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Égouts de toit et systèmes de drainage pour toits de bâtiments commerciaux

mercredi, juillet 10 2019

Les bâtiments commerciaux ayant souvent des toits plats ou à faible pente, des solutions de drainage spéciales sont nécessaires. Le présent article donne une vue d’ensemble des types de systèmes de drainage convenant aux bâtiments commerciaux ainsi que les matériaux et composants de ces systèmes. De plus, nous examinerons le type d’entretien pour un système de drainage de toit plat.

Fonction et importance du drainage pour les toits plats et à faible pente

La fonction fondamentale d’un toit est de protéger le bâtiment qu’il couvre contre les intempéries. Lorsqu’il pleut, l’eau doit être dirigée vers l’extérieur rapidement et de façon sécuritaire au moyen d’un système de drainage. Les toits en pente dépendent de la gravité pour faire évacuer l’eau, mais les toits plats ne peuvent compter sur un système d’égouts par gravité. Ils ont besoin d’égouts et de dalots internes pour recueillir l’eau et la rejeter vers l’extérieur.

On croit généralement que les toits plats sont complètement à niveau; or, ils accusent en fait une légère pente. Les architectes et les ingénieurs de structures ajoutent une légère pente afin de favoriser un drainage positif. Grâce à cette légère inclinaison, l’eau est acheminée vers les égouts de toit, que ces derniers soient au centre du toit ou sur un côté du toit. Le drainage positif doit permettre à l’eau de drainer hors du toit dans les 24 à 48 heures après que la pluie a cessé.

Les architectes doivent aussi tenir compte du poids de l’eau sur le toit et à proximité des zones de drainage. L’eau constitue un poids important pour un bâtiment, surtout si les égouts sont bouchés ou mal installés. L’eau peu ou mal évacuée peut surcharger la capacité de charge d’un toit et même causer son effondrement. Ceci peut survenir si l’eau ne draine pas assez rapidement du toit. Des égouts de secours peuvent atténuer ce problème. Les égouts de secours sont positionnés plus haut que l’égout principal, comme celui de votre baignoire. Si les égouts principaux ne drainent pas l’eau assez rapidement, le niveau d’eau s’élèvera à la hauteur des égouts de secours qui se chargeront de l’évacuer de façon sécuritaire.

L’eau peut aussi stagner dans les zones du toit trop plates pour un drainage positif, ou là où une dépression s’est formée, formant des flaques. Avec le temps, les matériaux comme le bois et le béton risquent de s’effondrer sous le poids de l’eau et l’isolant se comprimer, ce qui crée des dépressions sur le toit où l’eau se ramasse.

water ponding on Commercial Roof

La formation de flaques ou l’eau qui stagne sur un toit peut entraîner plusieurs problèmes.

  • Oiseaux : l’eau stagnante attire les oiseaux qui cherchent à étancher leur soif, les encourageant à nicher et causant des dommages. Faites tout ce que vous pouvez pour rendre votre toit moins attrayant aux oiseaux.
  • Moustiques : les petites flaques d’eau stagnante sont les lieux de reproduction favoris des moustiques. Des flaques d’eau sur le toit favorisent l’accroissement de la population de moustiques, ce qui peut incommoder les occupants du bâtiment et même propager des maladies.
  • Croissance de plantes : les algues et même de plus grosses plantes ont tendance à croître dans l’eau stagnante et peuvent boucher les égouts de toit, rendant l’entretien plus difficile.
  • Croissance fongique : les moisissures affectionnent les conditions humides et peuvent se multiplier dans de l’eau stagnante. Elles peuvent aussi endommager les matériaux de toiture.
  • Usure des matériaux de toiture : la plupart des membranes de toiture se détériorent sous l’effet de l’eau stagnante. Par conséquent, la présence d’eau stagnante peut annuler la garantie limitée du fabricant.

Le drainage positif assèche généralement le toit en un jour ou deux après la pluie, à condition que les conditions météorologiques soient bonnes. Si l’eau stagne toujours sur votre toit après ce laps de temps, il faut que vous fassiez évaluer votre toit et son système de drainage par un maître couvreur.

La collecte d’eau constitue un problème plus grave que la formation de flaques. Les débordements ont tendance à causer des fuites en poussant l’eau dans des endroits où elle n’irait pas normalement. La gravité des dommages dépend où l’eau aboutit. Tous les systèmes de drainage devraient avoir des égouts de secours en cas de débordement attribuable à une pluie abondante ou à un bouchage du principal système de drainage.

