© Laurent Blossier/Siplast Icopal Sur le site L'Oréal de Saint-Ouen, la végétalisation des toitures est associée à un système de rétention des eaux pluviales en nid d'abeille.
Depuis de nombreuses années, l’extension croissante des villes entraîne l’augmentation des sols imperméables. Résultat, les réseaux d’assainissement des villes sont devenus insuffisants, en particulier lors d’orages importants. Pour en limiter les conséquences, telles que les inondations répétées, une politique de la gestion de l’eau a été mise en place. Dans de nombreuses villes, elle se traduit, pour les constructions neuves, par une exigence de limitation à la parcelle du débit de fuite des eaux de pluie dans le réseau d’assainissement public. Ainsi, en cas de forte pluie de longue durée, les débits de pointe des eaux ruisselées renvoyés aux réseaux restent limités.
Si le stockage temporaire de l’eau de pluie peut se faire par une cuve de rétention, par l’intermédiaire du revêtement de chaussée sous voirie ou par un espace vert, la solution d’une retenue temporaire des eaux de pluie sur une toiture plate avec étanchéité est une solution techniquement et économiquement intéressante.
Y a-t-il d’autres solutions de toiture-terrasse à retenue temporaire des eaux pluviales que celle décrite dans le NF DTU 43.1 ?
La technique définie dans le NF DTU 43.1 pour les travaux en climat de plaine est la seule solution « traditionnelle » définissant la conception et la réalisation d’une toiture avec retenue temporaire des eaux pluviales. Elle ne vise que l’élément porteur en dalle béton à pente nulle et la terrasse inaccessible avec protection gravillons. Le relief pour relevé d’étanchéité est en béton et à comme particularité une hauteur de relevé au-dessus du niveau fini des gravillons de 25 cm minimum. Le système d’évacuation des eaux pluviales est conçu pour limiter les débits évacués tout en se prémunissant du risque d'obstruction du système.
A côté de cette solution, il existe des procédés particuliers développés par des industriels de l’étanchéité. Ces systèmes sont constitués de modules de rétention composés de plaques à structure alvéolaire, avec un taux de vide généralement de 95 %, associées à un drain géocomposite et à un filtre en surface. Par rapport à la solution décrite dans le NF DTU 43.1, le domaine d’application est plus étendu. Ces systèmes permettent une utilisation en terrasse technique, végétalisée, jardin, accessible aux piétons et aux véhicules. Le béton reste le seul élément porteur visé, mais avec une pente pouvant atteindre 5 %.
La toiture-terrasse végétalisée peut également contribuer à la gestion des eaux pluviales. Elle doit néanmoins intégrer des dispositions constructives spécifiques car une retenue temporaire des eaux pluviales comme celle définie dans le NF DTU 43.1 serait préjudiciable à la pérennité de la végétalisation. La capacité du substrat à retenir l’eau est essentielle : plus son épaisseur est importante, plus l’effet rétention est efficace. Le document technique de référence du procédé de végétalisation établi par le tenant du procédé doit définir la composition du système adapté.
Est-il possible d’isoler les relevés d’une toiture-terrasse à retenue temporaire des eaux pluviales ?
Aujourd’hui, le NF DTU 43.1 n’envisage pas l’isolation des relevés d’une toiture avec rétention temporaire des eaux pluviales. Il y est écrit, au paragraphe 9.4.3 de la partie P1, que « les relevés sont mis en œuvre directement sur les reliefs sans interposition d'isolant thermique. Ils sont autoprotégés… ».
Depuis la rédaction du référentiel, la règlementation thermique s’est renforcée et le traitement des ponts thermiques, en particulier celui des acrotères, est devenu une nécessité dans de nombreuses configurations. D’où la nécessité de revoir cette disposition.
