Auparavant réservé principalement aux bâtiments fonctionnels peu coûteux, le toit plat jouit également d'une grande popularité dans les bâtiments résidentiels et représentatifs depuis le modernisme classique des années 1020. Sa structure est aussi variée que son utilisation. Nous expliquons ici les constructions de toits plats les plus courantes et expliquons leurs avantages et inconvénients.
La structure générale
Comme toutes les autres formes de toit, le toit plat doit généralement répondre à trois exigences fondamentales. Ceux-ci peuvent être réalisés par un seul et même élément de la structure constructive, mais peuvent aussi clairement « faire obstacle » les uns aux autres.
Capacité de charge
Chaque structure de toit plat doit être suffisamment solide pour absorber les charges suivantes et les transférer en toute sécurité aux composants de support, c'est-à-dire les murs ou les supports:
- Construction – c'est-à-dire le poids du toit lui-même
- Précipitations – le poids de l'eau de pluie et surtout de la neige
- Charges de circulation - selon le type d'utilisation du toit, soit des artisans pour l'entretien, soit - en cas d'utilisation comme toit-terrasse - des personnes, des meubles, des plantes, etc.
Isolation thermique
Pour les bâtiments chauffés, l'ordonnance sur les économies d'énergie ENEV impose une norme minimale d'isolation thermique pour le toit plat afin de limiter la quantité d'énergie perdue à travers les surfaces du toit. Bien que cela ne soit pas nécessaire pour les bâtiments non chauffés, selon l'utilisation, une isolation minimale contre la condensation selon DIN4108 peut être nécessaire.
Scellement
Enfin, le toit plat doit bien sûr protéger contre les intempéries, c'est-à-dire le vent et les précipitations. Pour cela, la conception structurelle doit prévoir un niveau dense. En règle générale, celui-ci doit être conçu de manière à ce que les problèmes qui surviennent, tels qu'un drain bouché ou une gouttière défectueuse, n'entraînent pas immédiatement des dégâts des eaux dans la construction.
Avantages et inconvénients
Enfin, les principaux avantages et inconvénients des toits plats doivent être clairement résumés ici:
Avantages
- Faible hauteur d'installation
- Facile à utiliser sur le dessus (par exemple sur le toit-terrasse)
- Réservé à l'apparence invisible
- La production peut être réalisée assez facilement en installant l'isolation et en scellant horizontalement
- Pas de grenier perdu en dessous, car la pièce est fermée horizontalement en haut
Inconvénients
- Évacuation lente de l'eau en raison d'une inclinaison nulle ou faible
- En cas de fuite, l'eau pénètre rapidement dans la construction
- Complexe de drainage interne et sujet aux défaillances
- Pas de glissade de neige faute de pente
- Aucun effet autonettoyant, car l'eau de pluie qui s'écoule lentement a peu d'effet de rinçage
Inclinaison
Même si le toit plat est plat, cela ne signifie pas automatiquement qu'il ne peut pas avoir de pente du tout. Même le contraire. Si les spécifications des directives pour les toits plats sont respectées lors de la construction du toit plat, le toit doit avoir une inclinaison d'au moins deux pour cent vers les points de drainage - les drains de toit ou les gouttières. Soit l'ensemble du toit peut être incliné, soit seul le niveau d'étanchéité est doté de l'inclinaison, par exemple via une isolation en pente conique sur un niveau de construction entièrement horizontal. Cette tendance conduit à diriger les eaux de pluie spécifiquement vers les éléments drainants. La dimension d'inclinaison, qui semble assez élevée, tient également compte du fait que des écarts peuvent toujours survenir lors de l'exécution. Si la pente est trop faible, même avec de petites différences de niveau, des poches d'eau se formeront, dans lesquelles l'eau de pluie stagnera en permanence et exercera une pression sur la structure. Au sommet, la démarcation entre le toit plat et les formes de toit plus raides n'est pas clairement définie. À partir d'une inclinaison d'environ trois à cinq degrés, on ne parle plus d'un véritable toit plat, mais plutôt d'un toit plat en pente.
