COURS DE PLOMBERIE RENOVE 2020 [PDF]

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Cours SIDY DIOP La plomberie couvre trois domaines d’activité du bâtiment : L’alimentation et la distribution de l’eau potable dans les lieux d’habitation ou plomberie sanitaire, l’installation des appareils sanitaires, la production d’eau chaude, l’évacuation des eaux usées vers les égouts ou fosses d’épuration . L’installation des appareils sanitaires (robinets, vannes, éviers, lavabos, w c), la production d’eau chaude, l’évacuation des eaux usées vers les égouts ou les fosses d’épuration Le zingage qui consiste à capter les eaux de pluie et à les évacuer (captage par le biais des couvertures et des gouttières ) Le chauffage central qui fait appel à l’énergie du gaz ou du fuel Le mot plomberie est né de l’art de travailler le plomb dans les temps gallo-romains car celui- ci est malléable et donc facile à travailler mais il est de nos temps prohibé car il nuit à la santé en provoquant le saturnisme.

A / l’ e a u

A .1. / l a distrib utio n d e l’ e a u I / G é n é r a lit é s

Les systèmes de distribution d’eau doivent véhiculer jusqu’aux points prévus une eau de bonne qualité, en quantité suffisante et avec le moins de défaillance possible. L’eau doit pouvoir conserver ses qualités jusqu’aux points de consommation (habitations, fontaines et bâtiments publics). L’eau doit être exempte de matières nocives et de microbes dangereux. En ce qui concerne les objectifs recherchés pour l’assainissement, c’est que les installations prévus puissent reprendre les eaux après usage et les eaux polluées par des matières minérales et organiques ainsi que par de nombreux germes pathogènes et le conduire jusqu’au lieu de rejet ( exutoire ) sans que cette pollution fasse courir le moindre risque aux riverains : pour arriver à cela, il est souvent nécessaire d’éliminer une grande partie de la pollution avant le rejet si celle- ci est préjudiciable à l’environnement.. les installations peuvent aussi comprendre l’évacuation des eaux de pluie dont le ruissellement à la surface pourrait être nuisible à l’agglomération et à ses habitants et ceci par un système hydraulique indépendant ou non du précèdent. Les communes ont en général la responsabilité de la distribution de l’eau mais, la plupart du temps, elles en confient l’exploitation à des concessionnaires privés ou les gèrent en régie (S D E et SONEES) L’eau distribuée peut provenir des nappes phréatiques, des eaux de surface ou des sources ; cette eau doit être traitée avant d’être distribuée. I-1 P rin cip a ux él é m e nts d ’ un s yst è m e d ’hy d r a uliq u e u r b ain e I-1-1 c a p t a g e Il consiste à recueillir soit des eaux souterraines (sources, nappes phréatiques), soit des eaux de surface (rivières, lacs).

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I-1-2 tr ait e m e nt d e s e a ux Si les eaux captées ne présentent pas en permanence les qualités requises qui seront explicitées ultérieurement, elles devront faire l’objet d’un traitement avant ou après le transport.

I-1-3 a d d u c tio n C’est le transport de l ‘eau depuis la zone de captage jusqu’à proximité de la zone d’utilisation (distribution) ; il peut aussi avoir lieu avant le traitement et par un écoulement en surface libre (sans pression i.e. l’air est partout présent dans les canalisations) ou par un écoulement en charge c’est à dire dans des conduites sous pression. I-1-4 a c c u m ul a tio n On a souvent besoin de mettre en réserve dans des réservoirs spéciaux une partie de l’eau, soit pour réguler le débit dans les ouvrages qui précèdent soit pour assurer une sécurité en cas de panne I-1-5 distrib utio n Elle consiste à fournir à chaque instant aux utilisateurs, à une pression convenable, le débit dont ils ont besoin ; elle s’effectue par un réseau de conduites sous pression, dimensionnées pour permettre le passage en chaque point du débit maximal prévisible

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parapluie

Chandelle I-2 q u alit é s e t q u a ntit é s d e s e a ux p ot a bl e s I-2-1 q u alit é s d e s e a ux p ot a bl e s La qualité d’une eau, est estimée par un certain nombre de paramètres physiques, chimiques et biologiques. Les critères que ces

