NF DTU 40.13 - Couverture en ardoises en fibres-ciment

Qui est concerné ?

Le domaine d'application de NF DTU 40.13 couvre : Ouvrages de couverture en ardoises de fibres-ciment sur tous types de bâtiments dont la structure porteuse respecte les règles de calcul en vigueur, pour les bâtiments d'hygrométrie faible ou moyenne situés dans les zones climatiques françaises de plaine (altitude inférieure ou égale à 900 m), à l'exclusion des zones tropicales et donc des départements d'outre-mer. Le document traite également les habillages en ardoises de parties verticales de couverture (côté de lucarne, mur acrotère, mur pignon) appelés essentage. Il ne traite pas de la réalisation des bardages. Les projets entrant dans ce périmètre doivent intégrer ces exigences dès la conception pour sécuriser leur conformité et l'engagement des garanties.

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Le support : voligeage ou litonnage, et un mode de fixation par support

Le support en bois massif est constitué par l'un des deux systèmes de l'article 4.2.1, et le choix n'est pas libre : le voligeage n'admet que la pose aux clous ou aux crochets à pointe, alors que le litonnage admet tous les types de pose. Sur les combles à surface plane, les voliges sont posées jointives ou non jointives, parallèlement à la ligne de niveau ; le support est dit jointif lorsque, à la pose, l'écartement moyen des voliges est compris entre 5 mm et 10 mm. Lorsque l'écartement entre voliges dépasse 20 mm, l'emplacement des voliges doit être tracé au préalable sur les chevrons de manière à obtenir un espacement régulier ; au-delà de 40 mm, un tracé précis s'impose pour que l'ardoise porte bien en tête, ce tracé correspondant au pureau.

En litonnage, les liteaux sont posés parallèlement à la ligne de niveau, leurs bords supérieurs régulièrement distants de la valeur d'un pureau. Les sections de liteaux et de voliges sont données par les tableaux 1 et 2 en fonction de l'écartement maximal entre appuis, de l'entraxe de pose, de la charge de neige normale et de la charge de vent normal ; l'entraxe admissible des supports correspond à l'écartement maximal entre appuis majoré d'une largeur de chevron ou de fermette. Ces tableaux sont applicables aux liteaux et voliges en résineux (sapin, épicéa) et peuvent être appliqués au chêne ou au châtaignier, mais ils ne doivent pas être utilisés pour le peuplier.

La fixation du support est chiffrée à l'article 4.2.1.4 : les supports en bois doivent reposer sur trois appuis au moins ; l'élément de plus de 0,05 m de largeur est fixé à l'aide de deux pointes par chevron, l'élément d'une largeur au plus égale à 0,05 m peut n'être fixé que par une pointe. La largeur minimale de repos sur les appuis est de 35 mm en partie courante et de 30 mm en about des voliges, frises et planches ; lorsque la largeur de l'élément de charpente ne répond pas à cette spécification, l'entrepreneur doit en avertir le maître d'ouvrage pour qu'il fasse rajouter par exemple des fourrures bois. Enfin, lorsqu'elles ne sont pas habillées en sous-face par des lambris, les saillies d'égout et de rives doivent être renforcées par un voligeage ou par des litonnages intermédiaires, afin de limiter le risque d'arrachement des ardoises sous l'effet du vent.

Quatre modes de fixation, et une limite de format

L'article 5.1.1.4 énumère les quatre modes admis : au crochet, avec deux clous, avec deux clous et un crochet, ou avec deux clous et un crampon-tempête. Le clouage est donc un mode de fixation normal du DTU, et non une pratique proscrite. Une limite de format s'y ajoute : la pose avec deux clous seuls n'est pas admise pour les formats supérieurs à 40 cm × 24 cm. En zone 2 site exposé, en zone 3 et en zone 4 de vent au sens des règles NV 65 modifiées, et pour les formats supérieurs à 40 cm × 24 cm, le diamètre minimal du fil des crochets est de 3,0 mm.

