Grêle

Source: Union intercantonale de réassurance (UIR) / Markus Imhof

Bases

Plus de la moitié des bâtiments en Suisse subiront, au moins une fois en 50 ans, une averse de grêle violente avec des grêlons ≥ 3 cm de diamètre. Des grêlons de cette taille tombent à près de 90 km/h. Au niveau des bâtiments, ils peuvent perforer les matériaux synthétiques et les crépis ou courber les stores ou les tôles fines. Si la façade est endommagée, de l'eau peut s'infiltrer et engendrer des dommages subséquents. Le risque de grêle est particulièrement élevé lors des orages d’été. Une seule averse de grêle peut très rapidement toucher de nombreux bâtiments et causer de gros dégâts.

Objectif de protection recommandé : Toute l'enveloppe du bâtiment devrait résister sans dommage à l’impact de grêlons jusqu’à 3 cm de diamètre. Les matériaux résistants à la grêle (résistance minimale RG 3, voir répertoire grêle) offrent une protection fiable. Il faut être particulièrement prudent avec les produits en matières synthétiques.

Informations générales concernant la survenue de grêle

Formation de grêlons : La grêle s'accompagne forcément d'un orage. Le risque de chute de grêle est le plus élevé dans les régions où des masses d’air froid et sec et des masses d’air chaud et humide se rencontrent, ainsi que le long des Préalpes, où cet effet est accentué par la topographie. La formation de gros grêlons requiert de puissants courants ascendants dans le nuage d’orage.

La forme des grêlons est très variée. Le plus souvent, ils sont en forme de billes. Les grêlons oblongs ou à bords tranchants peuvent exercer une charge ponctuelle élevée lors de l’impact, en raison de leur forme. Ils sont susceptibles de perforer des constructions à enveloppe élastique tendue.

Exemples de formes de grêlons

Termes techniques

La direction d'incidence détermine quelles façades d’un bâtiment sont touchées. L’angle d’incidence détermine l’intensité de l'action. C’est lorsque l’impact est perpendiculaire à la surface que la charge subie par l’élément considéré est la plus grande. La direction et l’angle d’incidence peuvent varier au cours d’une averse de grêle. Dans les cas extrêmes, il est possible que les façades et les toits soient atteints par des grêlons provenant de tous les côtés.

La durée de la chute de grêle influence l’énergie cinétique des grêlons qui tombent et l’épaisseur de grêle accumulée. Lorsqu’elle se prolonge, il est possible que la surface du bâtiment touchée se refroidisse brusquement et le comportement des matériaux peut changer (diminution de la résistance, rupture fragile).

Une colonne de grêle s’étend habituellement sur une longueur de quelques kilomètres. Une cellule orageuse peut produire des chutes de grêle en différents endroits. Il faut tenir compte de l’épaisseur de grêle accumulée. Elle représente une lourde charge notamment sur les toitures à redans.

Détermination de la protection grêle requise

L'intensité des dégâts infligés à un élément de construction dépend de la taille des grêlons :

Tableau : Échelle des dommages occasionnés par la grêle

Il est indispensable de connaître la taille des grêlons et la fréquence de la grêle pour pouvoir déterminer les mesures de protection.

Risque de grêle avec une période de retour de 50 ans (source : AEAI)
Risque de grêle avec une période de retour de 100 ans (source : AEAI)
Risque de grêle avec une période de retour de 300 ans (source : AEAI)

Il faut s’attendre à la chute de grêlons de 30-40 mm au moins une fois sur une période de 100 ans. Il n'y a que dans le Valais et les Grisons que l'on peut attendre des grêlons plus petits, d'un diamètre de 10 à 20 mm seulement.

Tailles minimales des grêlons pour différentes périodes de retour et différentes zones climatiques de Suisse

PR

Jura

Plateau

Alpes

Tessin

VS

GR

[ans]

Ouest

Est

Ouest

Centre

Est

Ouest

Centre

Est

 

 

 

1

10

10

-

10

10

-

10

10

10

-

-

5

10

20

10

20

20

10

20

10

10

-

-

10

20

20

20

20

20

20

20

20

20

-

10

20

20

30

20

30

30

20

20

20

20

10

10

30

20

30

20

30

30

20

30

20

20

10

10

50

20

30

20

30

30

20

30

20

20

10

10

100

30

40

30

40

40

30

40

30

30

20

10

250

40

40

40

40

40

40

40

30

40

20

20

300

40

40

40

40

40

40

40

40

40

20

20

PR : Période de retour, taille des grêlons en cm. Seules des valeurs estimatives sont disponibles pour les cantons du Valais et des Grisons 

Situations de danger

Comme la grêle est le plus souvent accompagnée de vent, la situation de danger suivante est la plus pertinente :

Grêle avec vent
Gefährdungsbild Hagel mit Wind

Types et causes de dommages

Une chute de grêle est susceptible de porter atteinte aux matériaux constituant l’enveloppe du bâtiment en endommageant leur surface, leur forme ou leur structure.

