Une surtoiture, telle que définie dans le Dicobat est « composée de panneaux préfabriqués. Elle est conçue pour être rapportée sur d’anciennes couvertures dégradées, sans leur élimination préalable ». A l’origine, donc, « ces procédés sont destinés à la rénovation par l’extérieur de toiture existante, généralement en bacs acier ou plaques de fibres-ciment, avec une couverture étanche rapportée », souligne Stéphane Lambert, responsable du bureau d’études et de la normalisation chez Faynot. L’industriel fournit ce type de solutions depuis plus de 40 ans. Son dispositif comprend un profilé oméga mis en œuvre sur des piliers fixés directement dans les pannes de la charpente à travers la couverture existante et ce sans la solliciter mécaniquement. « Le plenum entre l’existant et la surtoiture permet d’intégrer un isolant thermique en deux lits. Ils enserrent l’oméga d’ossature et limitent le pont thermique. Le nouvel ouvrage ainsi créé peut s’apparenter à un procédé de panneau sandwich », ajoute Stéphane Lambert. Solution économique, elle permet notamment de rénover la couverture en site occupé. Elle est particulièrement intéressante pour les bâtiments industriels ou commerciaux pour qui l’esthétique n’est pas le premier enjeu.
Retournement du bardage en toiture
Aujourd’hui, la notion de surtoiture est également devenue un parti-pris architectural. Les concepteurs y voient la possibilité de considérer la toiture comme une véritable 5e façade, au sens propre du terme, grâce notamment au prolongement du bardage en toiture. « Lorsqu’elles sont visibles des bâtiments alentours ou de la voirie, nous considérons qu’elles méritent d’être traitées avec finesse, en utilisant un langage architectural contemporain pour connecter l’ouvrage à son environnement à travers ses matériaux », explique l’architecte Guiseppe Grisafi, concepteur notamment de l’école de Magny et du centre de loisirs Coluche à Calais. Une volonté de modernité et de mise en valeur partagée par Julien Hincelin qui, sur l’école Henri Ghesquière à Lesquin, a « réinterprété l’existant en concevant des petites maisons aux volumes unitaires en inox qui rappellent l’écriture traditionnelle des maisons en briques avec un matériau très actuel ».
Techniquement, le principe de base n’est pas sans rappeler celui des systèmes de bardage rapporté. En effet, les parements, non structurels, sont fixés à l’élément porteur de la toiture à l’aide d’une ossature secondaire, avec ou sans interposition d’une ITE. L’étanchéité de la paroi est assurée soit par un complexe d’étanchéité soit par un bac sec. Par exemple, dans le cas de l’école Henri Ghesquière de Lesquin, « un plateau de bardage est mis en œuvre sur la charpente en bois dans le sens de la pente, explique Stephen Binault conducteur de travaux pour l’agence de Lille de Soprema Entreprises en charge du lot. Après l’insertion d’un isolant, nous avons posé une ossature fixée à la charpente à travers l’élément porteur. Elle soutient un bac sec de couverture étanche. Un second réseau de profils relie ce dernier à la surtoiture de finition formée de lames en inox. »
Autre exemple : sur le bâtiment de logements Riveo à Bordeaux, « la surtoiture est composée de bacs aciers (Komet d’ArcelorMittal Construction) qui assurent l’étanchéité. Des rails de supportage sont fixés sur des cavaliers. Ils présentent une section importante afin de donner de la rigidité au procédé, décrit Stéphanie Bondoux, responsable homologations, évaluations techniques et réglementations chez Hilti France. Sur ce système a ensuite été rapportée une double ossature croisée en aluminium sur laquelle viennent s’accrocher les parements céramiques (Buchtal). » Particularité des bacs supports : ils ont été développés au départ, pour accueillir des panneaux photovoltaïques.