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Cours SIDY DIOP paramètres permettent de définir ont, soit un caractère impératif, toutes les fois que leur non observation est nuisible à la santé du consommateur, soit un caractère seulement souhaitable, lorsque cette non observation confère à l’eau des défauts sans toutefois nuire à la salubrité. I-2-1-1 c rit è r e s im p é r a tifs Les critères impératifs sont principalement bactériologiques et chimiques et sont recherchés par analyse plusieurs fois par an. I-2-1-1-a c rit è r e s b a c t é riolo giq u e s Une eau potable ne doit contenir aucun germe pathogène ; ainsi dans la mesure où les contaminations les plus fréquentes sont d’origine fécale (humaine ou animale) alors on devra vérifier lors des analyses l’absence des germes ci-dessous cités : 1. bacille de Coli ou Escherichia Coli 2. entérocoque 3. clostridium sulfitoréducteur 4. bactériophages fécaux I-2-1-1-b c rit è r e s c himiq u e s Les concentrations des corps chimiques ci –dessous ne doivent pas dépasser les Limites ci-dessous indiquées Tableau donnant les concentrations limite dans les eaux potables

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Les critères souhaitables sont des paramètres qui se traduisent soit par des valeurs maximales ou minimales au delà ou en deçà desquelles les eaux présentent des inconvénients : • température optimale comprise entre 9 et 12 ° C • turbidité (matières solides fines en suspension) se mesurant par un nombre de gouttes d’un réactif approprié dans l’appareil de Dienert et Guillerd. les eaux pour lesquelles le nombre de gouttes dépassent 25 à 30 sont à éviter • couleur (due à des colloïdes en suspension) se mesurant de façon analogue, avec un réactif spécifique et définissant un indice n. il faudra éviter les eaux pour lesquelles l’indice n la valeur de n • résistivité qui est la plus ou moins grande résistance qu’oppose un échantillon au passage du courant électrique : elle caractérise la plus ou moins grande en sels dissous ; éviter les eaux dont la résistivité est inférieur à 1000 ohms / cm • dureté : qui caractérise la teneur en sels métalliques divalents ( Ca et Mg ) et s’évalue en degrés hydrotimétriques. Le titre hydrotimétrique optimal est de 12 à 15 degrés ( un degré correspond à 10 mg par l ). Un titre plus élevé que la valeur optimale nuit à la cuisson des légumes et à la bonne utilisation des savons ordinaires. I-2-2 q u a ntit é s d e l’ e a u p ot a bl e à fo u r nir La quantité consommée par habitant dépend du mode de fourniture et on peut se baser sur les données suivantes

Mode de fourniture

Consommation E n litr e p a r jour p a r hbt

Fontaine publique à – de 200 m de l’habitation Robinet dans la cour de l’habitation

20 30 à 50

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Distribution simple dans la maison ‘ avec chasse d’eau dans les toilettes

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Distribution complète dans la maison 200 à 400 Avec salle d’eau En ce qui concerne les équipements publics et industriels, il est mieux d’en consulter les responsables pour évaluer leur propre besoin

I-2 C a r a c t é ristiq u e s r e q uis e s p o u r l a distrib ution int é ri e u r e L a p r e ssio n Les compagnies des eaux fixent la pression du réseau à 3 bars en pied d’immeuble ; en cas de déficit, il faut installer un sur presseur afin d’éviter des problèmes d’alimentation pour certains utilisateurs ; en cas d’excès, il faut installer un réducteur de pression afin d’éviter la destruction des appareils

o L e d é bit Le débit dépend du diamètre des canalisations et exprime les besoins des utilisateurs : la norme prévoit des débits minima pour chaque type d’appareils sanitaires : c’est le diamètre du tuyau initial d’arrivée qui détermine les possibilités maximale de l’installation Di a m è tr e s d e s c a n alis a tio ns a p p a r e il D é bit minim al Di a m è tr e int é ri e u r E a u fr oid e e n l/ E a u c h a u d e e n minim al e n m m s l/ s é vi e r .2 .2 12 lavabo bid e t b aig n oir e dou ch e R o bin e t d e p uis a g e 1/2 R o bin e t d e p uis a g e 3/4 W c avec r é s e r v oir d e c h a ss e L a v e-m ains L a v e-lin g e

.2 .2 .33 .20 .33

.2 .2 .33 .20

10 10 13 12 12

.42

12

.12

10

.10 .20

10 10 6

Cours SIDY DIOP L a v e-v aiss ell e

.10

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o L a r é gl e m e nt a tion La plomberie est comme le reste des corps d’état du bâtiment, soumise à une réglementation pilotée par les normes et les D T U des séries 60, 61, 64 et 65 qu’il conviendra d’acquérir. Cette réglementation a pour objectif de disposer ‘une installation sanitaire performante et sûre afin de respecter les règles générales pour l’hygiène et le bien-être des populations et de l’environnement. Ainsi l’alimentation en eau potable et l’évacuation des eaux usées sont défins par les règlements sanitaires qu’on peut se procurer auprès de préfectures ou des ministères techniques.

