Comment installer des gouttières pluviales : pente, descentes et dimensionnement selon le DTU 60.11

Une gouttière mal dimensionnée ne défaille pas les jours ordinaires. Elle défaille le jour du gros orage, c'est-à-dire exactement le jour où elle devait fonctionner. Et quand elle défaille, l'eau ne reste pas dans la gouttière : elle déborde par le bord intérieur, mouille l'égout, entre par la jonction avec la toiture et apparaît à l'intérieur des semaines plus tard sous forme de tache au plafond.

La bonne nouvelle, c'est que le dimensionnement ne dépend ni du bon vouloir de l'installateur ni de l'expérience accumulée. En France, l'évacuation des eaux pluviales est régie par le DTU 60.11, et bien la calculer prend moins d'un quart d'heure, données en main.

Ce guide parcourt le processus complet : d'où vient la donnée pluviométrique de départ, comment se calcule la surface desservie, comment on en déduit le débit à évacuer, le diamètre de la gouttière, celui des descentes et du collecteur, quelle pente il faut donner et comment résoudre sur chantier le tracé, les supports, les joints et la dilatation. À la fin figure un exemple de calcul complet, du début à la fin.

Avant de calculer quoi que ce soit, il faut savoir où sont écrites les exigences, car la gouttière relève de deux registres différents.

Le dimensionnement du réseau de collecte. En France, le DTU 60.11 fixe les critères de dimensionnement de la collecte des eaux pluviales — gouttières et descentes — en fonction de la surface projetée de toiture et de l'intensité pluviométrique de référence. C'est lui qui répond à la question : quelle section pour quelle surface de toiture.

La mise en œuvre sur la toiture. La gouttière est aussi un élément constructif de la toiture inclinée : sa pente vers l'exutoire, le débord des éléments de couverture au-dessus d'elle et la position relative de ses bords relèvent des règles de l'art de la couverture et des prescriptions du fabricant.

Cette double dimension explique l'une des confusions les plus fréquentes du secteur : on peut calculer correctement la section et échouer sur la pente ou sur le tracé. Les deux se traitent ci-dessous.

Les gouttières métalliques relèvent en outre de normes de produit, qui définissent leurs caractéristiques dimensionnelles et de comportement ; la fiche du fabricant indique celles auxquelles chaque profil répond.

Tout le calcul dépend d'une donnée de départ unique : quelle quantité d'eau peut tomber par unité de temps sur l'emplacement du chantier.

En France métropolitaine, le DTU 60.11 retient une intensité pluviométrique de référence de 0,05 l/s/m². C'est cette valeur qui sert à convertir une surface de toiture en débit à évacuer :

Débit à évacuer (l/s) = surface projetée (m²) × 0,05 l/s/m²

Ainsi, 60 m² de toiture représentent 3 l/s. Pour un chantier situé hors de la France métropolitaine, il faut se référer aux valeurs prévues par le document applicable.

Sauter cette étape ou utiliser une valeur « habituelle » sans la vérifier est la cause la plus courante de gouttières sous-dimensionnées : elles fonctionnent toute l'année et défaillent précisément lors de l'épisode de pluie intense, le seul qui compte.

La surface que l'on retient pour le calcul est la projection horizontale de la toiture qui déverse dans cette gouttière, et non la surface réelle du versant.

C'est une nuance importante sur les toitures inclinées. Un versant dont la longueur réelle mesurée sur le plan incliné est de 12 mètres, avec une pente de 30 %, se projette à l'horizontale sur un peu moins de 11,5 mètres. La différence est faible sur les pentes douces et significative sur les toitures très inclinées.

Trois critères supplémentaires à garder en tête pour définir la surface :

• Si deux versants déversent dans la même gouttière, on additionne les deux projections.
• S'il existe des parois verticales qui déchargent sur la toiture — un mur mitoyen plus haut, l'acrotère d'un corps supérieur, une façade aveugle contiguë —, cette surface apporte aussi de l'eau et doit être prise en compte.
• Sur les toitures-terrasses, où la collecte se fait par des évacuations et non par une gouttière d'égout, le nombre et l'implantation des points de collecte se déterminent selon la surface et le document applicable.

