En Thaïlande, l’université Thammasat a construit une grande ferme urbaine sur le toit de son campus. Maître d’œuvre et entreprise ont retenu une membrane TPO – Ultraply TPO d’Elevate – pour étancher le toit sur 14 000 m2 et accueillir la végétalisation.
Photo : Elevate
Alternatives aux systèmes bitumineux, les membranes d’étanchéité synthétiques gagnent du terrain. En phase avec tous les enjeux du bâtiment (neuf et rénovation) facilité et rapidité de pose, respect de l’environnement, design…, elles apportent une réponse fiable et pérenne avec de récents développements qui les rendent encore plus attractives.
Historiquement, quatre types de membranes dites « synthétiques » se partagent le marché de l’étanchéité des toitures-terrasses : les membranes PVC, les TPO, les FPO et les membranes EPDM.
Les systèmes de fixation évoluent également, avec notamment des solutions permettant une installation rapide pour fixer des panneaux d’isolation thermique et en même temps des membranes d’étanchéité PVC-TPO-EPDM sans perçage par soudage par induction. Ici Isoweld de SFS.
Photo : SFS
Présentation
Les premières sont apparues dans les années 1960-1970. Il s’agit de membranes à base de polychlorure de vinyle (PVC). Ici, la qualité de la membrane et surtout sa durabilité dépendront beaucoup de celles du plastifiant utilisé. Deux types de membranes sont à distinguer : le type 1 lorsque le plastifiant est monomère et le type 2 lorsqu’il est polymère. Celui-ci résistant bien aux bitumes et aux solvants organiques, contrairement au type 1. Elles peuvent être posées mécaniquement en semi-indépendance à l’aide de colle à froid ou de bitume chaud, ou encore posées librement et lestées. La jonction des lés est réalisée par soudure, par gonflement ou par soudure à air chaud. Leur durée de vie pour les plus performantes est d’une trentaine d’années (inscrit dans les FDES collectives). Les deuxièmes, les TPO, sont des revêtements synthétiques constitués de polyoléfines thermoplastiques. Ces membranes, réalisées à l’aide de copolymères de polypropylène, ne contiennent pas de plastifiant.
Elles peuvent être soit fixées mécaniquement, soit être posées en semi-indépendance à l’aide de colle à froid ou de bitume chaud, soit être posées librement et lestées. La jonction des lés est réalisée par soudure homogène à l’air chaud. De leur côté, les FPO, inventées dans les années 1990, sont à base de polyoléfines souples, contenant des stabilisants contre le rayonnement ultraviolet. Elles sont renforcées d’une armature polyester et d’un voile de verre non tissé. Elles peuvent être soit fixées mécaniquement, soit posées en semi-indépendance à l’aide de colle à froid ou de bitume chaud, soit posées librement et lestées. La jonction des lés est réalisée par soudure homogène à l’air chaud.
Leur durée de vie pour les plus performantes est d’une cinquantaine d’années (inscrit dans les FDES des fabricants). Les membranes de caoutchouc EPDM (éthylène-propylène-diène monomère) représentent le quatrième type de solutions synthétiques. Très utilisées aux États-Unis, elles sont présentes sur le marché français depuis le début des années 2000. Elles sont une alternative sérieuse aux systèmes plus classiques. Avec une épaisseur minimale de 1,1 mm. Adaptées à tous types de toitures-terrasses, elles se distinguent par la possibilité de réaliser de très grandes surfaces sans soudure jusqu’à 1 000 m2. La soudure des joints, elle, se réalise à l’air chaud. Comme les FPO, elles affichent une durée de vie d’une cinquantaine d’années.
Atout légèreté
Ces quatre solutions affichent des qualités qui sont de plus en plus appréciées des entreprises, maîtres d’ouvrage et maîtres d’œuvre. Elles ont notamment comme avantage principal d’éviter le chalumeau et la flamme. Ces procédés sont en effet mis en œuvre soit par soudure à air chaud, soit par collage à froid, soit mécaniquement et généralement en monocouche, ce qui les rend très intéressants pour le marché de la rénovation où, dans nombre de cas, il n’est pas possible de recourir à la flamme pour des raisons de sécurité incendie. Les membranes synthétiques sont performantes au feu et compatibles avec la réglementation européenne Broof T3, y compris lorsqu’elles sont associées à des systèmes d’intégration photovoltaïque. Autre intérêt en rénovation, mais aussi dans le neuf, la légèreté.
