La sous-face des couvertures métalliques de bâtiments est le siège d'une importante pathologie, ayant justifié la réalisation, en 1999, d'une enquête menée par l'Agence Qualité Construction et l'édition, par la Commission Prévention Produits, de recommandations destinées à lutter contre cette pathologie.

Les désordres se manifestent sous forme de chute, parfois spectaculaire, de gouttes d'eau à l'intérieur du bâtiment, pouvant causer l'imbibition de l'isolant sous jacent et/ou des faux-plafonds, et éventuellement endommager les biens entreposés.

Ils résultent d'un phénomène de condensation issu de la mise en contact de l'air extérieur ou intérieur, contenant une quantité d'eau variable, avec la paroi froide constituée par le métal des bacs, dont la capacité d'absorption, contrairement à celle des matériaux poreux (tuiles ou plaques de fibre-ciment), est nulle.

La mise en œuvre des couvertures métalliques est régie par le DTU 40.35 (norme NFP 34-205), ayant fait l'objet, en mai 1997, d'une révision visant précisément à prévenir cette pathologie. Ce document envisage 3 dispositions principales de l'isolant thermique par rapport au bac de couverture.

La méthode employée est l'isolation suspendue sous pannes, technique utilisée dans 50 % des cas et à l'origine d'une forte sinistralité.

La disposition de l'isolant, suspendu horizontalement ou en rampant sous charpente, crée un plénum entre la sous-face de la couverture et la surface de l'isolant.

Les causes les plus fréquentes de sinistres sont le défaut de ventilation de la lame d'air, l'absence de régulateur en sous-face, et l'absence, la discontinuité, ou la perméance excessive du pare-vapeur.

Le DTU indique les modalités de ventilation de la lame d'air, les caractéristiques du pare-vapeur, et stipule que la sous-face de la couverture doit comporter un régulateur de condensation ou un feutre tendu posé sur pannes.

Une des difficultés vient de l'absence de référentiel normatif pour les régulateurs de condensation.

La première technique est l'isolation posée sur pannes, qui peut être réalisée avec deux types d'isolants :

l - Isolant laine minérale

La sinistralité de cette technique, qui représente environ 20 % du marché mais reste réservée aux locaux à faible ou moyenne hygrométrie, est très faible.

Il s'agit en effet d'un procédé de toiture chaude qui associe l'isolant à la sous-face de la couverture et évite donc le refroidissement de la sous-face, empêchant la formation d'un point de rosée.

Le DTU 40.35 stipule que la mise en œuvre de l'isolant relève de l'Avis technique ; 5 avis existaient à l'époque de l'enquête, en 1999.

Les entrées d'air parasites à l'interface sous-face/isolant sont contenues par des closoirs en mousse.

2 - Isolant polystyrène en panneaux

Cette technique de toiture chaude, qui constitue environ 10 % du marché, n'est pas visée par le DTU 40.35 et relève de l'Avis technique ou du Cahier des charges des fabricants.

Elle est réservée aux locaux à faible ou moyenne hygrométrie.

Elle est à l'origine d'une très importante sinistralité qui s'explique, au moins pour les panneaux dits "de première génération", par la présence d'une lame d'air parasite au droit des ondes de bacs, l'incapacité du mode de calfeutrement entre les bacs à assurer la continuité de la barrière de vapeur, et, dans certains cas, l'instabilité dimensionnelle des panneaux.

Les panneaux de conception récente pallient ces défauts par l'amélioration des joints de calfeutrement et la mise en œuvre de closoirs en mousse à l'égout, au faîtage, et au droit des pénétrations.

La deuxième technique de "toiture chaude" est l'isolation entre pannes.

Cette technique, réservée aux locaux à faible hygrométrie et qui représente environ 15 % du marché, est le siège d'une pathologie moyennement importante.

L'isolant peut être posé en ménageant ou non une lame d'air entre la sous-face de la couverture et la surface de l'isolant.

Tous les sinistres recensés concernent la première de ces deux solutions et sont inhérents au principe même du système: présence de ponts thermiques et discontinuité de la barrière de vapeur au droit des pannes.

Le DTU 40.35 de 1997 préconise la suppression de la lame d'air, soit en associant l'isolant à la couverture, soit en introduisant un deuxième lit d'isolant.

Chacune de ces solutions est destinée à un certain degré d'hygrométrie du local sous-jacent : faible, moyen ou fort. Il importe donc, avant toute chose, de déterminer ce degré (W/n) * et de le prendre en compte au stade de la conception dans le choix de la solution.

Au stade de l'exécution, il importe de respecter le principe retenu :
- dans le cas d'une toiture froide, ventilation de la lame d'air et présence d'un régulateur anti-condensation ;
- dans le cas d'une toiture chaude, association parfaite de l'isolant et du bac.

Quelle que soit la solution choisie, l'ouvrage fait appel à 2 corps d'état distincts dont la bonne coordination nécessite la présence d'une maîtrise d'œuvre.

* W : quantité de vapeur d'eau produite à l'intérieur du local par heure, exprimée en grammes par heure (g/h) ;
n : taux horaire de renouvellement d'air, exprimé en mètres-cubes par heure (m3/h).