Avec la surface projetée et le débit qui en découle, on choisit la section de gouttière dont la capacité d'évacuation est supérieure au débit calculé, en tenant compte de la pente à laquelle elle sera posée. Les capacités se lisent dans les données du fabricant pour chaque profil et chaque développé, et dans le DTU 60.11.

L'effet de la pente est immédiat : à section égale, une pente plus forte augmente la capacité d'évacuation de la gouttière. Lorsqu'un cas est juste, augmenter la pente est souvent plus économique que monter en section, à condition que l'égout l'admette visuellement et qu'il y ait assez de longueur pour gagner cette cote.

Sections non semi-circulaires. Les profils carrés et les profils design n'ont pas le même comportement hydraulique qu'une demi-ronde de même développé. Il faut donc utiliser la capacité indiquée par le fabricant pour le profil concerné, et non celle d'une demi-ronde, et prévoir une marge. C'est un oubli fréquent précisément sur les profils design, que l'on choisit le plus souvent pour des raisons esthétiques.

La pente est un point sur lequel il vaut mieux être clair, car il concerne tous les projets.

Une gouttière évacue par gravité : sans pente vers l'exutoire, elle évacue par hauteur de lame et sa capacité réelle reste très inférieure à celle calculée. Nous recommandons de concevoir et poser avec une pente d'environ 1 %, puis de vérifier que cette pente suffit pour la surface desservie ou s'il convient de monter à 2 %.

Une pente de 1 % représente 10 mm de dénivelé par mètre de gouttière. Sur un tronçon de 12 mètres avec un unique point d'évacuation à une extrémité, cela fait 12 cm de différence de cote entre les deux extrémités, parfaitement admissible sur la plupart des égouts mais à vérifier avant le tracé, surtout lorsque la gouttière reste visible contre une corniche ou sous une assise de finition.

Deux conditions géométriques sont souvent négligées :

• Les éléments de couverture qui déversent dans la gouttière doivent déborder suffisamment au-dessus d'elle, pour que l'eau tombe à l'intérieur et ne ruisselle pas par-derrière.
• Lorsque la gouttière est visible, le bord le plus proche de la façade doit se situer au-dessus du bord extérieur. Ainsi, si la gouttière vient à déborder, elle le fait vers l'extérieur et non vers l'égout, direction dans laquelle elle cause le plus de dégâts.

La descente se dimensionne à partir de la surface de toiture qui lui revient, en appliquant le même calcul de débit que pour la gouttière et en comparant le résultat à la capacité de la section de descente choisie, telle qu'indiquée par le fabricant et le DTU 60.11.

Trois règles de conception qui conditionnent le montage :

• Les descentes doivent être exécutées sans déviations ni décrochements, et avec un diamètre uniforme sur toute leur hauteur.
• Le diamètre ne doit pas diminuer dans le sens de l'écoulement.
• L'espacement des colliers dépend du matériau et des prescriptions du fabricant ; il doit garantir que la descente ne fléchisse pas entre deux appuis.

Et un critère pratique qui n'est pas normatif mais qui évite bien des problèmes : il vaut mieux augmenter le nombre de descentes que forcer le diamètre d'une seule. Répartir l'évacuation raccourcit le parcours de l'eau dans la gouttière, réduit la hauteur de lame au point le plus défavorable et apporte de la redondance si l'une des descentes se bouche avec des feuilles. En bâtiment résidentiel, on travaille en général avec une descente tous les 10 ou 12 mètres de gouttière, en situant les évacuations de façon que le parcours maximal de l'eau ne dépasse pas 5 ou 6 mètres.

L'eau qui descend par les descentes doit aller quelque part, et ce tronçon doit lui aussi être dimensionné.

Les collecteurs d'eaux pluviales se dimensionnent en fonction du débit cumulé de toutes les descentes qu'ils reçoivent et de leur pente. La pente minimale, l'espacement des regards de visite, le raccordement au pied de descente et la séparation avec le réseau d'eaux usées dépendent du DTU 60.11 et du règlement d'assainissement local, et doivent être vérifiés au projet.

