Il est pratiquement inévitable qu'une partie de l'air chaud et humide des espaces de vie se retrouve dans la toiture d'un bâtiment, entraînant avec elle le risque très réel de formation de givre et de glace en climat froid, ou de moisissure et de pourriture en climat tempéré. C'est un simple produit de la physique et des réalités et limites de la construction.

Un espace intérieur chauffé doit être étanche à l'air, doté d'un pare-vapeur ou d'un retardateur de vapeur approprié dans les climats froids et tempérés, et avoir la bonne quantité d'isolation pour votre zone climatique. Le revêtement extérieur et les toitures doivent être considérés comme un écran pare-pluie, protégeant simplement les couches de contrôle du mur – vos barrières thermiques, à l'air et à la vapeur – des précipitations.

L'air chaud monte, il y a donc toujours plus de pression d'air aux points les plus élevés d'une maison ou d'un bâtiment, comme au plafond du dernier étage. Et l'air trouvera n'importe quelle ouverture, aussi petite soit-elle. La pression du vent ainsi que la ventilation mécanique intérieure affectent également la pression de l'air dans une maison et forceront l'air à sortir par toute brèche dans votre pare-air.

Pourquoi et comment bien ventiler une toiture
Pourquoi les toits doivent être ventilés et comment bien les ventiler

Pourquoi les évents de toiture sont-ils nécessaires ?

En hiver, l'air chaud et humide s'échappant par les perforations du pare-air du plafond (ce qui inclut les luminaires encastrés mal installés) se condensera en migrant à travers l'assemblage du mur et en rencontrant une surface froide ; cela provoque la formation de givre et de glace. Au printemps, lorsque cette glace fond, on aura l'impression d'avoir une fuite de toit alors qu'il n'y en a pas (alerte divulgâcheur : si votre « fuite » de toit se produit par une journée ensoleillée, ce n'est pas une « fuite »). Tous ces effets expliquent pourquoi les pare-air dans les maisons sont si importants pour la durabilité et l'efficacité énergétique.

Ceci dit, il convient de souligner avant d'aller plus loin qu'il existe également des conceptions de « toits non ventilés » ; nous y reviendrons plus bas. Un toit non ventilé est moins courant dans la construction conventionnelle et se voit plus souvent avec des plafonds voûtés ou cathédrales. Pour l'instant, il s'agit de la conception de toit typique que la plupart des gens sont habitués à voir – un comble non isolé à l'extérieur de l'enveloppe thermique d'une maison.

Les toits peuvent-ils avoir trop de ventilation ?

Non, en règle générale, vous ne pouvez pas avoir trop de ventilation dans les combles, mais elle doit être équilibrée. Il ne peut jamais y avoir trop d'entrées d'air par les soffites, mais une trop grande évacuation sans un apport d'air suffisant peut être un problème, car cela peut dépressuriser le comble. Dans ce cas, l'air devra venir de quelque part, et cela signifiera soit que d'autres évents de faîtage agiront comme une entrée plutôt qu'une sortie, soit que l'air pourra même être aspiré de l'intérieur de votre maison à travers les défauts de votre pare-air.

Si vos évents de faîtage aspirent de l'air au lieu de l'évacuer, non seulement le système ne fournira pas une ventilation adéquate, mais il pourra aussi aspirer des précipitations.

Comment l'humidité pénètre-t-elle dans un toit ?

Même les meilleurs produits pare-air ne valent que par les connaissances et la diligence des installateurs. Peu importe le soin apporté pendant la construction, il y aura inévitablement au moins quelques perforations et ouvertures autour des luminaires, des conduits de ventilation, des trappes d'accès, ainsi que des pénétrations de plomberie et de câblage électrique. Il existe d'innombrables endroits où quelque chose peut mal tourner, même légèrement, et immanquablement, la pression de l'air trouvera vos erreurs.

La meilleure conception et exécution de maison se produit lorsque vous visez la perfection mais supposez une défaillance future. On peut dire ça de beaucoup de choses, j'imagine, mais c'est certainement vrai pour la conception de maisons résilientes. Construisez toujours pour rendre une maison aussi étanche à l'air que possible, mais supposez quand même qu'elle fuira ; et assurez-vous d'avoir une ventilation suffisante.