INFO:
L'inclinaison minimale indiquée ne doit pas nécessairement être respectée. De véritables toits plats avec une inclinaison de zéro degré sont toujours créés. Cependant, la valeur de la pente reflète l'expérience des constructeurs de toits plats et vise à prévenir autant que possible les dommages causés par l'humidité
Matériaux de construction classiques
Contrairement à diverses autres formes de toit, le toit plat est assez limité en termes de matériaux de construction utilisés pour le créer. Cela est principalement dû aux défis de conception liés à l'inclinaison minimale et à l'utilisation possible de la surface du toit. La structure, l'isolation et l'étanchéité doivent s'adapter à cela et répondre aux enjeux de ces particularités.
Structure structurelle
Les structures de soutien suivantes ont été établies:
- Dalle homogène en béton armé
- Poutres en acier ou en béton avec éléments suspendus en béton
- Poutre en bois avec revêtement en bois comme niveau porteur
- Poutre en acier avec revêtement en bois ou en métal (alors généralement en tôle trapézoïdale)
Isolation
Les options d'isolation éprouvées sont:
- Les mousses plastiques comme matériaux d'isolation classiques pour la pose sur des surfaces planes, par exemple des dalles en béton armé ou des revêtements en bois
- Verre mousse comme revêtement plat, voir ci-dessus
- Laine minérale, isolants cellulosiques et autres matériaux isolants souples pour installation dans les cavités entre les éléments porteurs
CAS PARTICULIER:
Éléments sandwich
Ici, les mousses plastiques sont utilisées directement avec une feuille trapézoïdale comme combinaison de couche isolante et de structure de support plate.
Scellement
Quand il s'agit d'étanchéifier les toits plats, il n'existe finalement que deux variantes courantes:
- Film – film plastique à coller sur des surfaces planes, par exemple une isolation résistante à la pression
- Bitume – membranes d'étanchéité contenant du bitume qui ne sont pas collées, mais soudées par combustion à la flamme et liquéfaction du bitume
Garniture
Généralement pas nécessaire pour la fonction pure du toit plat en tant que partie intégrante de l'enveloppe du bâtiment, différents revêtements sur le toit peuvent apporter divers avantages:
- Verdissement: Retard dans la libération des eaux de pluie, plus-value écologique, valorisation visuelle
- Gravier: protection mécanique du joint, charge comme protection contre l'aspiration du vent, protection UV des joints en plastique et bitume
- Surfaces de circulation: Pour utiliser la surface du toit comme terrasse, comme revêtement en dalles ou grille en bois, il est possible de le faire de manière analogue aux terrasses sur sol plat
Principes de construction
Maintenant que vous connaissez les exigences essentielles d'un toit plat, ainsi que le catalogue des composants communs, il est désormais important de combiner les deux dans une construction globale fonctionnelle. Malgré ce qui semble à première vue être un très grand nombre de combinaisons possibles, il n'existe en réalité que quelques systèmes généraux selon lesquels un toit plat fonctionnel est généralement créé:
1. Isolation du toit
Dans cette forme classique et simple de toit plat, les composants sont simplement empilés les uns sur les autres. En bas se trouve la structure porteuse, c'est-à-dire la dalle en béton ou le revêtement en bois sur un niveau de support. Vient ensuite la couche isolante. Celui-ci doit être suffisamment résistant à la pression pour pouvoir supporter les composants suivants ainsi qu'une éventuelle charge de neige et, si nécessaire, résister à l'utilisation du toit. Le joint est maintenant appliqué sur la couche isolante sous forme de sous-structure plane. Il protège l'ensemble de la structure, ainsi que le bâtiment couvert par le toit plat. Un revêtement individuel peut maintenant être appliqué sur le joint, ou le joint peut rester l'extrémité fonctionnelle supérieure de la construction.