Sur toiture étanchée aussi
Avoir recours à ces procédés dédiés au photovoltaïque est une pratique courante lorsqu’il s’agit de surtoiture. « Les panneaux, qu’ils soient producteurs d’énergie ou décoratifs ne participent en rien à l’étanchéité. Seul leur usage diffère », justifie Emmanuel Houssin, responsable développement étanchéité bâtiment chez Siplast. C’est pourquoi les fabricants ont élargi le domaine d’emploi de leurs procédés photovoltaïques aux parements de surtoiture. C’est également le cas lorsque la toiture est étanchée. La surtoiture est alors rapportée directement sur le complexe d’étanchéité. C’est alors le mode de liaisonnement au support qui diffère.
Chez Soprema (Soprasolar 5e façade), le liaisonnement à la toiture est assuré par un système de plots équipés de plastrons en bitume soudables permettant une adhésion au support sans percement de l’étanchéité. Les rails en métal ou les lambourdes, selon les exigences de pose des parements, y sont fixés avant d’accueillir les éléments de surtoiture. Chez Siplast, le choix de solution se portera sur le T-fix, système formé d’« un réseau en profilés composites en forme de T (profils MT) fixés mécaniquement à l’élément porteur, apte à recevoir la deuxième couche du revêtement soudée. Une partie femelle est vissée sur l’émergence du profil MT pour accueillir l’ossature de surtoiture », explique le cahier des charges de pose. Pas de percement de la deuxième d'étanchéité, donc, contrairement au procédé développé par Smac.
L’entreprise a, en effet, pris un parti différent en concevant un procédé breveté de connexion de la surtoiture à la charpente à travers le complexe d’étanchéité. Le Surfa5 existe depuis 1992. Dans les grandes lignes, il est formé de platines en inox liaisonnées aux bacs acier à travers le complexe d’étanchéité. Des plastrons viennent assurer l’étanchéité de ces platines. Sur ces dernières sont liaisonnés des porteurs supports des parements de surtoiture. « Le système est soumis à un cahier des clauses techniques ce qui nous offre une certaine liberté de mise en œuvre. En accord avec le contrôleur technique, nous pouvons intégrer des mises à jour régulières en fonction des adaptations que nous réalisons sur des chantiers complexes », souligne Bruno Laforge, responsable R&D à la direction technique et innovation de l’entreprise. Un exemple : conçu à l’origine pour être posé sur bacs acier, il est aujourd’hui compatible avec tous les types d’éléments porteurs. « Ses évolutions les plus importantes ont été effectuées lors de la réalisation du musée des Confluences. La forme de la platine notamment a été modifiée pour permettre son réglage dans les trois dimensions. L’objectif étant de positionner et de régler précisément les porteurs en fonction des courbures éventuelles de l’enveloppe », rappelle Bruno Laforge. Un procédé affiné donc qui sera prochainement mis en œuvre en surtoiture du bâtiment Silab à Brive-la-Gaillarde, actuellement en phase étude.
Au final, les procédés demeurent sous la responsabilité des fournisseurs de systèmes. « Les NF DTU apportent des solutions mais elles sont contraignantes et coûteuses d’application », souligne Emmanuel Houssin. Dans la majorité des cas, il faut se référer au cahier de prescriptions de pose ou, s’ils existent, aux Avis techniques, Atex ou ETN. Néanmoins, quelques règles communes doivent être respectées et la première d’entre elle est, comme souvent, le calcul des charges et de leurs descentes qui définira notamment la largeur et le calepinage des ossatures. « La mise en œuvre d’une surtoiture ne peut s’improviser, rappelle le responsable développement étanchéité bâtiment. Le bureau d’études structure doit impérativement avoir connaissance en amont du procédé prescrit par l’entreprise et l’intégrer à ses plans. »
La définition de la façade gravée dans le marbre
Pour les Immeubles d’habitation, depuis la publication de l’arrêté du 7 août 2019 « modifiant l'arrêté du 31 janvier 1986 relatif à la protection contre l'incendie des bâtiments d'habitation», est considérée comme façade « une couverture formant avec la verticale un angle inférieur à 30° ». Ce qui rejoint les dispositions de la RT 2012 et celles relatives aux Etablissements recevant du public (art. CO 19).
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