Quelle couverture adaptée au changement climatique ?

Bonjour à vous,

Je souhaite restaurer un beau bâti ancien, patrimoine rural en pierres.

Dans le Sud-Manche, où j’ai entrepris cette restauration , la plupart des bâtiments en pierre sont couverts d’ardoises. Je m’adresse à vous parce qu’au moment de penser une nouvelle couverture, je m’interroge : du fait du dérèglement climatique, les gros coups de vents, voire les tempêtes, peuvent y devenir de plus en plus fréquents et violents. Par ailleurs, les ardoises étant noires, je me dis que ce n’est plus la couleur la plus adaptée pour couvrir une maison. J’avais retenu d’une conférence sur l’écobâti que le rouge capte moins la chaleur que le noir en été mais capte tout de même plus la chaleur que le blanc en hiver. Ayant également eu vent (c’est le cas de le dire) de toitures en tôles arrachées lors de tempêtes, je ne sais plus quoi mettre sur mon toit…:face_with_raised_eyebrow: revenir au chaume ? aux bardeaux de bois ? mais, au risque de vous choquer, je me dis que l’arbre subit déjà énormément de tensions (avec en plus de nombreuses communes qui passent aux chaufferies urbaines « biomasse »…) et je n’ai pas d’arbre sur mon terrain que je pourrais localement mettre à profit. Bref, j’en appelle à l’intelligence collective : quelle couverture serait la plus adaptée au changement climatique (et tant que faire se peut respectueuse de l’environnement) ? J’ai également pensé qu’en fait il faudrait à l’avenir concevoir nos habitats autrement et que la toiture végétalisée d’une maison semi-enterrée serait peut-être une bonne solution…? A vous lire !

Anne

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Bonjour,

Situé en montagne à 850 m d’altitude en Isère, je me suis posé les mêmes questions. PLU imposant tuiles « ardoises », j’ai alerté sur l’impact température de ces tuiles. Au final, j’ai pu faire accepter par la Mairie des tuiles Volnay « Lauze vieilli » de chez TERREAL: elles sont grises claires avec un effet marbré foncé (de près c’est pas top mais de loin c’est plutôt réussi). A priori, je gagne 20 ou 30° sous tuile ;-). Concernant le vent, elles sont très plates et de grandes tailles : mon charpentier n’a pas jugé utile de les fixer malgré mes demandes (et malgré le DTU en montagne), sinon juste en bordure : rive et faitage… A voir au futures grosses tempêtes. Mais globalement hormis la fixation, ca me semble la meilleure solution

Bonjour Anne,

Ce qu’il faut savoir c’est que le code de l’urbanisme interdit d’interdire les toitures en matériaux biosourcés. Aussi, les interdictions inscrites au PLU/PLUI sont sans objet (Hors PMH soumis à l’Architecte des Bâtiments de France.
Aussi le bois, le chaume, la végétalisation ne peuvent être refusés.

Oui le bardeau et le chaume sont des couvertures résilientes aux évènements que vous citez.
Elles sont très couteuses en execution professionnelles, abordables économiquement en autoconstruction, si la disponibilité et approvisionnement locale des matériaux sont possibles.

La couverture en bardeau de bois est technique, notamment concernant les détails de couvertures et traversées de toit, et demande une expérience en la matière avant de se lancer. La couverture chaume davantage encore.
Les 2 couvertures exigent un outillage spécifique.
Les 2 couvertures peuvent exiger un travail de zinguerie, qu’il faut prendre en considération.
Les 2 couvertures peuvent exiger un écran pare-pluie, parfois jusqu’à un complément d’étanchéité sous couverture.

