Ce que vous devez savoir sur l’action du vent sur les toitures plates

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Parce que souvent sous-estimée, la force du vent est un facteur peu pris en compte lors du calcul de l’action du vent sur les toitures plates, et reste au rang d’approximation. Néanmoins, une responsabilité énorme pèse sur les épaules de l’entrepreneur lorsqu’il réalise ce calcul, car la toiture stabilise en grande partie la structure de tout le bâtiment. Aussi impressionnant que cela puisse paraître, l’action du vent peut être suffisamment puissante pour soulever tout le système de toiture. Si cela devait arriver, le reste de l’édifice n’aurait aucune chance de rester debout.

Pour cette raison, SOPREMA accorde énormément d’importance à la sécurité. D’ailleurs, notre département technique peut vous proposer de calculer cette action du vent et nos systèmes de toitures sont largement testés afin de résister à cette force éolienne.

Action du vent : un calcul spécifique pour chaque toiture plate

Depuis 2010, un Nouvel Eurocode est entré en vigueur pour l’action du vent. Chaque pays est même libre d’y ajouter des annexes, ce qui explique que les calculs entre les pays européens peuvent différer. Une situation somme toute logique, puisque l’action du vent dépend en grande partie de la géographie du pays.

En outre, nos experts calculent en interne l’action du vent de manière distincte pour tous les projets, puisqu’un bâtiment et le site où il se trouve sont à chaque fois uniques. La pression du vent sur l’édifice dépend également d’une série de facteurs dont nos spécialistes doivent tenir compte, comme les coordonnées GPS, mais également la hauteur et la forme du bâtiment. N’oublions pas non plus l’environnement dans lequel se trouve la construction, car elle joue un rôle majeur dans les calculs. Par ailleurs, la Belgique peut se diviser en quatre zones de référence pour les vitesses du vent.

action du vent toiture plate

Carte des vitesses de référence en Belgique, donnée par le CSTC.

Un des facteurs les plus difficiles à déterminer n’est autre que la catégorie de rugosité du terrain où se trouve le bâtiment. En Europe, vous pouvez distinguer cette aspérité en cinq catégories :

  • 0 : mer ou zone côtière exposée aux vents de mer.
  • I : lac ou zone avec très peu de végétation qui est libre de tous obstacles.
  • II : zone à végétation basse, avec ou sans quelques obstacles isolés séparés les uns des autres d’au moins vingt fois leur hauteur.
  • III : zone avec une couverture régulière végétale, avec des bâtiments ou des obstacles isolés séparés les uns des autres d’au moins vingt fois leur hauteur.
  • IV : zone urbaine dont au moins 15 % de la surface sont recouverts de bâtiments dont la hauteur moyenne est supérieure à 15 m.

La taille de la zone à déterminer dépend de la hauteur du toit. Plus le toit est haut, plus la zone dont il faut déterminer la catégorie de rugosité est grande. Dans cette zone, il importe de conserver la catégorie qui soit le plus avantageuse pour chaque direction du vent. Toutefois, vous pouvez laisser de côté les zones avec une superficie limitée (inférieur à 10 % de la zone en question).

Un environnement est facilement considéré comme citadin, alors que cette catégorie n’est pratiquement pas présente en Belgique. Saviez-vous par ailleurs qu’il était tout simplement impossible de placer la ville d’Anvers dans la catégorie de rugosité IV ? Même Bruxelles ne fait partie de cette catégorie qu’en des endroits très limités.

Différentes zones de toit

La force du vent diffère sur toute la surface de la toiture. C’est pourquoi nos experts dressent un plan qui divise la toiture en quatre zones distinctes. Les endroits qui subissent le plus l’action du vent sont les angles, puisque de petits tourbillons s’y forment. Les zones de rive sont quant à elles moins exposées à la pression du vent. En ce qui concerne les deux zones centrales, la pression y est quasi nulle. Vous comprenez désormais pourquoi il est impératif de fixer correctement les bords du toit et que le ballast de ces zones de toit doit être plus lourd. 

action du vent toiture plate

Zones d’angle et de rive dans l’Eurocode, donné par le CSTC.

Systèmes collés, mécaniques et lestés

Sur la base de nos calculs, nous déterminons la marche à suivre afin de poser le système de toiture. Ces instructions répondent en outre aux questions suivantes en matière de techniques de pose : 

  • Systèmes totalement ou partiellement collés : la colle résiste-t-elle à d’importantes bourrasques ?
  • Système de fixation mécanique : combien de vis sont nécessaires ? À quelles distances les fixations doivent-elles être posées les unes des autres ? Quel type de vis et de plaque de raccordement est-il préférable d’utiliser ?
  • Systèmes lestés : quel poids doit peser le lestage pour que le système non fixé puisse résister à des rafales maximales ?

Lorsque la résistance au vent d’un système collé ne semble pas suffisante, vous pouvez le remplacer par un système mécanique. Veillez tout de même à ce que les vis puissent encaisser la totalité de l’action du vent. Vous pouvez également ajouter un lestage qui s’occupera de résister à l’action du vent restante et qui soit évidemment stable au vent. C’est pourquoi nous vous conseillons d’opter dans les angles pour des dalles plutôt que des cailloux risquant de s’envoler. Dans certains cas, vous pourrez préférer du gravier dans les zones centrales.

Déterminer la résistance de vent

Outre le calcul de la charge du vent, SOPREMA étudie également la résistance au vent de tous ses systèmes. Nous analysons notamment tous les systèmes de toiture grandeur nature pouvant résister jusqu’à 10 kPa. Nous utilisons ensuite des coefficients de sécurité conservatifs. Tous les résultats de ces tests sont ensuite enregistrés auprès des agréments techniques nationaux (ATG).

Vous avez encore des questions concernant l’action du vent sur les toitures plates et sur les résistances au vent de nos systèmes de toit ? Dans ce cas, n’hésitez pas à contacter nos experts de ROOF CONSULTING.