Comment protéger les panneaux de toiture en métal dans les climats froids ?

C'est un fait bien établi que les bâtiments en métal sont solides et durables et constituent une excellente option pour les climats froids et enneigés. Cependant, pour assurer un avantage maximal, l'entretien de la toiture et le déneigement doivent être effectués régulièrement.

Un certain nombre de facteurs sont pris en compte pour l'optimisation des panneaux métalliques dans de telles conditions. Par exemple, une conception appropriée au départ est nécessaire pour éviter les zones de dérive et les points froids et chauds dans le système de toiture afin d'empêcher l'eau de geler et de dégeler, provoquant une accumulation de glace.

De plus, les toits doivent être inspectés avant le début de la saison hivernale afin que les problèmes déjà existants avec le toit puissent être résolus avant qu'ils ne s'aggravent lorsque la neige et la glace s'accumulent sur le toit.

Bien que les toits en métal bien conçus aient l'habitude de bien fonctionner en hiver, les fortes chutes de neige pourraient être préjudiciables aux bâtiments de toutes sortes. De telles situations peuvent présenter des risques dangereux pour les personnes vivant et travaillant dans et autour de ces bâtiments.

Cet article explorera les conditions météorologiques et les considérations qui peuvent affecter la performance des toits et des murs métalliques, et examinera les mesures à prendre pour atténuer les effets négatifs potentiels dans les zones sujettes à la neige et à la glace.

1. Anticiper la charge de neige

Dans les endroits recevant des chutes de neige, la neige s'accumule sur tous les types de toits, ce qui entraîne une augmentation du poids supporté par la structure. Ce poids accru (charge de neige) est dangereux pour la structure et ses occupants. Si le poids de la neige ou de l'eau accumulée provenant de la fonte de la neige dépasse la capacité portante de la structure, le toit ou même toute la structure est susceptible de s'effondrer.

Du point de vue de la conception technique structurelle , un toit en métal doit tenir compte des niveaux spécifiques d'accumulation de neige requis par le code pour l'emplacement du bâtiment. Cela va de 4,5 à 9 kg par pied carré à plus de 18 kg par pied carré. Un ingénieur peut concevoir la structure du toit pour déterminer les charges agissant sur le toit en fonction de la charge de neige. Consultez le Code international du bâtiment (IBC) et les codes nationaux et locaux pour obtenir des conseils en fonction de votre emplacement.

De plus, il convient de noter que la quantité de neige ne peut pas être traduite facilement en raison des variations de densité de la neige (c.-à-d., légère et pelucheuse par rapport à humide et lourde). Par conséquent, quelque chose de moins de 2,2 kg par pied carré par pouce de profondeur pour la neige très humide ou lourde peut être considéré comme une estimation prudente.

Si le toit est conçu pour supporter une charge de neige de 9 kg par pied carré, toute accumulation de plus de 4 à 5 pouces peut être une cause de problème structurel. Un ingénieur en structure peut déterminer la capacité de charge du bâtiment et une plage raisonnable de densité et de poids de la neige. La clé à retenir est d'être conscient du poids que votre structure peut supporter et d'enlever la neige pour la maintenir dans des limites de sécurité.

2. Empêcher la neige de glisser

La neige accumulée peut glisser le long de la pente du toit (délestage) et causer des blessures aux personnes et des dommages matériels. Cependant, le déneigement est essentiel pour empêcher la charge de neige de s'accumuler au-delà des limites structurelles du bâtiment.

L'équilibrage de la charge de neige et du délestage est nécessaire et nécessite la prise en compte des facteurs géographiques, des matériaux de construction et de conception du toit. La pente du toit peut faire une différence significative dans tous les aspects de l'accumulation de neige sur un toit. Les toits à pente plus élevée, c'est-à-dire supérieure à 3:12, peuvent accélérer le glissement de la neige avec des conséquences dangereuses.

Par exemple, la neige accumulée tombant sur une conduite de gaz extérieure pourrait rompre les tuyaux, ce qui pourrait s'avérer être un risque d'incendie avec la plus petite des sources d'inflammation. De plus, le poids de la neige glissante peut propulser les glaçons formés sur les avant-toits par la force et le poids de la neige glissante et tomber sur les personnes et les biens situés en dessous.

D'autre part, les toits à faible pente (moins de 3:12) offrent moins de résistance au glissement en raison de faibles niveaux de friction. Les stries et le gaufrage sur les toitures métalliques offrent une meilleure résistance au glissement, en particulier lors de la traversée de la pente.

Bien que cela puisse sembler une procédure compliquée, l'installation de panneaux métalliques avec dispositifs de rétention de neige sur un toit à forte pente est recommandée. Cela éliminera naturellement la neige et la glace des toits et protégera la structure des charges de neige excessives.

3. Prévenir les barrages de glace

Les barrages de glace  sont des crêtes de glace qui se forment au bord d'un toit. Ils empêchent la fonte des neiges de s'écouler du toit, ce qui entraîne des dommages coûteux aux structures . Afin d'éviter la formation de barrages de glace, il est crucial d'en comprendre les causes afin que les mesures appropriées puissent être prises.