Je préconise très souvent la végétalisation de la couverture, en neuf comme en rénovation.
Couverture résiliente par nature. Insensible aux vents, aux tempêtes, insensible aux grêlons, à la performance inégalée au regard du confort d’été, qui participe à la restauration du cycle de l’eau (écoulement lent), et participe du stockage du carbone …

Concernant le confort d’été, un élément de couverture minéral au soleil atteint rapidement 60 à 90° et rayonne au travers des isolants, impacte leur température, augmentant leur conductivité thermique de manière limitée mais sensible.
L’amplitude de température entre l’intérieur et l’extérieur, est ainsi plus important l’été que l’hiver, et les épaisseurs suffisantes pour isoler les combles du logements en hiver se dévoilent bien insuffisantes l’été pour maintenir des températures de confort sans climatisation.
Aussi, la température d’un substrat organique et de sa végétalisation, ne surchauffe pas au soleil, voir évapotranspirent à certaines heures et donc abaisse la température en surface.

En rénovation, on vérifie la suffisance de la charpente ou ses possibles adaptations ou renforcements, pour orienter sur un type de couverture végétale, son épaisseur, son type de substrat et donc les végétaux qui s’y plairont.
extensif 7/10cm épaisseur
semi intensif 10/20cm
intensif >20cm
Il est rare que l’on ne puisse pas envisager à minima une végétalisation de 5 à 7cm, la surcharge par rapport à des éléments de couverture minérale est relative. (prise en compte de la contrainte neige & vent, et du reste des matériaux qui composent la charpente.
Tout cela se vérifie aussi en fonction de la localisation du projet, (charge climatique neige & vent), de la pente du toit, de la typologie de la charpente et des sections employées.

La mise en œuvre est aisée. Le cout très abordable, tant que le nombre de détails de couvertures, et sorties de toits reste limité.
Sur support continue bois (OSB3 ou 4) on colle en plein une membrane EPDM, on dispose un géotextile anti-poinçonnement, puis une couche drainante avec ou sans capacité de rétention, enfin le substrat dans son épaisseur arbitrée.
Le support, le climat, les dimensions des versants de toiture, les rives, les égouts, précisent la descriptions du complexe, incluant.

La couche isolante doit également être pensée en l’absence de perméabilité à la diffusion de vapeur d’eau de la membrane EPDM. Différentes configurations sont possibles pour s’adapter.

Au delà de certaines pentes, on stabilise le substrat avec des profils ou bande garde grève, régulièrement implantés.

Bonne réflexion.
N’hésitez pas à poser des questions si vous en avez.
,

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Bonjour Anne,

si toutefois vous partiez sur la couverture ardoise penser à bien ventiler la sous-toiture pour évacuer l’air chaud produit sous les tuiles (ménager une prise d’air au niveau de l’égout + chatières suffisantes en partie haute, ou encore mieux : faitage ventilé) + continuité de circulation de la lame d’air + isolation biosourcée pour le déphasage. S’agit-il d’un comble aménagé ou perdu ? Si comble perdu, ventilé, celui-ci fait naturellement office de tampon thermique associé à une bonne couche d’isolant en plancher (le foin de nos ancêtres, c’était comme cela que les maisons fonctionnaient) :wink:

Bonne réflexion

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Bonjour et merci de cet argumentaire qui m’a séduit. J’ai en projet une petite cabane de jardin (moins de 10 m²) qui pourrait être en toiture végétalisée. Donc j’ai quelques questions :

  • peut-on faire de la récupération d’eau de pluie ? Il me semble que oui (une fois la couche végétale bien humide, l’eau s’écoule), mais confirmez vous ?
  • quelle est la pente optimale pour cela (toiture végétalisée qui fonctionne bien et récupération d’eau de pluie) ?
  • pour une épaisseur de 10 cm, quelles sont les précautions à prendre, en sus du calcul des charges ?
  • où peut-on trouver des ressources du genre guide de conception / réalisation ?
    D’avance merci.

Bonjour,

  • Récupération d’eau de pluie → oui, mais plutôt en aérien car votre eau sera plus chargée qu’une eau de couverture non végétalisée et votre cuve nécessitera un entretien plus régulier.

  • Pente → la récupération d’eau de pluie n’intervient pas dans sa détermination (du moment qu’il y en a une). C’est plus la capacité des supports à reprendre la charge et modalités de fixation du substrat qui seront dimensionnant.