Quelques principes de bonne pratique s'appliquent dans tous les cas :

• Prévoir des regards accessibles pour pouvoir inspecter et déboucher le collecteur.
• Assurer une pente continue vers le réseau, sans contre-pente ni point bas.
• Raccorder chaque descente au collecteur au moyen d'un regard au pied de la descente.
• Ne pas mélanger les eaux pluviales et les eaux usées sans respecter les règles de raccordement applicables.

Maison individuelle à deux pans. Chaque versant se projette à l'horizontale sur 12 mètres de longueur par 5 mètres de largeur, soit 60 m² par versant et 120 m² de toiture totale. Le chantier se situe en France métropolitaine.

Intensité. Intensité de référence du DTU 60.11 : 0,05 l/s/m².

Débit par gouttière. Chaque gouttière recueille un versant : 60 m² × 0,05 = 3 l/s.

Gouttière. On conçoit avec une pente d'environ 1 %. On choisit, parmi les profils du fabricant, une section dont la capacité à cette pente est supérieure à 3 l/s, avec une marge. Si le cas est juste, on passe à 2 % de pente ou on monte d'une section.

Descentes. Avec une seule descente par versant, elle doit évacuer les 3 l/s. Si l'on répartit en deux descentes par versant, chacune dessert 30 m², soit 1,5 l/s, ce qui permet une section de descente plus petite avec une meilleure marge. Deux petites descentes au lieu d'une grande : meilleure répartition, parcours plus courts et redondance face aux obstructions.

Collecteur. Un collecteur enterré qui recueille les quatre descentes dessert la toiture complète : 120 m² × 0,05 = 6 l/s. Le collecteur se dimensionne pour ce débit et pour sa pente.

Si le profil choisi est carré plutôt que semi-circulaire, il faut utiliser la capacité que le fabricant indique pour ce profil et prévoir une marge supplémentaire.

Une fois le dimensionnement résolu commence la partie chantier, et c'est là que se perdent bien des gouttières pourtant correctement calculées.

Tracer avant de poser quoi que ce soit. On fixe le point le plus haut de la gouttière et le point d'évacuation, on tend un cordeau ou un niveau laser entre les deux et on vérifie la ligne complète avant de fixer le premier support. Une gouttière tracée à l'œil sur un égout qui a déjà sa propre déviation finit avec des contre-pentes locales, et une contre-pente de trois millimètres retient l'eau en permanence.

Vérifier la cote disponible. Avec 12 mètres à 1 %, il faut franchir 12 cm. Si la gouttière meurt contre une corniche, une moulure ou un changement de matériau, cette cote doit exister avant de commencer.

Position par rapport au plan de toiture. Le bord extérieur de la gouttière doit se situer légèrement sous le prolongement du plan du versant. C'est la position qui protège la gouttière du glissement de la neige et qui garantit qu'un débordement se produise vers l'extérieur.

Débord des éléments de couverture. Les tuiles ou les tôles doivent déborder suffisamment au-dessus de la gouttière. Sinon, une partie de l'eau ruisselle par-derrière, directement sur l'égout.

Crochets et supports. L'espacement habituel est de 50 à 60 cm. Il est en outre conseillé de placer un support à moins de 15 cm de chaque joint et de chaque extrémité. Pour les autres matériaux, on suit les prescriptions du fabricant.

Dilatation. C'est le point qui génère le plus d'incidents à moyen terme et celui que l'on ignore le plus souvent au moment du montage. Les métaux employés pour les gouttières se dilatent de façon appréciable avec les écarts thermiques d'une toiture exposée, où la différence entre une nuit d'hiver et un après-midi d'août dépasse largement les 60 °C.

En aluminium, le coefficient de dilatation linéaire avoisine 0,023 mm par mètre et par degré. Un tronçon de 10 mètres soumis à un écart de 60 °C se déplace d'environ 14 mm. Si la gouttière est bloquée aux deux extrémités, ce mouvement ne disparaît pas : il se transforme en flambage, en bosselure ou en ouverture de joint.