Comment bien ventiler une toiture
Comment bien ventiler une toiture

Faut-il ventiler un toit dans les climats chauds ?

En plus de prévenir l'accumulation de givre dans un climat froid, la ventilation du toit empêche également les toits de surchauffer en été, ce qui prévient le vieillissement prématuré. Les combles non ventilés ou insuffisamment ventilés dans les climats chauds (et ceux des climats plus froids pendant les mois d'été) peuvent permettre aux températures de monter à un point tel que vous pouvez littéralement cuire votre matériau de couverture de l'intérieur. C'est moins un problème avec les toits en métal et autres matériaux de couverture durables, mais un gros problème avec les bardeaux d'asphalte, ce qui peut considérablement raccourcir la durée de vie des revêtements de toit. Plus d'informations sur la durée de vie des toitures métalliques par rapport aux bardeaux d'asphalte et nos conseils pour prolonger la durée de vie des bardeaux d'asphalte.

Un toit plus frais aidera également à maintenir les températures intérieures plus fraîches, réduisant ainsi le besoin de climatisation, c'est pourquoi choisir une couleur de toit plus claire dans un climat chaud est le meilleur plan.

Qu'est-ce qui est mieux - un toit ventilé ou un toit non ventilé ?

C'est le moment idéal pour vous dire où nous nous situons : nous préférons de loin les toits ventilés aux toits non ventilés pour la durabilité et la résilience.

Un toit non ventilé doit être réalisé soit avec des panneaux d'isolant rigide en mousse parfaitement scellés, soit avec de la mousse pulvérisée. Choisissez-en un et tenez-vous-y ; il est préférable de ne pas mélanger les types d'isolants. Si vous aviez une couche supérieure d'isolant en mousse mais quelque chose de fibreux en dessous - que ce soit de l'isolant en cellulose, en fibre de verre, en laine minérale, etc. - cet isolant fibreux ajouté au bas de l'assemblage maintiendra la couche supérieure de mousse beaucoup plus froide, et introduira donc le risque de formation de condensation si de l'air chaud s'y infiltre. Une note rapide sur la mousse pulvérisée ; certains fabricants sont passés à des agents gonflants beaucoup plus sûrs, voyez ici pour choisir la meilleure mousse pulvérisée avec des agents gonflants HFO.

L'ingénieur d'Ecohome, Denis Boyer, a réalisé des modèles de simulation d'humidité avec des toits non ventilés, et il a confirmé que le risque de condensation interstitielle (l'humidité de l'air formant des gouttelettes d'eau au contact d'une surface dure et froide) pourrait être un problème. Selon Denis, « Lorsque la température extérieure descend à environ -25 degrés Celsius, ce qui est assez courant au Canada et dans certains États du nord des États-Unis, même avec une isolation rigide R21 sur l'isolant fibreux, cette couche peut encore atteindre le point de congélation. Le mouvement de la vapeur d'eau par perméance ne semble pas être une menace significative, mais le mouvement de l'air garantit pratiquement que de la condensation se formera dans la cellulose et sur la charpente en bois ».

Ce serait le cas à moins de réduire considérablement l'épaisseur de la cellulose et d'augmenter la quantité d'isolant rigide. Donc, encore une fois, c'est pourquoi nous utiliserions soit un seul type d'isolant dans un toit non ventilé, soit, mieux encore, nous en tenir aux toits ventilés.

La ventilation naturelle du toit est-elle suffisante ?

La ventilation naturelle du toit est généralement suffisante pour éliminer l'humidité des combles dans les climats plus froids. L'air circule naturellement en raison des différences de température dans le toit, il n'y a donc généralement pas besoin de ventilation mécanique ou assistée électriquement. Cela n'est vrai, bien sûr, que s'il y a des évents appropriés, dimensionnés et situés correctement, et qu'ils sont dégagés de toute obstruction, ce qui peut inclure des années de toiles d'araignées et de poussière - un nettoyage occasionnel des évents de toit est donc quelque chose que nous recommandons.

Dois-je installer des ventilateurs de toit ou des ventilateurs de comble ?

