Fiche Utile Realisation Dun Systeme Autonome en Eau Domestique

Mise en place dun systme autonome en

eau domestique :

de lapprovisionnement lvacuation

Introduction ...................................................................................................................................................... 1

Notions de base ................................................................................................................................................. 2

Evaluation de nos besoins en eau ...................................................................................................................... 4

Description de notre systme autonome ........................................................................................................... 5

1re tape : capter ............................................................................................................................................ 6

2me tape : filtrer ou rendre potable ............................................................................................................... 8

2.1. Test de potabilit .................................................................................................................................... 8

2.2. Filtre ....................................................................................................................................................... 9

3me tape : stocker dans le chteau deau .................................................................................................... 10

3.1. Remonter leau entre le filtre et le chteau deau .................................................................................. 10

3.2. Principe du chteau deau ..................................................................................................................... 10

3.3. Construction de la cuve ......................................................................................................................... 10

4me tape : distribuer ................................................................................................................................... 11

4.1. Schma du circuit de distribution ......................................................................................................... 11

4.2. Caractristiques des tuyaux de distribution ........................................................................................... 12

4.3. Installations lors du gros uvre ............................................................................................................ 14

4.4. Installations lors des amnagements intrieurs de la maison ................................................................ 17

4.4.1. Douche ............................................................................................................................................... 17

4.4.2. Lavabo ............................................................................................................................................... 18

4.4.3. vier ................................................................................................................................................... 18

4.4.4. Les lessives : lave-linge et vier extrieur ........................................................................................... 18

5me tape : chauffer une partie de leau (solaire thermique) ......................................................................... 21

6me tape : vacuer et traiter les eaux grises ................................................................................................ 21

6.1. vacuation ............................................................................................................................................ 21

6.2. Traitement ............................................................................................................................................ 22

Budget total ..................................................................................................................................................... 23

Cdric et Isabelle FRANCOYS - DE BRABANDERE www.ICway.be

septembre 2012

Ce document est mis disposition selon le Contrat Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported disponible en ligne http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/

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Cdric et Isabelle FRANCOYS - DE BRABANDERE - www.ICway.be - septembre 2012

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Introduction A propos de notre dmarche

Ayant le projet de raliser une transition vers un mode de vie plus simple et davantage dpendant de notre propre travail que du systme conomique actuellement dominant, nous sommes rgulirement confronts de nombreuses situations et techniques avec lesquelles il nous faut nous familiariser. Pour nous y aider, au fur et mesure de lavancement de notre collecte de renseignements, de notre comprhension de ceux-ci et de nos dcouvertes sur le terrain , nous tchons de rassembler et rsumer ces informations de manire rendre accessibles des notions et techniques parfois compliques. Par ailleurs, comme dune part la communication et le partage dinformations nous semblent indispensables une volution responsable et que, dautre part, nous souhaitons faciliter la tche de ceux qui auraient une dmarche semblable la ntre, nous avons dcid de partager ces documents en les mettant disposition sur notre site internet et en les publiant sous licence open source Creative Commons by-nc-sa afin quils puissent tre librement diffuss. Bien entendu, ces fiches utiles sont le fruit de nos conclusions et de nos choix : nous ne prtendons pas tre exhaustifs ni l'abri d'imprcisions ou d'inexactitudes et navons pas la prtention de substituer ces documents des ouvrages spcialiss ou aux conseils de professionnels. A propos de cette fiche

Dans cette fiche utile, nous reprenons les donnes principales qui nous ont permis de concevoir notre systme autonome en eau domestique (alors que nous navions aucune connaissance pralable en plomberie) de mme que les dtails pratiques et financiers des installations ralises. Ces informations y sont prsentes en suivant lordre du circuit, et non pas dans lordre chronologique des travaux damnagements. Ainsi, nous dcrivons dabord comment capter leau de la source pour lacheminer vers la maison et comment la filtrer avant de la stocker dans un chteau deau. Ensuite, sont abordes les questions lies la distribution entre les diffrents appareils dans la maison. Et pour finir, nous expliquons comment nous vacuons et traitons les eaux grises. Si quelques donnes de cette synthse sont galement reprises dans les diffrentes fiches utiles prsentant les tapes de la construction de notre maison de manire chronologique (gros uvre)1, ce nest cependant pas le cas de la majorit des informations prsentes ici, car les principales installations (capter, filtrer, stocker, traiter et vacuer) se font autour du btiment et ne doivent pas ncessairement tre ralises en mme temps que les travaux pour la construction de la maison. Il est toutefois important de concevoir son systme deau domestique de manire globale, pour avoir une vue densemble initiale et pouvoir ainsi assurer une cohrence dans le choix des emplacements des diffrents lments du rseau.