Pour la pose aux clous (article 4.3.1), les trous de clou sont percés à une distance qui ne doit pas être inférieure à 20 mm des bords de l'ardoise, et un clou ne doit jamais percer deux ardoises, sauf celles constituant une rive de tête débordante. Les ardoises sont fréquemment livrées percées ou avec empreinte. Pour la pose à deux clous et un crampon-tempête (article 4.3.2), ces règles restent applicables et sont complétées sur la position du trou du crampon : de 20 mm à 25 mm du chef de base de l'ardoise, et de 60 mm à 65 mm de la partie inférieure de l'ardoise posée en diagonale si elle comporte une pointe.

La longueur du crochet est déduite du recouvrement. En pose au crochet (article 4.3.3), la longueur du crochet doit être égale au recouvrement, augmentée de 10 mm maximum pour la pose à pureau entier et à claire-voie ordinaire. En pose à deux clous et un crochet (article 4.3.4), la longueur du crochet doit être égale au recouvrement augmenté de 10 mm à 30 mm, pour permettre une fixation correcte des clous dans les lattes. Pour les ardoises de modèle carré posées en diagonale, la longueur du crochet adapté dépend de la géométrie de l'ardoise et est définie par le fabricant. En rives, le dernier rang d'ardoises est toujours fixé par clouage à raison de deux clous par ardoise au moins (article 5.1.3).

Pente et recouvrement : trois tableaux, pas une valeur unique

L'article 5.1.1.2 renvoie à trois tableaux selon le mode de fixation : le tableau 6 pour la pose aux clous, le tableau 7 pour la pose aux clous et au crampon-tempête, le tableau 8 pour la pose au crochet ou aux clous et au crochet. La valeur minimale du recouvrement dépend de la pente, de la zone et de la situation au sens de l'annexe B, de la projection horizontale du rampant et du mode de fixation. Les colonnes regroupent trois familles : zone I situation protégée et normale ; zone I situation exposée et zone II situations protégée et normale ; zone II situation exposée et zone III situations protégée et normale.

En pose à deux clous (tableau 6), la pente minimale admise est de 30 % en zone I protégée ou normale, avec un recouvrement de 120 mm ; elle monte à 35 % dans la colonne intermédiaire, avec 130 mm, et à 45 % dans la colonne la plus exposée, avec 130 mm. En pose à deux clous et un crampon-tempête (tableau 7), la pente minimale descend à 25 % en zone I protégée ou normale, avec un recouvrement de 160 mm ; 28 % dans la colonne intermédiaire et 35 % dans la colonne la plus exposée, avec 160 mm dans les deux cas. En pose au crochet ou à deux clous et un crochet (tableau 8), la pente minimale est de 25 % en zone I protégée ou normale avec 150 mm de recouvrement, 35 % dans la colonne intermédiaire avec 150 mm, et 45 % dans la colonne la plus exposée avec 150 mm. Aux fortes pentes, le recouvrement descend jusqu'à 60 mm en pose à deux clous et 70 mm en pose au crochet.

Deux majorations doivent être appliquées avant de valider un recouvrement. Les valeurs des tableaux sont valables pour des projections horizontales de versant Ph inférieures ou égales à 8 m ; le recouvrement doit être majoré de 10 mm pour 8 m ≤ Ph ≤ 15 m, et de 10 mm supplémentaires en zone III situation exposée par rapport au recouvrement correspondant en situation normale. Le format de l'ardoise se déduit ensuite du recouvrement minimal (article 5.1.1.3) : la hauteur doit être au moins égale à trois fois le recouvrement minimal ; la largeur au moins égale à deux fois ce recouvrement pour la pose à deux clous ou au crochet, à deux fois le recouvrement diminué de 20 mm pour la pose à deux clous et un crampon-tempête, et à deux fois le recouvrement augmenté de 40 mm pour la pose à deux clous et un crochet.