Les ventilateurs de comble peuvent être utilisés comme remède pour les toits à problèmes si la ventilation naturelle ne suffit pas. Nous suggérerions ces modèles à énergie solaire (disponibles en ligne) comme un compromis décent entre le coût, la fiabilité et l'efficacité. Peut-être avez-vous beaucoup d'arbres autour de la maison qui perturbent le flux d'air naturel, le ventilateur peut donc être utile pour éliminer l'air chaud et humide du comble en laissant tranquille l'espace sous l'isolant du comble. Ces ventilateurs forcent manuellement la circulation de l'air dans le comble, aspirant l'air frais des évents (comme ceux dans le soffite) et poussant l'air chaud ou humide à l'extérieur.

Les ventilateurs de comble peuvent remplir une fonction toute l'année. En été, vous pouvez réduire considérablement la température dans le comble, contribuant à prolonger la durée de vie des bardeaux de toiture et du revêtement, ainsi que de la peinture sur les soffites et les fascias.

Pendant les mois plus froids, les ventilateurs de comble peuvent également vous aider à éviter les dommages causés par les barrages de glace. Les ventilateurs refroidissent le comble, égalisant la température entre le comble et l'extérieur de la maison. Cela empêche la neige de fondre sur votre toit et de geler à nouveau lorsqu'elle atteint la gouttière froide, causant ces stalactites qui peuvent empaler le chien ou les jeunes enfants.

Lors de l'installation d'un ventilateur de comble, il est également important de considérer à quel point votre comble est scellé du reste de la maison. Si votre porte ou trappe de comble est particulièrement mal scellée et laisse passer les courants d'air, ou si des luminaires encastrés ont été installés sans être correctement scellés à la membrane pare-air, la mise en marche du ventilateur aspirera l'air climatisé ou chauffé à travers les interstices.

Comment savoir si vous avez une mauvaise ventilation du comble

De nombreux signes indiqueront si la ventilation de votre comble est inadéquate, voici quelques points à vérifier -
En hiver, voyez-vous une accumulation de glace sur les avant-toits ou vos gouttières ?
Au printemps, des gouttelettes d'eau apparaissent-elles sur les murs ? 
Lorsque la neige fond au printemps, remarquez-vous des traces d'humidité sur vos plafonds ? 
Y a-t-il du givre ou des taches sur l'isolant ou les montants en bois de votre comble ?
Si vous avez répondu oui à l'une de ces questions, vous pourriez avoir un flux d'air insuffisant dans votre comble pour éliminer l'humidité. Lisez plus ici sur ce qu'il faut faire lorsque vous avez du givre dans votre comble.

Peut-on utiliser différents types d'évents de toit sur un même toit ?

Il est préférable de ne pas avoir une variété d'évents de toit tels que des évents de faîtage et des évents de pignon, car ils peuvent en effet se neutraliser mutuellement. Il convient de noter ici que souvent, lorsque de nouveaux évents sont ajoutés à un toit, les anciens évents sont laissés en service comme si « plus c'est mieux », alors qu'en fait, cela peut être pire. Lors de l'installation d'un nouvel évent de faîtage sur une maison ancienne, il est préférable d'installer la bonne quantité et de bloquer tous les autres qui ne sont plus nécessaires, en particulier les évents de pignon.

L'air suit le chemin de moindre résistance, donc si vous laissez un itinéraire facile, l'air le prendra. Par conséquent, laisser un évent de pignon en place signifie que l'air en sera aspiré alors que vous venez de dépenser de l'argent pour installer un nouvel évent de faîtage tout neuf. Et les évents sur les pignons sont vraiment parmi les moins performants, car ils peuvent laisser l'humidité s'accumuler au centre du comble, et ils sont souvent installés plus bas que le niveau optimal, laissant beaucoup d'humidité s'accumuler tout en haut.

Comment calculer la ventilation du toit

Les exigences du code américain sont les suivantes (celles du Canada sont ci-dessous)

Selon l'International Building Code 2012 Edition (IBC 2012), les combles fermés et les espaces de chevrons fermés formés lorsque les plafonds sont appliqués directement sous la charpente du toit doivent avoir une ventilation transversale pour chaque espace séparé. La surface de ventilation nette libre (NFVA) ne doit pas être inférieure à 1:150 de la surface de l'espace ventilé.

Les blocages et les déflecteurs de ventilation de toit doivent être installés de manière à ne pas interférer avec la circulation de l'air ; un espace d'air d'au moins 2,5 cm (1 pouce) doit être prévu entre tout isolant ou obstruction et le dessous du revêtement de toit. Les ouvertures de ventilation doivent être protégées pour empêcher l'infiltration de pluie ou de neige dans l'espace du comble.

