Couverture

Règles et techniques de mise en œuvre
La conception et la réalisation des couvertures sont soumises aux règles de l’art, aux normes et avis techniques des organismes officiels ainsi qu’aux conseils de mise en œuvre des fabricants. Deux lignes de constructions sont cependant communes à toutes les techniques de poses :

• La ligne de niveau
• La ligne de plus grande pente. (chemin que suit l’eau par gravité sur un versant)

_ Elles sont perpendiculaires. Les éléments d’une couverture seront toujours disposés selon ces lignes qui serviront aussi de base à tous les tracés de mise en œuvre.
Les rives
Les rives sont les lignes qui déterminent les limites géométriques d’un versant. Elles peuvent être intégrées au versant (passage de cheminée, fenêtre de toit, ventilation), à la jonction de deux versants ou à la limite d’une construction. On les classe et on les traite de différentes façons selon leur orientation par rapport à la ligne de plus grande pente.

• Les rives que l’eau suit ou rives droites parallèles à la ligne de plus grande pente
• Les rives que l’eau fuit (faîtages, arêtiers)formant un angle aigu avec la ligne de niveau.
• Les rives qui reçoivent l’eau (égouts, noues, rives biaises) formant un angle obtus avec la ligne de niveau.

_ Une des grandes difficultés du métier de couvreur réside dans la façon de réaliser ces ouvrages selon qu’ils se trouvent à la jonction de versants ou pas.
Le travail du couvreur consiste donc

• À choisir un matériau
• À choisir un technique de pose
• Tracer l’emplacement de chaque éléments
• Façonner les matériaux
• Les mettre en place en respectant les règles d’étanchéité, de fixation et éventuellement de dilatation.

Problèmes inhérents à l’étanchéité, à la durabilité et à la résistance des couvertures
L’un des problèmes majeur à résoudre dans l’établissement des règles de mise en œuvre est la capillarité(remonté d’eau) entre les éléments. Il est déterminant dans le choix d’un type de jonction ou de la valeur du recouvrement. Les phénomènes dus à l’action du vent, surpression et dépression, les surcharges statiques (neige, glace) influent les supports et fixations. La condensation, l’incompatibilité électrochimique entre métaux ou entre métaux et matériaux (essences spécifiques de bois ou béton) compromettent la durabilité des ouvrages.
En France
La conception et la réalisation des couvertures sont soumises aux règles des DTU (documents techniques unifiés). Dans le cas d’absence de normes officielles, les avis techniques (AT) émis par les fabricants des produits ou le CSTB sont pris en compte.

• DTU 40.11 Couverture en ardoise
• DTU 40.13 Couverture en ardoises en fibres-ciment
• DTU 40.21 Couvertures en tuiles de terre cuite à emboîtement ou à glissement à relief
• DTU 40.211 Couvertures en tuiles de terre cuite à emboîtement à pureau plat
• DTU 40.22 Couverture en tuiles canal de terre cuite
• DTU 40.23 Couvertures en tuiles plates de terre cuite
• DTU 40.24 Couverture en tuiles en béton à glissement et à emboîtement longitudinal
• DTU 40.241 Couvertures en tuiles planes en béton à glissement et à emboîtement longitudinal
• DTU 40.25 Couverture en tuiles plates en béton
• DTU 40.35 Couverture en plaques nervurées issues de tôles d’acier revêtues
• DTU 40.36 Couverture en plaques en aluminium pré-laqué ou non
• DTU 40.41 Couvertures par éléments métalliques en feuilles et longues feuilles en zinc.
• DTU 40.44 Couvertures par éléments métalliques en feuilles et longues feuilles en acier inoxydable
• DTU 40.45 Couvertures par éléments métalliques en feuilles et longues feuilles de cuivre
• DTU 40.46 Travaux de couverture en plomb sur support continu
• DTU 40.5 Travaux d’évacuation des eaux pluviales

