cuite vernissée ou émaillée. C’est la tuile des églises et des châteaux pour la réalisation de toit unique et polychrome, et ce, depuis le xiv e siècle. Ces origines sont à chercher du côté de Milan en Italie ou dans les Flandres. On les trouve aussi en Chine. Là encore, la tradition régionale reste la plus forte. Ces tuiles ont du mal à passer à l’Ouest et ne sont que très rarement utilisées dans la construction neuve. Les techniques de fabrication ont bien sûr évolué au cours des siècles, mais la base reste la même. Pour les colorer, les tuiles sont recouvertes d’une glaçure. Laquelle est vitrifiée à la cuisson. Résultat : les tuiles sont lisses, imperméables, et de la couleur désirée. De fait, le terme de « tuiles glaçurées » recouvre à la fois les tuiles à glaçure plombifère, appelées habituellement « tuiles vernissées », et les tuiles à glaçure stannifère, proches de la faïence ou émaillé.
Les tuiles plombifères sont, comme leur nom l’indique, recouvertes d’une glaçure au plomb, qui leur donne leur aspect vernissé. Cette glaçure permet de rehausser les tons, surtout les bruns et rouges. À l’époque, les tons jaunes étaient obtenus avec une couche d’argile blanche. Le vert s’obtenait avec de l’oxyde de cuivre. La plupart sont des tuiles à écailles. À l’extrémité, l’arrondi permet d’atténuer les ombres. La généralisation des presses mécaniques et l’invention des tuiles à emboîtement ont permis de diversifier les formes, tandis que l’usage de glaçures stannifères a donné naissance aux tuiles bleues, vert céladon, roses, turquoise, ou jaune citron. La mise en œuvre demande évidemment une très grande expertise et seules quelques entreprises ultra- spécialisées dans le patrimoine ont les compétences en la matière.

Tuiles métalliques

Si les tavaillons et les tuiles vernissées s’inscrivent dans le patrimoine et dans l’artisanat, les tuiles métalliques, acier et aluminium, affichent clairement leur modernité et leur mode de fabrication industrielle. Préformées, disponibles dans une gamme étendue de couleurs et de textures, elles offrent une alternative aux couvertures traditionnelles en tuiles et ardoises. Décoratives, durables et résistantes, les tuiles métalliques prérevêtues concentrent, selon les fabricants, l’essentiel des avantages des produits prélaqués dans le bâtiment. Légères, elles économisent de la matière. Résistantes et ingélives, elles améliorent la qualité de la toiture et sa longévité face aux intempéries. Rapides à mettre en œuvre, elles augmentent la productivité sur les chantiers. Enfin, recyclables, elles répondent aux critères environnementaux. Seul bémol : le comportement acoustique. Cette difficulté est contrée par les fabricants, via le revêtement de surface. Néanmoins, même s’il y a amélioration du comportement acoustique par rapport à une couverture métallique classique, ces procédés, dans les Avis techniques, sont considérés comme sonores sous l’impact de la pluie et de la grêle, ou lors de différences de températures rapides et élevées. Pour en tenir compte, il y a lieu de considérer les caractéristiques acoustiques de la paroi plafond.

Éléments de grandes longueurs

Il s’agit là de reproduire l’esthétique des toits recouverts de tuile terre cuite, mais sans les inconvénients supposés de ces dernières. À distance, rien ne les distingue des tuiles en terre cuite, en ardoise ou en ciment. À la fabrication, le choix adapté des peintures et les qualités intrinsèques du matériau revêtu - à chaud par immersion au zinc-aluminium avec laque primaire et comportant en face vue un revêtement acrylique avec ou sans incrustation de granulés minéraux - permettent de répondre aux sollicitations de profilage, d’emboutissage profond, et de respecter les formes traditionnelles des éléments de toiture. Le revêtement est suffisamment flexible pour accompagner les déformations imposées au métal et réaliser la forme désirée. De même, la rigidité structurelle du métal et les techniques de fabrication offrent la possibilité d’utiliser des éléments de grandes longueurs - les panneaux tuiles - légers et d’une résistance telle que l’exécution des charpentes en est simplifiée.