Une exception aux exigences de ventilation de l'IBC 2012 permet de réduire la NFVA à un minimum de 1:300 tant que 50 à 80 % de la zone de ventilation est fournie à ou près de la partie supérieure de l'espace ventilé ou lorsqu'un retardateur de vapeur est prévu du côté chaud de l'espace de ventilation en hiver.

L'International Residential Code, 2012 Edition (IRC 2012) contient des exigences similaires à l'IBC 2012, sauf que l'IRC 2012 limite la réduction de la ventilation nette libre de 1:150 à 1:300 lorsque 40 à 50 % de la surface de ventilation requise est fournie à ou près de la partie supérieure de l'espace de comble à ventiler.

De plus, et assez spécifiquement pour les bâtiments des zones climatiques 6, 7 et 8, lors de l'installation d'un retardateur de vapeur dans un espace de comble, l'IRC 2012 limite la réduction de la ventilation nette libre de 1:150 à 1:300.

Directives de la NRCA (États-Unis)

Pour la ventilation du comble, la NRCA recommande de fournir au moins 1 pied carré de NFVA pour chaque 150 pieds carrés d'espace de comble (ratio de ventilation de 1:150) mesuré au niveau du plancher ou du plafond du comble. Pour les combles de grand volume où les pentes de toit sont supérieures à 8:12, vous devriez envisager d'augmenter la quantité de ventilation pour tenir compte du volume supplémentaire de l'espace.

De plus, la NRCA recommande également que la quantité de ventilation dans les systèmes de ventilation statique soit équilibrée entre les soffites ou les avant-toits et la partie supérieure de l'espace à ventiler.

Dans une configuration de ventilation équilibrée, l'air extérieur à température ambiante entre dans l'espace du comble par le bas via des évents de soffite ou d'avant-toit, puis cet air traverse l'espace du comble où il déplace l'air chaud et chargé d'humidité qui sort par les évents situés au sommet ou près du sommet de l'espace ventilé. Cette configuration repose sur les courants de convection, un mode de transfert de chaleur qui fait monter l'air chaud et la vapeur d'eau dans une maison et qui peut provoquer un effet de cheminée.

Pour des informations complètes sur la conformité au code américain pour la ventilation des combles, consultez la section sur le contrôle de la condensation et des fuites d'air du NRCA Roofing Manual: Architectural Metal Flashing, Condensation and Air Leakage Control, and Reroofing - 2014.

Le Code national du bâtiment du Canada spécifie dans l'article 9.19.1.1 des ratios selon les pentes de toit :

Pour une pente supérieure à 1:6, la surface libre de tous les trous de ventilation doit respecter un ratio de 1:300 de la surface de plafond couverte d'isolant.

Pour une pente inférieure à 1:6, la surface libre doit respecter un ratio d'au moins 1:150 de la surface de plafond couverte d'isolant.

Il convient de noter à ce stade que le code du bâtiment, à notre avis, est grandement mal compris par la plupart des constructeurs. Souvent, les exigences minimales pour divers composants d'une maison, ou les valeurs de performance de l'isolation par exemple, sont considérées comme « optimales » alors qu'elles ne le sont certainement pas. Ce ne sont que des « minimums », ce qui indiquerait dans de nombreux cas que « plus c'est mieux ».

Donc, dans le cas des ratios minimaux de surface par rapport aux ouvertures de ventilation, nous préconiserions un ratio de 1:150 dans tous les cas. Cela signifie que la surface combinée de tous les trous de ventilation doit être d'au moins 1/150e de la surface du plafond, quelle que soit la pente du toit. En termes simples, cela signifie 1 pied carré de ventilation pour chaque 150 pieds carrés d'espace de plafond isolé.

Approfondissez votre expertise en construction durable

Maîtriser une technique comme le la ventilation des toitures est une étape. L'adapter aux différents climats et normes de construction, que ce soit en Europe ou en Amérique du Nord, en est une autre. Explorez ces guides essentiels pour des projets réussis, peu importe votre région :

Rejoignez la communauté Ecohome pour échanger avec des experts et des propriétaires passionnés de construction écologique.