Écrans de sous-toiture : jamais directement sur les liteaux

L'article 4.4.1 est catégorique : en aucun cas l'écran souple ne peut être mis directement sur les liteaux, et il est indispensable qu'une circulation d'air s'établisse entre cet écran et la sous-face des ardoises. L'écran est fixé sur les chevrons par une contrelatte d'épaisseur minimale 20 mm et de largeur minimale 36 mm, clouée sur la face supérieure du chevron. Une note rappelle la fonction réelle de ces écrans : ils sont destinés à limiter les risques de pénétration de neige poudreuse et de poussière, et leur interposition éventuelle est précisée par les documents particuliers du marché.

L'écran rigide en bois (article 4.4.2) répond à une autre fonction : il est destiné à s'opposer aux variations de pression pouvant se manifester entre la face externe et la face interne des éléments de toiture. Afin d'assurer le passage de l'air, le plan d'appui des liteaux est relevé par un contre-liteau ou tasseau d'épaisseur 20 mm ; les entraxes de ces contre-liteaux ou tasseaux dépendent de la section des liteaux et de la charge, et ils sont placés au droit des chevrons supportant l'écran rigide. Le DTU précise qu'il ne traite pas du cas où les charges constituées par la couverture et son support sont transmises à un écran en bois ou en panneaux.

Au droit des conduits de fumée, une distance de sécurité minimale entre la paroi extérieure du conduit et tous les matériaux combustibles doit être respectée selon les prescriptions du NF DTU 24.1 P1 ; le voligeage est alors remplacé par un glacis d'affleurement en plâtre ou en mortier de liant hydraulique (article 4.2.1.5). C'est une clause que l'on oublie fréquemment lorsqu'on ajoute un poêle à bois dans un comble déjà couvert.

Ventilation de sous-face : les sections réelles du tableau 3

L'article 4.5.1 pose l'obligation : la ventilation de la sous-face des ardoises et de leur support doit être assurée dans tous les cas. La section des orifices dépend de trois paramètres : la perméance à la vapeur d'eau de la paroi qui sépare les locaux habitables du comble ou de la lame d'air, la surface de transfert constituée par cette paroi, et la présence ou non d'un écran. Les valeurs sont données par le tableau 3 sous forme de rapport entre la section totale des orifices (égout plus faîtage) et la surface de la paroi.

Quatre configurations sont distinguées. Comble ventilé sans isolation sous rampant : S ≥ 1/3000, pour une perméance maximale de la paroi formant plafond de 0,3 g/m².h.mmHg, en cas courant comme en zones très froides. Rampant isolé avec écran : lame d'air E1 = 2 cm, S1 ≥ 1/3000 entre écran et ardoises et S2 ≥ 1/500 entre isolant et écran en cas courant (S2 ≥ 1/1200 en zones très froides), perméance 0,05 g/m².h.mmHg en cas courant et 0,02 en zones très froides. Rampant isolé sans écran : lame d'air E1 = 2 cm, S ≥ 1/800 en cas courant et S ≥ 1/2000 en zones très froides, perméance 0,05 puis 0,02. Rampant isolé avec écran et double lame d'air : E1 = 2 cm, E2 = 2 cm avec écran souple ou 4 cm avec écran rigide, S1 ≥ 1/3000 et S2 ≥ 1/500 (1/1200 en zones très froides), perméance 0,02 dans les deux colonnes.

Les zones très froides sont définies par le DTU comme les zones d'altitude supérieure à 600 m situées en zone climatique H1. La répartition est imposée à l'article 4.5.3 : la section totale des orifices doit être répartie pour moitié en partie basse du ou des versants et pour l'autre moitié en partie haute, au voisinage du faîtage ; en pose avec écran interrompu en faîtage, la section des orifices en faîtage correspond à la somme des sections de ventilation sous les éléments de couverture et sous l'écran. La ventilation par ouvertures en pignons n'est possible que si la distance entre les murs pignons est inférieure ou égale à 12 m et à condition qu'aucun écran ne recoupe l'espace entre les deux murs ; en combles isolés, elle nécessite la création au faîtage d'un espace libre sous les chevrons de 50 cm minimum. Enfin, dans le cas de grilles de ventilation, la plus petite dimension des orifices est au minimum de 1 cm, et si cette dimension dépasse 2 cm, un grillage à mailles fines doit s'opposer à l'intrusion des petits animaux.

