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L'isolation pour toit plat est très importante car le toit d'un bâtiment est l'un des éléments qui occasionne la plus de déperditions caloriques en hiver et le plus de risques de surchauffe en été.

 

 

Objectifs, contexte et particularités de l'isolation pour un toit plat

L'objectif de l'isolation du toit plat est de limiter les échanges de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur. Cette isolation est couramment réalisée au moyen de panneaux isolants non porteurs qui servent de support continu pour le revêtement d'étanchéité, obligatoire pour les toits plats. Cette solution est d'ailleurs la seule admise sur les toits de tôles en acier nervurées.

Un toit-terrasse offre globalement des performances thermiques plus intéressantes qu'un toit incliné grâce à sa forte inertie et à la durabilité des matériaux employés pour sa constitution et sa forme (on parle de coefficient de forme). L'isolation pour toit plat a une plus grande efficacité grâce à son épaisseur, sa compacité, la qualité des isolants utilisés et la possibilité de continuité de la toiture avec les murs.

Cependant, il ne faut pas négliger une contrainte particulière aux toits plats qui est l'enfermement de la vapeur d'eau. En effet, les toitures plates, très étanches, sont fermées à la diffusion de la vapeur d'eau vers l'extérieur : l'humidité contenue dans le complexe isolant ne peut être évacuée que vers l'intérieur (attention aux problèmes de condensation engendrés).

On peut aussi attendre de l'isolant de toit plat une performance acoustique qui est variable suivant les matériaux utilisés. L'isolant de toit plat doit avoir également une résistance de compression adaptée à la charge permanente de la toiture (protection lourdes – graviers ou dalles de béton sur plot –, terre et végétalisation, passage et éléments posés).

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Les différents isolants pour un toit plat

Le choix du panneau isolant se fait en fonction de l'utilisation du toit plat : cela dépend des sollicitations mécaniques, de la nature de l'élément porteur et du revêtement d'étanchéité. Consultez l'avis technique CSTB de l'isolant pour toit plat, car il doit avoir une bonne tenue au poinçonnement et une bonne stabilité pour réduire les conséquences de ses mouvements sur le revêtement d'étanchéité. Voici une liste des panneaux isolants pour toit plat rencontrés avec quelques éléments concernant leur efficacité et leur durabilité :

Les différents panneaux isolants pour toit plat
TYPES - MATÉRIAUX UTILISATION, CONTEXTE

POUVOIR ISOLANT

Perméabilité à la vapeur d'eau

Résistance à la compression

Densité

PARTICULARITÉS

Polystyrène extrudé, plastique alvéolaire

Panneaux rigides

Épaisseur allant de 20 à 300 mm d'épaisseur

Utilisés pour une toiture inversée  

Admis sous membrane d'étanchéité synthétique

Besoin d'une épaisseur de 200 mm pour atteindre la RT 2012

Pouvoir isolant élevé Conductivité thermique : 0,025 à 0,032 W/mK

Perméabilité à la vapeur d'eau nulle

Bonne résistance à la compression

Densité : 30 kg/m³

Résiste mal au feu

Non altérable en présence de l'eau

Très bonne durabilité et stabilité dimensionnelle

Mauvaise performance phonique

Mousse expansée de polyuréthane plastique alvéolaire

Panneaux rigides revêtus sur chaque face d'un voile de verre ou papier kraft bitumé

Admis sous membrane d'étanchéité bitumeuse ou synthétique en partie courante uniquement (pas sur les relevés d'étanchéité)

Besoin d'une épaisseur de 170 mm pour atteindre la RT 2012

Pouvoir isolant élevé Conductivité thermique : 0,028 W/mK

Perméabilité à la vapeur d'eau nulle

Bonne résistance à la compression

Densité: 40 kg/m³

Résiste mal à la chaleur et au feu

Grande sensibilité aux UV

Insensible à l'eau

Mauvaise performance phonique

Laine de roche : panneaux rigidifiés par l'imprégnation d'une résine

Panneaux rigides revêtus d'un voile de verre enrobé de bitume et surfacés d'un papier kraft.

Épaisseur allant de 45 à 400 mm d'épaisseur

Destinés aux toitures inaccessibles ou pour les toits plats de pente nulle à structure porteuse béton

Admis sous membrane d'étanchéité bitumeuse ou synthétique en partie courante comme en relevé

Besoin d'une épaisseur de 250 à 300 mm pour atteindre la RT 2012

Pouvoir isolant inférieur aux plastiques alvéolaires

Conductivité thermique : 0,040 W/mK

Bonne perméabilité à la vapeur d'eau

Densité : 40 kg/m³

Affaiblissement acoustique moyen

Contribution médiocre au confort d'été

Laine de verre : panneaux rigides revêtus d'un voile de verre enrobé de bitume et surfacés d'un papier kraft.

