NF DTU 40.5 — Travaux d'évacuation des eaux pluviales

Qui est concerné ?

Le domaine d'application de NF DTU 40.5 (XP P 36-201) couvre : Exécution des évacuations d'eaux pluviales sur couvertures de bâtiments en France métropolitaine, quelle que soit leur destination : gouttières et chéneaux métalliques supportés (zinc, cuivre, acier inoxydable étamé-plombé, plomb, acier galvanisé revêtu) et tuyaux de descente extérieure — hors gouttières en PVC non plastifié (NF P 36-410), hors canalisations d'évacuation intérieures (NF P 52-305), hors chéneaux métalliques autoportants associés aux couvertures en plaques et hors chéneaux associés aux toitures avec revêtement d'étanchéité. Les projets entrant dans ce périmètre doivent intégrer ces exigences dès la conception pour sécuriser leur conformité et l'engagement des garanties.

Prestations associées

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Matériaux et épaisseurs minimales des chéneaux

Les gouttières en zinc, en cuivre et en acier inoxydable, ainsi que les équerres et naissances métalliques, sont définies par la norme NF P 36-402. Les chéneaux métalliques destinés à être posés de façon supportée sont réalisés en zinc, en cuivre, en acier inoxydable, en plomb et en acier galvanisé revêtu. Le DTU ajoute une recommandation de façonnage qui a des conséquences durables : les pliures à angle vif sont à éviter pour les chéneaux.

Le tableau 1 fixe les épaisseurs minimales des tôles et bandes destinées à la réalisation des chéneaux. Zinc allié au cuivre-titane conforme à la NF A 55-201, notation Zn Cu Ti : 0,65 mm, tolérance selon NF A 55-211. Cuivre conforme aux NF A 50-050 et NF A 51-100, nuances Cu-ETP, Cu-FRHC, Cu-FRTP, Cu-DHP, Cu-DLP : 0,50 mm, tolérance selon NF A 51-400. Acier inoxydable étamé-plombé conforme aux NF A 36-331 et NF A 35-573, nuances PZ 8 C 17, PZ 8 CD 17-01, PZ 7 CN 18-09, PZ 7 CND 17-11 02 : 0,40 mm, tolérance selon NF EN 10051. Plomb conforme à la NF A 55-401 : 3,00 mm. Tôle d'acier galvanisée revêtue par peinture bitumineuse après formage, conforme à la NF EN 10147, revêtement Z 350 : 0,75 mm, tolérance selon NF EN 10143.

Côté descentes, les tuyaux en zinc, en cuivre et en acier inoxydable doivent être conformes à la norme NF P 36-403 ; les tuyaux en fonte sont définis par la NF A 48-720 ; les tuyaux en acier sont définis dans la NF P 40-201. Les tuyaux en PVC non plastifié relèvent de la norme NF P 41-212 (DTU 60.32), laquelle définit également leur mise en œuvre. Les tuyaux en amiante-ciment, qui figuraient au § 3.2.3 de la version de 1993, ont été supprimés par l'amendement A1 de décembre 1997.

Dimensionnement : ce que dit réellement le NF DTU 60.11 P3

Le dimensionnement des installations est effectué en tenant compte d'intensités pluviométriques minimales chiffrées : pour la France européenne, la valeur à considérer est 0,05 l/m²/s, soit 3 l/m²/min ; pour les DOM, 0,075 l/m²/s, soit 4,5 l/m²/min. L'intensité pluviométrique est affectée d'un coefficient de sécurité dans le cas des chéneaux intérieurs et encaissés, selon les modalités du § 5.3 de la norme. Les documents particuliers du marché indiquent s'il y a lieu de tenir compte du vent dans le calcul du débit — la surface réceptrice A = LR × BR ne tient en effet pas compte des effets du vent.