Tableau : Classes de dommages

Dommages à la surface causés par la grêle

Dommages à la surface (arrachement de la peinture) causés par la grêle. (source: AGV)
Dommages à la surface (écaillage) causés au crépi par la grêle. (source: AGV)

Dommages à la forme causés par la grêle

Dommages à la structure (voilement) causés aux stores à lamelles par la grêle. (source: AGV)
Dommages à la forme causés aux volets roulants par la grêle. (source: AGV)
Dommages à la structure (bossellement) causés par la grêle. (source: AGV)

Dommages à la structure causés par la grêle

Dommages à la structure causés à la toiture par la grêle. (source: AGV)
Dommages à la structure causés aux impostes par la grêle. (source: AGV)
Dommages à la structure causés à une imposte par la grêle. (source: AGV)
Dommages à la structure (éclatement) causés aux tuiles par la grêle. (source: AGV)
Strukturschaden (Absplitterung) infolge Hagel an Ziegeln. (Bildquelle: AGV)
Dommages à la structure (perforation) causés à une fenêtre de toit par la grêle. (source: AGV)
Dommages à la structure (rupture interne) causés aux fenêtres de toit par la grêle. (source: AGV)

Mesures de protection

En utilisant des matériaux de construction résistant à la grêle, on peut protéger toute l'enveloppe du bâtiment des impacts de grêle. Une résistance à la grêle RG 3 est recommandée comme valeur de référence minimale (voir répertoire grêle). De plus, les éléments de construction sensibles tels que les stores à lamelles ou les matières synthétiques ne devraient jamais être exposés directement à la grêle (voir « Protection grêle – tout simplement automatique »).

Propositions de concepts et de mesures de protection pour les différentes parties du bâtiment : Protection des bâtiments

Normes et directives

Normes de construction générales et relatives aux structures porteuses

Normes générales

SIA 480 (2016) : Calcul de rentabilité pour les investissements dans le bâtiment. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

 

Normes sur les structures porteuses

SIA 260 (2013) : Bases pour l'élaboration des projets de structures porteuses. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 261 (2014) : Actions sur les structures porteuses. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 261/1 (2003) : Actions sur les structures porteuses – Spécifications complémentaires. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA D 0188 (2006) : Wind – Kommentar zum Kapitel 6 der Normen SIA 261 und 261/1 (2003) Einwirkungen auf Tragwerke. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 269 (2011) : Bases pour la maintenance des structures porteuses. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 269/1 (2011) : Maintenance des structures porteuses - Actions. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich

SIA 465 (1998) : Sécurité des ouvrages et des installations. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 469 (1997) : Conservation des ouvrages. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

ISO 4354 (2009) : Actions du vent sur les structures.

 

Normes des produits de construction avec des exigences concernant la grêle (sélection)

Systèmes de murs extérieurs

ÖNORM B 1300 (2012) : Objektsicherheitsprüfungen für Wohngebäude – Regelmässige Prüfroutinen im Rahmen von Sichtkontrollen und zerstörungsfreien Begutachtungen, Grundlagen und Checklisten.

 

Portes, fenêtres, fermetures extérieures

SIA 329 (2012) : Façades rideaux. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 329.011 (2016) : Façade rideaux - Résistance au choc - Prescriptions de performance (SN EN 14019). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 331 (2012) : Fenêtres et portes-fenêtres. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 331.054 (1980) : Méthodes d'essais des fenêtres - Essais mécaniques (SN EN 107). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 331.181 (2002) :Verre dans la construction - Essai au pendule - Méthode d'essai d'impact et classification du verre plat (SN EN 12600). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 331.308 (2002) : Fenêtres et portes - Durabilité mécanique - Prescriptions et classification (SN EN 12400). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 342 (2009) : Protection des baies contre le soleil et les intempéries. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 342.016 (2015) : Stores extérieurs - Exigences de performance, y compris la sécurité (SN EN 13561). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 342.017 (2015) : Fermetures et stores vénitiens extérieurs - Exigences de performance y compris la sécurité (SN EN 13659). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 343 (2014) : Portes. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 343.061 (1999) :Vantaux de portes - Détermination de la résistance au choc de corps dur (SN EN 950). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