La solution consiste à prévoir des joints de dilatation sur les longs tronçons et à ne pas fixer rigidement les extrémités. À titre d'orientation pratique, sur les tronçons supérieurs à 10 ou 12 mètres, il convient d'intercaler un élément qui absorbe le mouvement.

Raccords entre pièces. Ils doivent se résoudre par recouvrement dans le sens de l'écoulement, de sorte que l'eau passe sur le joint et non contre lui. L'étanchéité est confiée à la géométrie du recouvrement et au système de raccord propre au matériau, jamais au seul calfeutrement.

Fonds et angles. Les extrémités se ferment avec un fond ou une pièce de tête, et les changements de direction avec des angles extérieurs ou intérieurs. Les compter sur le plan avant de commander évite le scénario classique du chantier arrêté pour une pièce d'angle.

Les gouttières pluviales IMS sont fabriquées sur mesure pour la collecte des eaux de toiture, en profils classiques et design.

• Profils classiques : semi-circulaire et carré.
• Profils design : série IMS — IMS-1, IMS-3, IMS-4, IMS-5, IMS-6, IMS-7 et IMS-751 — et série QZ — QZ-101, QZ-102, QZ-103 et QZ-104 —, pensés pour les façades contemporaines et pour les toitures de bâtiments industriels.
• Matériaux : aluminium laqué polyester, zinc et acier galvanisé.
• Finitions standard : RAL 8019, RAL 3009, RAL 9002 et RAL 6002, ainsi que quartz-zinc, zinc-titane et galvanisé.
• Accessoires : angles extérieurs et intérieurs, fonds ou pièces de tête, descentes, coudes et crochets de fixation.
• Fabrication : sur mesure en développé et en longueur, en plus de la gamme de profils standard.
• Délai de livraison : 24 heures pour le produit standard et de 5 à 10 jours ouvrés pour la fabrication sur mesure.
• Certification : ISO 9001:2015.

Cette gamme se combine avec les couvre-murs ALU-CLICK® et avec les terminaux VENTUM® de cheminée et de ventilation lorsque le projet recherche une cohérence esthétique sur toute l'enveloppe.

La commande se résume à sept données :

1. Développé, ou bien la section nécessaire si le calcul n'a pas encore été traduit en mesure de fabrication.
2. Longueur de chaque tronçon droit, détaillée et non additionnée.
3. Nombre d'angles extérieurs et intérieurs, comptés sur le plan.
4. Nombre de fonds ou pièces de tête.
5. Nombre, position et diamètre des descentes.
6. Matériau et référence de finition.
7. Type de support prévu et espacement entre crochets.

Si le calcul n'est pas encore fait, avec la surface de toiture en projection horizontale et la localité du chantier, on peut résoudre le dimensionnement complet avant de définir la commande.

• Ne pas appliquer l'intensité pluviométrique de référence. La gouttière fonctionne toute l'année et défaille lors de l'épisode de pluie intense, le seul qui compte.
• Introduire la surface réelle du versant au lieu de sa projection horizontale, ce qui surdimensionne le calcul sur les toitures très inclinées et brouille le résultat.
• Concevoir et poser sans pente suffisante. Sans pente vers l'exutoire, la gouttière retient l'eau et voit sa capacité réelle chuter.
• Lire la capacité d'un profil demi-rond lorsque le profil choisi est carré ou design.
• Contre-pente par tracé sans cordeau. Elle génère des flaques permanentes, des dépôts de saleté et de la corrosion localisée.
• Descente unique sur de longues gouttières. Parcours d'eau excessifs et aucune marge face à une obstruction.
• Absence de joint de dilatation. Déformations et ouvertures de joints dès le deuxième ou troisième été.
• Débord insuffisant des tuiles au-dessus de la gouttière. L'eau ruisselle par-derrière, sur l'égout.
• Gouttière au-dessus du prolongement du versant. Le débordement se produit vers l'égout.
• Supports trop espacés. La gouttière fléchit entre les appuis et, en zone de neige, peut se décrocher.