La conception des installations de distribution d’eau sanitaire dans les bâtiments





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La conception des installations de distribution d’eau sanitaire dans les bâtiments



SOMMAIRE
1. Introduction

· 1.1. Contexte

· 1.2. But de la formation

· 1.3. Documents de référence

2. Description générale d’une installation de distribution

· 2.1. Principe

· 2.2 Types de réseaux

· 2.3. Pressions

· 2.4. Températures

3. Exigences

. 3.1 Pression et températures

· 3.2 Débits aux points de puisage

. 3.3. Prescriptions générales.

. 3.4. Prescriptions pour les conduites d’eau froide ‘

. 3.5. Prescriptions pour les conduites d’eau chaude

. 3.6. Sécurité contre l’éclatement

. 3.7. Protections contre le climat extérieur

. 3.8. Prescriptions BELGAQUA

4. Matériaux

. 4.1. Matériaux utilisables

4.1.2. Matériaux métalliques

4.1.2.1. Acier galvanisé

4.1.2.2. Cuivre

4.1.2.3. Inox

4.1.3. Matériaux plastiques

4.1.3.1. PEX

4.1.3.2. PP

4.1.3.3. PB

4.1.3.4. Multiskin

5. Calcul des conduites

· 5.1. Théorie

. 5.2. Principe du dimensionnement

· 5.3. Débits de pointe

· 5.4. Conduite du calcul

· 5.5. Exemple

· 5.6. Contrôle du dimensionnement

6. Optimalisation des branchements EC

7. Abaques utiles pour le calcul des tuyauteries


1. Introduction
1.1. Contexte
Il y 50 ans le nombre de points d’eau dans l’habitat était souvent limité à 2 – 3.

Actuellement, il est courant d’avoir, dans une habitation, une petite dizaine de points de puisage d’eau, quintuplement qui est le résultat d’une volonté d’augmentation du confort dans nos logements.

Cette augmentation du confort s’est faite en distribuant à tous ces points une eau de haute qualité - « destinée à la consommation humaine»- permettant ainsi d’augmenter globalement le niveau de qualité de notre de vie.


Evolution de la consommation d’eau potable




1980

(litres/jour)

2004

(litres/jour)

Bain

12,6

11,8

Douche

19,2

31,7

Lavabo

7,4

4,9

Lave-mains

2,4

1,7

Boisson

Inconnu

1,3

Vaisselle (à la main)

9,3

3,6

Lave-vaisselle

1,1

2,4

Préparation nourriture

4

1,5

WC

29

33,1

Machine à laver

22

21,7

Divers

2

6,4

TOTAL :

109

120



Trois conditions sont cependant nécessaires pour réaliser effectivement cette double performance (eau de qualité et confort) :

1. La captation d’une eau de haute qualité.

2. Une distribution de cette eau vers les utilisateurs, sans dégradation inacceptable de sa qualité.

3. Une distribution, à l’intérieur des bâtiments, qui garantit cette qualité et qui procure le confort attendu.
- Les 2 premières conditions sont la responsabilité du distributeur qui doit délivrer une eau destinée à la consommation humaine, et qui doit répondre à la législation régionale, basée sur une directive européenne. .

- La 3ème condition est de la compétence de l’installateur sanitaire, qui sera responsable de la conception, la mise en œuvre et l’entretien de l’installation à l’intérieur du bâtiment.

- A cet effet la conception des installations doit tenir compte d’un certain nombre d’exigences données par différents documents à caractère normatif


1.2. But de la séquence d’apprentissage
Le but du présent document est d’apprendre à connaître et utiliser pour la conception et la réalisation des installations de distribution d’eau sanitaire dans les bâtiments :

. Les normes européennes de la série EN 806 : Spécifications techniques relatives aux installations pour l’eau destinée à la consommation humaine à l’intérieur des bâtiments.

Partie l - Généralités

Partie 2 - Conception

. Les prescriptions techniques installation intérieure de BELGAQUA (Fédération Belge du Secteur de l’Eau)

. D’un projet de notes techniques du CSTC au sujet du dimensionnement des conduites

. En n’oubliant pas les autres recommandations du CSTC en la matière : NIT (note d’information technique)
1.3. Documents de référence
EN806-1 Spécifications techniques relatives aux installations pour l’eau destinée à la consommation humaine à l’intérieur des bâtiments (partie 1 : généralités)

EN 806-2 Spécifications pour les installations intérieures destinées à la distribution de l’eau pour une consommation humaine

Répertoire 2005 des prescriptions techniques pour installations intérieure de la fédération Belge du secteur de l’eau ASBL
2. Description générale d’une installation de distribution

