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Les évacuations

1- Généralités

Les éléments à évacuer :

• les eaux usées (EU)  provenant des toilettes, urinoirs, lavabos, éviers, baignoires, siphons de sol ...On distingue :

• les eaux grises : ne contient pas de matières fécales• les eaux noires : contient des matières fécales

• les eaux pluviales (EP).Machine à l aver

Co llecteur principalséparatif ou unitiare

La vabo

Baignoire

Co llecteur d'appareils

Ch ute EV

Ve ntilationprilmaire

Chute EU

Ve ntilationprilmaire

W.C.

Ch ute EP

Chute EU

Evier

Ve ntilationprilmaire

EPeaux pluviales

canalisations à moitié pleines pour qu’à tout moment l’air puisse prendre la place de l’eau

eau

air

canalisations en pente pour évacuer correctement

1 cm

1 m

ventilation pour permettre à l’air de rentrer et prendre la place de l’eau.

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le siphon :

• Tous les appareils sanitaires doivent être munis d'un siphon placé directement à la sortie de l'écoulement de l'appareil.

• Fonction : isoler le réseau d'évacuation des locaux.• Garde d'eau minimale : 5cm.

2- Les descentes d'eaux usées

2.1- Les ventilations

• Fonctions :­ aérer le réseau d'évacuation, ­  annuler la dépression crée par le piston hydraulique au moment d'une évacuation. Elle résout ainsi le problème du désamorçage des siphons et donc des mauvaises odeurs.

• Ventilation principale

Principe  : Débouché des chutes jusqu'à  l'air  libre et au­dessus des locaux habités,   jamais à proximité des fenêtres.

• Le clapet aérateur

Principe  :  Appelé aussi clapet équilibreur,  clapet ou soupape antivide, c'est un dispositif qui permet l'entrée d'air   dans   les   canalisations   pendant   le   temps d'évacuation des effluents.

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Remarques : 

• Crée pour remplacer les ventilations principales.• Intérêt économique car il n'y a pas de raccord de pénétration des toitures.• Ne peuvent être installés que dans les combles ou espaces inhabités ventilés, dans les pièces de 

service ventilées en permanence sauf cuisines (WC, salle d'eau), si au moins 1 évent assure la ventilation d'une descente d'eaux usées par bâtiment, si la descente située à l'extrémité amont du collecteur dispose d'un évent.

•  Piquage d'un clapet aérateur tous les 4 niveaux sur les chutes.

2.2- Exemples d'exécutions types

● Installation à ventilation principale :

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● Installation à ventilation secondaire :

● Conduites de raccordement sans ventilation et avec ventilation

● Colonnes de chute séparées (Système IV) :

Descente  d'eau grise  et  descente  d'eau noire  distinctes, chaque appareil à sa canalisation d'évacuation raccordée à la chute.

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● Colonne de chute unique (Système I) :

les eaux noires et grises sont collectées dans un même tuyau vertical appelé "chute unique". 

Il est exigé d’installer uniquement des ventilations primaires et interdit d’installer des clapets aérateurs à membrane sur les chutes uniques.

2.3 Les ouvertures de nettoyage

Fonction : elles permettent de nettoyer le réseau d'évacuation en cas d'engorgement. Emplacement :

• au pied de chaque conduite verticale• sur toutes les parties de plus de 1 m des collecteurs d'appareils

2.4 Les manchons de dilatation

La dilatation du PVC est d'environ 0,7cm/m pour un saut de température de 10°C. Pour absorber la dilatation des tubes, il est obligatoire d'installer un manchon de dilatation à chaque niveau pour les chutes dont les éléments sont soit bloqués par le plancher, soit maintenus par un piquage. Chaque pièce de dilatation constituera impérativement un point fixe.

3- Dimensionnement (NF EN12056)

Unités de raccordement (DU) :

Débit moyen d'eau usées d'un appareil sanitaire exprimé en litres par seconde (tableau 1).