  • épaisseur 10 cm → c’est bien au calcul de charge qu’il faut faire attention (+ anticipation d’un arrosage ponctuel)

  • ressource : la bible de la conception est les règles professionnelles, trouvables ici

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Grand __ Merci ! :handshake:

Bonjour, Merci Jean-Patrick pour cette réponse très détaillée et merci plus largement à toutes les personnes qui m’ont répondu (je n’ai pu en prendre connaissance à tête reposée que maintenant et je dois dire que ça fait plaisir de voir cette belle intelligence collective ainsi mobilisée).

@Jean-Patrick : dans quelle région exercez-vous ?

Anne,

Quant à nous dans cet esprit, en Loire Atlantique, nous avons choisi le zinc (clair). En mettant ce matériau sur 6 cm de lame d’air (sur un R isolant de 9) nous pensions être optimaux pour l’été. Aussi parce-que le zinc chauffe mais n’a pas l’inertie des minéraux. Nous sommes bien mieux qu’avant mais après 2-3 jours de canicule je crois que nous constatons tous qu’une maison chauffe (et que la chaleur est d’autant plus difficile à faire ressortir que la maison est bien isolée !).

Pour le risque tempête, nous avons supprimé les débords de toit et demandé au couvreur de doubler le nombre des agrafes de fixation du zinc sur les voliges.

Avis critique des professionnels bienvenu (même a posteriori) !

Yann

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oui en été, la première chose à faire s’est d’empêcher au maximum la chaleur de rentrer, c’est une discipline de chaque jour afin d 'empêcher au maximum les rayons du soleil de pénétrer (fermer les volets, végétation etc )et si possible de ventiler la nuit si la température est assez fraiche :wink:

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Merci @Jean-Patrick pour ce super apport que je valide complètement en tant que couvreur.

Toit végétalisé = meilleur confort d’été possible notamment par le fait qu’avant de pouvoir réchauffer le bâtiment sous le toit, l’humidité contenue dans le substrat doit s’évaporer et donc absorber l’excédent de chaleur (c’est très vulgarisé, pour creuser, le refroidissement adiabatique est la clim’ écologique de demain que ce soit via la toiture végétalisée ou une ventilation surdimensionnée avec refroidissement adiabatique).

@DFourtune Du fait de l’absorption d’eau par la toiture végétalisée, elle n’est en revanche pas forcément idéale pour la récupération d’eaux de pluie. Une grande partie sera piégée par le substrat et évaporée. Peut-être que cette étude de l’école normale supérieure de Paris Saclay t’aidera dans ton projet : https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/17800/17800-les-toitures-vegetalisees-des-alliees-pour-les-villes-de-demain-ensps.pdf

Pour le calcul des charges, il y a cette source là : https://www.ecologie.gouv.fr/sites/default/files/documents/DHUP-Faisabilité-mécanique-bois-végétalisation-r-23-109-2026.pdf

Par contre, conseil de couvreur, il faut être très très rigoureux sur l’étanchéité des points singuliers comme tu le mentionnes Jean-Patrick (sorties de toit). Le rêve peut vite se transformer en cauchemar dans le cas d’un défaut (difficulté de la détection de la fuite notamment).

Pour info il y a une belle étude de 2022 en IDF sur les toitures végétalisées au regard des bénéfices sur la biodiversité surtout en ville qui globalement conclut que l’extensif (substrat de faible épaisseur) apporte souvent peu de co-bénéfices environnementaux, mais que le semi-intensif (10/20 cm d’épaisseur) est super pour la biodiv’. En revanche au-delà (intensif), l’impact mesuré pour l’instant ne serait pas beaucoup plus élevé pour la biodiversité par rapport au semi-intensif. Source de l’étude (beau graph de synthèse p85).

@Anne50 mon avis sur ta question. Un bon matériau de couverture est à mon sens un matériau qui garantit une bonne étanchéité, pour longtemps, avec un faible impact environnemental faible (choix personnel). Le matériau de couverture n’est pas en 1er lieu un matériau isolant, ce n’est pas la caractéristique recherchée.

