Le système de toiture à membrane protégée (toiture inversée) diffère du système multicouche ordinaire du fait que la membrane est appliquée sous l’isolant, soit directement au platelage, soit, dans le cas des platelages en acier, sur une couche de nivellement attachée au platelage. La couche de nivellement la plus courante est faite de placoplâtre, toutefois, ont peut utiliser le contreplaqué, les panneaux de fibragglo-ciment ou tout isolant capable de recouvrir les cannelures.

On pose ensuite la membrane de la même façon que s’il s’agissait d’un système ordinaire. Toutefois, parce que la membrane est en dessous de l’isolant, il n’est pas nécessaire d’installer un pare-vapeur séparé.

Une fois la membrane terminée, il faut la protéger avec une couche d’asphalte suffisamment épaisse, ce qu’on fait au moyen de deux applications d’asphalte au guipon. On applique la deuxième couche au guipon une fois que la première a eu le temps de rafraîchir. Pour empêcher l’isolant de coller sur la membrane, on installe parfois une feuille de séparation, par exemple une feuille de polyéthylène.

Une fois la membrane refroidie, on peut poser l’isolant. On l’étend à sec, avec des joints en contact moyen et les chevauchements d’extrémité étagés.

Dans une couverture à membrane protégée, les granulats minéraux servent de lest et gardent l’isolant en place. On les applique à sec sur la surface de l’isolant, ou par dessus un tissu filtrant qui est installé d’abord par dessus l’isolant. Le tissu filtrant, qu’on appelle souvent Fabrene (md), est un géotextile utilisé surtout dans la conception des toitures à membrane protégée légères. Il sert de diaphragme pour empêcher l’isolant qui n’est pas attaché à la couverture de se déplacer par flottation. Cela permet d’utiliser moins de lest. De plus, il empêche les fines et la poussière de s’infiltrer entre les joints de l’isolant.

La toiture à membranes protégée est beaucoup utilisée dans toutes les régions du Canada. Parce que l’isolant et le ballast sont placés par-dessus la membrane, cette dernière reste à une température relativement constante toute l’année et reste protégée contre l’exposition au mauvais temps, aux rayons du soleil et aux dommages mécaniques.

Comme on l’a décrit ci-dessus, la membrane est installée de la même façon que dans un système ordinaire. Une fois la membrane posée, il faut installer les autres éléments, y compris la couche de finition, la feuille de séparation, l’isolant, le tissu et le lest, ce qui se fait normalement en cinq étapes séparées:

