Les solutions de revêtements réflectifs en toitures-terrasses de type étanchéité ou peinture peuvent participer à la stratégie de rafraîchissement des bâtiments en saison chaude. Mais en ce qui concerne tout particulièrement les systèmes de peinture, des précautions sont à prendre notamment en matière de mise en œuvre et d’entretien.
Avec le changement climatique, les solutions passives pour rafraîchir les bâtiments ou les villes l’été peuvent aider à réduire le recours à des systèmes actifs de climatisation consommateurs d’énergie. Une de ces technologies dans l’air du temps est la « toiture rafraîchissante » (en anglais « cool roof »), une expression reprise par le fabricant brestois Cool Roof France lors de sa création en 2015. La démarche de cool roofing pousse un cran plus loin une stratégie traditionnelle qui a fait ses preuves dans les pays méditerranéens : celle de peindre à la chaux les maisons dans un blanc éclatant.
L’indice utilisé est l’albédo, une grandeur sans dimensions comprise entre 0 (le noir parfait) et 1 (le miroir parfait), qui indique la capacité d’un matériau à réfléchir le flux d’énergie lumineuse incidente. Pour le calcul thermique des surfaces réflectives (ou réfléchissantes), c’est l’indice de réflectance solaire ou SRI (Solar reflectance index) calculé entre 0 et plus de 100, qui fait référence pour évaluer la capacité d’un matériau à ne pas s’échauffer. Cette grandeur, qui peut monter au-dessus de 100, prend en compte à la fois le ratio de réflexion lumineuse (réflectivité) et de réémission de la chaleur en infrarouge (émissivité). Les fabricants fournissent en général un SRI mesuré et calculé suivant la norme internationale ASTM E1980-11(2019) bien qu’une norme européenne, la NF EN 17190, existe également pour la détermination de l’indice SRI sur les membranes d’étanchéité de toitures de pente inférieure à 10 %.
L’offre commerciale en produits réflectifs pour toitures, que ce soient les systèmes d’étanchéité (Renolit, Soprema, Elevate, Sika, Iko…) ou les peintures (Cool Roof France, Enercool, Covalba…), s’est fortement développée ces dernières années. Chaque fabricant élabore sa propre composition à l’exemple d’Enercool qui intègre dans sa peinture de l’aérogel de silice pour l’isolation ou Cool Roof France de la poudre de coquille d’huîtres comme charge calcaire afin d’en faciliter le recyclage. « Pour obtenir un SRI supérieur à 100, précise Maxime BOURASSIN, président et fondateur de Covalba, il faut travailler sur des pigments minéraux ultra-blancs. Des charges minérales telles que le dioxyde de titane ou le carbonate de calcium participent à la recherche d’un produit ultra-réflectif. » Cet effet de cool roofing présente des atouts à l’échelle des bâtiments mais aussi de la ville en aidant à réduire le phénomène d’îlot de chaleur urbain.
Pionnière en France, la Ville de Paris met d’ailleurs en avant l’usage de toitures rafraîchissantes dans son Plan Climat Air Énergie. « Le résultat des simulations d’Îlots de chaleur urbains (ICU) montre l’impact positif d’un albédo plus élevé même sans aller jusqu’à une peinture réflective. Les mesures thermiques sur site confirment que la température de surface peut être de 15 à 20 °C plus faible avec un albédo élevé et la température globale réduite de 1 °C à 1,5 °C », confirme Olivier PAPIN, directeur du bureau de conseils et d’ingénierie Nepsen Transition.