Égouts, bandes métalliques et points singuliers

Le départ de la couverture s'effectue par un doublis (article 5.1.2.1). Le support de l'égout doit être surélevé de l'épaisseur de l'ardoise au moyen d'une chanlatte ou d'une fourrure en bois. La hauteur du doublis est égale à la somme d'un pureau et d'un recouvrement, et le débordement de l'égout sur le support est au maximum de 50 mm, c'est une valeur plafond, pas une plage.

En égout avec bande métallique (article 5.1.2.2), le départ s'effectue également par un doublis, et le support est constitué par un voligeage jointif tant sous le doublis que sous la bande métallique ; la partie basse du support présente une surépaisseur au moins égale à l'épaisseur de l'ardoise, obtenue par chanlatte, fourrure ou pince de bande métallique. Le développé de la bande dépend de son profil, du recouvrement et de la partie apparente. Trois variantes sont décrites : bande métallique dans le plan du versant, bande à larmier simple, bande à larmier à ourlet rechassé.

Les dispositions générales relatives aux bandes métalliques (article 5.1.1.5) sont chiffrées. Les bandes en zinc, cuivre et acier inoxydable à recouvrement sur l'ardoise comportent une pince en dessous et un biseau ; les bandes ou garnitures recouvertes par l'ardoise comportent une pince au-dessus. Les bandes sont posées par longueur de 2 m, longueur réduite à 1 m pour les bandes en plomb et pour les bandes d'un développé supérieur à 0,40 m. La valeur de recouvrement entre ardoises et bandes métalliques doit être identique à celle du recouvrement des rangs d'ardoises, et le recouvrement latéral entre bandes métalliques consécutives est de 10 cm minimum.

Erreurs fréquentes et points à trancher au CCTP

Fixer les ardoises à la vis. Le NF DTU 40.13 P1-1 ne vise que quatre modes de fixation : au crochet, à deux clous, à deux clous et un crochet, à deux clous et un crampon-tempête. Prescrire une fixation par vis inox pour une ardoise de fibres-ciment sort du champ du DTU et relève, le cas échéant, d'un Avis Technique du procédé. De même, l'interdiction du clouage direct que l'on rencontre parfois dans des CCTP ne provient pas de ce document : le clouage y est un mode normal, sous réserve que les trous soient percés à au moins 20 mm des bords et qu'un clou ne perce jamais deux ardoises.

Retenir une pente minimale unique. Il n'existe pas de « pente minimale du DTU 40.13 » : la pente admissible dépend du mode de fixation, de la zone et de la situation, et elle se lit conjointement avec un recouvrement. Une pente de 30 % n'est admise en pose à deux clous qu'en zone I protégée ou normale, avec 120 mm de recouvrement ; la même pente est hors tableau en zone II exposée. Toute pente doit donc être validée avec un couple pente-recouvrement, puis majorée si la projection horizontale du rampant dépasse 8 m.

Sous-dimensionner la ventilation. Le rapport de 1/3000 ne s'applique qu'entre écran et ardoises, ou en comble ventilé ; entre isolant et écran, le rapport exigé est de 1/500 en cas courant, soit six fois plus. En rampant isolé sans écran, c'est 1/800 en cas courant et 1/2000 en zones très froides. Confondre ces valeurs revient à diviser par plusieurs unités la section réellement requise en partie basse et en partie haute de versant.

Oublier que le DTU couvre l'essentage. Le document traite les habillages en ardoises de parties verticales de couverture (côté de lucarne, mur acrotère, mur pignon) au chapitre 6, avec ses propres prescriptions d'exécution. Il ne traite en revanche pas de la réalisation des bardages, qui relèvent d'autres référentiels, notamment du cahier du CSTB 3316 pour les ossatures bois et l'isolation thermique des bardages rapportés.