Liste non exhaustive.
Domaine d’application
Du faîtage au réseau d’assainissement, la couverture achemine les eaux de pluies par gravité. Les pentes applicables sont comprises entre 5 % et 89°. En dessous de 5 % on met en œuvre des toitures terrasse qui ne sont pas du domaine de la couverture, et un bardage ou peau, recouvre les parois verticales. À noter que les techniques de réalisations des bardages sont similaires à la couverture avec en plus, souvent,l’interposition d’isolant thermiques.
Les différents systèmes
À chaque matériau, correspond un système de pose. Le choix d’un matériau se fait en fonction de multiples critères. Dans la majorité des cas, les collectivités territoriales imposent des types de toitures, en fonction des contraintes architecturales ou environnementales. Mais technologiquement, deux types de poses se distinguent :
Les couvertures en petits éléments (ardoises, tuiles, bardeaux…). Le principe d’étanchéité qui guide leurs mise en œuvre est le recouvrement.
Les couvertures en grands éléments. Autoportant ou non ce sont les métaux en feuilles, les bacs métalliques ou plastiques profilés, les plaques fibre-ciment ondulés… Leurs principes d’étanchéité peut être le recouvrement mais aussi l’agrafage, l’apport de joint élastomère, etc.
Critères de choix
Le choix d’un matériau et/ou la réalisation d’une technique de pose se fera en fonction :

• De la pente du versant en % ou m/m
• De la projection au sol du versant considéré en m
• De sa situation géographique (zone climatique définie par les cartes prenant en compte la concomitance pluie/vent ou zone montagneuse etc.)
• De sa situation géographique locale (site climatique)
• Des contraintes mécaniques neige et vent (règles et carte NV 65)
• Des contraintes environnementales locales (esthétiques, architecturales…)

Trois zones climatiques

• li>li>La zone I, est constituée par tout l’intérieur du pays, par la côte méditerranéenne, et pour les altitudes inférieures à 200 m*
• La zone II, réunit la côte atlantique sur 20 km de profondeur et les altitudes comprises entre 200 et 500
• La zone III, inclut la côte atlantique, de la Manche et de la Mer du Nord sur une profondeur de 20 km et les altitudes supérieures à 500 m.

Trois situations
_ L’emplacement du bâtiment par rapport à l’environnement se superpose à la zone climatique.

• Un site protégé correspond à une construction dans le creux d’une cuvette entourée de collines sur tout le pourtour et ainsi protégée du vent.
• Un site normal, c’est une plaine ou un plateau présentant des dénivellations peu importantes.
• Un site est dit exposé lorsque les habitations sont sur le littoral jusqu’à une profondeur d’environ 5 km, sur le sommet des falaises, dans les estuaires ou baies encaissées et, à l’intérieur du pays, dans les vallées étroites et ventées, sur les montagnes isolées ou élevées.

Étanchéité au vent, sous toiture
De plus en plus souvent, les contraintes d’isolation thermique imposent des supports continus ou la mise en œuvre de film de sous-toiture pour éviter les échanges convectifs entre l’isolant et les circulations d’air en sous toiture. Ce sont des films armés ou non tissés, micro-poreux laissant passer la vapeur tout en étant étanche à l’eau. Ils permettent ainsi l’évacuation de l’humidité intérieure et empêchent celle-ci de se condenser dans l’isolant. Leur pose est soumise aux avis techniques des fabricants. La présence de films de sous toiture impose une ventilation soignée des couvertures. On préférera un principe de ventilation linéaire au système à chatières.
Pose traditionnelle
L’écran rigide est constitué par des panneaux de particules ou de contreplaqué. Dans certains cas spécifiques et régionaux, notamment pour la pose des tuiles canal, il est parfois réalisé en maçonnerie. Outre la protection contre les pénétrations (air, poussières, neige poudreuse), Il amortit les à-coups du vent et limite le soulèvement et déplacement des tuiles. Plus ou moins perméable à la vapeur d’eau.
Les feutres bitumés
Constitués d’une armature en non-tissé et de fibres synthétiques enduites de bitume, sont les plus utilisés car les plus anciens et aussi les moins chers. D’une étanchéité exceptionnelle, mais d’une microporosité relativement faible, Ils sont assez lourds et moins souples que les autres écrans.
Les films plastiques armé
Peu onéreux ils ont l’avantage d’être micro-poreux (laissant passer la vapeur), étanches à l’eau et au vent.
Disposition
Les films de sous toiture ou feutres bitumés doivent être interposés entre la charpente et le support de la couverture. Ils doivent s’arrêter à environ 1 m du faitage afin de laisser l’air circuler.
Les récepteurs d’eaux pluviales
Les récepteurs d’eaux pluviales 1 sont de 2 types. Les gouttières (profilés commerciaux) et les chéneaux fabriqués à la demande en fonction d’un support préexistant.
Ils sont caractérisés par leur potentiel d’évacuation (débit en l/s) qui sera fonction de :

