La réussite des systèmes de toitures métalliques exige des procédures de fixation appropriées, des dispositions pour l’expansion et la contraction, et l’élimination rapide de l’eau (neige et glace) de la surface du toit.
La valeur esthétique des toitures métalliques accroît leur popularité auprès de la communauté architecturale. L’utilisation du métal se développe dans les écoles, les centres commerciaux, les églises et les bâtiments municipaux. En plus de l’esthétique, un système de toiture métallique à joint debout – lorsqu’il est correctement appliqué – peut fournir une protection d’étanchéité à long terme. La réussite des systèmes de toiture métallique exige des procédures de fixation appropriées, des dispositions pour l’expansion et la contraction, et l’élimination rapide de l’eau (neige et glace) de la surface du toit.
Les systèmes de toiture métallique sont composés de panneaux métalliques – qui sont généralement fabriqués en métal galvanisé ou en aluminium de calibre 22 ou 24 – et d’un isolant de remplissage en lattes. Les panneaux métalliques sont ancrés aux éléments de structure à l’aide d’attaches ou de clips. Les clips de toit sont fixés à des trous pré-perforés dans la structure porteuse. Cette méthode est avantageuse car elle assure un alignement correct des panneaux et permet de les déplacer sans endommager le système de toiture.
Pour une installation efficace, les panneaux doivent avoir la longueur maximale pour minimiser le nombre de chevauchements d’extrémité. Les chevauchements d’extrémité des panneaux doivent chevaucher le panneau contigu d’au moins 6 pouces et doivent être accolés à l’aide d’une plaque de renfort, d’une sangle de panneau supérieur et du produit d’étanchéité approprié approuvé par le fabricant. Les panneaux ne sont généralement pas fixés à la structure en ces points, afin de permettre leur déplacement. Les joints sont emboîtés et doivent permettre des accommodations pour le mouvement dans les deux sens pendant l’expansion et la contraction.
L’isolant de remplissage des lattes est appliqué sur la face inférieure ou intérieure des panneaux et est fixé directement sur les panneaux. Certains fabricants proposent des panneaux composites qui prennent en sandwich l’isolant entre deux panneaux fabriqués en usine.
Pente
Les systèmes de toiture métallique fonctionnent comme des bassins versants et leur succès est attribué à une pente appropriée. Le métal en lui-même ne possède pas de protection imperméable adéquate. Lorsqu’il est appliqué dans des conditions de faible pente, la capacité d’imperméabilisation est limitée. Les problèmes chroniques des systèmes métalliques à faible pente sont dus à un écoulement insuffisant de l’humidité sous forme de pluie, de neige ou de glace. L’eau qui s’accumule sur ces systèmes se retrouve rapidement dans les ouvertures au niveau des joints, des points de fixation et des pénétrations. Les capacités de performance des systèmes de toiture métallique augmentent dans les applications à forte pente.
Une forte pente permet l’écoulement rapide de l’humidité. À mon avis, la pente précise pour les systèmes de toiture métallique est supérieure à 2 1/2:12. Toutefois, les fabricants de systèmes autorisent l’application sur des pentes de 1/4:12 ou plus. D’une manière générale, si la capacité d’étanchéité du métal était suffisante dans les applications à faible pente, pourquoi l’industrie appliquerait-elle des revêtements de toiture sur des tabliers métalliques ?
Etanchéité
Sur les applications à faible pente, il y a trois préoccupations principales : la charge du toit, le traitement de l’eau stagnante et l’étanchéité au niveau des joints, des pénétrations et des fixations. L’imperméabilisation au niveau des joints augmente dans les systèmes où les panneaux métalliques sont accolés avec des doubles plis, par opposition aux joints métalliques avec seulement des joints rodés. Les joints à recouvrement dépendent du mastic pour assurer l’étanchéité, ce qui devient difficile dans les zones à fort mouvement. Avec ces systèmes, les panneaux se chevauchent au minimum d’une ondulation complète et sont accolés avec des fixations approuvées par le fabricant et installées aux intervalles d’espacement requis.
Dans les systèmes à double pliage, le raccordement des panneaux latéraux est réalisé à l’aide d’une machine à coudre qui forme sur le terrain un joint debout verrouillé. Les panneaux sont joints aux coutures avec une serrure à simple joint de 180 degrés ou une serrure à double joint de 360 degrés. Le mastic d’étanchéité est appliqué en usine au niveau des joints.