« Outre la réduction des îlots de chaleur urbains, un revêtement réflectif en toiture a un effet positif sur la durabilité du complexe d’étanchéité qui est moins soumis à la chaleur ainsi que sur celle des équipements techniques en toiture », assure Gaëlle VALLÉE, déléguée technique de la Chambre syndicale française de l’étanchéité (CSFE). De plus, dans certaines situations comme une toiture peu isolée, le rafraîchissement peut être ressenti à l’intérieur d’un bâtiment avec une économie de la consommation d’énergie nécessaire à la climatisation qui peut atteindre 40 %. La déléguée générale de la CSFE, Edwige PARISEL précise de son côté que « les gains en consommation d’énergie ne peuvent être obtenus qu’avec certaines conditions spécifiques représentant environ 5 % des bâtiments sur le territoire français. Il s’agit d’un bâtiment faiblement isolé, peu vitré, situé en zone géographique chaude correspondant à H3, soit le sud-est de la France et les DROM-COM(1) et justifiant d’un important besoin de climatisation. Pour des bâtiments isolés en zones H1 et H2, l’impact est quasi-nul sur les économies d’énergie. La technique peut même être contre-productive, avec une consommation accrue d’énergie l’hiver pour chauffer le bâtiment. »
Un calcul global de la consommation énergétique doit être effectué sur l’année par un bureau d’études spécialisé. Edwige PARISEL donne l’exemple d’une réalisation positive « pour laquelle toutes les conditions étaient réunies, à savoir : zone climatique H3, bâtiment peu isolé et avec fort besoin de climatisation. Il s’agit du Village Decathlon de Bouc-Bel-air(2) : il y a quelques années, l’installateur Anthéa CBE a rénové l’étanchéité avec une membrane PVC blanche qui assure la double fonction d’étanchéité et de cool roofing. L’économie en consommation d’énergie mesurée sur les six mois d’été est la suivante : - 30 % pour la climatisation et - 15 % sur l’année complète. » Des éléments sur le sujet figurent dans la pré-étude réalisée en 2022 par le bureau d’études thermiques et fluides POUGET Consultants portant sur l’« appréciation des solutions d’étanchéité au regard de la RE2020 », financée par le programme de recherche de la FFB. Un complément d’études a été publié au premier semestre 2024. Il vise à déterminer le plus précisément possible dans quelles typologies de bâtiments l’impact des revêtements réflectifs de toitures est réel, avec des gains en termes de confort d’été et d’économies d’énergie liée à l’usage de la climatisation. Le résultat de ces recherches permettra aux maîtres d’ouvrage d’orienter concrètement leurs choix techniques sur leurs investissements d’économie d’énergie. « Dans le neuf, cette technologie peut présenter des atouts mais il est logique de mobiliser une solution complète, venant d’un fabricant d’étanchéité membrane ou liquide, plutôt que de mettre en œuvre une membrane puis une peinture fournie par un autre fabricant. En rénovation, les configurations avec un fort intérêt existent mais m’apparaissent rares, car il me semble préférable de privilégier une rénovation avec une bonne isolation. Globalement, il existe un manque d’informations, d’évaluations consensuelles des bénéfices de ces solutions, de recul et de retours d’expérience mesurés sur les réalisations. On peut craindre aussi un effet de mode ou d’aubaine sur les peintures réflectives et sans une meilleure évaluation, des difficultés pour faire le tri dans les solutions commercialisées », note pour sa part Sylvain MANGILI, délégué régional de l’Agence qualité construction (AQC) à Lyon.
(1)Départements et régions d’outre-mer, et Collectivités d’outre-mer.
(2)Dans les Bouches-du-Rhône.
Un sujet d’attention est l’encrassement du revêtement réflectif qui nuit à ses performances sur la durée car il diminue significativement la valeur de l’indice de réflectance solaire. Sylvain MANGILI met en garde et précise « qu’il n’existe pas de méthode complètement partagée sur l’évaluation des procédés à SRI élevé et notamment sur la durabilité de leur performance ou leur encrassement. L’usage de ces produits de cool roofing est aussi certainement favorable à la durabilité de la membrane mais doit être comparé à des solutions de protection traditionnelle, gravillons ou végétalisation. » Pour la CSFE, l’entretien de ce type de revêtement s’avère indispensable et il apparaît essentiel de travailler sur des méthodologies communes de préconisation des pentes et de nettoyage pour l’ensemble des systèmes réflectifs proposés sur le marché.
La méthode américaine qui consiste à placer des échantillons réels dans différents états, pendant trois ans, afin de mesurer leur taux d’encrassement, n’est pas utilisée en France. Le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) travaille le sujet de la connaissance de la valeur du SRI sur la durée avec ou sans nettoyage. « Un point important à souligner est que la majorité des revêtements d’étanchéité réflectifs de certaines familles de systèmes relèvent des techniques courantes. Associés aux isolants, ils peuvent bénéficier d’un classement au feu B ROOF (t3)(3) lorsqu’ils sont mis en œuvre sur certaines catégories de bâtiments comme les ERP, les ICPE(4)… Les trois familles concernées sont les membranes synthétiques claires, les membranes bitumineuses pailletées claires et les Systèmes d’étanchéité liquide (SEL) de couleur blanche », ajoute Gaëlle VALLÉE. D’autres produits comme les peintures blanches ou réflectives relèvent des techniques non courantes.
