Isolation de toiture par la méthode du Sarking : amélioration du confort d'été sous les combles
Le sarking est une méthode d’isolation des toitures par l’extérieur. Elle est parfaitement adaptée aux toitures en pente que l’on retrouve en grande majorité dans les immeubles haussmannien. C’est un très bon moyen d’améliorer son confort thermique et pour se protéger de la chaleur sous les toits.
Renforcer le confort thermique d’été grâce au sarking
Le sarking est une méthode d'isolation de la toiture qui permet d’améliorer la performance énergétique du bâtiment en réduisant sa consommation énergétique et en le rendant plus résilient aux épisodes de fortes chaleurs.
Il est notamment très efficace pour améliorer le confort thermique d’été des logements situés dans les combles aménagés, logements surreprésentés dans les cas de décès lors d’une canicule.
Améliorer le confort thermique d’été est l’un des plus gros enjeux d’adaptation en Île de France. Nous sommes déjà touchés par des vagues de chaleur plus fréquentes et plus intenses. A l'avenir, une canicule semblable à celle de 2003, qui a occasionné plus de 5000 décès dans la région francilienne, pourrait dès 2030 se produire fréquemment. L’isolation des toitures est indispensable pour limiter les risques de surchauffe des logements et protéger leurs habitants lors d’épisodes caniculaires, notamment des logements situés aux derniers étages, particulièrement vulnérables.
Le sarking est une méthode d’isolation par l’extérieur des toitures présentant une pente, appelées toitures rampantes, à contrario des toitures plates dites terrasses. Il est adapté à tout type de couvertures : ardoise, tuiles, zinc…
Il est aussi possible d’isoler les toitures rampantes par l’intérieur, ou de combiner les deux afin d’optimiser la performance énergétique, mais dans ce cas il y aura une perte d’espace disponible sous le toit.
Surélever légèrement la toiture pour isoler
L’idée est d’utiliser la charpente existante pour venir y fixer l’isolant et ensuite de reconstituer la couverture.
Ci-dessous, une image illustrée de la composition d’une charpente traditionnelle. Les planches appelées voliges, qui sont clouées aux chevrons, constituent le plancher appelé voligeage qui accueille la couverture.
La particularité des plaques d’isolant utilisées en sarking est qu’elles doivent comporter une conductivité thermique très faible au vu de la faible épaisseur requise pour ne pas créer une trop grande surépaisseur.
Faisons un petit point thermique du bâtiment :
La résistance thermique R témoigne de la capacité d’un matériau à empêcher la chaleur de passer.
La résistance thermique se calcule avec cette formule : R = ep / λ .
Avec λ la conductivité thermique qui dépend du matériau utilisé et ep l’épaisseur de l’isolant.
Pour illustrer l’importance, dans notre cas, d’avoir un matériau d’isolation avec une faible conductivité thermique, on peut comparer l’épaisseur nécessaire pour obtenir une résistance d’environ 6 m².K/W (résistance moyenne d’une isolation de toiture) pour deux matériaux différents.
Laine de verre (λ = 0,030W/(m.K)) | épaisseur d’isolant nécessaire : 18cm
On notera que les plaques d’isolants sont en réalité une couche parmi l’ensemble des couches nécessaires à l’isolation appelé « complexe d’isolation ». Le complexe d'isolation est composé d'un panneau support reposant sur la charpente, d'un pare vapeur, d'une plaque d’isolant et d'un l’écran de sous toiture.
Quel sont les étapes d’une isolation par la méthode sarking ?
Etape 1 : Mise à nu de la charpente
Avant toute opération il est nécessaire de s’assurer du bon état de la charpente. La couverture est retirée et si des éléments de la charpente sont endommagés ils sont remplacés.
Etape 2 : Pose de l’isolant
Ensuite le complexe d’isolation est constitué et fixé à la charpente.
Etape 3 : Reconstitution de la toiture
Une fois que les couches d’isolants sont fixées à la toiture, on vient replacer directement la couverture (tuiles, ardoises) ou reconstituer un nouveau voligeage pour accueillir la couverture, dans le cas de toitures en zinc notamment.