Qu'est-ce que NF DTU 40.13 ?

NF DTU 40.13 - Couverture en ardoises en fibres-ciment. Le NF DTU 40.13 P1-1 (décembre 2009, indice de classement P 32-202-1-1) fixe les clauses types de mise en œuvre des couvertures en ardoises de fibres-ciment, ainsi que des habillages de parties verticales dits essentage. Il traite trois systèmes (pureau entier, modèles carrés posés en diagonale dits losangés, claire-voie ordinaire) et quatre modes de fixation : au crochet, à deux clous, à deux clous et un crochet, à deux clous et un crampon-tempête. Le couple pente / recouvrement est donné par trois tableaux croisant la pente, la zone climatique et la situation : la pente minimale descend à 25 % en pose au crochet ou à deux clous et un crampon-tempête en zone I protégée ou normale, et le recouvrement minimal varie de 60 à 160 mm. Un recouvrement sous-évalué, un trou de clou trop près du bord ou une lame d'air ventilée absente produisent infiltrations par capillarité, ruptures d'ardoise et condensation en sous-face. Ce document relève de documents techniques unifiés.

Quels projets sont concernés par NF DTU 40.13 ?

Le domaine d'application couvre : Ouvrages de couverture en ardoises de fibres-ciment sur tous types de bâtiments dont la structure porteuse respecte les règles de calcul en vigueur, pour les bâtiments d'hygrométrie faible ou moyenne situés dans les zones climatiques françaises de plaine (altitude inférieure ou égale à 900 m), à l'exclusion des zones tropicales et donc des départements d'outre-mer. Le document traite également les habillages en ardoises de parties verticales de couverture (côté de lucarne, mur acrotère, mur pignon) appelés essentage. Il ne traite pas de la réalisation des bardages. Toute opération entrant dans ce périmètre doit intégrer ces exigences dès la phase de conception.

Comment garantir la conformité à NF DTU 40.13 sur un projet ?

En tant que maître d'œuvre, Progineer vérifie l'application des référentiels à chaque phase (conception, consultation des entreprises, suivi de chantier et réception) et coordonne les bureaux d'études spécialisés lorsque le projet l'exige.

Quelle est la pente minimale d'une couverture en ardoises de fibres-ciment ?

Elle dépend du mode de fixation, de la zone et de la situation. En pose à deux clous, la pente minimale est de 30 % en zone I situation protégée ou normale (recouvrement 120 mm), 35 % en zone I exposée ou zone II protégée et normale, 45 % en zone II exposée ou zone III protégée et normale. En pose à deux clous et un crampon-tempête, ou en pose au crochet, elle descend à 25 % en zone I protégée ou normale, avec respectivement 160 mm et 150 mm de recouvrement (tableaux 6, 7 et 8).

Quel recouvrement minimal pour des ardoises en fibres-ciment ?

Le recouvrement minimal est donné par les tableaux 6 à 8 en fonction de la pente, de la zone, de la situation et du mode de fixation : il varie de 60 mm (pose à deux clous, zone I protégée ou normale, pente ≥ 140 %) à 160 mm (pose à deux clous et crampon-tempête, faibles pentes). Ces valeurs valent pour une projection horizontale de rampant Ph ≤ 8 m ; elles doivent être majorées de 10 mm pour 8 m ≤ Ph ≤ 15 m et de 10 mm supplémentaires en zone III situation exposée par rapport à la situation normale.

Peut-on fixer des ardoises en fibres-ciment avec des vis ?

Le NF DTU 40.13 P1-1 ne vise que quatre modes de fixation : au crochet, avec deux clous, avec deux clous et un crochet, ou avec deux clous et un crampon-tempête (article 5.1.1.4). La pose avec deux clous seuls n'est pas admise pour les formats supérieurs à 40 cm × 24 cm. Une fixation par vis sortirait du domaine du DTU et relèverait d'un Avis Technique du procédé.