Types de systèmes de drainage pour toits de bâtiments commerciaux

Vous êtes maintenant au courant des problèmes causés par un drainage insuffisant. Votre système de drainage fonctionne-t-il comme il devrait? Vous devez tout d’abord savoir quel type de système vous avez et s’il convient à votre type de toit. Bien que chaque système de drainage soit différent afin d’accommoder le toit qu’il draine, il y a deux principaux systèmes de drainage convenant aux toits plats ou à faible pente de bâtiments commerciaux :

wet Commercial Roof and drain during rain

1. Drainage par gravité

Un système de drainage par gravité dépend de la gravité pour acheminer l’eau du toit vers le sol. Habituellement, un système de drainage par gravité a quatre segments de drainage en pente qui conduisent à un égout interne, lequel achemine l’eau vers l’extérieur du bâtiment.

Commercial Roof gravity drainage system

Un système de drainage par gravité sur un toit plat est différent d’un système d’égout de toits de bâtiments résidentiels à deux égards :

  • Un toit plat peut utiliser des égouts internes pour collecter l’eau provenant du centre du toit. Ces égouts agissent comme l’égout dans le fond de votre douche, sauf que l’égout de toit a une plus grande crépine pour retenir les débris. Cependant, la fonction de ces deux égouts est la même. L’eau tombe sur le toit et la gravité l’entraîne vers l’égout et dans les tuyaux d’évacuation.
  • Un toit de bâtiment résidentiel collecte l’eau dans les gouttières et l’évacue par les tuyaux de descente. Tous ces tuyaux sont situés à l’extérieur de la maison. Cependant, le système de drainage d’un toit de bâtiment commercial est équipé de tuyaux qui conduisent à l’égout interne. Ce système de drainage est un peu plus compliqué et réduit l’espace disponible pour d’autres systèmes directement sous le toit.

Les systèmes de drainage par gravité ne sont recommandés que pour les toits plats ou à faible pente de bâtiments commerciaux dont la surface est de moins de 150 m2 par point de drainage. Des toits plus grands collectent davantage d’eau qui risque de ne pas s’écouler assez rapidement si seul un système par gravité est utilisé. Les systèmes de drainage siphoniques sont mieux adaptés à ces grands toits.

2. Drainage siphonique

Un système de drainage siphonique possède une chicane aux points de drainage qui empêche l’air de pénétrer dans le système. Par conséquent, la pression atmosphérique est plus faible dans les tuyaux que dans l’environnement extérieur. Donc, lorsque l’eau entre dans l’égout, la pression plus basse dans le tuyau l’aspire plus rapidement que ne le ferait un drainage par gravité. De fait, la vitesse de drainage d’un système siphonique est 100 fois plus rapide que celle d’un système par gravité.

siphonic roof drainage system

Dans un système siphonique, plusieurs points de drainage se rejoignent et acheminent l’eau à l’extérieur du bâtiment. Cependant, ces tuyaux de drainage internes ne requièrent pas de pente puisque ce système n’a pas besoin de gravité pour fonctionner. Le tuyau collecteur est plutôt installé le plus haut possible puis court sur le plat jusqu’à ce qu’il rejoigne le principal tuyau de descente vertical. Ceci offre plus d’espace pour accommoder d’autres dispositifs sous le système de drainage. De plus, le toit peut afficher une pente encore plus faible tout en se drainant correctement.

Gravidy drains vs. siphonic drainage systems

siphonic drainage system vs. Conventional drainage system for flat roofs

Le système siphonique convient très bien aux bâtiments dont le toit a une grande superficie, comme un aéroport, un centre commercial, un entrepôt, un centre de congrès ou une manufacture, parce que la charge d’eau sur ces bâtiments est une source d’inquiétude plus grande. Si l’eau ne se draine pas assez rapidement sur ce type de toit, elle risque d’ajouter une charge importante. Un pouce d’eau sur une surface de 20 pieds carrés équivaut à une charge de 2 000 livres. C’est tout un défi pour les architectes. Les systèmes de drainage siphoniques sont généralement recommandés pour les toits de 150 m2 et plus.

Parties d’un système de drainage

Les deux types de systèmes de drainage ont des composants semblables. Il importe de les connaître pour que vous puissiez comprendre ce dont parle votre maître couvreur lorsqu’il vous explique l’entretien ou les réparations du système de drainage de votre bâtiment. Vous pourrez ainsi prendre les meilleures décisions possible relativement à votre système de drainage.