Épaisseur allant de 45 à 400 mm d'épaisseur

Admis sous membrane d'étanchéité bitumeuse ou synthétique en partie courante comme en relevé

Besoin d'une épaisseur de 250 à 300 mm pour atteindre la RT 2012

Pouvoir isolant meilleur que la laine de roche

Conductivité thermique : 0,035 W/mK

Très bonne perméabilité à la vapeur d'eau

Densité : 25 kg/m³

Très sensible à l'humidité

Affaiblissement acoustique moyen

Contribution médiocre au confort d'été

Perlite (roche volcanique) expansée et agglomérée avec des fibres cellulosiques par un liant bitumeux (perlite cellulose)

Épaisseur allant de 20 à 120 mm d'épaisseur

Panneaux mixtes à la fois minéral et cellulosique

 

Admis sous membrane d'étanchéité bitumeuse ou synthétique en partie courante comme en relevé

Besoin de 450 mm d'épaisseur pour atteindre la RT 2012

Pouvoir isolant équivalent à la laine de verre

Conductivité thermique : 0,035 W/mK

Bonne perméabilité à la vapeur d'eau

Bonne résistance à la compression

Densité : 150 à 280 kg/m³

Bonne résistance au feu

Insensibilité à l'humidité

Très bonne durabilité et stabilité dimensionnelle

Mousses de verre cellulaire en panneaux rigides

Épaisseur allant de 40 à 180 mm d'épaisseur

Admis sous membrane d'étanchéité bitumeuse ou synthétique en partie courante comme en relevé

Pouvoir isolant équivalent à la laine de roche ou inférieur

Conductivité thermique : 0,035 à 0,048 W/mK

Perméabilité à la vapeur d'eau nulle

Bonne résistance à la compression

Densité : 100 à 160 kg/m³

Bonne résistance au feu

Insensibilité à l'humidité

Coût élevé

Panneaux composites en mousse polyuréthane et perlite cellulose  

 

 

   

Liège : panneaux d'origine végétale

isolant naturel (aggloméré expansé)

Épaisseur allant jusqu'à 240 mm

Besoin de 300 mm d'épaisseur pour atteindre la RT 2012

Pouvoir isolant équivalent à la laine de verre et de roche

Conductivité thermique : 0,032 à 0,045 W/mK

Perméabilité à la vapeur d'eau faible

Bonne résistance à la compression

Densité : 80 à 120 kg/m³ (panneau dense jusqu'à 180 kg/m³)

Imputrescible

Résiste mal au feu

Bonne résistance aux bruits d'impact

Fibres de bois : panneaux isolants mous, semi-rigide ou composites

Épaisseur allant de 22 à 240 mm d'épaisseur

Besoin de 260 à 370 mm pour atteindre la RT 2012

Pouvoir isolant inférieur à la laine de roche

Conductivité thermique : 0,038 à 0,049 W/mK

Très perméable à la vapeur d'eau

Bonne résistance à la compression

Densité 160 kg/m³ pour les panneaux mous

270 kg/m³ pour les panneaux semi-rigides

Bon isolant acoustique

Résiste mal au feu

Bonne durabilité

Conductivité thermique : unité permettant d'évaluer le pouvoir isolant d'un matériau. Plus sa valeur est faible plus le matériaux est isolant. La conductivité évalue la capacité d'un matériau à retenir ou à transmettre la chaleur.

Mis en œuvre de l'isolant de toit plat

Le principe de la mise en œuvre est décrite dans les documents techniques unifiés suivants : DTU 43.1 (pour un porteur béton), DTU 43.3 (pour un porteur acier) et DTU 43.4 (pour un porteur bois). Dans le complexe toit-terrasse ou toit plat, l'isolant thermique peut être placé à différents endroits :

  1. Directement sur la structure porteuse ou sur la forme de pente rajoutée de la structure porteuse : c'est la pratique la plus courante où l'isolant sert de support au revêtement d'étanchéité. Un pare-vapeur est mis en place avant sous l'isolant.
  2. Sur l'étanchéité, qui est la technique de la toiture inversée : c'est possible uniquement sur une structure porteuse en béton dotée d'une protection lourde (comme des gravillons). dans ce cas, il est préférable d'installer un système de désolidarisation entre le revêtement d'étanchéité et la sous-face de l'isolant.
  3. Sur la structure porteuse mais dessous la forme de pente : disposition délicate.
  4. En sous-face de la structure porteuse : disposition fortement déconseillée car l'isolant ne protège pas la structure porteuse des chocs thermiques. Elle n'est possible que sur un porteur bois pour des bâtiments de petite dimension à forte pente. L'isolant doit être mis en œuvre sous une lame d'air ventilée dans des conditions délicates à gérer (DTU 43.4).
  5. La règle des 2/3-1/3, dans la cas de porteurs en bois ou en acier autorise de disposer une partie de l'isolation en sous-face du porteur : 1/3 de la résistance R recommandée se situe en sous-face. La lame est toujours plus que nécessaire.

DTU 20.12

Article

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On parle de toiture chaude quand le complexe isolant-étanchéité est posé directement sur le support (sans possibilité de circulation d'air) : c'est le cas quand la structure porteuse est en béton ou en acier.

On parle de toiture froide s'il y a un espace ventilé entre l'étanchéité et l'isolant. Quand le support est en bois, les 2 techniques sont possibles.

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