Pour les gouttières et chéneaux extérieurs avec pente, le tableau 1 du NF DTU 60.11 P3 donne un exemple de calcul de section pour une pente de 5 mm/m, établi d'après la formule de Bazin relative à l'écoulement de l'eau dans les canaux, avec un coefficient de frottement γ pris égal à 0,38 et un débit maximal de 3 l/m²/min. Les valeurs de sections restent valables pour des pentes supérieures à 5 mm/m. Pour les gouttières et chéneaux de section carrée ou rectangulaire, les sections doivent être augmentées de 10 % par rapport à ces valeurs ; pour un profil triangulaire, de 20 %. Attention au seuil : les gouttières et chéneaux posés avec une pente inférieure ou égale à 3 mm/m sont considérés comme sans pente et doivent être calculés comme tels, selon les modalités d'application de la NF EN 12056-3.

Le tableau 2 du NF DTU 60.11 P3 est le plus directement utilisable en phase conception : il donne, pour les gouttières courantes et pour un débit de 3 l/m²/min avec une pente d'au moins 5 mm/m, la section et la surface en plan maximale des toitures desservies. Gouttière demi-ronde de 25 : 57 cm² pour 35 m². Demi-ronde de 33 : 113 cm² pour 95 m². Demi-ronde de 40 : 174 cm² pour 180 m². Gouttière lyonnaise ou flamande de 25 : 43 cm² pour 25 m². Lyonnaise ou flamande de 33 : 100 cm² pour 85 m². Gouttière à l'anglaise de 65 : 357 cm² pour 505 m². Gouttière carrée de 33 : 104 cm² pour 80 m². Gouttière carrée de 40 : 157 cm² pour 140 m².

Descentes et naissances : débits admissibles et surfaces desservies

Le NF DTU 60.11 P3 pose un principe souvent ignoré : en général, le débit du système d'évacuation des eaux pluviales dépend plus du débit de la naissance ou de l'avaloir que de celui de la descente. Autrement dit, augmenter le diamètre de la descente sans reprendre la naissance ne résout rien.

Le tableau 3 donne le débit d'évacuation admissible Qrwp en fonction du diamètre intérieur de la descente, pour un taux de remplissage de 0,20 : 60 mm → 1,2 l/s ; 65 mm → 1,5 ; 70 mm → 1,8 ; 75 mm → 2,2 ; 80 mm → 2,6 ; 85 mm → 3,0 ; 90 mm → 3,5 ; 95 mm → 4,0 ; 100 mm → 4,6 ; 110 mm → 6,0 ; 120 mm → 7,6 ; 130 mm → 9,4 ; 140 mm → 11,4 ; 150 mm → 13,7 ; 160 mm → 16,3 ; 170 mm → 19,1 ; 180 mm → 22,3 ; 190 mm → 25,7 ; 200 mm → 29,5 ; 220 mm → 38,1 ; 240 mm → 48,0 ; 260 mm → 59,4 ; 280 mm → 72,4 ; 300 mm → 87,1. Le débit maximum d'une descente de section non circulaire (a × b) peut être considéré comme égal à celui d'une descente circulaire de diamètre équivalent d = 2ab/(a + b). Lors du regroupement de descentes, le diamètre du tuyau commun est calculé en additionnant les débits de chaque descente.

Le tableau 4, relatif aux naissances, donne directement la surface en plan des toitures desservies jusqu'à un diamètre de 160 mm, la forme de la naissance n'ayant alors pas d'importance : Ø 60 → 40 m² ; Ø 70 → 55 m² ; Ø 80 → 70 m² ; Ø 90 → 91 m² ; Ø 100 → 113 m² ; Ø 110 → 136 m² ; Ø 120 → 161 m² ; Ø 130 → 190 m² ; Ø 140 → 220 m² ; Ø 150 → 253 m² ; Ø 160 → 287 m². Au-delà de 160 mm, le tableau 5 donne les valeurs en fonction de la forme de la naissance. Ces valeurs sont bien plus favorables que les règles empiriques couramment utilisées : c'est le tableau normatif qui fait foi.

Pente, supports et écartement des crochets

L'article 5.1 est court et sans exception : les gouttières et chéneaux doivent être établis de telle sorte que les eaux pluviales soient conduites le plus directement possible vers les tuyaux de descente, et ils présenteront une pente au moins égale à 5 mm par mètre. Cette valeur est aussi celle sous laquelle sont établis les tableaux de sections du NF DTU 60.11 P3 : descendre sous 5 mm/m fait sortir du tableau, et sous 3 mm/m fait basculer dans le régime de calcul « sans pente ».