1. Application de deux couches de surface.
   La première étape de la méthode d’application du lest sur une couverture à membrane protégée est l’application de deux couches de surface. La membrane devant recevoir une couverture à membrane protégée doit être recouverte de deux épandages d’asphalte (couches de surface). L’asphalte est épandu avec une cuiller de coulée, une mini-épandeuse ou un guipon.
   1. D’abord appliquer la première couche au taux de 2,2 kg/m2 (45 lb/carré) et laisser refroidir.
   2. Appliquer la seconde couche d’asphalte au taux de 1,2 kg/m2 (25 lb/carré) de façon à obtenir un total combiné de 3,4 kg/m² (70 lb/carré). S’assurer que la couche de surface se prolonge en remontant toutes les bordures et les parapets afin d’assurer une protection continue.
   3. Attendre que les couches de surface soient complètement refroidies avant de poser la feuille de séparation. Dans certains cas (comme pendant les jours de chaleur) il pourrait être nécessaire de laisser les couches de surface refroidir pendant une nuit entière.
2. Application de la feuille de séparation si le devis l’exige.
   La deuxième étape de la méthode d’application du lest dans le cas d’une couverture multicouche inversée est de poser la feuille de séparation si le devis l’indique.
   Le système de couverture à membrane protégée est conçu afin de permettre à l’isolant de pratiquement flotter par dessus la membrane. Dans la plupart des cas, le devis va stipuler qu’il est nécessaire de poser une feuille de séparation pour empêcher l’isolant de coller à la couche de surface. La feuille de séparation est habituellement une seule couche de polyéthylène de 6 mil. Pour poser la feuille de séparation, il faut:
   1. Commencer au point le plus bas de la pente et dérouler les rouleaux de polyéthylène perpendiculairement à la pente à travers la couverture.
   2. Prolonger le polyéthylène par dessus les tasseaux biseautés.
   3. Étendre des couches successives de polyéthylène en chevauchant la couche précédente d’au moins 25 mm (1 po) aux chevauchements latéraux et chevauchements d’extrémité. S’assurer que le polyéthylène est étendu librement, sans aucun pli et bien tiré. Assurez-vous de recouvrir la surface entière de la couverture d’une seule couche.
3. Pose de l’isolant.
   La troisième étape de la méthode d’application du lest sur une couverture à membrane protégée est la pose de l’isolant. L’isolant est posé sans être fixé sur la feuille de séparation ou la membrane. L’isolant adjacent aux parapets, aux murets et aux pénétrations du périmètre du toit doit être coupé en biseau pour s’ajuster au tasseau biseauté. L’isolant doit être coupé pour s’ajuster à 6 mm (1/4 po) près aux tasseaux biseautés, aux bords et à toutes les autres pénétrations.
4. Pose du tissu.
   Dans les systèmes légers exigeant un tissu géotextile, s’assurer que tout l’isolant soit recouvert du tissu, qui sera bien tiré et sans plis. Le géotextile doit dépasser sur tous les côtés d’au moins 300 mm (12 po) et aux extrémités d’au moins 600 mm (24 po). Recouvrez de tissu les tasseaux et tous les rebords d’au moins 100 mm (4 po).
5. Épandage du lest.
   La cinquième et dernière étape de la méthode d’application du lest à une couverture à membrane protégée est l’application du lest lui-même. La couche de lest composée de gravier sert à retenir l’isolant et le tissu pour les empêcher d’être soulevés par le vent ou de flotter sur l’eau.
   Le gravier doit être lavé, asséché et ne pas contenir de particules fines et d’éclats. Les pierres de lest doivent être conformes aux exigences des fabricants de membranes en ce qui concerne la résistance désirée à l’arrachement dû au vent, en ce qui concerne les dimensions et le taux de recouvrement. Il est habituellement nécessaire que le lest en pierres soit conforme aux exigences de la norme ASTM D448, de dimensions 4, 357 ou 3, avec des pierres plus grosses nécessaires pour des taux de recouvrement plus élevés. Il est important d’utiliser uniquement de la pierre dure. Les minéraux mous comme certaines pierres calcaires vont finir par s’effriter par suite du gel et du dégel et réduiront la capacité de la couverture de résister au vent ou risqueront de bloquer les avaloirs.
   Quand on n’utilise pas de tissu filtrant dans un système de toiture à membrane protégée, la quantité de gravier utilisée au pied carré dépendra de l’épaisseur de l’isolant à recouvrir. La quantité et l’épaisseur de la couche de lest doivent être suffisantes pour empêcher le flottement de la mousse dans l’eau.
   La formule servant à déterminer la quantité de gravier nécessaire pour prévenir le flottage est la suivante:
   • 60 kg/m² (12 lb/pi²) pour un isolant atteignant jusqu’à 50 mm (2 po) d’épaisseur, plus un isolant additionnel de 25 kg/m² (5 lb/pi²) pour chaque 25 mm (1 po) additionnel d’épaisseur de l’isolant.

Épandage du lest

1. Répandre le gravier de façon à avoir une épaisseur uniforme sur toute la surface de la couverture. On pourrait avoir besoin de gravier additionnel ou de gravier plus gros aux périmètres et dans les coins du toit pour répondre aux exigences de résistance au soulèvement par le vent.
2. Le gravier est habituellement livré sur la couverture au moyen de matériel mécanisé et placé au moyen d’une combinaison de matériel mécanisé (des grues ayant une portée suffisante, des transporteurs de gravier motorisés ou des épandeurs non motorisés) et répandu uniformément avec des poussoirs ou des râteaux.

Toujours étendre le gravier à mesure qu’il est chargé sur la couverture afin d’éviter de surcharger le platelage.