2.1. Principe
Distribution par des conduites sous pression



Source : CSTC antenne norme H2O

2.2. Types de réseaux
A/ Ramifiés




Source : CSTC antenne norme H2O
B/ bouclés


2.3. Pressions
Note au sujet des unités de pression :
Exemple : la pression au bas du château d’eau dans le cas où il n’y a pas de puisage (pression statique) : P = ρ . g . H
La pression est égale à ρ [rho] (la masse volumique de l’eau soit1000 Kg/m³ à 4°c.) multipliée par g (accélération gravitationnelle soit 9,81 m/s²) multipliée par H (la hauteur de la colonne d’eau)
Pour H = 30 m:

P = 1000 (kg/m³) x 9,81(m/s²) x 30 (m)

= 294300 Pa soit ≈ 300000 Pa
. 300000 Pa = 300 kPa = 3 bar = 3000 mbar

. 300000 Pa ≈ 30 m CE (colonne d’eau)

. 1 m CE ≈ 10000 Pa = 10 kPa

1 mm CE ≈ 10 Pa
2.4. Températures
Le présent sujet est explicité à divers endroits du présent exposé. La nouvelle norme tient particulièrement compte du risque de développement de certaines maladies.
Pour des raisons d’hygiène (les légionelles), il n’est pas recommandé de prévoir la production d’eau chaude à une température inférieure à 50°C En général on recommande même 60°C.

Afin d’éviter des brûlures, il est alors recommandé de prévoir des mélangeurs thermostatiques aux points de puisage.
Pour la même raison d’hygiène, la EN 806-2 exige que toute installation d’eau chaude sanitaire puisse mener de l’eau à +70°c. aux différents points de puisage, afin de pouvoir faire des désinfections thermiques.


3. Exigences
3.1 Pression et températures

3.1.1 Pressions
La prEN 806-2 (pré norme EN 806-2 car le norme n’est pas encore rédigée dans son libellé définitif à l’heure de la préparation de ce cours) prévoit 3 classes de pression maximale de service :

  • 1000 kPa (10 bar) → PN l0

  • 600 kPa (6 bar) → PN 6

  • 250 kPa (2,5 bar) → PN 2,5


En Belgique on adopte :

    • le PN 10 pour les conduites,

    • et le PN 6 pour certains équipements : réservoirs d’eau chaude p. e.


La classe PN 2,5 n’est pas compatible avec les pressions de distributions rencontrées dans les réseaux publics en Belgique.
3.1.2 Températures de l’eau à l’utilisation
- On considère que la température de l’eau froide (EF) ne doit pas dépasser les 25°C

- Eau chaude au puisage : (note : pas de données dans les EN 806; les recommandations suivantes ont été trouvées dans plusieurs documents)



Point de puisage

Température °c.

Lavabo, lave-mains, bidet

40°c.

Evier

50 à 55°c.

Douche

37 à 40°c.

Baignoire

37 à 40°c.





3.1.3 Températures données pour la conception des installations
Les deux classes de températures suivantes sont prévues dans la prEN806-2 ; il s’agit de d’une classification des spécifications et des conditions de service pour les tuyauteries « plastiques »… Texte actuellement pas encore traduit de l’anglais


Classe

d’application

Prévu pour des températures jusqu’à

Durée de vie à cette température

Temp.

Max

°c.

Durée de vie à la temp. Max.

Temp. Max en cas de panne

°c.

Durée de résistance en cas de panne

Champ d’application de la tuyauterie

1

60°c

49 ans

80°c

1 an

95°c

100 H

ECS jusqu’à 60°c

2

70°c

49 ans

80°c

1 an

95°c

100 H

ECS jusqu’à 70°c



3.1.4 Temps d’attente


Selon la EN 806, la température d’utilisation doit être obtenue au point de puisage endéans les 30 secondes après l’ouverture du robinet.

En Suisse, d’autres valeurs sont avancées suivant le tableau ci-joint


Point de puisage

Temps

En Secondes

Évier

7

Lavabo

10

Douche

10

Baignoire

15 à 20


3.2 Débits aux points de puisage
Tableau des débits prévus par la EN 806 :


Point de puisage

Débit de puisage

QA (l/s.)

Temp.

°c.

Qef

Eau froide

(10°C.)

l/s

Qec

Eau chaude

(60°c)

l/s

Lavabo, lave-mains, bidet

0,10

40

0,04

0,06

Robinet de chasse (WC)

0,10

EF

0,1

/

Evier

0,15 - 0,20

55

0,02

0,18

Douche

0,15 - 0,20

40

0,08

0,012

Lave linge, lave vaisselle

0,015 – 0,2

EF

0,2

/

Baignoire

0,3 – 0,4

40

0,16

0,24

Robinet d’urinoir

0,15 – 0,3

EF

0,3

/

Robinet de jardin/garage

0,8

EF

0,8

/
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