Parts of the Commercial flat roof Drainage System

1. Égout interne : ce point de drainage peut être installé n’importe où sur la surface du toit, même au centre. Si l’eau se collecte à un endroit au milieu de votre toit, l’installation d’un égout interne à cet endroit pour faire évacuer l’eau est une bonne solution. Les égouts internes fonctionnent le mieux lorsque le toit est en pente afin que l’eau se ramasse au point de drainage. Toutefois, cela n’est pas toujours suffisant. On peut alors utiliser une combinaison d’égouts internes et de dalots, ce qui permet de drainer l’eau aux bords du toit.

L’égout interne est composé des éléments suivants :

Commercial interior Roof Drain components

  • Crépine ou couvercle de dôme : le dessus de l’égout interne est une crépine qui empêche les débris de pénétrer dans le système de drainage. Les codes de bâtiment déterminent la hauteur des crépines de vidange. Bien que la plupart des codes recommandent un couvercle d’au moins 10 cm (4 po), vous devez toujours vérifier votre code du bâtiment local pour vous assurer d’être conforme. De plus, veillez à ce que la crépine soit très visible afin qu’elle ne risque pas de faire trébucher les personnes devant aller sur le toit.
  • Collier de serrage : un collier d’étanchéité maintient l’égout et la crépine ensemble autour de la membrane de toiture et empêche l’eau de s’infiltrer dans la base de l’égout.
  • Sortie : la sortie relie l’égout aux tuyaux en dessous.
  • Déflecteur d’air : le déflecteur d’air empêche l’air d’entrer dans le système de drainage siphonique.

Les égouts internes sont légèrement différents selon le système de drainage utilisé. Votre toit pourrait bien nécessiter un égout de forte capacité ou à double orifice pour évacuer davantage d’eau plus rapidement de votre toit.

Un autre élément intéressant pouvant modifier l’égout de toit est le bac de captation. Ce bac carré agit comme un égout encastré qui entraîne l’eau vers les égouts de toit qui pourraient être trop élevés pour que des quantités d’eau minimes les atteignent.

sump pan drain for Commercial low slope Roofs

2. Égouts de bord du toit : les égouts de bord collectent l’eau sur les bords du toit. Pensez à une douche publique : tout comme un toit de bâtiment commercial, le fond de la douche publique est plat. Lorsque plusieurs pommes de douche fonctionnent en même temps, l’eau se répand loin des égouts et s’accumule. Sur un toit, l’accumulation d’eau constitue un problème, car l’eau ne doit pas atteindre les bords du toit et s’écouler le long des murs extérieurs du bâtiment. Les maîtres couvreurs installent donc les égouts de bord de toit afin de collecter l’excès d’eau et de ne pas éclabousser les gens qui marchent sur le trottoir.

Les différents types d’égouts de bord de toit sont les dalots, les gouttières et les descentes d’eaux pluviales, comme suit :

    • Dalots : le dalot est un point de drainage sur les bords du toit. Les dalots sont incorporés dans les murs ou dans les parapets. Normalement, le dalot fait partie du système d’égouts de secours qui permet au toit d’écouler le trop-plein d’eaux pluviales. Dans un système d’égouts de secours, les dalots dépassent généralement la surface du toit de deux pouces. Quand ils font partie du système de drainage principal, ils sont installés au niveau du toit.
      Habituellement, les dalots sont moins coûteux à installer que les égouts internes, étant donné que l’on n’a pas à ouvrir le toit et à poser autant de tuyauterie.
      Le dalot peut prendre la forme d’un canal dont la partie supérieure est ouverte, ou encore d’un canal fermé et soliné dans le mur. Il peut évacuer l’eau dans un système de gouttières ou laisser l’eau s’évacuer sur les côtés du bâtiment. Mais, parce qu’il est préférable de ne pas laisser l’eau s’écouler sur les côtés du bâtiment, ces dalots font normalement partie du système de drainage périphérique et ne sont actifs qu’après une pluie très abondante. Les dalots sont revêtus de métal galvanisé afin d’empêcher les fuites et la corrosion. Il y a aussi des dalots avec parement décoratif. scupper drain on Commercial Roof
      Il faut vérifier qu’il n’y a pas de glace sur les dalots, ceux-ci étant habituellement placés dans le haut du mur et plus éloignés de la chaleur du bâtiment. Lorsque de nouvelles membranes plus épaisses sont installées sur le toit, il peut arriver qu’elles bloquent les dalots. Il faut alors déplacer les dalots plus haut sur le mur ou les remplacer par de plus hauts.