• leur pente, (minimum 0,005 m/m)
• de leur forme
• de leur section en cm² (en basse pente pour les chéneaux à développement variable)
• de la surface projetée des versants qu’ils desservent

Le débit maximum admis étant de 3 l/min/m² (surface projetée). Leur raccord au réseau d’assainissement se fait par des tuyaux de descentes E.P. (eaux pluviales) cylindriques de différents diamètre ou carrés/rectangulaires de différentes section (cm²). On considère que 1 cm² de section évacue 1 m² de surface au sol dans le cas d’un raccord cylindrique au récepteur. Dans le cas d’un raccord tronconique (entonnoir) cette valeur est ramenée à 0,7 cm²/m². La capacité des ouvrages recueillant les eaux pluviales sera calculé en fonction de la projection au sol en m² des versants considérés.
Ces ouvrages sont couramment appelés zingage ou zinguerie et sont du ressort du couvreur, du plombier ou du pombier-zingueur.
Ventilation des sous-toitures
La ventilation des sous-toitures assure une bonne conservation des bois constituant les combles, régule le taux d’hygrométrie évitant la formation de condensation.
On distingue deux systèmes de ventilation :

• le système à chatière,
• le système linéaire.

Le système à chatière est composé d’ouvertures ponctuelles (en général d’un passage de 1 dm2) disposées de façon à forcer la circulation d’air. À cet effet on les dispose en bas des versants au vent dominant (en surpression) et en haut des versants sous le vent (partie en dépression). Le système linéaire pratiqué laisse passer l’air en bas (à l’égout), le long des versants, et au faîtage. Il est obligatoire en zone montagneuse (D.T.U. 40.41) et a l’avantage, en cas de sous-toiture, d’homogénéiser la ventilation. On considère qu’en comble perdu la section des ventilations doit être égale à 1/5000 de la surface projetée et 1/3000 en comble habité (isolant en sous-toiture).
Les tuiles en terre cuite
Les premières tuiles sont apparues deux mille ans avant J.C. C’est dire que la technique, les formes et les couleurs ont, depuis, évolué dans toutes les directions. Les fabrications sont maintenant, quasiment toutes industrielles, d’une qualité testée et surveillée, contrôlée et garantie. Le choix se fait en fonction du style régional et de critères techniques tels que pente et résistance.
Les tuiles en terre cuite représentent en France comme dans de nombreux pays, le premier matériau de couverture dans l’habitat. Les éléments sont constitués d’argile cuite à haute température, à plus de 1 000° C. Les teintes obtenues dépendent de l’argile utilisée et du traitement de surface qui peut être appliqué au niveau de la finition.
Les tuiles canal D.T.U.40.22
Également dénommée «tiges de botte», elles sont héritières de l’imbrex romaine. Ces tuiles s’adaptent particulièrement aux toits à faible pente. Elles assurent la totalité de la couverture, car chaque tuile de dessus (de couvert) est posée à cheval sur deux tuiles de dessous (de couvrant). Le recouvrement assure l’étanchéité de l’ensemble qui repose sur des voliges. La pose de ces tuiles revient moins cher en employant des plaques supports de tuiles, en fibres ciment ou cellulo minérales. Ces plaques sont fixées directement sur la charpente à la place des voliges ou des panneaux bois. Seules les tuiles de couvert restent indispensables, la plaque étant souvent teintée en rose/brun, cela afin que le creux d’onde apparent ne se remarque pas. Certains de ces systèmes existent dans une variante plus élaborée qui intègre une sous-face isolante et un plafond en plaque de plâtre. Le panneau/support de couverture intègre les trois fonctions : de plafond, d’isolation et de couverture.
Les tuiles romanes et méridionales
Donnent des aspects de toit analogues aux tuiles canal. Elles associent la partie bombée de la tuile canal et la partie concave correspondant à l’imbrex. En fait, la tuile romane n’est que la mécanisation avec emboîtement de la tuile canal, pour obtenir plus de légèreté et plus de facilité de pose.