1 Voir les documents pdf disponibles sur notre site internet : www.icway.be/technical-knowledge


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Notions de base Dbit et vitesse

Le dbit d'un liquide est le volume (dbit volumique) ou la masse (dbit massique) de liquide traversant une section donne d'une canalisation pendant l'unit de temps choisi (heure, minute, seconde ...). Le dbit QV (m

3.s-1), la vitesse moyenne du liquide Um (m.s-1) et la section S (m2) de la canalisation sont relis

par la relation suivante: QV = Um S On retient ce rsultat gnral pour tous les liquides: Le dbit volumique (ou massique) d'un liquide est identique en tous points d'une canalisation o le liquide circule. La canalisation peut prsenter des diffrences de diamtres, le dbit volumique sera toujours identique. Seule la vitesse du liquide va varier: elle augmente quand la section de canalisation diminue et inversement. Pression

Un fluide (gaz ou liquide) est constitu de molcules en mouvement incessant qui exercent une force pressante sur une paroi. Cette force pressante est toujours perpendiculaire la surface presse. La pression est la force rapporte la surface sur laquelle elle sexerce. Les units pour mesurer la contrainte et la pression sont :

- Le pascal est lunit SI de contrainte et de pression : une pression dun pascal est une contrainte uniforme qui, agissant sur une surface plane de 1 m, exerce une force totale de 1 newton perpendiculairement cette surface. 1 Pa = 1 N/m

- Le bar 1 Pa = 10-5 bar 1 bar = 105 Pa = 100 kPa

- Le pound per square inch (unit utilise en milieu anglo-saxon) 7 bar = 100 PSI

1 bar = 14,51 PSI Siphon Le siphon est un principe permettant de transvaser un liquide dun rservoir un autre, par un tuyau remontant au-dessus du niveau du liquide du premier rservoir. Une extrmit du tuyau est place dans le premier rservoir. Aprs amorage consistant crer une dpression qui permet au liquide de sengager dans le tuyau, lautre extrmit est dirige vers le second rservoir. Le liquide du premier rservoir se dverse dans le second rservoir jusqu ce que les niveaux des deux rservoirs soient mme hauteur, selon le principe des vases communicants. Le principe qui fait fonctionner les siphons est un jeu de pressions entre :

- la pression au fond du premier rservoir: correspond la somme de la pression atmosphrique (considre comme quivalent 1 bar) et de la pression de la colonne deau (pression hydrostatique, qui augmente d1 bar par tranche de 10 m de profondeur)

et - la pression dans le tuyau : doit tre infrieure celle du premier rservoir et donc la pression

atmosphrique (car lorsque le niveau de leau dans le tuyau gal celui du rservoir les forces hydrostatiques sannulent). Autrement dit, il faut quil ait une dpression dans le tuyau.

Cest cette dpression dans le tuyau qui permet leau dy remonter plus haut que le niveau de leau du premier rservoir, avant de couler vers le second rservoir.


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Pour crer une dpression, il faut enlever de lair du tuyau par un des ces deux moyens courants:

- soit on remplit le tube deau avant de le plonger dans le rservoir vider - soit on en plonge une extrmit dans le liquide et on aspire le liquide jusqu' faire le vide dair et

remplir le tube.

Fig. 1. Schma dun siphon.

1

Par extension, en plomberie, on parle de siphon pour dsigner une partie de canalisation, place par exemple la sortie dun vier, pour bloquer le passage de l'air et des odeurs qu'il transporte.

Fig. 2. Schma dun siphon dvier.

2

Matriaux et rgles de base en plomberie

Outre les siphons, les principaux matriaux en plomberie sont les conduites, les manchons, les coudes et les ts de raccordement. Il existe des raccords femelle-femelle ou mle-femelle. En concevant son rseau de plomberie, il faut respecter les rgles suivantes:

- Ne jamais placer un tuyau lhorizontale : il faut prvoir une pente pour l'coulement de l'eau (minimum 3%).