 

Revêtement de toits et de façades

SIA 232/1 (2011) : Toitures inclinées. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 232/2 (2011) : Bardages. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 118/232 (2011) : Conditions générales relatives aux toitures inclinées et aux bardages - Dispositions contractuelles spécifiques aux normes SIA 232/1:2011 et SIA 232/2:2011. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 232.301+A1 (2014) : Plaques d'éclairement profilées, simple paroi, en matière plastique, pour toitures, bardages et plafonds intérieurs et extérieurs - Exigences et méthodes d'essai (SN EN 1013+A1). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 232.601+A1 (2016) : Ardoises en fibres-ciment et leurs accessoires en fibres-ciment - Spécification du produit et méthodes d'essai (SN EN 492+A1). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 232.602+A1 (2015) : Plaques profilées en fibres-ciment et accessoires - Spécifications du produit et méthodes d'essai (SN EN 494+A1). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 232.603+A1 (2016) : Plaques planes en fibres-ciment - Spécifications du produit et méthodes d'essai (SN EN 12467+A1). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 232.105 (2013) : Tuiles et accessoires en terre cuite - Définitions et spécifications des produits (SN EN 1304). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 243 (2008) : Isolations thermiques extérieures crépiesIsolations thermiques extérieures crépies. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 232.353 (2006) : Éléments de couverture - Lanterneaux continus en matière plastique avec et sans costière - Classification, spécifications et méthodes d'essais (SN EN 14963).

SIA 271 (2007) : L'étanchéité des bâtiments. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 270 (2014) : Etanchéité et évacuations des eaux - Bases générales et délimitations. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 281 (2013) : Lés d'étanchéité - Lés d'étanchéité en matière synthétique, bitumineux ou à base d’argile - Essais des produits et des matériaux, désignations de produit. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

 

Feuilles souples d'étanchéité

SIA 289.307 (2012) : Abdichtungsbahnen – Bitumen-, Kunststoff- und Elastomerbahnen für Dachabdichtungen – Bestimmung des Widerstandes gegen Hagelschlag. (SN EN 13583). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 281.001 (2013) : Feuilles souples d'étanchéité - Feuilles bitumineuses armées pour l'étanchéité de toiture - Définitions et caractéristiques (EN 13707). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 280.101 (2012) : Abdichtungsbahnen – Kunststoff- und Elastomerbahnen für Dachabdichtung – Definitionen und Eigenschaften (EN 13956). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

 

Etanchéité des joints

SIA V118/274 (2010) : Conditions générales relatives à l’étanchéité des joints dans la construction - Dispositions contractuelles spécifiques à la norme SIA 274:2010. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 274 (2010) : Etanchéité des joints dans la construction - Conception et exécution. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

 

Capteurs solaires

EN 12975-1+A1 (2011) : Installations solaires thermiques et leurs composants - Capteurs solaires - Partie 1: Exigences générales.

EN 12975-2 (2006) : Installations solaires thermiques et leurs composants - Capteurs solaires - Partie 2: Méthode d'essai.

EN 12976-2 (2017) : Installations solaires thermiques et leurs composants - Installations préfabriquées en usine - Partie 2: Méthodes d'essais.

EN 61215 (2006) : Modules photovoltaïques (PV) pour applications terrestres - Qualification de la conception et homologation (CEI 61215:2005).

EN 62108 (2008) : Modules et ensembles photovoltaïques à concentration - Qualification de la conception et homologation (CEI 62108:2007); Version allemande EN 62108:2008.

 

Serres

SIA 328.001 (2001) : Serres - Calcul et construction - Partie 1: Serres de production (SN EN 13031-1). Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

 

Technologie des eaux résiduelles

VSS-102 (2002) : Caniveaux hydrauliques pour les zones de circulation utilisés par les piétons et les vehicules - Classification, prescriptions, principes de construction et d'essais, marquages et évaluation de la conformité (SN EN 1433).

SN 592 000 (2012) : Installations pour évacuation des eaux des biens-fonds – Conception et exécution.

SN 640 350 (2001) : Evacuation des eaux de chaussées; intensité des pluies. Association suisse des professionnels de la route et des transports VSS.

SIA 318 (2009) : Aménagements extérieurs. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

SIA 118/318 (2009) : Conditions générales relatives aux aménagements extérieurs - Dispositions contractuelles spécifiques à la norme SIA 318:2009. Société suisse des ingénieurs et des architectes, Zürich.