Le sarking, une méthode d’isolation plus efficace que l’isolation par l’intérieur pour améliorer le confort thermique d’été
Le sarking, bien que s’inscrivant souvent dans le cadre d’une rénovation globale d’un bâtiment (murs, toiture, ouvertures…) est très performant à lui seul pour améliorer le confort d’été.
La méthode permet en effet de limiter le rayonnement solaire direct en créant des lames d’air entre la toiture et l’isolant. D’une épaisseur d’au moins 40mm et allant jusqu’à plus de 80mm pour une résistance accrue aux grandes chaleurs, cet espace vide permet de proposer une ventilation dite par tirage thermique. Cette ventilation naturelle évacue l’air réchauffé par la toiture exposée au soleil et empêche donc une partie des calories de s’infiltrer dans l’habitation.
Les lames d’air ainsi créées sont très utiles pour réduire le réchauffement induit par les nombreux toits en zinc de Paris qui ont tendance à chauffer fortement en été (plus de 80°C en surface).
De plus, la continuité de l’isolation par l’extérieur (qui n’est pas permise en isolation par l’intérieur) permet de grandement réduire les ponts thermiques. Ces ponts thermiques représentent les points faibles de l’enveloppe, points de passage des calories. Ils sont souvent situés aux différentes jonctions : entre les parois, entre l’isolant et le mur, etc. L’isolation par l’extérieur est jusqu’à 3x plus efficace qu’une simple isolation par l’intérieur concernant les pertes dues aux ponts thermiques de la toiture.
Une rénovation ambitieuse d’une copropriété haussmannienne du 18e arrondissement avec utilisation de la méthode de sarking
Maîtrise d'œuvre de l'opération : ARTPRIME - M. GRUSS
Réalisation des travaux : I.T.E.C., R.P.I et M.T.E groupe Fareneït
La rénovation de cette copropriété datant de 1911, est un réel exemple de conciliation entre conservation de l’héritage architectural, qu’on retrouve avec les bâtiments haussmanniens, et les enjeux d’adaptation des bâtiments aux fortes chaleurs notamment.
Isolation de la toiture
L’isolation de la toiture de cette copropriété s’est inscrite dans une grande rénovation de l’ensemble des deux bâtiments.
Concernant la toiture, une isolation par l’extérieur a été mise en place. L’isolant utilisé est du polyuréthane sur une épaisseur de 13cm, menant ainsi à une résistance thermique R de valeur 6m².K/W. Une isolation des combles non aménagés a aussi été réalisée par la pose de laine de roche sur une épaisseur de 10 + 20 cm séparée par un frein vapeur pour une résistance R de 8m².K/W. Ce qui porte la résistance thermique finale de la toiture isolée par sarking à 14m².K/W.
Autres travaux de rénovations
A ces travaux il faut rajouter l’isolation par l’extérieur des pignons, qui sont les façades qui supportent la charpente du logement au niveau de la toiture, souvent de forme triangulaire, avec de la laine de roche pour une résistance thermique R = 3.9m².K/W. Ainsi que le remplacement des menuiseries de l’escalier par du double vitrage, la pose de ventilations mécaniques dans les logements et quelques rénovations mineures.
Un gain en énergie sans atteinte à l’aspect patrimonial
Les gains obtenus après rénovation l’ont été sans toucher à l’aspect historique de ce bâtiment de 1911. Les façades en briques ont été ravalés mais c’est surtout l’isolation du toit et des pignons qui ont permis les gains en énergie.
Sur cette opération, la consommation d’énergie primaire a été améliorée de 66% passant de 334kWhep/m²/an à 115kWhep/m²/an pour un total de 22 logements. Ce qui permet de réaliser un saut de 3 classes énergétiques en passant de F à C.
Combien coûte une isolation par l’extérieur de type sarking ?
Il est important de noter que l’isolation de la toiture se fait souvent conjointement à la rénovation globale du bâti et on peut donc difficilement isoler les coûts des études préalables imputables uniquement au sarking.
Coût d’investissement
Les coûts d’installation (pose incluse) varient beaucoup selon l’accessibilité du toit ou si l’ancienne couverture est réutilisée ou remplacée. Ces coûts varient autour de 200 € par m² TTC dont environ 60 € sont dédiés à la main d’œuvre et 140 € pour les matériaux. La fourchette de prix se situe entre 120 € et 280 € du m² si l’on réutilise la couverture existante, tandis que si la couverture est remplacée les coûts peuvent monter jusqu’à 500 € du m².