 scupper drain through wall cross section

    • Gouttières : les gouttières sont des canaux peu profonds qui collectent l’eau des bords du toit. Bien qu’elles soient utilisées plus couramment sur les toits de bâtiments résidentiels, elles peuvent l’être aussi sur des toits de bâtiments commerciaux et agir, ou non, comme complément aux égouts internes. Un architecte peut prévoir une pente vers l’un des bords du toit pour que le couvreur y installe des gouttières. Ces gouttières collectent l’eau et l’acheminent vers la descente d’eaux pluviales.

Commercial Roof gutter drain

  • Descentes d’eaux pluviales : les descentes d’eaux pluviales évacuent l’eau des gouttières ou des égouts de toit vers le sol. Les descentes d’eaux pluviales sont habituellement économiques, car elles peuvent être installées sur le côté du bâtiment sans que l’on doive l’altérer. Sur les bâtiments commerciaux, elles ont tendance à être de plus grosse dimension que sur les bâtiments résidentiels afin de pouvoir évacuer un volume d’eau plus élevé. On peut aussi en utiliser plusieurs de dimension régulière.

Matériaux utilisés pour les systèmes de drainage de toits commerciaux

Les égouts et les tuyaux de drainage de toit sont fabriqués à partir de divers matériaux de qualité très différente. Chaque matériau a ses avantages et ses désavantages.

  • Fonte : traditionnellement, la fonte est le matériau de drainage le plus populaire et a bon nombre d’avantages. La fonte est lourde, ce qui la rend durable et silencieuse. Autrefois, les tuyaux de fonte avaient tendance à se boucher, mais aujourd’hui, les enduits de fonte empêchent les accumulations dans les tuyaux. La fonte est aussi le matériau le plus coûteux; c’est pourquoi on l’utilise habituellement comme couvre-drain, à cause de sa robustesse supérieure qui sert à repousser les débris.
  • PVC : depuis plus d’un siècle, les plombiers utilisent le polychlorure de vinyle (PVC) comme solution de rechange économique à la fonte. Le PVC est non toxique, résiste à l’abrasion et est beaucoup plus facile à couper en formes inhabituelles. Or, bien qu’il soit habituellement plus économique que la fonte, c’est un matériau plus fragile.
  • Propylène : inventé beaucoup plus tard que le PVC, le propylène est fabriqué à partir de résidus pétroliers. Appelé aussi propène ou méthyléthylène, il est semblable au PVC, bien qu’il ait plusieurs avantages par rapport au PVC. Tout d’abord, il risque beaucoup moins de brûler pendant un incendie, et s’il brûle, il relâche une fumée relativement inoffensive, alors que le PVC relâche du chlorure d’hydrogène, une toxine. Le polypropylène est aussi très résistant aux solvants, et c’est pourquoi il est fréquemment utilisé à des fins industrielles. Cependant, parce que le propylène est le matériau plastique le plus léger sur le marché pour la tuyauterie, c’est un mauvais choix comme couvre-drain ou crépine.
  • ABS : certains composants d’un système de drainage sont fabriqués à partir de plastique acrylonitrile butadiène styrène (ABS). Ce matériau est assez semblable au PVC, mais parce qu’il offre de piètres résultats lorsqu’exposé au soleil, on l’utilise rarement sur un toit et sûrement pas comme couvre-drain. Revêtu de peinture et de pigment, l’ABS se dégrade beaucoup moins rapidement lorsqu’exposé au soleil.

Les tuyaux d’égouts internes fabriqués à partir des matériaux susmentionnés doivent être isolés afin d’empêcher que l’eau ne gèle par temps froid.

Isolation du toit et nouvelles normes pour les égouts de toit

Pourquoi devrait-on isoler un système de drainage? Les égouts de toit pénètrent dans le toit et peuvent permettre à l’air conditionné de s’échapper. Si le toit est mal ou pas isolé, les égouts de toit peuvent entraîner des coûts faramineux en chauffage et en refroidissement. Qui plus est, l’eau peut geler dans les tuyaux et endommager le système.