Les gouttières pendantes sont posées sur des crochets choisis selon le métal de la gouttière : acier galvanisé pour une gouttière en zinc, cuivre pour une gouttière en cuivre, acier galvanisé ou acier inoxydable pour une gouttière en acier inoxydable. Les crochets sont placés à un écartement fonction des charges climatiques du lieu d'application, cet espacement devant être au plus de 0,50 m. Les gouttières havraises, rouennaises ou nantaises reposent sur le versant par l'intermédiaire d'une bande de garantie et trouvent leur pente en se plaçant obliquement par rapport à l'égout ; elles sont supportées par des crochets espacés de 0,50 m au maximum.

Les gouttières à l'anglaise obéissent à des règles propres : elles reposent sur des crochets à pied espacés de 0,40 m au maximum, fixés à l'aide de vis du côté comble, leur pied reposant sur l'entablement et maintenu par un pontet ou une embase. La gouttière est posée de telle sorte que la rive extérieure soit située à un niveau inférieur d'au moins 5 cm à celui de la rive côté comble, afin que le débordement éventuel se fasse à l'extérieur — disposition de sécurité qui évite qu'un engorgement ne se déverse dans le comble. L'entablement est recouvert pour qu'aucune infiltration ne puisse se produire à l'intérieur.

Support des chéneaux : la compatibilité chimique avec le bois

Le tableau 3 du DTU 40.5 croise la matière constitutive du chéneau et le matériau constitutif de son support. C'est un tableau de compatibilité chimique, et il condamne des associations courantes en charpente traditionnelle. Un chéneau en zinc est admis sur bois sauf chêne, châtaignier, red cedar, douglas, bouleau et mélèze ; sur plâtre, uniquement dans le cas du plâtre sur pierre et avec interposition d'une membrane ; sur béton ou mortier, avec membrane d'interposition.

Un chéneau en cuivre est admis sur bois sauf le cèdre (western red cedar), sur plâtre sans réserve, et sur béton ou mortier avec membrane d'interposition. Un chéneau en acier inoxydable est admis sur bois et sur plâtre, et sur béton ou mortier avec membrane d'interposition. Un chéneau en plomb est admis sur bois avec membrane dans le cas du chêne et du châtaignier, et sur plâtre comme sur béton avec membrane d'interposition. Un chéneau en acier galvanisé revêtu par peinture bitumineuse après formage est admis sur bois sauf chêne, châtaignier, red cedar, douglas, bouleau et mélèze ; sur plâtre, le cas n'est pas prévu.

Deux règles de fixation complètent ce tableau et sont fréquemment enfreintes : les rives de chéneaux sont maintenues par des pattes repliées, ou mains d'arrêt, permettant la libre dilatation du chéneau, et le clouage des chéneaux n'est pas admis. Un chéneau cloué ne peut pas se dilater : il se déforme, ses soudures travaillent et finissent par se fissurer.

Dilatation : les longueurs maximales par métal

L'article 4.3 définit la longueur « L » des gouttières et chéneaux qui peut librement se dilater, entre un point fixe (moignon, retour d'angle, etc.) et l'extrémité opposée où s'effectue la libre dilatation. Le tableau 2 donne ces longueurs maximales, avec une distinction selon que le développé du chéneau ou de la gouttière est inférieur ou égal à 500 mm, ou supérieur à 500 mm.

Zinc : 12 m, quel que soit le développé. Cuivre : 15 m pour un développé ≤ 500 mm, 12 m au-delà. Acier inoxydable étamé-plombé ferritique PZ 8 C 17 et PZ 8 C 17.01 : 20 m puis 15 m. Acier inoxydable étamé-plombé austénitique PZ 7 CN 18-09 et PZ 7 CND 17-11-02 : 15 m puis 12 m. Plomb : 5 m — la longueur maximale étant fonction de l'épaisseur du plomb et du support, définie à l'article 4 de la norme NF P 34-216. Acier galvanisé revêtu par peinture bitumineuse après formage : 20 m puis 15 m.