Tuiles plates vernissées
Les tuiles plates D.T.U.40.23
Héritières de la tegula romaine, elles se sont développées plus tard en imitant les toitures de pierre et d’ardoises. Elles sont donc utilisées dans de nombreuses régions du Nord de la France et en moyenne montagne. Produits élégants et plutôt haut de gamme, elles conviennent aux toits à forte pente. À bout carré ou en écaille, à grand moule ou à petit moule, les tuiles plates comportent un ou deux ergots d’accrochage en sous-face, et parfois un ou deux trous pour le clouage. Elles sont mises en œuvre sur des liteaux plus ou moins rapprochés selon le cas. L’étanchéité est obtenue par simple chevauchement des éléments les uns sur les autres.
Les tuiles plates existent aussi avec système d’emboîtement pour les mêmes raisons que pour la tuile romane.
{{Tuile à emboîtement simple et double
Les tuiles à emboîtement D.T.U.40.21 }}
inventées et brevetées par le Français Xavier Gilardoni en 1841 et improprement appelées « tuiles mécaniques », elles sont les plus rapides à mettre en œuvre. Elles permettent de réduire le nombre de tuiles au mètre carré, tout en empêchant le glissement par un système d’emboîtement. Par simple, double ou triple emboîtement, les systèmes de cannelures et de nervures assurent l’étanchéité.
Leur faible recouvrement réduit considérablement le poids de la couverture (38 kg/m2 contre 65 kg/m2 pour la tuile plate). Il existe des modèles au dessin propre à leur fabrication, où elles imitent la tuile plate, l’ardoise, les tuiles canal,…
Les tuiles en béton D.T.U.40.24
Tuile fibres-ciment
Si la terre cuite nous vient de l’Antiquité, il ne faut pas penser que les tuiles en « béton » sont d’une invention très récente : elles existent depuis le milieu du xixe siècle (invention de l’Allemand Adolph Kroer). À base de ciment, de sables et de résines, elles résistent plus longtemps au gel. Elles sont plus lourdes que les tuiles terre cuite, mais ne se gorgent pas d’eau par temps de pluie. Les fabrications récentes de qualité sont revêtues d’une couche teintée très solide et pré-patinée, qui vieillit visuellement dans le temps comme le ferait de la terre cuite. Elles se déclinent en tuiles plates, romanes et à emboîtement, comme les terres cuites.
Les ardoises
L’implantation géographique des toitures en ardoise est liée à la richesse en schiste du sous-sol : Anjou et Bretagne, Ardennes, certaines parties des Pyrénées, du Massif Central pour la France.
Les ardoises naturelles D.T.U.40.11
Elles sont fabriquées à partir de schiste ardoisier, débité puis scié à la dimension voulue. Une ardoise est imperméable, non poreuse, ingélive et résistante aux agents atmosphériques les plus agressifs. À l’heure actuelle, hormis quelques productions locales, la majorité des ardoises naturelles proviennent de deux origines : le site de Trélazé, proche d’Angers (exploitation souterraine), mais surtout de la Galice, en Espagne, où de nombreuses carrières à ciel ouvert produisent des éléments de bonne qualité.

• Les épaisseurs et les caractéristiques des ardoises naturelles sont normalisées. Renouvelés chaque année, les tests portent sur la masse volumique, l’absorption en eau et la résistance à la flexion d’une ardoise sèche ou humide.
• Les formes des ardoises sont rectangulaires, arrondies, en ogive ou en losange. Les différentes épaisseurs correspondent aux classifications pour les modèles courants et les Monuments Historiques.
• Les dimensions sont très variables, soit très anciennes et parfois retaillées pour des exigences locales, soit plus actuelles. Les ardoises de grande taille sont les plus économiques en main-d’œuvre, car plus rapides à poser en nécessitant moins de liteaux et de crochets.