II.

l a distrib utio n int é ri e u r e d e l’ e a u

Pour pouvoir alimenter son installation, il faut le raccordement au réseau public et pour cela deux cas de figure peuvent se présenter : pavillon ou appartement et selon le cas, on doit déterminer les diamètres minimaux des tuyaux en fonction des appareils sanitaires que l’on souhaite installer. 1/ m ais o n in d é p e n d a nt e o u p a villo n e xist e n c e d ’ u n e a r riv é e d ’ e a u (r é nov a tio n) la partie avant le compteur et le compteur lui même sont la propriété de la compagnie des eaux et vous ne pouvez pas intervenir sur cette partie sans l’accord de celle ci mais vous serez tenu responsable du compteur et surtout de son entretien .le branchement sur le réseau comprend les éléments suivants : • sur la partie sise dans le domaine public ou bien située à l’intérieur, en limite de clôture afin de faciliter l’intervention des agents de la S D E, est placé le regard en briques qui sert d’abri à la vanne et au compteur général : c’est une propriété de la compagnie des eaux : le réseau de distribution intérieur commence par le robinet d’arrêt général et comprend : 1. Un compteur lui aussi propriété de la compagnie des eaux : avant toute intervention sur ces deux éléments, il faut l’accord du concessionnaire. Le raccordement de la maison débute à partir de la douille de raccordement du compteur. Dans le cas où le pas de vis du compteur serait du 20 / 27 alors utiliser du cuivre de diamètre 16 /18 ; si le pas de vis est du 15 / 21, utiliser du cuivre 12 / 14 ou 14 / 16 2. un robinet d’arrêt général avant compteur permettant d’isoler la maison en cas d’intervention sur le compteur (propriété de la SDE) 3. un compteur dont le but est d’évaluer les quantités d’eau consommées : il est équipé de deux raccords filetés qui servent au raccordement du réseau 7

Cours SIDY DIOP 4. un robinet d’arrêt propriété individuelle 5. selon le niveau de confort des utilisateurs et la qualité de l’eau fournie par le concessionnaire, on peut installer un réducteur de pression, un adoucisseur ou un sur presseur n o u v ell e c o n str u c tio n : v o us n e dis p o s e z p a s d ’ u n e a r riv é e d ’ e a u : On doit adresser dans ce cas une demande au concessionnaire des eaux ayant pignon sur rue dans la commune afin d’obtenir une réunion d’information au cours de la quelle on déterminera la possibilité d’acheminer de l’eau vers la dite maison ainsi que l’emplacement éventuel du compteur (intérieur ou extérieur de la maison), si le compteur est placé à l’extérieur, alors il sera placé dans un regard maçonné(ou en pastique ou dans un coffret pastique) de un mètre cube de volume environ. Le compteur est relié à la maison par des canalisations enterrées dans une tranchée de 60 à 80 cm de profondeur : la canalisation repose sur un lit de sable de 10 cm d’épaisseur et sera recouverte d’une couche de sable de 20 cm au-dessus de laquelle on dépose un grillage avertisseur de couleur bleue. La distribution se fait dans les appartements à partir d’une colonne montante et la consommation d’eau de chacun des appartements est mesurée par des compteurs individuels ou divisionnaires placées sur chaque branchement particulier après un robinet d’arrêt Dans un immeuble, chaque appartement est équipé de son compteur individuel piqué sur la colonne d’alimentation générale de l’immeuble. Dans certaines copropriétés, l’eau fait partie des charges communes cependant

