Impact of air intrusion on the wind uplift performance of fully bonded roofing assemblies

Wind performance investigation is critical in the design of durable roofing assemblies. In North America, mainly two types of low slope roofs, conventional and inverted, are in practice depending on the placement of the membrane in the assembly. As part of the conventional low-sloped roofs, in a Fully Bonded Assembly (FBA) the insulation is mechanically attached and waterproof membrane is bonded to the insulation using adhesives. Recent field investigations of roof failures after major hurricanes indicated that FBA are susceptible to high wind events. To understand the response of the FBA under dynamic environment, an extensive experimental study has been carried out by the SIGDERS ? Special Interest Group for Dynamic Evaluation of Roofing Systems, at the National Research Council. The present study focuses on the impact of air intrusion on wind uplift performance of these assemblies. Airflow control is usually achieved by including a barrier/retarder in the roofing assembly. Assembly with barrier improved the wind uplift rating by two fold when compared to an assembly without barrier. Use of staggered insulation arrangement can provide similar air retarding effect as a barrier and can therefore sustain similar wind uplift pressures compared to an assembly with barrier.L?\ue9tude de la r\ue9sistance \ue0 l?arrachement par le vent est critique pour la conception de toitures durables. En Am\ue9rique du Nord, on utilise principalement deux (2) types de toits \ue0 faible pente, soit le type classique et le type \ue0 isolant sur \ue9tanch\ue9it\ue9 ou toiture invers\ue9e, selon la disposition de la membrane dans le syst\ue8me. Dans une toiture \ue0 faible pente du type classique, dans un syst\ue8me \ue0 pose en adh\ue9rence totale (PAT), l?isolant est fix\ue9 m\ue9caniquement et la membrane d?\ue9tanch\ue9it\ue9 est adh\ue9r\ue9e \ue0 l?isolant au moyen d?adh\ue9sifs. De r\ue9centes enqu\ueates in situ men\ue9es sur des d\ue9faillances de toitures caus\ue9es par des ouragans importants ont r\ue9v\ue9l\ue9 que les syst\ue8mes \ue0 PAT sont sensibles aux vents violents. Le SIGDERS (Groupe d?int\ue9r\ueat sp\ue9cial pour l?\ue9valuation dynamique des syst\ue8mes de couverture) du Conseil national de recherches a men\ue9 une \ue9tude exp\ue9rimentale approfondie dans le but de mieux comprendre la r\ue9ponse de ce type de syst\ue8me (PAT) \ue0 l?environnement dynamique. La pr\ue9sente \ue9tude s?int\ue9resse \ue0 l?incidence de la p\ue9n\ue9tration d?air sur la r\ue9sistance \ue0 l?arrachement par le vent de ces syst\ue8mes. On parvient habituellement \ue0 contr\uf4ler l?\ue9coulement de l?air en incluant dans les syst\ue8mes de toiture un pare-air/retardateur d?air. Le syst\ue8me avec pare-air a doubl\ue9 la cote de r\ue9sistance \ue0 l?arrachement par le vent par rapport au syst\ue8me sans pare-air. La disposition de l?isolant en quinconce peut \ue9galement procurer un effet retardateur d?air semblable et, par cons\ue9quent, une tenue aux pressions de soul\ue8vement \ue9oliennes similaires \ue0 celle offerte par les toitures avec pare-air.Peer reviewed: YesNRC publication: Ye