EN 752 (2008): Réseaux d'évacuation et d'assainissement à l'extérieur des bâtiments.

Directives techniques (sélection)

Directives générales

HEV (2016) : Paritätische Lebensdauertabelle. Hauseigentümerverband Schweiz / Schweizerischer Mieterinnen und Mieterverband. (Online-Tool)

 

Toiture

Fibrecem (2000) : Richtlinien zur Planung und Ausführung von geneigten Dächern mit Faserzementprodukten. Schweizerischer Faserzement-Verband, Niederurnen.

Suissetec (2003) : Wegleitung für die Bemessung der Befestigung von Bekleidungen und Deckungen aus Dünnblech. Schweizerisches Spenglereigewerbe, Suissetec.

VSZ (2002, 2. Auflage) : Das Tonziegeldach. Verband Schweizerische Ziegelindustrie, Zürich (www.swissbrick.ch).

 

Évacuation des eaux

Suissetec (2016) : Directive „Evacuation des eaux de toiture“. Association suisse et liechtensteinoise de la technique du bâtiment, Suissetec. (aussi disponible comme Application Web)

Suissetec/VSA (2012) : SN 592000:2012: Installations pour évacuation des eaux des biens-fonds – Conception et exécution.

VSA (1996) : Planung der Liegenschaftsentwässerung. Informationsforum der VSA Fachgruppe „Liegenschaftsentwässerung“, Olten.

VSA (2002) : Evacuation des eaux pluviales : Directive sur l'infiltration, la rétention et l'évacuation des eaux pluviales dans les agglomérations. Association suisse des professionnels de la protection des eaux, Zürich. (Update 2008)

 

Verre

SIGaB (2007): Le verre et la sécurité. Documentation, Institut Suisse du verre dans le bâtiment, Schlieren.

 

Protection contre le soleil et les intempéries

VSR (2010): VSR Merkblatt über den Einfluss der Windgeschwindigkeiten auf Sonnen- und Wetterschutz-Systeme. Verband Schweiz. Anbieter von Sonnen- und Wetterschutz-Systemen, Zürich. (www.storen-vsr.ch)

 

Serres

Deutsche Hagel (1984): Schadenerfahrungen mit Eindeckungsmaterialien von Gewächshäusern. Deutsche Hagel-Versicherungs-Gesellschaft, Nr. 12, Wiesbaden

 

Bois

EMPA (2009): Hagelwiderstand von Holzfassaden. Abschlussbericht Fonds zur Förderung der Wald- und Holzforschung, Projekt 2008.04. Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt, Dübendorf.

Lignum (2012): Holzbautabellen – Handbuch für die Bemessung. Lignum, Zürich. (TCB2 en ligne - Produits destinés aux structures bois)

Lignum (1999): Revêtements de façade en bois non traité. Lignatec Nr. 8, ISSN 1421-0320, Zürich.

 

Tôles

Suissetec / VKF / SPF (2015): Notice technique - Travaux de ferblanterie et couvertures métalliques résistants à la grêle.

 

Littérature

Littérature générale

Egli, Th. (2005): Recommandations - Protection des objets contre les dangers naturels gravitationnels. Association des établissements cantonaux d'assurance incendie, Berne.

Fondation de prévention des établissements cantonaux d'assurance (2014): Prevent-Building – une méthode et un outil d’évaluation de l’efficacité, de la rentabilité et de l’acceptabilité des mesures de protection des bâtiments, destinés à parer aux risques naturels gravitationnels et météorologiques. Rapport concernant la phase 1 incluant les adaptations de la phase 2. Groupe de travail Prevent-Building: WSL-Institut pour l'étude de la neige et des avalanches SLF, Egli Engineering AG, Geotest SA, B,S,S. Volkswirtschaftliche Beratung, Version 12.05.2014. (Download)

Suda J. und Rudolf-Miklau F. (Hrsg.) (2012): Bauen und Naturgefahren, Handbuch für konstruktiven Gebäudeschutz. Springer, Wien.

Grêle

Andrews, K.E., Blong, R.J. (1997): March 1990 Hailstorm Damage in Sydney, Australia. Natural Hazards, 16: 113 – 125, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht. DOI:10.1023/A:1007913508192.

APSFV/SFHF (2017): Hagelwiderstand von Bekleidungsmaterialien für die vorgehängte, hinterlüftete Fassade. Ventilator 6, Commission technique de l'Association professionelle suisse pour des façades ventilées APSFV/SFHF, Januar 2017.