1b. Cas particulier du toit inversé
Une forme particulière de la structure de toit plat qui vient d'être décrite est ce que l'on appelle le toit inversé. Ici, l’isolation n’est pas installée sous le joint de protection, mais plutôt placée au-dessus du joint. Le joint est donc situé directement sur le niveau porteur. Pour cette structure de toit, la couche d'isolation doit être posée sans joints ni interstices afin d'empêcher autant que possible la pénétration d'eau de pluie thermoconductrice. De plus, l’isolant lui-même doit pouvoir résister à une humidité constante. Cette construction est généralement complétée par une membrane de protection et une couche de gravier pour maintenir l'isolant en place.
REMARQUE:
Couramment utilisée dans les années 80 et 90 du siècle dernier, cette construction se retrouve encore dans les bâtiments existants. Cependant, il est rarement reconstruit en raison des difficultés d'isolation.
2. Isolation du toit
Si le toit plat est constitué d'une couche de support avec des matériaux de panneaux sur le dessus, il est possible de ne pas poser l'isolation sur le dessus, mais de l'insérer entre les supports. L'avantage est évident: une hauteur d'installation considérablement réduite grâce à l'absence de dimension de la couche isolante. D'autre part, l'isolation doit être fixée en bas pour éviter qu'elle ne tombe, c'est pourquoi un plafond suspendu avec film anti-écoulement et lattes de serrage ne peut être évité. En général, l’isolation de toiture ne convient que pour les structures en bois, car le bois lui-même possède une certaine valeur isolante. En revanche, les poutres en acier ou en béton créeraient des ponts thermiques flagrants entre les différents paquets d'isolation, avec tous les problèmes qui en résulteraient.
3. Isolation sous toiture
Par souci d'exhaustivité, il convient de mentionner ici l'isolation sous toiture. Ici, une toiture existante est isolée par le dessous. Cela peut être réalisé soit en collant et en recouvrant des matériaux isolants plats, soit en prévoyant des lattes supplémentaires entre lesquelles l'isolation est installée. Cependant, comme l’isolation ne peut être étendue que jusqu’aux murs supportant la structure, elle représente la pire option possible et ne se retrouve généralement que dans la rénovation de bâtiments anciens. Car son avantage est clairement qu'il peut être installé sans avoir à ouvrir la toiture existante ni à la démonter complètement.
Le bord du toit
Sur les toits plats, une attention particulière est portée au bord du toit. Le toit plat peut être soit doté d'un avant-toit, soit caché de manière invisible derrière un grenier, c'est-à-dire un mur d'enceinte. Selon la solution souhaitée, cela impose des exigences particulières au bord du toit:
Pour le débord de toit
- Drainage extérieur par gouttière d'un côté ou tout autour
- Pente du toit inclinée vers l'extérieur vers la gouttière
- Faites passer le joint sur la plaque d'entrée dans la gouttière
- Si vous recouvrez l'imperméabilisation, prévoyez des bandes de bordure perméables à l'eau, par exemple une bande de gravier
REMARQUE:
Bien sûr, un toit plat avec un surplomb peut également être drainé via des drains internes. Cependant, celles-ci sont rarement utilisées car elles sont plus sujettes aux défaillances qu’une gouttière et nécessitent également de nombreuses pénétrations dans le toit. Le premier choix est donc généralement la gouttière extérieure, par laquelle l'eau s'écoule simplement et goutte en cas de descente bouchée.
En Attique
- Faites passer le joint tout autour du parapet vers le haut
- Hauteur de joint selon DIN au moins 15 cm au-dessus du bord supérieur du revêtement
- Respecter les rayons de courbure du joint dans la vallée de la zone du toit jusqu'au parapet et prévoir une cale isolante
- Étanchéité supérieure sur le profilé de serrage et la plaque de surplomb
- Drainage à l'intérieur via des avaloirs de toit, aligner la pente sur le point le plus bas
- Au moins deux drains requis, ou bien un trop-plein d'urgence comme deuxième drain
- Protéger la partie supérieure du parapet contre l'eau, par exemple avec une tôle