3 / l e s div e rs cir c uits d e l’ e a u d a n s u n e h a bit a tion

3.1. L e s r é s e a ux d e distrib utio n les tracés des réseaux d’eau chaude et d’eau froide sont établis spécialement pour chaque habitation et dans les maisons individuelles comportant une cave, le réseau eau froide , installé en plafond, forme une ceinture sur laquelle seront raccordés au passage les différents appareils y compris ceux de la production d’eau chaude ; si la maison comporte un étage, une dérivation ou colonne montante, d’un diamètre plus important devra être installée pour distribuer l’eau à l’étage et cette colonne devra comporter au départ un robinet d’arrêt et un robinet de purge pour permettre les interventions nécessaires . 3.1.1. L e s c a n alis a tio ns Les canalisations utilisées peuvent être en cuivre et depuis quelques années en PVC C ou en PER mais l’acier peut également être utilisé mais il est en général réservé au chauffage. Pour des raisons d’hygiène et de santé ( saturnismes) le plomb est abandonné de nos jours ; l’eau chaude sera acheminée aux différents postes d’utilisation (ménagère ou sanitaire à partir des appareils de production dans des tuyaux de même matériau que l’eau froide .les appareils de production d’eau chaude peuvent être de différents types :

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Cours SIDY DIOP c h a uffe e a u inst a nt a n é alimenté par une dérivation et qui chauffe l’eau au fur et à mesure de son écoulement selon le besoins. Les petits modèles sont placés dans la cuisine pour l’alimentation de l’évier et les plus gros modèles sont installés dans les salles de bain et ils fonctionnent tous au gaz c h a uffe e a u à a c c u m ul a tio n comportant deux types : 1. à c h a uff e dir e c t e qui chauffe l’eau grâce à une résistance électrique isolée constituant le corps de chauffe 2. à c h a uff e in dir e c t e alimenté par une conduite dérivant du chauffage central

3.2. l e r é s e a u d ’ é v a c u a tio n d e s e a ux 3.2.1. e a ux d e plui e Les formes de couvertures des immeubles ont pour objet principal de recueillir les eaux de pluie et les diriger vers les collecteurs d’évacuation et c’est pourquoi on trouve de gouttières à la périphéries des toits et sur une terrasse on trouve des rigoles caniveaux qui jouent le même rôle que les gouttières. Les gouttières et les caniveaux ou rigoles sont en légère pente et leur point bas correspond à la naissance des tuyaux de descente de formes et de matériaux différents et qui sont en général apparents ; les réseaux d’évacuation sont la plupart du temps séparatifs pour des raisons économiques et donc les collecteurs d’eau de pluie ne recevront aucun autre effluent ( eaux vannes ou usées) ; les descentes sont branchées sur les collecteurs par l’intermédiaire de regards borgnes 3.2.2. e a ux us é e s elles sont par convention désignées par le sigle E U et sont constituées des eaux vannes (E V ) issues de W C et des eaux ménagères ( E M ) provenant des lavabos, éviers, baignoires, douches bidets et autres ; en principe les E V et les E M doivent être acheminées par des réseaux d’évacuation séparés : des canalisations légèrement inclinées raccordent les appareils à E M à une canalisation verticale appelée et les W C sont raccordés directement à une canalisation verticale appelée chute. Les descentes et les chutes sont raccordées au collecteur situé en bas du bâtiment afin de permettre le vidage correct des appareils et éviter les nuisances sonores et les mauvaises odeurs 3.2.3. l e s c a n alis a tion s les diamètres normalisés des canalisations sont : canalisations Diamètre normalisé Chutes des eaux vannes 90 à 100 mm Chutes des eaux usées 50 à 80 mm Ventilation secondaire 40 à 54 mm Evacuation lavabo, bidet Minimum 30 mm Evacuation baignoire, douche Minimum 40 mm Evacuation évier Minimum 40 mm

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Ces dimensions sont valables quelque soit le matériau utilisé : la fonte qui longtemps était utilisée à cause de sa stabilité, son inertie et ses qualités acoustiques est employée dans les chutes et les nombreuses pièces de raccord (culotte, coude, tés etc. ) voir cour pour la mise en œuvre les grés est encore employé de nos jours mais de plus en plus rarement l’amiante ciment est aujourd’hui prohibé pour des raisons de santé publique le P V C ou chlorure de polyvinyle, de couleur grise est maintenant le matériau le plus employé pour tous les réseaux d’évacuation (pluviales, ménagères, vannes le polyéthylène permet la réalisation de canalisation semi rigide de couleur noire et il employé pour l’adduction d’eau, le raccordement à l’évacuation des appareils sanitaires et il est résistant aux acides et aux fortes températures mais il n’est assemblé qu’avec des raccords mécaniques moulés non collables

:

III /

l e s m a t é ri a ux utilis é s e n in st a ll a tio n s a nit a ir e

Un certain nombre de matériau est couramment utilisé en plomberie aussi bien en ce concerne l’alimentation en eau que l’évacuation des eaux usées ou les appareils sanitaires : m a t é ri a ux min é r a ux

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Cours SIDY DIOP les canalisations de gros diamètre utilisés pour l’adduction en eau potable ou pour les égouts sont en béton armé ou en ciment armé tandis que les conduites servant pour les chutes d’aisance ou les descentes d’eau pluviale ou ménagère sont en amiante-ciment (actuellement interdit car dangereux pour la santé) ou en grés vernissé ; les appareils sanitaires sont parfois en céramique (faïence, grés ou porcelaine) m a t é ri a ux e n m é t al autrefois, c’est le plomb qui était le matériau le plus utilisé pour les canalisations et les égouts mais depuis 1977, ce matériau est interdit car le plomb est à l’origine du saturnisme et le cuivre a pris sa place car 99.9% des canalisations d’alimentation et d’évacuation de petit diamètre sont en cuivre. Le cuivre utilisé pour les installations sanitaires se présentent sous deux configurations dans le commerce : le cuivre écroui, rigide et qu’on trouve dans le commerce sous forme de barres de un à cinq mètres de long • le cuivre recuit, plutôt souple et qui commercialisé sous forme de couronnes de cinq à cinquante mètres de long : c’est un matériau malléable principalement utilisé pour les éléments encastrés. L’acier galvanisé est en général utilisé pour les colonnes montantes d’alimentation en eau des immeubles et pour les installations de chauffage central bien que son utilisation est de nos jours très réduite tandis que l’acier inoxydable sert è la fabrication des éviers et des conduits d’évacuation des gaz brûlés ou des flexibles pour l’eau sous pression. La fonte sert à la mise en place des colonnes d’évacuation d’eau usée de gros diamètres mais elle a tendance à être remplacée par le P V C qui un coût d’achat et de mise en oeuvre plus bas. Le laiton sert à la fabrication de la robinetterie et des raccords tandis que le zinc sert à la mise en place des évacuations pluviales . L e s pl a stiq u e s Les deux matières plastiques les plus utilisés sont le P V C (polychlorure de vinyle) et le polyéthylène : • le P V C est plus employé pour les chutes d’aisance et les descentes d’eau ménagères ou pluviales ; il est de couleur grise quand il est destin é à l’évacuation et de couleur bleue quand il sert à l’alimentation en eau • le polyéthylène est, quand à lui, plus utilisé pour l’adduction en eau froide et il est de couleur noire avec un filet bleu indiquant qu’il est destiné à l’eau potable (sans filet bleu, il est destiné à l’arrosage des jardins ou à l’alimentation des bassins). C’est un matériau très utilisé, à cause de sa très grande résistance à l écrasement aux chocs et aux rayonnements U V , sur les parties de réseaux enterrés. •

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Cours SIDY DIOP Le polyéthylène réticulé, de couleur bleue ou rouge, est également de plus en plus employé surtout dans les systèmes hydro câblés ou pour l’alimentation des appareils sanitaires. L e s m a ti è r e s sy nth é tiq u e s L’emploi de ces matières est de plus en plus important pour les appareils sanitaires (éviers, baignoires, bidet e t c …) et cela au détriment de la céramique ou des grés : les plus courantes sont l’acrylique ou le polyester stratifié armé ou autres •

IV – d é t e rmin a tion d u di a m è tr e d e s c a n a lis a tion s d ’ a lim e nt a tion e n e a u

Pour assurer une distribution correcte, on doit veiller au respect des diamètres minimaux qui garantissent un débit suffisant à chaque point d’utilisation/( ce diamètre est fixé par les normes (voir tableau début du cours) : IV–1) La manière la plus simple de déterminer le diamètre intérieur d’une canalisation alimentant un groupe d’appareils sanitaires est d’avoir recours aux abaques de DARIES ou à celui ci dessous exposé : • Se reporter au tableau ci-dessous pour déterminer le coefficient de chaque appareil sanitaire piqué sur la canalisation appareil WC Bidet, lave-linge, lave-vaisselle lavabo Douche, robinet de puisage évier Baignoire 150 litres

•

coefficient 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3+0.1 par tranche supplémentaire de 10 litres