Changnon, S.A (1977): The Scales of Hail. Journal of Applied Meteorology, Vol. 16, 626 – 648. DOI:10.1175/1520-0450(1977)016<0626:TSOH>2.0.CO;2.

Charlton, R.B., Kachman, B.M., Wojtiw, L. (1995): Urban Hailstorms: a View from Alberta. Natural Hazards, 12: 29 – 75, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht. DOI:10.1007/BF00605280.

Eckhardt, A., Wörndle, P., Leonarz, M., Lattmann, P. (2007): Schadenpotenziale, Studie erstellt im Auftrag der Präventionsstiftung der kantonalen Gebäudeversicherungen, Bern.

Flüeler, P., Staudenmaier, A. (2005): Hagelwiderstand der Gebäudehülle – Archivdaten. Studie erstellt im Auftrag der Präventionsstiftung der kantonalen Gebäudeversicherungen, Bern.

Flüeler, P., Stucki, M. (2007): Hagelwiderstand der Gebäudehülle – experimentelle Ermittlung des Hagelwiderstandes, Studie erstellt im Auftrag der Präventionsstiftung der kantonalen Gebäudeversicherungen, Bern.

Haag E. (1997): Hail-Fall, Roofing and Impact Testing. Haag Engineering Co., Document No. 972-247-6444, Carrollton, Texas.

Kim, H., Keith T.K. (2000): Modeling Hail Ice Impact and Predicting Impact Damage Initiation in Composite Structures. American Institute of Aeronautics and Astronautics Journal, Vol. 38, No. 7. DOI:10.2514/2.1099.

Hohl, R.; Schiesser, H.H., Aller, D. (2002): Hailfall: the relationship between radar-derived hail kinetic energy and hail damage to buildings. Atmospheric Research, Vol. 63, P. 177 – 207, Elsevier. DOI:10.1016/S0169-8095(02)00059-5.

IBHS (2002): Is Your Home Protected From Hail Damage? A Homeowners Guide to Hail Retrofit. Institute for Business & Home Safety, Tampa.

Leigh, R., Kuhnel, I. (2001): Hailstorm Loss Modelling and Risk Assessment in the Sydney Region. Natural Hazards, Vol. 24, Issue 2, P. 171 – 185, Dortrecht. DOI:10.1023/A:1011855801345.

Löwe, C. (1998): Freibewitterung von Lichtplatten aus Kunststoffen. Eine Langzeitstudie während elf Jahren. Chimia 52, Neue Schweizerische Chemische Gesellschaft, S. 182 - 192.

McMaster, H. (2001): Hailstorm Risk Assessment in Rural New South Wales. Natural Hazards, Vol. 24 Issue 2, P. 187 – 196, Dortrecht. DOI:10.1023/A:1011820206279.

Münchener Rück (1984): Hagel. Münchener Rückversicherungs-Gesellschaft, München.

Paterson D.A., Sankaran, R. (1994): Hail impact on building envelopes. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, No. 53, S. 229 – 246.

Risk Frontiers Australia: http://www.es.mq.edu.au/NHRC/web/scales/scalespage12.htm, Datum: 02.12.2002.

SIGaB (2007): Le verre et la sécurité. Documentation, Institut Suisse du verre dans le bâtiment, Schlieren.

Schiesser, H.H. (1988): Fernerkundung von Hagelschäden mittels Wetterradar. Remote Sensing Series, Geographisches Institut, Universität, Zürich.

Schiesser, H.H. (2006): Hagelstürme in der Schweiz: Wiederkehrperioden von schadenbringenden Hagelkorngrössen – eine Abschätzung. Studie erstellt im Auftrag der Präventionsstiftung der kantonalen Gebäudeversicherungen, Bern.

Stucki, M., Egli, Th. (2007): Elementarschutzregister Hagel – Synthesebericht. Bericht erstellt im Auftrag der Präventionsstiftung der kantonalen Gebäudeversicherungen, Bern. (Elementarschutzregister Hagel)

Summers, P.W., Wojtiw, L. (1971): The economic impact of hail damage in Alberta, Canada and its dependence on various hailfall parameters. 7th Conf. Severe Local Storms, 158 – 163, Kansas City.

Vanomsen, P., Egli, Th. (2007): Elementarschutzregister. Schlussbericht zum Teilprojekt. Studie erstellt im Auftrag der Präventionsstiftung des kantonalen Gebäudeversicherungen, Bern.

Yeo, S., Leigh, R., Kuhne, I. (1999): The April 1999 Sydney hailstorm. Natural Hazards Quarterly, Vol. 5 issue 2, Natural Hazards Research Centre, Macquarie University, Sydney.