La quantité d’isolant pour le système de drainage est fonction du climat de votre région. En 2012 et en 2015, l’International Code Council a modifié sa réglementation dans l’International Energy Conservation Code (IECC), et exige davantage d’isolant dans les égouts de toit.

La première modification consiste en une augmentation de la valeur R, valeur thermique qu’un toit doit atteindre dans chaque région de l’American Society of Heating, Refrigerating and Air‐Conditioning Engineers (ASHRAE). La deuxième modification est que ladite valeur R doit être atteinte à l’intérieur de 1,2 mètre (4 pieds) de l’égout de toit. Auparavant, une moyenne de ladite valeur R devait être atteinte dans le toit au complet. Maintenant, pour atteindre cette valeur à l’intérieur de 1,2 mètre (4 pieds) de l’égout du toit, la plupart des toits requièrent un isolant beaucoup plus épais ou un nouveau type d’isolant, l’isolant de polyisocyanurate.

L’état, la province ou l’autorité locale qui vous régit peut très bien avoir adopté ces modifications du IECC, ou non. Il incombe alors au maître couvreur et au propriétaire du bâtiment de se renseigner sur les exigences en matière d’isolation pour le système de drainage et de les mettre en pratique.

Problèmes de ruissellement urbain

Il se peut que votre localité ait apporté des changements à ses règlements de drainage afin de s’attaquer aux problèmes causés par le ruissellement urbain. Les toits dans des secteurs densément peuplés collectent une grande quantité d’eau et toutes les municipalités n’ont pas de systèmes de drainage siphoniques pouvant évacuer rapidement cette énorme quantité d’eau. L’eau refoule alors et risque d’inonder les maisons, de faire gonfler les rivières, les ruisseaux et les baies. Cette eau non traitée peut représenter un risque pour la santé.

Dans le but d’empêcher de surcharger le système de drainage, les municipalités peuvent exiger que les bâtiments commerciaux installent des égouts de toit à débit contrôlé. Ce type d’égout ralentit le débit de l’eau, de sorte que le volume d’eau est plus facilement gérable pour les infrastructures de la ville. Pendant quelques heures après la pluie, un toit de bâtiment commercial équipé d’égouts de toit à débit contrôlé agit comme un réservoir en retenant l’eau, prévenant ainsi les dommages à la propriété et à la faune.

Une autre solution à la gestion des eaux pluviales est la toiture végétalisée, qui peut absorber d’importantes quantités d’eau de pluie. Au lieu d’être acheminée dans le système de drainage de la municipalité, l’eau sert ainsi à favoriser la végétation sur le toit.

Entretien du système de drainage

En tant que propriétaire d’un bâtiment, vous avez tout à gagner à vous familiariser avec les exigences de base de l’entretien de votre système de drainage. Tous les systèmes de drainage doivent être inspectés et nettoyés sur une base annuelle ou semi-annuelle. Si les égouts de votre toit ont tendance à se bloquer ou causent des problèmes, vous devriez les faire inspecter et nettoyer plus fréquemment. Qui plus est, si votre bâtiment est situé dans une zone où les arbres perdent leurs feuilles à l’automne, l’un de ces nettoyages devrait être effectué à la fin de l’automne au moment où votre système est exposé le plus aux débris.

Vous avez peut-être un couvreur qui veille à l’entretien de votre toit. Il vous est quand même utile de connaître les étapes de base qu’il doit respecter quand il effectue l’entretien de votre toit. Il doit donc :

  • retirer tous les débris et objets du toit et des égouts de toit;
  • vérifier s’il y a de l’eau qui stagne, des flaques d’eau et la vitesse de drainage;
  • vérifier que les crépines de vidange sont bien fixées et très visibles;
  • s’assurer que les descentes d’eaux pluviales acheminent l’eau de façon sécuritaire.

Tous les arbres et éléments paysagers à proximité de votre toit doivent être émondés. Il est préférable d’engager un paysagiste pour effectuer ce travail avant de faire venir votre couvreur pour l’entretien de votre toit, au cas où le paysagiste aurait laissé tomber des débris dans les égouts de toit sans le savoir.

Vous pouvez utiliser l’outil de IKO Localiser un couvreur commercial pour trouver un couvreur qui fera l’entretien de votre système de drainage de toit pour vous. Ce couvreur peut aussi répondre à toute question concernant les réparations ou les modifications que le système de drainage de votre toit pourrait requérir.