Avec cette grille de lecture, l’ardoise qui est une pierre étanche simplement taillée et transportée sur chantier est très intéressante. L’ardoise est le plus durable des matériaux de couverture naturels (de plusieurs décennies jusqu’à plusieurs siècles de durée de vie) et avec un faible impact carbone / unité (bien moins que la tuile, le zinc ou le bac acier à cause des cuissons de ces matériaux même lorsqu’ils sont locaux).

  • Approvisionnement : Par chez toi, je suis sûr que beaucoup de personnes refont leur toiture et jettent toutes leurs ardoises à cette occasion. Dans la majorité des cas il est possible de récupérer entre 50 et 80% des ardoises du toit donc de refaire une toiture complète en ardoises de réemploi grâce à 2 chantiers de dépose (le gisement d’ardoises déjà façonnées et ultra locales est donc immense : tu as plein de carrières autour de chez toi sans t’en rendre compte).

  • La durée de vie d’une pierre comme l’ardoise, même de réemploi, dépasse normalement très largement la durée de vie humaine donc c’est selon moi la + sobre des options pour refaire sa couverture dans les régions avec des toits en ardoises.

  • Techniquement, comme pour la tuile plate ou le bardeau, c’est un matériau qui permet une bonne gestion de l’étanchéité des points singuliers, relativement facilement, avec des outils peu coûteux, de manière esthétique et économique (auto-construction).

  • Entretien : Le remplacement est facile (en cas de grêle par exemple), c’est l’objet de la 1ère journée de l’atelier Twiza sur la Toiture : supprimer les fuites, manipulation d’échelles et sécurité inclus.

La résistance à l’arrachement au vent est très bon et peut être renforcé si besoin par cloutage complémentaire.
Le vrai risque dans certaines régions, c’est la grêle et là c’est un enjeu d’assurance et de savoir-faire. Étancher un toit grêlé peut se faire dès le lendemain de la grêle pour un coût très faible si on sait faire (repiquage). Pour que ce soit pris en charge à 100% par ton assurance il faut que sur ton assurance Multi Risques Habitation, le toit soit couvert sans vétusté. Il n’y a pas de surcoût, c’est juste une question de contrat, certains appliquent un coefficient de vétusté qui peut réduire drastiquement ton indemnisation. en cas de grêle. Il faut vérifier que ce ne soit pas le cas sur ton contrat.

Le bardeau c’est génial aussi car parfait pour l’étanchéité, la thermique d’été et d’hiver, l’empreinte carbone (surtout qu’en fin de vie ça retourne au sol ou au feu), les points singuliers. C’est moins durable dans le temps mais s’il est fendu correctement ça durera plusieurs décennies quand même, + dur à remplacer (fixation par cloutage inox, le chevillage ne se pratique plus tellement malheureusement), il faut une bonne pente idéalement >45° (>100%).

Le châtaignier (50 à 100 ans) puis le chêne (un peu moins que le châtaignier a priori et plus dur à fendre) sont les 2 essences reines sur le sujet. Par contre les tanins vont bouffer ta zinguerie en un rien de temps donc soit il faut passer sur du cuivre (donc très cher), soit il faut expérimenter avec une protection provisoire de la zinguerie (gouttières et descentes surtout) le temps que les tanins se lavent avec les pluies, mais à tes risques et périls. Je n’ai pas encore testé la viabilité de cette solution, je le ferai chez moi mais le retour d’expérience arrivera à la fin de ma vie j’espère, + vite si la protection provisoire n’aura pas suffi.

Le chaume je ne maîtrise pas assez. D’après les échanges que j’ai eu avec des chaumiers, c’est beaucoup + dur physiquement et + couteux, ça peut être très durable mais à condition de faire des entretiens sérieux et réguliers. Je ne sais pas à quel point c’est faisable facilement soit-même.

