Améliorer l’isolant réduit la fonte de neige et peut engendrer de sérieux problèmes pour votre toit!
En 2015, le gouvernement fédéral du Canada a décidé d’investir dans de nombreux bâtiments patrimoniaux vieillissants dans la région montréalaise. Ces bâtiments ont été construits au début des années 1900 et ont vécu plus qu’une tempête de neige. Afin d’amener ces bâtiments vers le 21e siècle, le gouvernement a décidé de centraliser leur effort pour moderniser leurs toitures en améliorant leur rendement thermique. Les anciennes compositions de toit incorporaient peu d’isolant puisque l’efficacité énergétique n’était pas prioritaire à l’époque.
Malheureusement, ce qui est initialement une idée anodine peut devenir couteux si certaines contraintes structurales ne sont pas considérées. L’augmentation de la qualité isolante du bâtiment réduit la perte de chaleur ce qui diminue la fonte de neige sur le toit. De ce fait, une ancienne structure ayant été conçue pour une charge de neige modeste à l’époque est maintenant sujet à une plus grande accumulation de neige ce qui peut engendrer une situation précaire. Par exemple, un bâtiment avec un toit plat à Montréal construit en 1950 aurait été conçu pour une charge de neige approximative de 35 lbs/pi.ca (environ 22’’ de neige). En revanche, ce même bâtiment construit aujourd’hui serait conçu pour une charge de neige de 52 lbs/pi.ca (environ 32’’ de neige) afin de respecter les codes de construction actuellement en vigueur.
Le Code National de Bâtiment Canadian mentionne brièvement cette préoccupation tout en laissant son application au jugement de l’ingénieur. Néanmoins, lorsque ces situations sont présentées, le Code National du Bâtiment exige la mise aux normes du bâtiment afin de respecter les normes actuelles, ce qui peut devenir couteux.
Afin d’adresser ces bâtiments patrimoniaux que le Gouvernement du Canada désirait rénover en 2015, Il fallait développer un plan de mitigation de risque ainsi qu’un programme de renforcement calibré aux défis particuliers de chaque bâtiment. À travers ces projets, une procédure commune a été développée.
- Déterminer si l’augmentation d’isolant est requise
Les propriétaires de bâtiments sont motivés à améliorer la qualité isolante de leur toit pour plusieurs raisons dont principalement la nécessité de respecter les normes énergétiques actuelles, une motivation éthique pour être plus vert et une économie de coûts à long terme en réduisant la perte d’énergie. Si la décision est majoritairement économique, il est critique que les coûts additionnels pour renforcer la structure soient connus au début du projet afin de juger sa faisabilité.
- Démystifier la structure du bâtiment
Puisque les plans d’origines sont rarement disponibles pour des bâtiments d’époque, un relevé détaillé de la géométrie de la structure est d’autant plus important. L’ingénieur devrait prendre cette opportunité pour identifier tous signes de détresses ou de déflexion anormales ce qui pourrait signaler une faiblesse. De plus, la neige réelle sir le toit peut être échantillonnée et testée par un laboratoire qualité ainsi que comparée aux propriétés similaires adjacentes pour vérifier si la perte de chaleur engendre une fonte de neige telle que l’hypothèse initiale.
- Effectuer une analyse de pointe
Une fois que l’information nécessaire est récoltée, l’équipe de conception doit se regrouper et évaluer les différents éléments composant la structure. Puisque la qualité et la résistance des anciens matériaux de construction sont souvent inconnues, surtout lorsque les dessins d’origines ne sont pas à porter de main, l’échantillonnage et les essais de matériel devraient être considérés afin de ne pas se baser sur des paramètres de conceptions trop conservateurs.
- Développer un plan de renforcement
Puisque chaque bâtiment est unique, un plan de renforcement personnalisé doit être développé. Les solives et poutres sont souvent les premiers éléments à être renforcées puisque la charge qu’elles supportent n’est pas cumulative. Si l’augmentation de la quantité de neige est considérable, il faut prévoir possiblement renforcer tous les éléments de la structure jusqu’aux empattements enfouis dans le sol.
En appliquant cette approche, nous avons été en mesure de développer un programme de renforcement structuré qui a pu être intégré dans les projets initiaux de rénovation du gouvernement sans réduire leur aspect architectural. L’ampleur des travaux a varié du simple renforcement des poutrelles secondaires et poutres primaires au Manège militaire des Canadians Grenadiers Guards jusqu’à l’installation de 6 impressionnantes arches d’acier post-contraintes afin de soulager des éléments de la structure non accessible au Manège militaire Côte-des-Neiges.
Avec une accélération notable des changements climatiques et des normes de construction qui tardent à suivre, il est de plus en plus important que l’ingénieur de structure soit impliqué dans ces projets de réfection de toiture dès leur début. Les propriétaires des bâtiments doivent être sensibles à ces défis et planifier leur rénovation en conséquence afin d’éviter des situations catastrophiques.
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