Enfin ces produits peuvent être posés au crochet, c’est la méthode la plus répandue, ou au clou, c’est un mode de pose à l’esthétique plus pure, obligatoire pour les monuments historiques.
Les ardoises en fibres-ciment D.T.U.40.12
Elles représentent une alternative économique à l’ardoise naturelle, particulièrement pour les grands formats qui sont les plus coûteux à extraire. Ces produits ont fait depuis longtemps la preuve de leur résistance, et les fabricants travaillent depuis plusieurs années afin de rapprocher au maximum leur esthétique de celle des ardoises naturelles, notamment par des bords épaufrés.
Mise en œuvre des ardoises naturelles et fibre-ciment (s’applique aussi avec plus ou moins de points communs aux couvertures en petits éléments)
L’étanchéité entre les éléments se fait par recouvrement. La valeur de ce recouvrement et le point de départ de toute mise en œuvre. Il est déterminé par un tableau à plusieurs entrées édité dans le DTU dont les paramètres sont:

• La pente du versant
• La projection au sol du versant en m
• La région climatique
• Le site

Le recouvrement ainsi extrait servira à :

• Calculer le modèle théorique minimum de l’ardoise (L=3R l=2R) et ainsi choisir un modèle commercial > ou = au modèle théorique.
• Déterminer la longueur du crochet (long. directement supérieur à R)
• Calculer la valeur du « Pureau » P=(L-R)/2 (espacement des rangs d’ardoises mais aussi par partie visible d’une ardoise sur le versant)
• li>li>Calculer la quantité d’ardoise/m² 1/(l*P) l largeur de l’ardoise, P pureau.

Support
Deux types de supports peuvent être mis en œuvre : les liteaux, le voligeage « jointif » (appelé aussi support continu, les voliges doivent être espacées de 5mm). Leur section est fonction :

• De l’écartement des supports (chevrons ou fermettes)
• Du poids de la couverture
• Des surcharges climatiques dynamique et statique (vent et neige)

Le vocabulaire du couvreur
Aux termes techniques de pose employés par le couvreur s’ajoutent des appellations de tuile à sceller ou à emboîtement qui servent à la finition, à la décoration et à l’étanchéité des toitures. Voici le vocabulaire principal pour mieux comprendre le langage de l’architecte, du constructeur ou du couvreur.
Arêtier : ligne saillante formée par l’intersection de deux pans de toiture.
Brisis : c’est la partie inférieure d’une toiture en combles à la Mansart.
Cabrons : sur-chevrons de bois de profil trapézoïdal qui permet la création d’ondes sous revêtement souple. (expl : rouleau de goudron)
Chanlatte : latte de bois biseautée, clouée sur les chevrons en rive d’égout de la toiture qui compense l’épaisseur de tuile qui manque au premier rang (le basculement). Elle peut être remplacée par un double liteau.
Chatière : Éléments métallique ou de terre cuite destiné à la ventilation de la couverture et des combles.
Coffine : (ou cofine) tuile ou ardoise cintrée dans le sens de la largeur.
Doublis : double rang de tuiles ou ardoise, posé sur la chanlatte, qui compose la rive d’égout de la toiture. Appelé aussi battellement.
Egout : bord inférieur d’un versant équipé souvent d’une gouttière.
Faîtière : tuile demi-ronde ou angulaire qui recouvre la panne (poutre) horizontale, dite «faîtière», placée à la jonction des deux versants d’une toiture.
Gambardière : tuile cintrée en creux dans le sens de la largeur.
Gauche : tuile incurvée en longueur sur son bord gauche, dite « gauche à gauche » ou droit, dite « gauche à droite ».
Gironnée : tuile trapézoïdale pour la réalisation de tourelles, de tour ou de dôme.
Lanterne : chapeau de ventilation qui finit une prise d’air, un évent…
Liteau : baguette de bois clouée sur les chevrons qui reçoit les ergots de la tuile, communément appelé « latte à tuile ».
Noue : arête rentrante entre deux pans de toiture.
Pendante : tuile cintrée dans le sens de la longueur.
Poinçon : élément de terre cuite décoratif qui couronne le point de rencontre d’un faîtage et des arêtiers, des arêtiers entre eux s’il n’y a pas de faîtage, ou le sommet d’un comble conique.
Pureau : partie visible de la tuile ou de l’ardoise qui est entièrement mouillée par l’eau de pluie. Il correspond à l’espacement des liteaux.
Rive: La rive de toit est l’extrémité du toit sur un pignon