Les aides financières disponibles
De nombreuses aides sont disponibles pour vous accompagner dans un projet de rénovation.
Les enjeux patrimoniaux posés par la mise en place de l’isolation par sarking.
Des questions de conservation du patrimoine urbain se posent lors de la mise en place de l’isolation d’une toiture par l’extérieur.
En effet lors de l’isolation, l’empilage des différentes couches, nécessaires pour former le complexe d’isolation, créé une sur hauteur de 15 à 20 cm par rapport à l’emplacement initial. Vous pourrez le constater sur ces photos prises avant et après travaux où l’on peut voir apparaître une légère sur hauteur.
Cette sur hauteur induite par l’isolation sarking peut poser question sur la conservation du paysage urbain des villes.
En particulier concernant les toitures en zinc caractéristiques de Paris qui témoignent d’un héritage architectural datant du 19eme siècle lors des transformations initiées par le baron Haussmann sous l’impulsion de Napoléon III. A l’héritage architectural il faut y ajouter le savoir-faire immatériel développé au fil du temps par les zingueurs spécialisés dans la réparation, rénovation ou création de nouveaux toits.
Pourtant ces toits sont souvent très mal isolés, et comme mentionné précédemment, ils sont souvent responsables d’un mauvais confort d’été surtout dans les combles aménagés où la chaleur devient rapidement insupportable lors de canicules.
Concilier héritage architectural et sarking : que disent les règlements d’urbanisme ?
Les PLU autorisent en règle générale les saillies en toiture, donc la sur hauteur induite par l’isolation, à condition de respecter l’architecture du bâtiment ainsi que la bonne intégration urbaine.
“Leur pose peut être refusée si par leur aspect, leur importance ou le traitement proposé, ceux-ci sont de nature à être incompatibles avec une bonne insertion urbaine de la construction, avec l’architecture du bâtiment qui les supporte ou des constructions voisines, ou avec l’aspect général de la voie. ” PLU bioclimatique de Paris p54
L'avis des Architectes des Bâtiments de France
La démarche d'autorisation d’urbanisme qui est nécessaire avant tout travaux est parfois soumise à l’avis des Architectes des Bâtiments de France (ABF). Ces architectes ont une mission de service public et contrôlent les projets menés dans des espaces protégés, à proximité d’un bâtiment historique par exemple.
Dans le cas où la demande d’autorisation d’urbanisme concerne un bâtiment à proximité d’un monument historique, l’avis des ABF peut être « facultative » (avis simple) ou peut conditionner la délivrance de l’autorisation (avis conforme) si le bâtiment est en covisibilité avec le monument.
On peut relever dans les oppositions à la délivrance d’autorisation pour des travaux de sarking des questions de proportionnalité des cheminées qui se voient « raccourcies » par la sur hauteur induite par l’isolation, ou encore la présence d’une séparation entre la gouttière et la corniche comme vu sur les photos ci-dessus.
C'est pour cela qu'il est primordial de dialoguer avec l'administration, que ce soient les Architectes des Bâtiments de France ou la Direction de l'Urbanisme, le plus en amont possible du projet de rénovation.
Mieux vaut opter pour le sarking lors d’ une démarche de rénovation globale du bâtiment
L’isolation par l’extérieur nécessite la dépose de la couverture, cela constitue donc des travaux assez lourds qui sont souvent réalisés conjointement à d’autres travaux de rénovation pour obtenir le meilleur gain de performance énergétique possible. Les aides financières en place poussent à la mise en place de travaux de rénovation ambitieux comme ceux présentés dans l’expérimentation.
Prestataire(s)
I.T.E.C
Dans le cas de la rénovation décrite dans l’expérimentation c’est l’entreprise I.T.E.C spécialisée dans l’isolation de la toiture et des travaux d'étanchéité qui a réalisé les travaux de sarking.
I.T.E.C est une entreprise agrée RGE qui réalise différents travaux d’isolation sur les toitures, en zinc notamment.
L'entreprise est basée à Rosny sous-bois (93110) et se situe 12 rue Lavoisier.
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