Les toitures plates au Plat pays

Les premières toitures plates font leur apparition quelque 6.000 ans avant J.-C. et sont alors constituées d'un enchevêtrement de branches sur lequel est appliquée une couche de terre battue. L'étanchéité à cette époque est assurée par un mélange de bitume, de gypse, de paille ou de sable.

A l'inverse, il n'existe pas à proprement parler une tradition de toit plat en Europe, excepté dans l'architecture militaire et l'habitat de l'aire méditerranéenne. Dans nos régions, les toits plats et toits-terrasses constituent des dispositifs de toiture récents, qui rompent avec la longue tradition du toit à versants.

Le toit plat apparaît en milieu urbain, au moment où celui-ci est l'objet à la fois d'une forte croissance et d'une profonde transformation. Ce phénomène est particulièrement marqué à partir de 1850 dans les villes américaines qui connaissent une mutation de leur centre par le développement sans précédent du secteur tertiaire. Il se développe un nouveau type architectural: l'immeuble à étages multiples, basé sur l'ossature métallique et le plan neutre. Grâce aux nouveaux matériaux d'étanchéité, élaborés à partir des sous-produits de la distillation du pétrole, le plancher supérieur devient le support de la couverture.

Au départ, le bitume était coulé sur la toiture, puis l'évolution industrielle a pris en charge la préfabrication de membranes en lés.

L'étanchéité en question

Au début du 20e siècle, les supports de couverture étaient soit en béton, soit composés de planchers en bois. Les problèmes rencontrés étaient essentiellement dus au vieillissement du bitume; les craquelures donnaient lieu à des infiltrations d'eau dans ce matériau composite et provoquaient la dégradation des feutres d'armature.

Initialement, les toitures étaient recouvertes de sable ou de gravier. Cette couche protégeait l'étanchéité contre l'action des rayons ultraviolets et des brusques variations de température mais elle présentait l'inconvénient de nécessiter l'enlèvement périodique de débuts de végétation.

Avec l'apparition de supports légers, tels les panneaux de fibres végétales, les tôles profilées et les hourdis en béton cellulaire, cette couche protectrice lourde a été abandonnée, exposant les feutres bitumés aux rigueurs climatiques et les rendant plus vulnérables. Pour remédier à la sensibilité à l'eau des membranes, les armatures en feutre ont été progressivement remplacées par des voiles de verre. Cette substitution a conféré aux membranes une résistance supérieure au vieillissement, les rendant également plus souples mais toutefois moins résistantes à la traction et aux déchirures.

L'adjonction de composants synthétiques insensibles à l'eau a permis de garder une certaine souplesse tout en les rendant plus résistants.

Il y a toiture plate et toiture plate

Mais les exigences en matière de confort conjuguées à la crise pétrolière ont introduit une nouvelle exigence: l'isolation thermique de la toiture.

Dans le cas de toiture à structure en bois et panneaux végétaux, les espaces entre les gîtes ont été comblés par l'isolation créant ainsi une zone froide sous le support de l'étanchéité.

Cette zone constituait un terreau favorable à la condensation avec les problèmes de dégradation qui en découlent. Dans le cas de toiture à support lourd ou avec une chape lourde, l'isolant a été posé sous la chape de pente. Dans ce cas, l'étanchéité et la chape subissent des chocs thermiques très importants, ce qui entraîne leur rupture et les fuites qui en résultent.

Pour éviter ces chocs thermiques, est apparu le concept de la toiture chaude, solution la plus couramment employée aujourd'hui. Mais on distingue également d'autres typologies de toitures plates:

La toiture chaude

La toiture chaude désigne la toiture plate dont l'isolant thermique est placé sur le support sans lame d'air entre les différentes couches. La membrane d'étanchéité est posée sur l'isolation, avec ou sans couche de désolidarisation selon les cas, et éventuellement lestée. Souvent, un écran pare-vapeur performant doit être interposé entre le support et l'isolant, en respectant les conditions de mise en oeuvre. Par toiture chaude, on comprend également les toitures constituées d'éléments qui combinent les fonctions de plancher et d'isolation, par exemple béton cellulaire, panneaux sandwiches, etc.

La toiture inversée

La toiture est dite 'inversée' lorsque l'isolation thermique est posée sur l'étanchéité qui, de ce fait, joue le rôle d'écran pare-vapeur. L'isolation thermique, quant à elle, protège l'étanchéité du refroidissement nocturne et des rayons ultraviolets. Elle doit cependant être lestée par du gravier ou des dalles sur plots, le poids du lestage devant s'opposer au soulèvement ou à la flottaison des panneaux d'isolation thermique; le lestage protège également les panneaux d'isolation des rayons ultraviolets.

La toiture combinée ou toiture 'duo'

Lorsque l'on désire renforcer l'isolation thermique d'une toiture chaude existante, on peut déposer une couche d'isolation directement sur l'étanchéité, selon le principe de la toiture inversée. L'isolation thermique de la toiture est ainsi réalisée en deux parties: l'une sous l'étanchéité et l'autre par-dessus. Ce type de toiture est une combinaison de toiture chaude et de toiture inversée.

En revanche, le recours à la toiture froide est fortement déconseillé. Il s'agit d'une toiture plate dont l'isolant thermique est séparé du support de l'étanchéité par une lame d'air ventilée au moyen de l'air extérieur. Jadis régulièrement mis en oeuvre, ce système est aujourd'hui à proscrire. Les toitures neuves réalisées suivant ce principe sont d'ailleurs considérées de conception incorrecte.

Par ailleurs, il faut également éviter de placer l'isolant thermique à la face inférieure du plancher de toiture ou entre le plancher et le béton de pente. Tout comme dans la toiture froide, le support de ces toitures reste froid et est exposé à de plus grandes variations de température

Retour en grâce' Mais pas partout

Aujourd'hui, les toitures plates semblent néanmoins résolument coller à l'air du temps. L'architecture contemporaine en a d'ailleurs fait l'un de ses musts, décliné de nombreuses manières. Ces toitures plates ne sont pas uniquement choisies pour leur aspect purement esthétique puisqu'elles permettent également de dégager un maximum d'espace en créant un balcon, une terrasse ou une toiture verte. Il n'en reste pas moins que le nombre de toitures plates reste bien en deçà des toitures inclinées et sont essentiellement confinées dans les grandes villes. Ce sont principalement les prescriptions urbanistiques qui expliquent cette absence de succès. Dans la mesure où une habitation vient s'insérer dans une rangée de maisons aux toitures inclinées, il semble logique que la commune n'accorde pas de permis pour la construction d'une toiture plate. La Région wallonne va encore plus loin en autorisant les toitures plates uniquement si celles-ci sont destinées aux garages et aux petites annexes.