La plupart des barrages de glace sont formés à la suite de défauts de construction du pare-air. Lorsque l'air chaud de l'intérieur s'échappe par un toit, le revêtement du toit se réchauffe. Cette élévation de température fait fondre la face inférieure de la couche de neige au-dessus.

La neige fondue descend la pente du toit vers l'avant-toit et se transforme en glace. Au fur et à mesure que ce processus se poursuit, la glace s'épaissit et prend la forme de barrages de glace qui retiennent l'eau, qui peut se déplacer dans les joints entre les panneaux et autour des solins.

Ces blocages pourraient entraîner une accumulation d'eau et former un réservoir qui pourrait éventuellement endommager le système de toiture ou fuir en raison d'une accumulation excessive de neige et de glace. De plus, une membrane pelable et adhésive peut être utilisée sur le platelage du toit, s'étendant de l'avant-toit à environ 3 pieds en amont du mur extérieur.

Des mesures préventives, comme la charpente du toit avec des fermes à talons surélevés, peuvent également aider à prévenir les barrages de glace. Il est idéal d'éviter l'inclusion de noues et de gouttières situées au niveau ou au-dessus du plan de la toiture. Ceux-ci devraient être une priorité lors de la conception, de l'installation et de l'entretien d'un toit en métal.

4. Utilisez des systèmes de rétention

Les systèmes de rétention tels que les clôtures à neige, les barres ou les gardes peuvent faire fondre complètement la neige et la glace ou tomber des toits en petites quantités. De telles options peuvent réduire les risques associés aux avalanches soudaines sur les toits. Il est essentiel que les systèmes de rétention de neige soient soigneusement conçus et correctement installés.

5. Protégez les accessoires de toit

La force de la neige glissante est suffisamment forte pour enlever les accessoires tels que les évents d'échappement. Pour éviter cela, la charge de cisaillement doit être réduite en installant des tuyaux de ventilation rigides aussi haut que possible sur la pente du toit. Dans le cas contraire, les tuyaux doivent être protégés par un système de rétention de neige.

6. Déneigement approprié

L'accumulation de neige sur le toit pourrait s'avérer dangereuse pour la sécurité des charges. Par conséquent, la neige sur pied doit être enlevée après une tempête hivernale pour s'assurer que les charges sont à des niveaux plus sûrs. C'est particulièrement important pour les maisons plus anciennes où une mauvaise isolation du grenier peut former des barrages de glace.

Cependant, il faut être prudent lors du déneigement, c'est-à-dire avec des outils métalliques ou tranchants, car cela pourrait endommager gravement le toit en métal. Les experts conseillent de ne retirer que l'excès de neige tout en laissant une couche plus mince sur le toit pour fondre et se disperser d'elle-même. De plus, la neige doit être enlevée uniformément sur toute la surface du toit, en commençant par les zones de congères accumulées, puis en se déplaçant uniformément sur le toit.

7. Considération supplémentaire

1. Matériau du toit et couleur de la surface

Les toits métalliques peuvent rapidement absorber la chaleur et la diffuser efficacement. Les couleurs plus foncées peuvent améliorer l'effet de l'absorption solaire. Mais il devient difficile pour la neige de rester solide lorsque la lumière UV se combine avec la perte de chaleur par le toit.

Par conséquent, pour éviter la formation de barrages de glace, le système de toiture doit être correctement scellé et isolé. Sinon, cela peut entraîner la formation de barrages de glace, et la fonte et le regel continus de la neige peuvent former des couches glacées qui favorisent le glissement de la neige, quel que soit le matériau ou la couleur du toit.

2. Étanchéité

Les toits à faible pente doivent avoir des joints de panneaux étanches pour empêcher l'eau (neige fondue) de s'infiltrer dans la structure. Il devrait être envisagé d'utiliser des panneaux qui ont réussi le test de charge d'eau ASTM 2140 ou le test d'eau FM 4471 Annexe G, et une sous-couche résistante à l'eau devrait également être envisagée pour toutes les pentes de toit.

3. Disposition du toit

Les conceptions de toit telles que les vallées et les changements de pente peuvent entraîner une accumulation de neige et augmenter la charge de neige. La structure du toit est sujette à un glissement de neige déséquilibré si les lucarnes s'étendent à partir d'une grande surface de toit et si une zone est considérablement plus grande que l'autre.

Ce déséquilibre peut provoquer le déchirement des joints debout et le déplacement des panneaux. De plus, la neige soufflée peut rester derrière les unités CVC, sur les murs d'enceinte et derrière les panneaux solaires et photovoltaïques (PV).

4. Entretien du toit

Dans les régions recevant de fortes chutes de neige, il est primordial d'effectuer régulièrement des travaux d'inspection et d' entretien de la toiture . L'enlèvement de la neige stagnante et la prévention de la formation de barrages de glace sont essentiels pour éviter d'endommager les panneaux métalliques.

5. Considérations relatives à la garantie

Si des problèmes surviennent, il est préférable de consulter le fabricant du matériau de toiture pour obtenir des recommandations et des réclamations sous garantie. Il est conseillé de vérifier la garantie du fabricant du panneau métallique pour s'assurer qu'aucun produit ou outil n'est utilisé qui annulera la garantie du produit.

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