Qu'est-ce que la charge de neige et pourquoi est-elle importante?
La charge de neige est le poids de la neige accumulée sur un toit, exprimée en kiloPascals (kPa). Elle est l'une des charges structurelles les plus importantes au Canada — dans les régions nordiques, elle peut dépasser le poids propre de la structure du toit. Une sous-estimation de la charge de neige peut mener à une déformation, des fissures dans les murs ou, dans les cas extrêmes, un effondrement partiel.
Le CNBC 2020 exige que tous les bâtiments soient conçus pour résister à la charge de neige spécifique à leur emplacement. Les valeurs sont basées sur des données climatiques historiques et incluent une marge de sécurité — elles représentent les charges dépassées seulement 2% des années (période de retour de 50 ans).
Charge au sol (Ss) vs pluie sur neige (Sr) — les deux valeurs CNBC
Le CNBC 2020 utilise deux valeurs distinctes pour le calcul de la charge de neige:
- Ss (charge de neige au sol)— le poids de neige accumulée sur le sol en kPa. C'est la valeur principale qui varie le plus selon la région.
- Sr (charge de pluie sur neige)— une surcharge additionnelle qui représente la pluie tombant sur une couche de neige existante. Généralement 0,2 à 0,4 kPa selon la ville. Plus importante dans les régions côtières où les pluies d'hiver sont fréquentes.
Les deux valeurs sont additionnées dans la formule finale. La pluie sur neige peut être critique pour les toits plats où l'eau peut s'accumuler si les drains sont obstrués par la neige.
Facteur de forme du toit — toits plats et en pente
La charge de neige sur le toit est toujours inférieure à la charge au sol, parce que la neige glisse ou est emportée par le vent sur les toits en pente. Le facteur de forme Cb tient compte de cela:
- Cb = 0,8 — Toit plat ou pente < 15° (accumulation maximale)
- Cb = 0,4 à 0,8 — Toit en pente de 15° à 60° (réduction progressive)
- Cb = 0,0 — Pente > 70° (la neige ne peut pas s'accumuler)
Des facteurs additionnels (Cw pour les zones venteuses, Cs pour la glissade, Ca pour les accumulations) peuvent modifier la charge calculée dans des configurations spéciales comme les toits en escalier ou les auvents.
La formule CNBC 2020: S = Is × [Ss × (Cb × Cw × Cs × Ca) + Sr]
La charge de neige de conception sur le toit (S) est calculée comme suit:
- Is — Facteur d'importance: 1,0 pour résidentiel, 1,15 pour les bâtiments à haute occupation, 0,8 pour les bâtiments peu importants
- Ss — Charge de neige au sol (kPa), de l'Annexe C du CNBC 2020
- Cb — Facteur de forme du toit (0,8 pour toits plats)
- Cw — Facteur d'exposition au vent: 1,0 (normal), 0,75 (très exposé)
- Cs — Facteur de glissade: 1,0 (surfaces rugueuses), 0,5 à 1,0 (surfaces lisses)
- Ca — Facteur d'accumulation: 1,0 (standard), plus élevé près des murs ou escaliers de toiture
- Sr — Charge de pluie sur neige (kPa)
Pour une maison résidentielle typique avec toit à deux versants de 30° à Montréal (Ss = 2,4 kPa, Sr = 0,4 kPa): S = 1,0 × [2,4 × (0,6 × 1,0 × 1,0 × 1,0) + 0,4] = 1,84 kPa
Charges de neige au sol CNBC 2020 — villes québécoises
| Ville du Québec | Ss (kPa) | Sr (kPa) | Charge sur toit plat (kPa) |
|---|---|---|---|
| Gatineau / Hull | 2,1 | 0,2 | 1,9 |
| Montréal / Laval | 2,4 | 0,4 | 2,3 |
| Sherbrooke | 2,7 | 0,3 | 2,5 |
| Trois-Rivières | 2,5 | 0,3 | 2,3 |
| Québec | 3,6 | 0,3 | 3,2 |
| Rimouski | 3,2 | 0,4 | 3,0 |
| Saguenay (Chicoutimi) | 3,8 | 0,2 | 3,2 |
| Val-d'Or | 3,4 | 0,2 | 2,9 |
| Rouyn-Noranda | 2,8 | 0,2 | 2,4 |
La colonne "toit plat" est calculée avec Cb = 0,8, Cw = Cs = Ca = 1,0, Is = 1,0. Source: Annexe C du CNBC 2020.