Conditions courantes
Certaines des conditions courantes que j’ai observées lors de nombreuses enquêtes sur des systèmes métalliques défaillants comprennent le flambage des panneaux, la rouille et la corrosion excessives des panneaux, et le recul des fixations. Tous ces facteurs créent des ouvertures dans le système.
Le flambage des panneaux peut être causé par une mauvaise application de la portée, ou une accumulation excessive d’eau, de neige ou de glace dans une zone basse. Le flambage des panneaux a un effet négatif sur les joints, créant des ouvertures. Il contribue également au recul des fixations dans cette zone.
La plupart des fabricants de métaux recouvrent les deux faces des panneaux d’un matériau d’alliage pour les protéger contre la rouille et la corrosion. Cependant, dans la plupart des cas – en particulier dans les constructions à faible pente – l’altération des panneaux se produit dans une période de cinq à dix ans. La rouille doit être abordée dès les premiers stades et peut être réparée par un brossage métallique de toute la rouille superficielle ou écaillée. La rouille à un stade avancé crée de la corrosion, ce qui réduit l’épaisseur du métal et contribue à la formation d’ouvertures dans le métal. Toutes les ouvertures, fentes et trous dans le métal doivent être recouverts de plaques métalliques ou de matériaux d’étanchéité appropriés. Des revêtements peuvent être appliqués sur les surfaces métalliques pour prolonger leur durée de vie et fournir une protection supplémentaire contre les ultraviolets.
Les ouvertures dans le système sont créées à tous les points où les fixations reculent dans les panneaux métalliques. Les causes de ces occurrences sont nombreuses, notamment l’utilisation de fixations inadéquates. Tous les fabricants de systèmes métalliques exigent que des fixations spécifiques soient utilisées avec leurs systèmes. Les fixations inadéquates, telles que les clous de toiture ou les fixations sans rondelles étanches, ne fonctionnent généralement pas correctement. Cette condition est particulièrement répandue dans les systèmes à fixations exposées, par opposition aux systèmes à fixations dissimulées.
Comme pour tous les systèmes de toiture, les zones les plus gênantes se situent au niveau des pénétrations. Dans les systèmes métalliques, l’accumulation d’eau au niveau des pénétrations est une source d’inquiétude. L’eau qui s’accumule contribue non seulement à la rouille de surface, mais crée également des emplacements de fuite potentiels à des endroits historiquement vulnérables. Le point d’accumulation le plus vulnérable se situe sur le dessus d’une pénétration en pente descendante. L’eau s’accumule au niveau de la pénétration (obstacle) et reste dans les nervures métalliques. Pour éliminer ce problème, il convient de construire des grilles au niveau des pénétrations afin de créer un écoulement libre de l’eau à partir de la pénétration et en descendant la pente vers le système de gouttières existant. Une autre solution efficace consiste à placer la pénétration sur des supports mécaniques pour permettre la libre circulation de l’humidité en dessous. Les supports doivent être ajustés pour s’adapter à la pente.
Connaissance et formation
Par-dessus tout, l’élément clé du succès avec ces systèmes est la connaissance de l’entrepreneur des exigences d’installation appropriées et son niveau d’expérience dans les applications sur le terrain. La plupart des défaillances de systèmes de toitures métalliques sur lesquelles nous avons enquêté au fil des ans impliquent des erreurs de fabrication et une conception inadéquate. Les entrepreneurs doivent savoir que, bien que ces systèmes fassent partie de la catégorie des toitures, ils ne conviennent pas à tous les entrepreneurs de toitures. Les compétences d’application requises conviennent parfois mieux aux tôliers. Cependant, cette division au sein d’une entreprise de toiture a le potentiel pour devenir un centre de profit important, en particulier lorsque la concurrence pour les systèmes conventionnels augmente. Le meilleur conseil est de procéder avec prudence dans ce domaine. Un seul joint mal réalisé ou un détail incorrect a le potentiel de causer des dommages insurmontables à un bâtiment.
Ces types d’opérations nécessitent un lourd investissement en temps pour former correctement votre main-d’œuvre. Les fabricants de systèmes de toitures métalliques peuvent être de précieux alliés dans cette formation. Il est dans leur intérêt de former les équipes aux procédures d’application appropriées afin de minimiser les demandes de garantie. Il est également dans leur intérêt de faire des entrepreneurs formés leurs agents sur le marché de la toiture. Les entrepreneurs doivent se méfier des fabricants qui ne sont pas disposés à fournir une formation approfondie sur les procédures d’application de leurs systèmes. Cela peut être une indication qu’ils n’ont pas l’engagement technique nécessaire pour défendre leurs systèmes.