Dimensionnement des conduites d’eau dans les installations sanitaires

Détermination du débit de conception des points de puisage 

La première étape du dimensionnement consiste à déterminer le débit de conception (q_c) de chaque point de puisage. Le tableau ci-dessous indique les débits standard pour différents points. S’il s’avère que les débits de conception mentionnés dans les informations fournies par le fabricant sont supérieurs à ceux du tableau, il faudra tenir compte des débits du fabricant lors du dimensionnement. S’ils sont inférieurs à ceux du tableau, ils ne pourront être utilisés sans autorisation du client. 

Valeurs standard du débit de conception pour chaque type de point de puisage. 

Calcul du débit de pointe pour chaque conduite 

Il convient ensuite de calculer le débit de pointe (Q_p) de chaque conduite. Pour une conduite desservant plusieurs points de puisage dans un même local, il s’agit d’additionner les deux débits de conception les plus élevés, puisque cette méthode part du principe que, de manière générale, jamais plus de deux personnes ne puiseront de l’eau en même temps dans un même local. Comme il est peu probable que deux appareils similaires soient utilisés simultanément, les points de puisage de même type doivent être éliminés du calcul : un second évier, une douche située à côté d’une baignoire ou d’un bidet, un urinoir placé à côté d’une cuvette de WC, … (voir figure 1). 

 1 | Elimination des points de puisage de même type. 

Si une conduite dessert des points de puisage dans plusieurs locaux, le débit de pointe est calculé en faisant la somme les débits de conception de chacun des points. Cette fois encore, les points de puisage similaires situés dans un même local ne doivent pas être pris en compte dans le calcul. En fonction du type de bâtiment, une formule de simultanéité doit ensuite être appliquée à cette somme. 

Le graphique à la figure 2 permet de déduire le débit de pointe à partir de la somme des débits de conception. 

En ce qui concerne les conduites situées entre le compteur d’eau et l’embranchement menant à l’installation de production d’eau chaude sanitaire, il faut additionner les débits de pointe de l’eau froide et de l’eau chaude. 

2 | Application d’une formule de simultanéité permettant de déterminer le débit de pointe. 

Diamètre intérieur minimal 

Le graphique à la figure 3 permet de déterminer le diamètre intérieur nominal sur la base du débit de pointe et en tenant compte du local traversé par la conduite. Les différentes courbes ont été définies à partir des vitesses d’écoulement maximales qui ont été mesurées durant les débits de pointe et autorisées dans ces locaux pour éviter les nuisances sonores. 

Grâce au diamètre intérieur minimal, il est alors possible de choisir – en fonction du matériau du système de conduites – le diamètre commercial répondant à cette exigence. 

3 | Diamètre intérieur minimal en fonction du débit de pointe et de l’emplacement des conduites. 

Dimensionnement complet 

Bien entendu, le dimensionnement complet d’une installation de distribution d’eau ne se limite pas au simple calcul du diamètre intérieur minimal des conduites. Il faut également vérifier les pertes de charge pour s’assurer que la pression aux différents points de puisage est suffisante. Toutefois, le calcul du diamètre intérieur minimal peut faire office de premier contrôle rapide, étant donné qu’un dimensionnement complet n’est généralement pas effectué pour les installations de petite taille. 

Le dimensionnement complet d’une installation de distribution d’eau consiste à : 

1. déterminer le débit de conception des points de puisage 
2. déterminer le débit de pointe pour chaque conduite 
3. déterminer la pression disponible pour couvrir la perte de pression sur chaque tracé, dans le but d’identifier le tracé le plus défavorable 
4. définir le diamètre intérieur minimal de chaque section de conduite du tracé le plus défavorable 
5. recalculer la pression disponible et définir le diamètre intérieur dans le tracé le plus défavorable suivant 
6. répéter l’étape 5 jusqu’à ce que tous les tracés soient dimensionnés. 

Buildwise développe en ce moment même un outil de calcul pour aider l’installateur sanitaire à effectuer un dimensionnement complet. 

Exemple de calcul 

Pour calculer les débits de pointe Q_p1 et Q_p2 dans l’exemple ci-dessous, il faut additionner les deux débits de conception les plus élevés, après avoir éliminé les points de puisage similaires. Dans notre exemple, la douche peut donc être supprimée du calcul. 

Etant donné que le débit de pointe Q_p3 concerne des points de puisage situés dans plusieurs pièces, il convient d’additionner les débits de conception de chacun des points, à l’exception de la douche du local 2, soit : 0,07 + 0,13 + 0,15 + 0,07 + 0,15 = 0,57 L/s. Une formule de simultanéité est ensuite appliquée à cette valeur. A partir du graphique de la figure 2, on constate que la valeur du débit Qp3 est de 0,4 L/s pour un immeuble d’habitation. 

Dans le cas d’une conduite placée dans une gaine verticale, le graphique de la figure 3 permet de déduire que son diamètre intérieur doit être d’au moins 18 mm, ce qui correspond à 26 x 3 mm si le système de conduites est constitué de PE-X/Al/PE-X. 

4 | Exemple de calcul des débits de conception et de pointe. 

Basé sur l’article Buildwise 2020-6.05