“Si nous regardons les fiches techniques des peintures réflectives, il n’y a pas de référentiel cité, pas de texte de référence. Or, ces peintures peuvent être assimilées à des films (feuils) minces qui devraient répondre, pour la mise en œuvre, au NF DTU 59.1”
(3)B ROOF (t3) : TE ⩾ 30 min et Tp > 30 min (TE = Temps de propagation extérieur du feu et Tp = Temps jusqu’à la pénétration du feu). Source : https://etancheiteinfo.fr.
(4)Établissements recevant du public, Installations classées pour la protection de l’environnement.
Le point de vue d’un assureur comme SMABTP est essentiel pour bien comprendre les enjeux. L’entité technique Socabat GIE de SMABTP intègre une équipe d’une centaine d’experts qui ont pour mission la réalisation des études de risque et sont aussi présents sur le terrain pour la gestion des sinistres et la prévention. « Une notion très importante pour aborder le sujet des peintures réfléchissantes est relative aux “techniques courantes” balisées par des référentiels versus “techniques non courantes”, ne disposant pas d’un référentiel reconnu par la profession de la construction. Pour SMABTP, qui suit en cela le logigramme de l’AQC, la technique est courante si elle répond à trois aspects », détaille Stéphane ORSETTI, responsable « Prévention construction » chez SMABTP : l’existence d’un référentiel produit (par exemple la NF EN 1062-1 pour la peinture et les revêtements décoratifs) est indispensable ainsi que celle d’un référentiel de mise en œuvre. Enfin, la troisième considération est le respect de l’aptitude à l’usage des procédés et de leurs domaines d’application. « Si nous regardons les fiches techniques des peintures réflectives, il n’y a pas de référentiel cité, pas de texte de référence. Or, ces peintures peuvent être assimilées à des films (feuils) minces qui devraient répondre, pour la mise en œuvre, au NF DTU 59.1. Le référentiel produit des films minces est la norme NF EN 1062-1, qui n’est pratiquement jamais citée dans les fiches techniques produits. Autre point, le NF DTU 59.1 ne fait pas référence au support d’étanchéité bitumeux mais accepte la mise en peinture de bacs acier, ce qui fait de facto tomber ces travaux en technique non courante », ajoute en complément Stéphane ORSETTI.
L’expert souligne plusieurs points d’attention. Dans le NF DTU 59.1 auquel ces produits devraient se rapporter, il n’y a pas de pente minimale évoquée. Mais les surfaces d’allure horizontale sont décrites comme à éviter car présentant un risque de stagnation d’eau, engendrant un ramollissement de la surface du film de peinture. Ce NF DTU s’adresse donc plutôt aux surfaces verticales. Un autre sujet concerne la dilatation thermique des matériaux support du film, qui peuvent conduire à une fissuration des systèmes de peintures, en particulier aux points singuliers. La reprise de la fissuration, au-delà de 2 mm de largeur, dans le domaine de la peinture – venant de la dégradation ou dilatation du support – est traitée par les revêtements souples d’imperméabilité. Mais la peinture réfléchissante n’est pas une imperméabilité au sens du NF DTU 42.1.
“Peindre avec une peinture claire une étanchéité foncée n’est pas aussi simple et souvent cette démarche n’a pas été prévue. En vieillissant un écaillage peut apparaître”
« Le problème, souligne Stéphane ORSETTI, est de savoir comment caractériser ces produits – les essais sont à réaliser par le fabricant – et quel référentiel utiliser pour les classifier afin de normaliser le risque et de basculer en technique courante. Nous manquons de retours d’expérience sur les risques mais on sait que l’encrassement existe pour un film mince sur façade verticale. Une pente minimale imposée aux surfaces horizontales évite donc peu ou prou la stagnation de l’eau mais pas l’encrassement. Ces salissures dégradent la peinture réfléchissante. » Des questions se posent aussi sur la compatibilité chimique entre la peinture et le support, et sur les travaux préparatoires pour préparer le support avant mise en peinture. Ces travaux sont normalement décrits dans un référentiel de type NF DTU.
