Pente de toit : calcul, rampant et surface

Calculer la pente d'un toit à deux pans

Sur un toit à deux pans symétriques, chaque pan couvre la moitié de la largeur du bâtiment. La pente se calcule donc sur cette moitié :

pente (%) = hauteur au faîtage ÷ demi-portée × 100

Exemple, celui de l'outil : un bâtiment de 8 m de large, 2 m entre le haut des murs et le faîtage. La demi-portée vaut 4 m, la pente 2 ÷ 4 = 0,50, soit 50 %, ou 26,6°.

Portée, demi-portée, faîtage : ce qu'il faut mesurer

• La portée est la largeur du bâtiment, d'un mur extérieur à l'autre, mesurée à l'horizontale.
• La demi-portée est la moitié de la portée : la longueur au sol couverte par un pan.
• Le faîtage est la ligne haute où les deux pans se rejoignent. L'égout est le bas du pan, où l'eau quitte le toit.
• La hauteur au faîtage se prend à la verticale, du haut des murs (la panne sablière, pièce de bois posée sur le mur qui reçoit le bas des chevrons) jusqu'au faîtage.

Si le faîtage n'est pas au milieu, chaque pan a sa propre pente : divisez la hauteur par la distance horizontale entre le mur et l'aplomb du faîtage, pan par pan. Pour un toit à un seul pan, la longueur au sol est la portée entière : voir le toit à une pente.

Mesurer la pente d'un toit existant

Sur les plans. La coupe du permis de construire indique souvent la pente, ou au moins la hauteur à l'égout et au faîtage.

Dans les combles. Appuyez une extrémité d'une règle de 1 m sous un chevron (la pièce de bois qui descend du faîtage à l'égout et porte la couverture), en dirigeant la règle vers le faîtage. Mettez-la de niveau, puis mesurez à la verticale, au bout de la règle, la distance jusqu'au chevron. En centimètres, c'est la pente en pourcentage. Un inclinomètre, ou l'application niveau d'un téléphone posée sur le chevron, donne l'angle en degrés.

La longueur du rampant

Le rampant est la longueur du pan mesurée dans la pente, de l'égout au faîtage. Il se calcule par le théorème de Pythagore :

rampant = √(hauteur² + demi-portée²)

Avec 2 m de hauteur et 4 m de demi-portée, le rampant vaut √(4 + 16) = 4,47 m. Avec un débord de toit de 40 cm (l'avancée au-delà du mur, mesurée à l'horizontale), le rampant passe à 4,92 m : l'outil le calcule si vous saisissez le débord.

Le rapport entre le rampant et la longueur au sol ne dépend que de la pente. C'est le coefficient de pente : 1,044 à 30 %, 1,118 à 50 %, 1,414 à 45° (100 %). Pour 4 m de demi-portée, un toit à 30 % a un rampant de 4,18 m ; un toit à 30° (57,7 %), de 4,62 m.

Les normes des couvertures parlent souvent de longueur de rampant en projection horizontale, c'est-à-dire mesurée au sol, sous le pan. Les tableaux des tuiles à emboîtement valent par exemple jusqu'à 12 m de projection horizontale. Ne confondez pas cette longueur avec le rampant mesuré dans la pente.

La surface de toiture

Sur un toit à deux pans, la surface d'un pan est son rampant, débord compris, multiplié par la longueur du toit le long du faîtage. Ajoutez à cette longueur les débords sur les pignons (les murs d'extrémité en triangle), s'il y en a.

Exemple : un rampant de 4,92 m sur 10 m de long donne 49,2 m² par pan, soit 98,4 m² pour les deux pans.

Si tous les pans ont la même pente, la surface de couverture vaut la surface au sol couverte, débords compris, multipliée par le coefficient de pente. Le calcul vaut aussi pour un toit à quatre pans. Exemple : un bâtiment de 10 m sur 5 m, toit à 45°, sans débord : 50 m² × 1,414 = 70,7 m², que le toit ait deux ou quatre pans.

Cette surface est celle du toit, pas la quantité de matériaux à commander. Les recouvrements, les coupes et les pièces de rive (bords latéraux du toit) s'ajoutent selon la notice de la couverture.

Degrés ou pourcentage : lire une pente de toit

Les normes françaises des couvertures expriment la pente en pourcentage, parfois en mètres par mètre (0,05 m/m font 5 %). Les fabricants de fenêtres de toit l'expriment en degrés. Les deux ne sont pas proportionnels :

• 30 % font 16,7° ; 30° font 57,7 %.
• 50 % font 26,6° ; 45° font 100 %.
• Pour 4 m de demi-portée, une pente de 30 % demande 1,20 m de hauteur au faîtage ; une pente de 30°, 2,31 m.

Avant de calculer « un toit à 30 », vérifiez donc s'il s'agit de 30 % ou de 30°.

Quelle pente pour votre toit

La pente se choisit d'abord selon la couverture. Chaque matériau a une pente minimale indicative, qui varie avec la zone climatique, l'exposition au vent et la longueur du rampant : voir la pente minimale de toiture, puis les fiches tuiles, ardoises et bac acier.

Pour un toit à faible pente, les minimums les plus bas, dans le cas le plus favorable, sont de l'ordre de :

• 5 % pour le bac acier à nervures hautes (35 mm ou plus) posé d'une seule plaque de l'égout au faîtage, sans plaque translucide ni traversée de toiture ;
• 5 % pour le zinc à joint debout sans jonction transversale ;
• 9 % pour les plaques ondulées en fibres-ciment ;
• 19 % pour les seules tuiles marquées NF « Faible Pente », avec écran de sous-toiture (membrane posée sous les tuiles).

En dessous, on passe à une toiture plate, couverte par une étanchéité. Une fenêtre de toit demande en général au moins 15° selon les fabricants. Enfin, le PLU de votre commune peut imposer une pente : voir la pente imposée par le PLU.

Avant de lancer les travaux

Le calcul donne la géométrie, pas la conformité. Vérifiez la pente minimale de la couverture choisie dans sa notice ou son Avis technique (évaluation publiée par le CSTB pour un produit que les normes ne couvrent pas), le règlement du PLU, et faites dimensionner la charpente par un charpentier ou un bureau d'études : la section des chevrons et la charge de neige ne se déduisent pas de la seule pente.