Aux extrémités, les jonctions destinées à assurer la libre dilatation sont choisies au tableau 4 selon le métal : le ressaut, dont la hauteur ne doit pas être inférieure à 5 cm, est admis pour tous les métaux ; la besace double est admise pour le zinc, le cuivre, l'acier inoxydable et l'acier galvanisé, mais pas pour le plomb ; le joint de dilatation avec bande souple, qui relève de l'Avis Technique, est admis dans les mêmes conditions. Les jonctions non dilatables des tronçons constitutifs sont réalisées, pour le zinc, avec un recouvrement de 30 mm minimum disposé dans le sens de l'écoulement de l'eau et soudé ; pour le cuivre, ces dispositions sont complétées par un rivetage réalisé selon le § 3.4 de la NF P 34-215 ; pour l'acier inoxydable, la jonction est soudée sur 30 mm minimum si le développé est ≤ 500 mm, et soudée puis rivetée cuivre si le développé est supérieur à 500 mm. Pour le plomb et l'acier galvanisé, il n'est pas prévu d'avoir recours à un raccord intermédiaire entre jonctions de libre dilatation.

Trop-pleins : une obligation absolue sur tout chéneau

L'article 5.4 ne souffre aucune interprétation : tout chéneau doit comporter obligatoirement un orifice de trop-plein pour éviter que l'eau ne s'introduise par les rives ou par les ressauts à l'intérieur du bâtiment en cas d'obstruction totale ou partielle de l'orifice d'évacuation. C'est la seule protection contre le scénario le plus destructeur — une crapaudine obstruée par les feuilles au premier orage d'automne.

La position du trop-plein est prescrite : la section d'écoulement de l'orifice de trop-plein est située à un niveau inférieur à celui de la partie haute du ressaut le plus bas. Dans le cas d'un chéneau à ressauts, le trop-plein est situé à un niveau inférieur à celui de la partie haute du ressaut le plus bas.

Le NF DTU 60.11 P3 complète cette obligation par un dimensionnement au § 5.6 : les trop-pleins sont nécessaires dans le cas des chéneaux contre mur ou entre deux versants, et dans ces cas la section d'écoulement des orifices de trop-pleins est au moins égale à celle de la descente concernée. Dans le cas des chéneaux étanchés, ce sont les prescriptions des NF DTU de la série 43 qui s'appliquent.

Tuyaux de descente : parcours, traversées, fixations et protections

Le parcours d'un tuyau de descente est en principe une ligne verticale. Le DTU en donne la raison : obtenir le maximum de rapidité d'écoulement et assurer ainsi le meilleur débit, mais aussi éviter que les déchets entraînés par l'eau ne s'arrêtent et ne provoquent une obstruction partielle ou totale. Les tuyaux ne devront pas être appuyés directement sur les murs de façade : il faut les en séparer d'au moins 0,02 m — deux centimètres qui évitent la remontée d'humidité dans l'enduit et permettent l'entretien.

Lorsque le tuyau de descente doit traverser un balcon ou une corniche, il faut placer un manchon en plomb servant de fourreau pour isoler le tuyau de la maçonnerie. Le tuyau recueillant les eaux d'une gouttière ou d'un chéneau devra s'arrêter sous la corniche d'entablement et sera continué dans l'épaisseur de cette corniche par un manchon en plomb dont l'extrémité supérieure sera terminée par un collet battu et soudé sur le recouvrement métallique de l'entablement, le moignon de la gouttière venant s'engager librement dans ce manchon.

La jonction des tuyaux s'effectue par emboîtement. Les tuyaux sont fixés à l'aide de colliers disposés en tête des éléments, à raison d'un collier au moins par élément, avec un espacement maximum entre colliers de 2 m — espacement porté à 2,70 m pour les tuyaux en fonte et à 2,50 m pour les tuyaux en cuivre. Pour éviter le glissement vertical des tuyaux lisses, ceux-ci sont munis de bagues ou de nez droit, les bagues soudées étant du type défini par la norme NF P 36-403. Des crapaudines en saillie seront placées sur les moignons toutes les fois qu'il y a risque d'obstruction du conduit d'évacuation par des déchets (feuilles mortes, paille, détritus). Enfin, dans le cas de tuyaux de descente exposés aux chocs en partie basse, il sera prévu des dispositifs de protection mécanique en partie basse : dauphin ou fourreau métallique.