Car aujourd’hui, qui dit rénovation dit augmentation de l’épaisseur des isolants, et par voie de conséquence du poids. Ces membranes s’imposent donc comme un atout, si l’on considère le poids total du complexe isolation et étanchéité : 2,5 kg au maximum par mètre carré, soit un écart de 6 à 8 kg par rapport aux membranes bitumineuses. Il existe par exemple des procédés qui allient un isolant en panneau de mousse polyuréthane, une membrane synthétique et des panneaux solaires, dont l’ensemble n’est pas plus lourd qu’une ancienne isolation laine de roche et membrane bitumineuse. Dans le neuf, cela permet de redimensionner les charpentes et de réaliser des économies de matériaux. Elles représentent aussi un intérêt sur le plan esthétique. Selon les références, elles peuvent être proposées en différentes couleurs, avec décors et finition type joint debout.
Les membranes d’étanchéité autoadhésives sont posées en adhérence totale sur les éléments porteurs (maçonnerie, bois et panneaux à base de bois). Ici, la membrane FPO autoadhésive Sarnafil TG 76 FSA est constituée d’une sous-face feutrée préenduite de colle protégée par un film pelable.
Photo : Sika
Une esthétique des plus techniques
Certains fabricants allant même jusqu’à proposer de personnaliser. Mais si l’on s’intéresse à la couleur, aujourd’hui, la tendance est au blanc. Autrement dit aux membranes dites cool roof, « toiture fraîche » en français. PVC, FPO ou EPDM, toutes les membranes synthétiques ont des références dans ce domaine. Ces toitures de couleur claire, voire entièrement blanches, réfléchissent le rayonnement solaire et stockent peu de chaleur. En réfléchissant la chaleur avec des matériaux qui ne chauffent pas, la température de surface est réduite.
Par effet boule de neige, ces températures de surface plus froides permettent de diminuer les îlots de chaleur en milieu urbain, d’où une augmentation de la capacité de la canopée à rafraîchir la ville la nuit. Autre option compatible avec les membranes synthétiques : la végétalisation. Cette dernière réduit fortement les besoins de climatisation en protégeant des surchauffes de 70 à 90 % d’énergie transmise en moins par rapport à une toiture nue. Effet positif sur la biodiversité en ville et les températures extérieures, notamment lors des pics de chaleur. Les végétaux ayant la capacité de transformer l’eau liquide prélevée dans le substrat en vapeur d’eau, laquelle se diffuse ensuite dans l’air ambiant et contribue à le rafraîchir.
Innovations
Si l’on parle innovation, la dernière en date porte sur la simplicité de mise en œuvre avec des membranes autoadhésives. Ces dernières conviennent à tous types de toitures plates ou inclinées des bâtiments commerciaux, industriels et résidentiels. Elles peuvent être aussi utilisées dans la construction modulaire. Avantages : gain de temps, jusqu’à 40 %, et absence de solvant qui s’évapore lors de sa pose, d’où une amélioration des fiches de données de sécurité (FDS). Autre innovation : des membranes mixtes EPDM FPO. Ces dernières combinent les caractéristiques et qualités des deux technologies.
Stéphane Miget
Marché
Selon les derniers chiffres de la Chambre syndicale française de l’étanchéité (CSFE) datant de 2022, le marché de l’étanchéité porte sur 42 millions de mètres carrés. Dans cet ensemble, les membranes synthétiques représentent aujourd’hui environ 21 % du marché, contre 7 % pour l’asphalte et 3 % pour les systèmes d’étanchéité liquide (SEL). Parmi les systèmes synthétiques, les membranes PVC sont de loin les leaders avec 75 % de parts de marché. Il faut compter aussi dans cette catégorie avec les membranes EPDM et FPO dont la présence sur les chantiers n’a plus rien d’anecdotique. Le marché des membranes synthétiques est en croissance et, entre PVC et FPO, c’est la technologie FPO qui progresse le plus. Les procédés bitumineux représentent, quant à eux, encore 69 % du marché.
Cet article est extrait du magazine 5Façades 165 disponible sur Calameo.