Ensuite se reporter au graphique ci-dessous une fois le coefficient déterminé

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E x e m pl e une canalisation de salle de bain doit alimenter une douche, deux lavabos, et un w c : Le premier tableau nous permet de voir que les coefficients correspondant sont respectivement 2, 1.5*2 et .5 soit 5.5 au total ; sur le graphique l’intersection de la courbe avec la valeur de 5.5 indique que le diamètre minimal est compris entre 14 mm et 16 mm donc le diamètre à prendre en compte sera de 16 mm, ce qui correspond dans le commerce à un tube 16 /18 ou, si c’est du cuivre à du 18-1

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Cours SIDY DIOP IV-2 d é t e r min a tio n p a r l e s a b a q u e s d e D A RIE S

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II-2-1 rappels de quelques éléments d’hydraulique a) d éfinitio n d ’u n liq uid e : c’est un assemblage de particules matérielles très mobiles les unes par rapport aux autres d’ou leur défaut de posséder une forme propre. Cette mobilité est freinée par la résistance que les particules s’opposent les unes par rapport aux autres et qui est due à la viscosité de celui-ci (l’eau est visqueuse tandis que l’huile est très visqueuse) b) n otio n d e p r e ssio n d ’u n liq uid e L’étude des fluides se scinde en trois rubriques : • L’hydrostatique qui étudie les conditions d’équilibre des liquides • L’hydrodynamique qui s’occupe de l’étude des lois théoriques des fluides en mouvement • L’hydraulique qui étudie les lois réelles de l’écoulement des fluides en vue d’une application pratique (étude basée sur les théorie et l’expérimentation)

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b-1) h y d r ost a tiq u e Un fluide n’ayant pas de forme propre, alors il est maintenu à l’état stable et au repos par les parois du réservoir qui le contient et exerce ainsi sur ces parois une action verticale si les parois sont horizontales et horizontales si les parois sont verticales Considérons une colonne liquide de section unitaire ayant la partie supérieure en contact avec l’air libre donc soumise à la pression atmosphérique Pat (environ égale à un bar ou 750 mm de H g 10.2 m de colonne d’eau) : L’action de cette veine d’eau sur la paroi inférieure du récipient est égale à la somme du poids de cette colonne d’eau P1 et Pat. or P1 = µ * h (* poids spécifique de l’eau et h hauteur de la colonne) mais étant donné que la pression atmosphérique agit de la même façon sur les faces intérieure et extérieure alors son effet se compense et s’annule. P1 est une action verticale ; soit P2 la pression horizontale qui s’exerce sur les parois verticales : Comme en mécanique des sols pour le calcul de la poussée des terres, la poussée d’un liquide sur une paroi verticale a un diagramme de forme triangulaire avec un angle au sommet supérieur égale à 45 degré car le frottement intra particulaire est nul : Selon le principe de Pascal, la pression dans une masse liquide se transmet intégralement dans toutes les directions et est égale ,ici, au poids de la masse d’eau de section triangulaire et de largeur unité soit P 2 = µ* h2 / 2 b-2 hy d r o d yn a miq u e : 1 - n otio n d e p e rt e d e c h a r g e Considérons un réservoir rempli d’eau et que l’on envisage de vider par simple gravité par l’intermédiaire d’un tube de longueur L et largement coudé Dans un premier temps, le niveau atteint par le jet d’eau est inférieur au niveau de départ de l’eau dans le réservoir ; si on double la longueur du tube : le niveau atteint sera inférieur à celui précédent ; si on maintient la même longueur que lors de la première expérience mais en en coudant plusieurs fois le tube : le restera très inférieur au niveau atteint lors des précédentes ; En conclusion si l’on se référait aux lois de l’hydrostatique (vase communicant) le jet devait atteindre le même niveau lors de l’ensemble des expériences mais la longueur et les singularités ( coude ou ouverture de passage) sont à l’origines de cette différence de niveau appelée perte de charge et notée J ; L’expérience a montré que la perte de charge est fonction : • De la longueur du tube • De la fréquence des coudes, de leur forme • Du diamètre intérieur des tubes • De la rugosité des parois mouillées et de la vitesse de l’eau • De la viscosité de l’eau

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Cours SIDY DIOP 2-R el a tio n e ntr e d é bit p e rt e d e c h a r g e Par définition, le débit représente la quantité de fluide qui passe à travers une section de conduite par unité de temps et elle s’exprime en m3 / s et se note par le symbole Q. elle est fonction de la vitesse du fluide et de la section de la conduite ; pour une distribution urbaine, la vitesse requise de l’eau est comprise entre 1.2 m / s et 1.5 m / s pour éviter les dépôts et les coups de béliers. Q = V * S. Flament a établi la formule de débit suivante ;