Tuiles thermoformées

À la pose, les couvreurs les apprécient pour leur légèreté et leur maniabilité, et parce qu’ils sont utilisables en surcouverture, sans démontage, ni renforcement des éléments structurels du bâtiment. Bien que performants sur l’étanchéité, ces procédés sont considérés comme non-étanches aux pénétrations de neige poudreuse. En conséquence, un écran de sous-toiture posé conformément à son Avis technique doit être mis en œuvre dans tous les cas. Selon le même principe et avec le même argumentaire, il existe également des panneaux de tuiles thermoformées fabriqués à l’aide de matériaux en polyéthylène recyclé. Ces produits présentent des résistances importantes sans risque d’écaillage, ni de fissuration. Des produits qui ont aussi de bonnes performances sur le plan de l’isolation phonique, mais aussi thermique, en apportant un petit complément d’isolation. Ils sont aussi proposés avec des cellules photovoltaïques.

Tuiles solaires

C’est là que se situe la quatrième famille de produits : les tuiles photovoltaïques. En toiture, tous les matériaux sans exception (tuiles, ardoises, métal, étanchéité) intègrent ces systèmes. Mais depuis une petite dizaine d’années, se développent des produits qui s’apparentent, dans leur conception et mode de pose, à des tuiles classiques. D’ailleurs, l’une des dernières évolutions dans ce domaine consiste à pousser à l’extrême l’intégration. Ce, avec des tuiles solaires constituées de cellules photovoltaïques encapsulées dans une tuile de verre de géométrie analogue à des tuiles grand moule à emboîtement à pureau plat, qui permettent la réalisation de toitures complètement photovoltaïques. Dans le même esprit, on trouve des tuiles en grès cérame composées d’une tuile traditionnelle très grand moule à emboîtement - intégrant un panneau solaire composé de quatre cellules de silicium polycristallin - ou des tuiles canal en matériau synthétique intégrant un module photovoltaïque à cellules polycristallines. Des procédés qui permettent d’allier performance technique, sécurité et esthétique. Leur mise en œuvre est presque identique (à la connexion électrique près) à la pose d’éléments traditionnels de couverture.

Tuiles solaires thermiques

D’autres produits plus anciens sont constitués de modules photovoltaïques de formes et dimensions équivalentes à cinq tuiles plates traditionnelles : à savoir un châssis métallique à double emboîtement assurant étanchéité et résistance mécanique et des cellules photo-électriques polycristallines protégées par un verre trempé. La pose est grandement simplifiée par rapport aux systèmes panneaux solaires. À l’image des tuiles conventionnelles, les modules constituent l’élément principal d’étanchéité de la couverture. Ils sont montés directement sur la charpente, fixés sur les liteaux et disposés de manière à se chevaucher. La mise en œuvre d’un pare-pluie est néanmoins nécessaire pour recueillir les eaux de condensation ou la neige poudreuse. En outre, l’intervention s’effectue en même temps que la mise en place de la couverture, en neuf comme en rénovation. Et les tuiles solaires sont généralement compatibles avec les modèles de tuiles à emboîtement terre cuite des fabricants.
Nouveauté : il existe maintenant, selon le même principe, des tuiles solaires thermiques. Constituées d’un caisson étanche clos de verre trempé antireflet sur les deux faces et d’un absorbeur en tôle de cuivre soudé sur serpentin de cuivre, elles assurent la production d’Eau chaude sanitaire (ECS) et permettent une intégration en toiture sans surépaisseur. Bien sûr, l’ensemble de ces produits est sous Avis technique ou Pass’Innovation du Cstb.

Tableau des fabricants

N°314

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