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AppareilsDU (l/s)

Système I Système IV

Lavabo, bidet 0,5 0,3

Douche à grille fixe 0,6 0,4

Douche avec bouchon 0,8 0,5

Urinoir avec chasse d'eau 0,8 0,5

Urinoir avec vanne de rinçage 0,5 0,3

Urinoir rigole 0,2 * 0,2 *

Baignoire 0,8 0,5

Evier 0,8 0,5

Lave-vaisselle domestique 0,8 0,5

Lave linge jusqu'à 6 kg 0,8 0,5

Lave linge jusqu'à 12 kg 1,5 1,0

WC 4.0l, avec chasse d'eau ** **

WC 6.0l, avec chasse d'eau 2,0 2,0

WC 7.5l, avec chasse d'eau 2,0 2,0

WC 9.0l, avec chasse d'eau 2,5 2,5

Grille de sol DN 50 0,8 0,6

Grille de sol DN 70 1,5 1,0

Grille de sol DN 100 2,0 1,3

* par personne ** non autorisé

tableau 1 – Unités de raccordement

Coefficient de simultanéité K

Type d'utilisation Coefficient K

Utilisation irrégulière, par exemple maison d'habitation, auberge, bureau 0,5

Utilisation régulière, par exemple hôpital, restaurant, hôtel 0,7

Utilisation fréquente, par exemple toilettes et douches publiques 1,0

Utilisation spéciale, par exemple laboratoire 1,2tableau 2 – Coefficients de simultanéité

Débit des eaux usées Qww

Qww est le débit probable d'un tronçon, sur lequel des appareils domestiques sanitaires sont raccordés.

Qww=K.∑ DU (l/s)

Choix des diamètres de raccordement des appareils

Le tableau 4 contient les diamètres nominaux pour les conduites de raccordement sans ventilation.Le tableau 5 fixe les limites d'application. Dans le cas où les limites d'application ne peuvent être respectées, les conduites de raccordement doivent être ventilées.

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Qmaxl/s

Système IDN

Système IVDN

0,40 * 30

0,50 40 40

0,80 50 *

1,00 60 50

1,50 70 60

2,00 80 ** 70 **

2,25 90 *** 80 ****

2,50 100 100

* Non autorisé** Sans toilettes*** Au maximum 2 toilettes et au total 90° de changement de direction**** Au maximum 1 toilette

tableau 3 – Débit maximal (Qmax) et diamètre nominal (DN)

Limite d'application Système I Système IV

Longueur maximale de la conduite (L) 4,0 m 10,0 m

Nombre maximal de coudes 90° 3 * 3 *

Dénivellation maximale (H) Inclinaison 45° ou supérieur

1,0 m 1,0 m

Pente minimale 1 % 1 %

* sans le coude de raccordement

tableau 4 – Limites d'application

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Choix des diamètres des chutes d'eau usées

Le diamètre est constant sur toute la hauteur de la chute.

Colonne de chute avec ventilation principale

DN

Qmaxl/s

Embranchement équerre

Embranchement coudé

60 0,5 0,7

70 1,5 2,0

80 2,0 2,6

90 2,7 3,5

100 ** 4,0 5,2

125 5,8 7,6

150 9,5 12,4

200 16,0 21,0

** Diamètre nominal minimum lorsque des WC sont raccordés sur un système I

tableau 5 – Débit maximal (Qmax) et diamètre nominal (DN)

Choix des diamètres des chutes uniques

Les chutes uniques sont toujours en diamètre 100, correspondant aux culottes spéciales de raccordement.

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4- Collecteurs principaux d'évacuation

4.1- Désignation

Collecteur PrincipalCanalisation d'allure horizontale collectant les différents tuyaux et chutes d'un bâtiment, pour les conduire à l'égout public.

Système séparatifOn parle de système séparatif   lorsqu'il  existe un réseau d'évacuation des eaux   usées et  sous certaines réserves de certains effluents industriels, alors que l'évacuation de toutes les eaux pluviales est assurée par un autre réseau.

Système unitaireL'évacuation de l'ensemble des eaux usées et pluviales est assurée par un seul réseau, généralement pourvu de déversoirs permettant en cas d'orage, le rejet direct, par surverse, d'une partie des eaux dans le milieu naturel.