Exemple d’une canalisation circulaire pleine de diamètre d : S = п * d2 / 4 P=п*d D. h/L = 0.00092*(V^7 / D)^(1/4)) =0.000 92*(∏^(7/4) *q^(14/4 ) * D^(19/4) Donc h/L = 0.00092* (∏ / 4)^ 1.75 * q ^ 1.75 * D ^(-4.75) Donc h = 0.001404 D -4.75 q

1.75

et en ajoutant 15% pour les pertes de

charges singulières, on a h = 0.001615 D -4.75 q1.75 L U tilis a tio n d e l’ a b a q u e d e D A RIE S Si pour un réseau de distribution d’eau, on connaît les besoins, la vitesse de l’eau dans les conduites (0.6 à 2 m / s) ; en utilisant le graphique ci joint on peut avoir le diamètre de la conduite et les pertes de charge correspondantes.

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Cours SIDY DIOP C o m m e nt d é t e r min e t o n l e s b e soins p o u r u n a m é n a g e m e nt s a nit air e donné? Un logement requiert, selon la réglementation actuelle l’installation d’un certain nombre d’appareils sanitaires : un évier, une douche, un lavabo(ou deux), un W C, un point d’eau et un générateur d’eau chaude. On recense dans un tableau les appareils et comme on sait que tous les appareils ne fonctionneront jamais simultanément, alors on calcule la probabilité de fonctionnement simultané comme suit :

Désignation de l’appareil

Nombre d’appareils

évier baignoire lavabo bidet Machine à laver W c avec réservoir de chasse Point d’eau tot al

1 2 2 1 1

Débit minimum d’eau froide 0.20 .035 0.10 0.10 0.35

Débit minimum d’eau chaude .2 .35 0.10 0.1 0.35

Total cumulé

2

0.10

0.20

1 10

0.17

0.17 3.47

0.40 1.40 0.40 0.20 0.70

Le coefficient de simultanéité a pour valeur : Y = 1 / (X – 1)1/2 avec X nombre total d’appareils installés dans le logement. Dans l’exemple ci-dessus, on a Y= 1 / (10-1)1/2 = 1 / 3 =0.33 et les besoins instantanés du logement sont Q.t = 3.47 * 0.33 =1.16l / s Sachant que les besoins sont fonction du mode de vie des habitants, alors, dans un immeuble à plusieurs étages, il y’a deux méthodes de détermination des besoins : On applique le coefficient de simultanéité à chaque niveau en commençant par le niveau le plus élevé et en descendant mais on considérera comme s’il comportait son aménagement plus celui d’étages supérieurs • Par exemple prenons un immeuble à 3 étages ou les logements sont aménagés comme précédemment indiqués éme 3 étage qt = 3.47 l /s et y = 1/3 = 0.33 alors qt * y = 0.33 * 3.47 l/s 2éme étage qt = 3.47 * 2 et y = 1 / (19)1/2 alors 1/2 qt * y = 3.47 * 2 *1 / (19) 1éme étage qt = 3.47 * 3 et y = 1 / (29)1/2 alors qt * y = 1/2 3.47 * 3 *1 / (29) ce qui correspond aux besoins totaux On calcule normalement le débit instantané du niveau le plus élevé et on conserve cette valeur pour tous les niveaux mais on

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Cours SIDY DIOP appliquera aux différentes sommes de débit instantané un coefficient de simultanéité ou la variable aléatoire est le nombre d’appartements 3éme étage qt = 3.47 l /s et y = 1/3 = 0.33 qt * y = 0.33 * 3.47 l/s 2éme étage

qt = 3.47 * 0.33 * 2

alors et y = 1 / (2 –1 )1/2

1éme étage qt = 3.47 * 0.33 * 3 et y =1 / (3-1)1/2 et le débit qt * y = 3.47 *3 * 1 / (3-1)1/2 va correspondre aux besoins totaux de l’immeuble : en comparant les valeurs trouvées dans les deux méthodes, on choisira celle qui sera la plus fiable à vos yeux et ce en général la plus importante