À quelle distance du bord faut-il percer les trous de clou ?

À une distance qui ne doit pas être inférieure à 20 mm des bords de l'ardoise (article 4.3.1). Un clou ne doit jamais percer deux ardoises, sauf celles constituant une rive de tête débordante. Pour le crampon-tempête, le trou se situe de 20 à 25 mm du chef de base de l'ardoise, et de 60 à 65 mm de la partie inférieure de l'ardoise losangée si elle comporte une pointe.

Quelle section de ventilation faut-il sous une couverture en ardoises de fibres-ciment ?

Selon le tableau 3 de l'article 4.5.2. Comble ventilé : S ≥ 1/3000 de la surface de la paroi, pour une perméance de la paroi plafond ≤ 0,3 g/m².h.mmHg. Rampant isolé avec écran : S1 ≥ 1/3000 entre écran et ardoises et S2 ≥ 1/500 entre isolant et écran en cas courant (1/1200 en zones très froides). Rampant isolé sans écran : S ≥ 1/800 en cas courant et 1/2000 en zones très froides. La section totale doit être répartie pour moitié en partie basse de versant et pour moitié au voisinage du faîtage.

Quelle épaisseur de lame d'air entre isolant et couverture ?

Le tableau 3 fixe E1 = 2 cm pour la lame d'air minimale de ventilation dans toutes les configurations de rampant isolé. Lorsqu'un écran est interposé avec une seconde lame d'air E2, celle-ci est de 2 cm avec un écran souple et de 4 cm avec un écran rigide. Une note rappelle que certains isolants peuvent foisonner et qu'il y a lieu d'en tenir compte dans le dimensionnement de la lame d'air.

Comment fixer un écran de sous-toiture souple sous des ardoises en fibres-ciment ?

En aucun cas l'écran ne peut être mis directement sur les liteaux : une circulation d'air doit s'établir entre l'écran et la sous-face des ardoises. L'écran est fixé sur les chevrons par une contrelatte d'épaisseur minimale 20 mm et de largeur minimale 36 mm, clouée sur la face supérieure du chevron (article 4.4.1). Pour un écran rigide en bois, le plan d'appui des liteaux est relevé par un contre-liteau ou tasseau d'épaisseur 20 mm placé au droit des chevrons (article 4.4.2).

Quel format d'ardoise choisir ?

Le format se déduit du recouvrement minimal (article 5.1.1.3) : la hauteur des ardoises doit être au moins égale à trois fois le recouvrement minimal ; la largeur au moins égale à deux fois ce recouvrement pour la pose à deux clous ou au crochet, à deux fois le recouvrement diminué de 20 mm pour la pose à deux clous et un crampon-tempête, et à deux fois le recouvrement augmenté de 40 mm pour la pose à deux clous et un crochet. Le seul format cité en valeur absolue est la limite de 40 cm × 24 cm au-delà de laquelle la pose à deux clous seuls n'est pas admise.

Quel débordement d'égout admet le NF DTU 40.13 ?

Le débordement de l'égout sur le support est au maximum de 50 mm (article 5.1.2.1). Le départ de la couverture s'effectue par un doublis dont la hauteur est égale à la somme d'un pureau et d'un recouvrement, et le support de l'égout doit être surélevé de l'épaisseur de l'ardoise au moyen d'une chanlatte ou d'une fourrure en bois.

Le NF DTU 40.13 s'applique-t-il en altitude ou en outre-mer ?

Non au-delà de 900 m et non en outre-mer. Le document est applicable aux bâtiments d'hygrométrie faible ou moyenne réalisés dans les zones climatiques françaises de plaine, c'est-à-dire à une altitude inférieure ou égale à 900 m, à l'exclusion des zones tropicales : le domaine d'application ne couvre donc pas les départements d'outre-mer (article 1).