Le choix du système (séparatif ou unitaire) est fonction du système d'évacuation existant ou prévu dans le domaine public.

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4.2- Choix des diamètres

Les diamètres des tuyauteries doivent être choisis pour assurer :• L'évacuation des eaux usées à une vitesse suffisante pour éviter les dépôts• La circulation de l'air dans les canalisations

Les diamètres sont choisis sur abaque en fonction de :• La pente de la conduite i en cm/m• Le débit probable• Le pourcentage de remplissage du collecteur• Une vitesse d'écoulement entre 0,6 m.s­1 et 3 m.s­1

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Les   collecteurs   pour   les  eaux   usées   EU  doivent   être dimensionnés selon la règle des 5/10° (=h/D)Collecteurs d'eaux pluviales EP : règle des 7/10°Collecteurs EU + EP (système unitaire) : règle des 7/10°

hD

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5- Calculs des évacuations d'eaux pluviales

5.1- Débit d'eau pluviale

L'étude des caractéristiques des précipitations montre que les pluies importantes sont toujours des pluies orageuses qui ne durent pas plus de 6 à 10 minutes. Un orage exceptionnel peut arriver dans n'importe quelle région.

Par conséquent, pour la France, l'intensité pluviométrique minimum adoptée est 0,05 l.s­1 par m²

Débit d'eau pluviale : Q = 0,05 . A (l.s-1)

A : surface réceptrice de la toiture en m2  projection horizontale de la toiture entre le chéneau et le faîte.→

Dans certaines situations, le débit d'eau pluviale doit être multiplié par un coefficient de sécurité :

Situation Coefficient de sécurité

Chéneau extérieur 1,0

Chéneau extérieur dans un lieu où le débordement de l'eau provoquerait des désagréments particuliers, par exemple au dessus d'une entrée

1,5

Chéneau intérieur ou tout autre emplacement où des pluies anormalement abondantes provoquerait une inondation dans le bâtiment

2,0

Chéneau intérieur, dans des bâtiments où un degré exceptionnel de protection s'impose, par exemple :

• Hôpitaux / Théâtre• Installation de télécommunications• Bâtiment abritant des oeuvres d'art

3,0

tableau 6 – Coefficient de sécurité

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L a r g e u r

P r o je c t i o n h o r i z o n t a l e d e l a c o u v e r t u r e

C o u v e r t u r e e n p e n t e

L o n g u e u r

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5.2- Dimensionnement des chutes

Le taux de remplissage des chutes d'eaux pluviales est fixé à 0,33.

Diamètre intérieur de la chute (mm)

Débit d'évacuation (l/s)

Diamètre intérieur de la chute (mm)

Débit d'évacuation (l/s)

50 1,7 120 17,4

55 2,2 130 21,6

60 2,7 140 26,3

65 3,4 150 31,6

70 4,1 160 37,5

75 5,0 170 44,1

80 5,9 180 51,4

85 6,9 190 59,3

90 8,1 200 68,0

95 9,3 220 87,7

100 10,7 240 110,6

110 13,8 260 137

tableau 7 – Débit des chutes d'eaux pluviales en fonction du diamètre pour un taux de remplissage de 0,33

Conduites non circulaires : Le débit d'évacuation maximum peut être considéré comme égal au débit maximum d'une conduite circulaire de même section.

5.3- Conception des installations

Le diamètre des collecteurs horizontaux ne doit pas être inférieur à celui des chutes d'eaux pluviales qui lui sont raccordées, mais au minimum DN100.

Lorsque des eaux pluviales et des eaux usées se déversent dans la même conduite, le système d'évacuation des eaux pluviales doit être pourvu de siphons

Les eaux pluviales provenant d'une petite surface isolée de toiture ou d'un balcon peuvent être évacuées dans les chutes d'eaux usées, à condition que :

• La conduite d'eaux pluviales soit équipée d'un siphon• Le diamètre de la chute d'eaux usées soit    DN100

Les toits plats avec parapet devront être équipés de deux exutoires au moins pour chaque surface réceptrice (ou un exutoire et un trop­plein).

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