V l’évacuation des eaux usées V-1 généralités

L’eau distribuée est consommée et devient de l’eau usée qu’on doit rejeter dans de bonnes conditions c’est à dire sans nuire à l’environnement en le polluant : d’ailleurs la réglementation fixent les régles qui permettent de préserver les usagers des nuisances des systémes d’évacuation et éviter ainsi tout risque de pollution ou de contamination . La premiére régle concerne les orifices de vidange des appareils sanitaires : Tout orifice doit être pourvue d’un sytéme d’occlusion hydraulique appelé siphon conforme aux normes en vigueur et assurant une garde d’eau permanente de 50 mm Si l’agglomération dans laquelle se situe le logement posséde un réseau collectif d’assainissement ou un tout à l’égout, alors le raccordement souterrain de toutes les canalisations évacuant les eaux usées est impératif Il est interdit d’évacuer des eaux usées dans des ouvrages d’évacation des eaux pluviales et réciproquement Afin d’éviter les effets de pompes consécutifs à l’ecoulement d’une grande quantité d’eau et qui risque d’aspirer la garde d’eau des siphons, les descentes et les chutes d’eau usée doivent être prolongés jusqu’aaux combles et au dessus desarties les plus elevées de la constructionpar un évent d’une section intérieure égale au moins à celle de la descente et qui sert égalementpour la ventilation des égouts V- 2 les différents systémes d’ évacuation il existe deux types d’égouts : Les égouts unitaires qui collectent les eaux de pluie, les eaux vanne et les eaux usées(les eaux vannes proviennet des w c et elles sont évacuées par des chutes d’aisance 21

Cours SIDY DIOP tandis que les ménagéres sont celles provenant de l’écoulement des des éviers, douches, lavabos, et autres appareils ménagers et sont véhiculées par des descentes) Les égouts séparatifs qui collectent séparemment les eaux de pluie et les eaux usées (vannes et ménagères) Le systéme d’assainnissement individuel dans le quel on doit pas admetre les eaux de pluie

réseau unitaire

Réseau séparatif

Réseau d’assainissement individuel

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VI les équipements sanitaires

Le choix des appareils devant équiper une maison dépend de plusieurs critères tels l’utilisation, le niveau de confort souhaité, le prix et le goût personnel. Les fabricants proposent une gamme très variée tant en qualité que du point de apparence de produits mais pour l’utilisateur les critères qui doivent guider son choix seront la qualité, la sécurité et le confort et cela est garanti par la norme française N F VI-1 salle de bain 23

Cours SIDY DIOP VI-1-1

baignoire

Le choix d’une baignoire dépend de la place disponible dans la salle d’eau : on doit prévoir une évacuation d’eau de diamètre suffisant (38 mm) et le carrelage des parois entourant la baignoire. Les baignoires les plus utilisées sont en acrylique mais on en trouve en fonte bien qu’elles soient de moins en moins employées à cause de leur masse très élevée et de leur prix d’achat élevé. On en trouve également en acier émaillé bon marché mais qui sont fragiles à cause de leur émail

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VI-1-2

douche

La douche consomme peu d’eau comparée à la baignoire et elle est plus simple et plus pratique que celle-ci, ce qui rend intéressant de prévoir une douche même si on a une salle de bain bien équipée surtout pour les chambres d’enfants ou de parents afin d’éviter les encombrements. Les bacs à douches appelés receveurs de douches sont en général en céramique ou en acrylique avec des formes très variées mai le carrelage est obligatoire pour les parois entourant le receveur. Les plus petits receveurs ont des dimensions de 70 x 70 cm mais les plus courantes sont 80 x 80 cm ou 90 x 90 cm. Il y’a deux types de receveurs : Les receveurs à poser qui sont scellés directement sur le sol de la pièce d’eau et qui ont des côtés émaillés ce permet de les laisser apparents mais ils nécessitent une évacuation par le bas, dans 25

Cours SIDY DIOP l’épaisseur du sol ou dans la pièce en dessous. En cas d’évacuation latérale, il y’a des receveurs surélevés à poser permettant la pose du siphon et le passage de l’évacuation sous le receveur. Les receveurs à encastrer sont encastrés dans le sol, dans un podium ou sur un support de briques ou de parpaing : c’est dans le sol que le receveur présente le meilleur effet esthétique en s’intégrant parfaitement dans le décor surtout si le sol est carrelé. La profondeur du receveur à encastrer est comprise entre13 et 16 cm et l’encastrement nécessite une évacuation par le bas ou encastrée ; sur podium ou sur support, l’évacuation peut se faire latéralement

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