Dans la pratique, durant la vie du produit, de nombreux événements peuvent se produire. Lors d’un sinistre, l’étancheur peut être amené à réparer l’étanchéité, dégradant ainsi le film de peinture. Une rustine de peinture réfléchissante est-elle suffisante ? Une ligne dans le devis est-elle nécessaire pour une réfection totale ? L’étape « Réparation » n’est pas évoquée dans les fiches des fabricants. De plus, pour souder au chalumeau, une toxicité du produit par dégagement de fumée est-elle à craindre ? Il est parfois indiqué dans les fiches techniques que les caractéristiques du produit peuvent varier en fonction du support. En effet, par exemple, avec la rugosité formant des creux et des pics plus ou moins marqués, la peinture pourrait ne pas être appliquée de manière homogène, augmentant le risque de fissuration. Soumis au rayonnement solaire, le complexe d’étanchéité d’une toiture-terrasse s’échauffe surtout s’il est d’une couleur sombre, que ce soit de la membrane bitumineuse autoprotégée, ardoisée ou non, ou de la membrane synthétique (PVC…) de teinte gris foncé. « Les écarts de température entre un élément de couleur blanche d’une surface exposée au soleil par rapport à un élément de couleur noire peuvent dépasser 20 °C, voire atteindre 30 °C. Peindre avec une peinture claire une étanchéité foncée n’est pas aussi simple et souvent cette démarche n’a pas été prévue. En vieillissant un écaillage peut apparaître », met en garde Virginie MERLIN, ingénieure, responsable de projet à l’AQC. Autre mise en garde : en cas de zone de couleur claire adjacente à une zone de couleur foncée – peinture écaillée, réparation ponctuelle… –, avec l’effet d’ensoleillement, des efforts en cisaillement à la jonction clair/foncé se produisent cycliquement, ce qui pourrait conduire à un vieillissement prématuré de l’étanchéité.
D’un point de vue « assurance », les peintures réfléchissantes possèdent uniquement une fonction esthétique. Ce ne sont pas des étanchéités. Elles n’ont pas de fonction d’imperméabilité et ne sont donc pas assujetties à la garantie décennale (article 1792 du Code civil). Autre point, suivant l’article 1792-3 du Code civil, ces peintures « ne fonctionnent pas » et ne disposent pas de garantie de bon fonctionnement. En revanche, sur l’obligation de résultat, l’entreprise peut être mise en cause sur le fondement de sa responsabilité contractuelle de droit commun pour des travaux de peinture mal réalisés suivant l’article 1231-1 du Code civil. Stéphane ORSETTI attire l’attention des applicateurs sur le fait que les fabricants de produits réfléchissants peuvent s’engager contractuellement sur la performance de leurs produits de peinture réflective et l’obtention d’une baisse de 3 à 4 °C dans les locaux situés sous la toiture. Mais les entreprises ne doivent surtout pas s’engager sur ces mêmes performances. En revanche, elles doivent veiller à la formation des applicateurs sur le produit et au travail à effectuer sur une étanchéité en hauteur.
En résumé pour l’entreprise, tout support non reconnu par le NF DTU fait basculer les travaux en technique non courante. Le domaine d’application doit être respecté. Les entreprises doivent impérativement déclarer à leur assureur la mise en œuvre d’une technique non courante sous peine de se voir opposer une absence de garanties ou des règles proportionnelles d’indemnisation. « De plus, l’entreprise ne doit jamais s’engager sur une performance contractuelle comme ses engagements ne sont pas couverts par les contrats d’assurance. Un autre risque avec ces produits est de modifier le classement de résistance au feu B ROOF (t3) de la toiture-terrasse en augmentant, avec la mise en œuvre de la peinture, la masse combustible mobilisable sur l’ouvrage (voir la norme NF EN 13501-5 et l’Instruction technique [IT] n° 249). Cela fait beaucoup d’inconnues et le recul n’est pas suffisant », résume Stéphane ORSETTI. Hors bacs acier, cette technique sur étanchéité est ainsi qualifiée de non courante, aussi bien pour le produit, la mise en œuvre et le domaine d’emploi. Autre point important à noter : « En fin de vie, il s’agit d’un déchet dangereux qui ne peut pas être repris sans frais dans le cadre de la REP(5). Nous invitons tous les fabricants de procédés réflectifs de technique non courante à se rapprocher du CSTB pour demander une évaluation, de type ATEx, ATec ou DTA(6) afin de prouver la pertinence et la fiabilité de ces systèmes », complète Gaëlle VALLÉE.