Erreurs fréquentes constatées en expertise

Clouer un chéneau. Le DTU l'interdit explicitement : les rives sont maintenues par des pattes repliées ou mains d'arrêt permettant la libre dilatation. Un chéneau cloué en zinc de 12 m de long développe des efforts que les soudures ne supportent pas, et la fuite apparaît à la première année de service.

Poser un chéneau zinc sur une charpente en chêne, en châtaignier, en mélèze ou en douglas. Le tableau 3 exclut ces essences pour le zinc comme pour l'acier galvanisé. En rénovation de bâti ancien, où la charpente est presque toujours en chêne ou en châtaignier, cela impose soit de changer de métal, soit d'interposer un dispositif compatible — le point doit être tranché en phase conception, pas au moment de la pose.

Dimensionner sur une valeur de pluviométrie inventée. Le NF DTU 60.11 P3 retient 3 l/m²/min en France européenne et 4,5 l/m²/min dans les DOM. Un dimensionnement conduit sur une autre valeur, plus faible ou plus forte, n'est justifiable que si les documents particuliers du marché l'imposent, notamment pour tenir compte du vent.

Omettre le trop-plein d'un chéneau encaissé ou d'un chéneau entre deux versants. C'est la faute la plus lourde de conséquences : sans trop-plein, une obstruction de l'évacuation déverse l'eau à l'intérieur du bâtiment. La section du trop-plein doit être au moins égale à celle de la descente concernée.

Poser la descente directement contre la façade et sans protection basse. Le DTU exige un écartement d'au moins 0,02 m des murs de façade, et un dauphin ou fourreau métallique en partie basse lorsque le tuyau est exposé aux chocs.

Qu'est-ce que NF DTU 40.5 (XP P 36-201) ?

NF DTU 40.5 — Travaux d'évacuation des eaux pluviales. Le DTU 40.5, publié sous forme de norme expérimentale XP P 36-201 en novembre 1993 et intégrant l'amendement A1 de décembre 1997, définit les travaux d'exécution des évacuations d'eaux pluviales sur les couvertures de bâtiments : gouttières et chéneaux métalliques, et tuyaux de descente extérieure. Il fixe les épaisseurs minimales des tôles et bandes selon le métal, les longueurs maximales de libre dilatation, la pente minimale des gouttières et chéneaux (au moins 5 mm par mètre), l'écartement des crochets, la compatibilité chimique entre le chéneau et son support, les types de jonctions et l'obligation de trop-plein. Le dimensionnement des sections est renvoyé au DTU 60.11, dont la partie 3 d'août 2013 retient une intensité pluviométrique minimale de 3 l/m²/min en France européenne. Un chéneau cloué, une descente sans crapaudine ou un trop-plein absent conduisent à des débordements en façade et à des infiltrations à l'intérieur du bâtiment. Ce document relève de documents techniques unifiés.

Quels projets sont concernés par NF DTU 40.5 (XP P 36-201) ?

Le domaine d'application couvre : Exécution des évacuations d'eaux pluviales sur couvertures de bâtiments en France métropolitaine, quelle que soit leur destination : gouttières et chéneaux métalliques supportés (zinc, cuivre, acier inoxydable étamé-plombé, plomb, acier galvanisé revêtu) et tuyaux de descente extérieure — hors gouttières en PVC non plastifié (NF P 36-410), hors canalisations d'évacuation intérieures (NF P 52-305), hors chéneaux métalliques autoportants associés aux couvertures en plaques et hors chéneaux associés aux toitures avec revêtement d'étanchéité. Toute opération entrant dans ce périmètre doit intégrer ces exigences dès la phase de conception.

Comment garantir la conformité à NF DTU 40.5 (XP P 36-201) 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 gouttière ou d'un chéneau selon le DTU 40.5 ?