L’isolation des acrotères des terrasses à rétention temporaire des eaux pluviales est maintenant définie dans les Recommandations professionnelles CSFE n° 4 « Pour la conception de l’isolation thermique des toitures-terrasses et toitures inclinées avec étanchéité » - §6.2 reprise dans les Recommandations professionnelles CSFE n° 7 « Pour la conception de l’isolation thermique des toitures-terrasses et toitures inclinées avec étanchéité et élément porteur en maçonnerie ». Le e-Cahier CSTB n°3741 - Isolation thermique des relevés d’étanchéité sur acrotères en béton des toitures inaccessibles, techniques, terrasses et toitures végétalisées sur éléments porteurs en maçonnerie, Cahier des prescriptions techniques concernant la délivrance et l’application des Documents Techniques d’Application (DTA) reprend également cette disposition.
L’isolation de l’acrotère s’effectue uniquement avec un isolant support d’étanchéité (pas d’isolation inversée). L’isolant envisagé doit bénéficier d’un DTA visant son emploi comme support d’étanchéité en toiture technique. En particulier, il doit être de classe de compressibilité C. Sa résistance thermique sera de l’ordre de 2.m².K/W. Une résistance supérieure ne diminue pas sensiblement le pont thermique d’acrotère et entraine une plus forte épaisseur d’isolant qui peut nuire à la bonne tenue du relevé d’étanchéité.
Comment dimensionne-t-on les dispositifs d’évacuation des eaux pluviales d’une terrasse à retenue temporaire des eaux pluviales ?
L’évacuation des eaux pluviales s’effectue avec un système d’évacuation permanent et un système d’évacuation déversoir :
- le système permanent est dimensionné (nombre, section, forme des ouvertures) de façon à limiter le débit d’évacuation conformément à celui défini dans les Documents particuliers du Marché (DPM) pour éviter la mise en charge du réseau d’assainissement. L’évacuation des eaux pluviales s’effectue au droit du revêtement d’étanchéité ;
- le système d’évacuation déversoir joue le rôle de trop plein. C’est une sécurité contre les surcharges accidentelles d’eau et les risques de dépassement au-dessus des relevés. Il est dimensionné selon les règles habituelles (voir NF DTU 60.11), de façon à assurer un débit normal d’évacuation des eaux pluviales. Les évacuations sont disposées à un niveau définie en fonction du volume d’eau maximal prévu à retenir en toiture. Par exemple, dans le cas de la solution définie dans le NF DTU 43.1, son niveau est à 5 cm au-dessus de la couche de gravillons.
Généralement, chaque évacuation permanente est solidaire de l’évacuation déversoir.
Peut-on prévoir une retenue temporaire des eaux pluviales sur une toiture avec étanchéité et élément porteur en tôles d’acier nervurées (TAN) ?
Toutes les solutions de retenue temporaire des eaux pluviales sur toiture avec étanchéité définies ci-avant sont envisagées uniquement avec un élément porteur en maçonnerie (plancher béton) défini dans le NF DTU 20.12.
Proposer pour cette application, un élément porteur en TAN relève totalement de l’innovation avec les risques liés à une technique sans règles de conception définies et sans retour d‘expérience. Se pose en particulier la question du dimensionnement des TAN et de leur structure porteuse en fonction des charges d’eau maximales susceptibles d’être stockées (prise en compte de la charge due à la rétention définie par les DPM et de la charge complémentaire comptée jusqu’à la hauteur des orifices du système d’évacuation déversoir) et des phénomènes d’accumulation d’eau en bas de pente.
Pour rappel, le dimensionnement du système d’évacuation des eaux pluviales des toitures avec étanchéité sur TAN relève du NF DTU 43.3 et a été complètement révisé en 1995. Il s’agissait d’éviter les effets des phénomènes d’accumulation d’eaux qui, sur ce type de toiture légère à faible pente, peuvent entrainer des déformations progressives des éléments porteurs et de leur structure porteuse (pannes, fermes…) conduisant à des effondrements de toitures. C’est d’ailleurs un certain nombre d’effondrements qui avaient conduits à cette révision du NF DTU.
La conception de ce système (emplacement des évacuations d’eaux pluviales et dimensionnement, définie en annexe E de la partie P1-1 NF DTU 43.3) est déjà relativement complexe et contraignante. Envisager la retenue temporaire des eaux de pluie sur ce type de toiture n’apparait pas réaliste. En l’absence de référentiel, ces travaux sont considérés comme non traditionnels. L’entreprise n’est donc pas couverte par sa police d’assurance de base.