“L’usage de la peinture soulève des questions sur la pérennité du complexe peint et sur la responsabilité des entreprises”
(5)Responsabilité élargie du producteur.
(6)Appréciation Technique Expérimentale, Avis Technique et Document Technique d’Application. Pour en savoir plus : https://evaluation.cstb.fr/fr/evaluations.
La division Elevate d’Holcim (ex-Firestone Building Products) commercialise plusieurs solutions de revêtements réflectifs : la membrane Ultraply TPO blanche ou grise, et les membranes RubberGard et RubberCover en EPDM (éthylène-propylène-diène monomère) gris anthracite. « Avec la RE2020, le revêtement blanc, en toiture-terrasse d’un entrepôt, d’un bâtiment industriel ou d’un centre commercial, sur des surfaces de plusieurs dizaines ou centaines de milliers de m2, présente de la pertinence pour limiter la pénétration de la chaleur l’été. La demande aujourd’hui est principalement localisée dans le sud de la France, pour des centres commerciaux ou des entrepôts, peu isolés », indique Jean-Luc ROUDAUT, directeur régional « Technique & Prescription France » chez Elevate.
Renforcée d’un polyester non-tissé, la membrane Ultraply TPO est de couleur blanche ou gris clair teintée dans la masse. Sa fixation est mécanique avec une mise en œuvre principalement sur complexe bacs acier (possible aussi sur bois et béton). La membrane peut être posée nue ou avec des panneaux solaires par-dessus. En général, le panneau PV est positionné entre 10 et 30 cm de l’étanchéité. Cette membrane est commercialisée en teinte blanche (SRI s 100) ou gris clair (SRI de l’ordre de 50). Pour la membrane Ultraply TPO, le SRI mesuré en laboratoire en Belgique suivant la norme américaine ASTM E1980-11(2019), donne une valeur en neuf entre 105 et 107 en fonction de l’épaisseur. Sur les plus anciens projets du fabricant (plus de dix ans), les étanchéités ne présentent aucun désordre mais les salissures (voire des lichens en bord de mer) se sont plus ou moins développées avec le temps en fonction de l’environnement plus ou moins pollué.
Les membranes EPDM RubberGard et RubberCover peuvent être peintes en blanc mais uniquement sur support adhérent. Les clients investissent pour limiter les impacts des fortes chaleurs lorsque leur toiture n’est pas très bien isolée. Le fabricant propose deux peintures, une en phase aqueuse et une à base de résines. Avec un coût comprenant la pose de l’ordre de 20 à 25 euros/m2, la solution peinture est avantageuse par rapport au coût d’une réfection totale de l’étanchéité. Il convient de bien étudier en amont les usages, les besoins, la conception de la toiture, et de comparer les différentes solutions. Sa pose demande de prendre des précautions afin de garantir la durabilité de la peinture, par exemple en cas de vent violent ou l’été du fait de la température élevée du support. L’offre n’est pas qu’en blanc. Ainsi sur les hauteurs de Nice où le PLU (Plan local d’urbanisme) impose que les toitures soient de couleur rouge tuile, le fabricant a fourni une peinture rouge tuile pour peindre une membrane d’étanchéité noire. « Pour nous ainsi que pour la CSFE, l’usage de la peinture soulève des questions sur la pérennité du complexe peint et sur la responsabilité des entreprises. Nous restons à la disposition des étancheurs, de la maîtrise d’ouvrage ou d’œuvre pour les conseiller au mieux. Nous n’avons pas d’Avis Technique pour ces peintures sur membranes d’étanchéité qui relèvent de techniques non courantes mais nous avons en cours une Enquête de Technique Nouvelle (ETN)(7) du bureau de contrôle Alpes Contrôles », confie Jean-Luc ROUDAUT. 📒
(7)Une ETN ne permet pas un classement en technique courante.