L'article 5.1 impose une pente au moins égale à 5 mm par mètre, soit 0,5 %. Les tableaux de sections du NF DTU 60.11 P3 sont établis pour cette pente et restent valables au-delà. Une gouttière ou un chéneau posé avec une pente inférieure ou égale à 3 mm/m est considéré comme sans pente et doit être calculé comme tel, selon les modalités d'application de la NF EN 12056-3.

Quelle intensité pluviométrique retenir pour dimensionner une évacuation d'eaux pluviales ?

Le NF DTU 60.11 P3 fixe des intensités pluviométriques minimales : 0,05 l/m²/s, soit 3 l/m²/min, pour la France européenne, et 0,075 l/m²/s, soit 4,5 l/m²/min, pour les DOM. Un coefficient de sécurité s'applique aux chéneaux intérieurs et encaissés selon le § 5.3. Les documents particuliers du marché indiquent s'il y a lieu de tenir compte du vent dans le calcul du débit.

Quelle surface de toiture une gouttière demi-ronde de 33 peut-elle desservir ?

Selon le tableau 2 du NF DTU 60.11 P3, une gouttière demi-ronde de 33 présente une section de 113 cm² et dessert jusqu'à 95 m² de surface en plan de toiture, pour un débit de 3 l/m²/min et une pente au moins égale à 5 mm/m. Une demi-ronde de 25 dessert 35 m² (57 cm²) et une demi-ronde de 40 dessert 180 m² (174 cm²).

Quel diamètre de descente d'eaux pluviales pour 100 m² de toiture ?

Le dimensionnement passe par la naissance. Le tableau 4 du NF DTU 60.11 P3 donne, jusqu'à un diamètre de 160 mm et quelle que soit la forme de la naissance, la surface en plan desservie : Ø 90 → 91 m², Ø 100 → 113 m². Pour 100 m², un diamètre intérieur de 100 mm convient. Le tableau 3 confirme côté descente un débit admissible de 4,6 l/s pour un Ø 100 intérieur, à comparer au débit calculé Q = r × A.

Quel écartement maximal entre crochets de gouttière ?

Pour les gouttières pendantes ainsi que pour les gouttières havraises, rouennaises ou nantaises, les crochets sont placés à un écartement fonction des charges climatiques du lieu d'application, au plus égal à 0,50 m. Pour les gouttières à l'anglaise, les crochets à pied sont espacés de 0,40 m au maximum.

Un chéneau doit-il obligatoirement comporter un trop-plein ?

Oui. L'article 5.4 du DTU 40.5 impose que tout chéneau comporte obligatoirement un orifice de trop-plein, pour éviter que l'eau ne s'introduise par les rives ou par les ressauts à l'intérieur du bâtiment en cas d'obstruction totale ou partielle de l'orifice d'évacuation. Sa section d'écoulement doit être située à un niveau inférieur à celui de la partie haute du ressaut le plus bas, et le NF DTU 60.11 P3 § 5.6 impose une section au moins égale à celle de la descente concernée.

Quelle longueur maximale de chéneau en zinc sans dispositif de dilatation ?

Le tableau 2 du DTU 40.5 fixe pour le zinc une longueur maximale de libre dilatation de 12 m, quel que soit le développé du chéneau ou de la gouttière, entre un point fixe (moignon, retour d'angle) et l'extrémité opposée. Pour le cuivre, 15 m si le développé est ≤ 500 mm et 12 m au-delà ; pour l'acier inoxydable étamé-plombé ferritique, 20 m puis 15 m ; pour le plomb, 5 m.

Peut-on poser un chéneau en zinc sur une charpente en chêne ?

Non. Le tableau 3 du DTU 40.5 exclut le chêne, le châtaignier, le red cedar, le douglas, le bouleau et le mélèze comme supports directs d'un chéneau en zinc — la même exclusion s'applique à l'acier galvanisé revêtu. Le cuivre n'exclut que le cèdre (western red cedar) ; l'acier inoxydable est admis sur bois sans restriction d'essence ; le plomb requiert une membrane d'interposition dans le cas du chêne et du châtaignier.