Pistes pour gérer la surchauffe d’été.
Contexte : j’ai travaillé 2 ans à Nantes sur la fabrication et conception de chauffage solaire thermique à air chaud.

  • Protections solaires
    Déjà la chaleur piégée dans une maison bien isolée ne vient pas forcément du toit. @Marie-BENOIT je ne connais pas ton cas particulier, mais les menuiseries et l’absence/le mauvais dimensionnement des protections solaires (casquettes, volets et stores extérieurs, etc) sont souvent à l’origine de surchauffes dans des maisons très isolées. Tu as creusé de ce côté-là ?
    Si t’es coincée @Aymeric_P peut t’aider je pense, il anime un atelier génial sur la Conception Thermique.

  • Pour un toit très isolé, le pire ennemi c’est la fenêtre de toit (Velux/Fakro, etc). Pour compenser, il faut installer des protections solaires extérieures sur ces fenêtres de toit. Les 2 marques en font, avec une préférence pour Fakro qui propose aussi une protection solaire extérieure manuelle au même prix qu’un store intérieur (sinon les versions électriques / solaires font exploser la facture).

  • Les couleurs : la littérature scientifique n’indique pas une grande différence d’absorption de la chaleur entre plusieurs couleurs foncées (noir, rouge, bleu, marron, vert, etc) en général, ces couleurs absorbent entre 70 et 95% de la chaleur reçue. C’est le côté réfléchissant de la surface qui aurait tendance à limiter l’échauffement + que la couleur (du zinc neuf, c’est à dire avant 1 mois de pluie). En gros, si ton ardoise est à 75°C, ta tuile serait à peut être 67°C ce qui grosso modo crame et fait chauffer ce qu’il y a dessous. De toute façon même une voiture blanche au soleil reste brûlante si on la touche, donc jouer sur la couleur, même si ça aide un peu, n’est pas révolutionnaire. Dans le contexte architectural français, je ne concentrerai pas mes efforts là-dessus.

  • Les matériaux toits végétalisés c’est très bien pour l’été mais on peut perdre sur d’autres enjeux techniques et on est bien trop peu (je m’inclus dedans) à maitriser ces techniques. D’ailleurs, si quelqu’un a de l’info sur l’impact carbone d’une toiture plate végétale (donc avec EPDM ou goudron ou autre technique que je ne connais pas), le toit végétal en pente style Scandinave ça m’intéresse ! Sur le style Scandinave, il me semble qu’il y a souvent des produits d’étanchéité groudonnés sous la couche végétale qui ne sont pas terribles niveau toxicité du milieu et des eaux de pluie, mais je me trompe peut-être.

  • La ventilation en sous-toiture historiquement, c’est ce qui permet de garder une charpente saine. Dans l’architecture des pays tropicaux, on décolle largement (plusieurs dizaines de cm) la toiture des plafonds pour supprimer complètement l’échauffement potentiel lié au matériau de couverture. En France, on peut à moindre coût sur-ventiler la sous-toiture en doublant / triplant les chatières de ventilation, en créant un égout ventilé, un faîtage ventilé et/ou en augmentant la lame d’air circulant sous les tuiles/ardoises. Ce n’est pas parfait non plus mais ça limite.

Voilà, j’espère que ça t’aidera.

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Très bonnes pratiques à mon sens.

Pour du joint-debout (c’est bien la technique utilisée chez toi ?) je ne suis même pas sûr que les pattes de fixation supplémentaires soient nécessaires, c’est déjà très costaud les normes, mais mieux vaut + que pas assez.

Question échauffement de ton zinc, c’est très limité car le support en voliges (bois) sur toute la sous-face du zinc, empêche généralement la radiation de chaleur vers l’intérieur, le zinc perd ses calories de préférence avec l’air extérieur dans ton cas.

Si ça chauffe toujours trop, il y a plein d’autres pistes à creuser je pense. Pour t’aider là-dessus, l’atelier Conception thermique de @Aymeric_P serait parfait.

Bonne journée !