- Les raccords : les tanchifier et, sils ncessitent des joints (comme cest le cas pour les raccords visser), faire en sorte quils restent visitables (cd dans des endroits accessibles).

- Concevoir un rseau de faon utiliser le chemin le plus court entre les diffrents appareils et utiliser le moins de raccords possibles (pour diminuer les prix et risques de fuite).

1 Vikidia/siphon

2 Ibidem


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Evaluation de nos besoins en eau Afin de prvoir une installation adquate, il convient tout dabord de faire le bilan de notre consommation en eau :

Usage/jour/personne Litres m Part de la consommation

Boire 3 0,003 5%

Se laver 25 0,025 40%

Cuisiner les repas 5 0,005 8%

Faire la vaisselle 10 0,01 16%

Entretenir la maison ** 5 0,005 8%

Laver le linge* ** 15 0,015 24%

total/jour/personne 63 0,063 100%

nombre de pers/mnage: 2

Litres m jour/m

total/jour/mnage 126 0,126 7,9

total/an/mnage 45990 45,99

* Par personne et par semaine, cela correspond 50 litres pour une lessive dans le lave-linge + 55 litres pour laver du linge la main ** Leau pour entretenir la maison et laver le linge ne doit pas spcifiquement tre potable, mais, par facilit nous limitons la gestion de leau dans la maison un seul circuit de distribution.


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Description de notre systme autonome - Quatre sources de captage envisages pour notre approvisionnement en eau :

o Depuis la source du bas o Depuis la source du haut o Depuis la rivire o Collecte de leau de pluie

grce diffrents moyens dacheminement possibles : o Pompe blier o Siphon o Pompe manuelle levier o Pompe lectrique

- Leau est rendue potable grce un filtre bio-sable et charbon actif, puis stocke dans un

chteau deau.

- La distribution se fait lextrieur de la maison vers : o Un vier extrieur o Le lave-linge o Le chauffe-eau solaire o La vanne dentre de leau lintrieur de la maison. A lintrieur de la maison, il y a 3 points

darrives d'eau: la douche, le lavabo de la salle de douche et lvier dans la cuisine.

- Nous avons seulement des eaux grises . Nous ne gnrerons pas deaux noires (ou eaux vannes , cd contenant des djections) grce lutilisation de toilettes sches (toilettes compost ou toilettes litire bio-maitrise - TLB).1 Outre le respect du cycle naturel de la biomasse, les TLB ont un double avantage pour leau :

o rduire la pollution de leau : les eaux noires sont la principale source de pollution des eaux de surface ;

o rduire le volume deau ncessaire dans la maison : la chasse deau des WC reprsente en moyenne 35% de la consommation deau totale dune maison2 !

- Lvacuation des eaux uses se fait via un tuyau dvacuation reli la salle de bain et la cuisine et,

lextrieur, aux autres points deau (vier et lave-linge). Leau est vacue pour traitement vers une srie de trois petits bassins de lagunage, situs sur la terrasse en contrebas de la maison.

- Pour arroser le haut du terrain, nous utilisons leau de l acequia : il sagit deau achemine depuis la

Sierra Nevada par un systme de canalisations install partir de lpoque des Maures (VIIme XVme s.). Pour arroser le bas du terrain, nous utilisons leau de la source du bas de notre terrain, plus proche des lieux darrosage (verger et potager).

1 Voir le document Fiche utile - Toilettes litire biomatrise.pdf disponible sur notre site internet :

www.icway.be/technical-knowledge 2 Institut Bruxellois pour la Gestion de lEnvironnement, Recycler les eaux uses in situ (info fiches-co-construction,

EAU04), Bruxelles, 2008, p. 1.


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Fig. 3. Schma depuis lapprovisionnement jusquau stockage

1re tape : capter Sur notre terrain, nous avons quatre sources possibles dapprovisionnement en eau :

- La source du bas de notre terrain - Celle du haut : source publique prs dun terrain voisin - La rivire qui borde notre terrain - Leau de pluie

Cherchant mettre en uvre une solution rapide, peu onreuse et durable pour acheminer de leau vers la maison, nous avons test dans lordre les possibilits suivantes: a) A partir de la source du bas de notre terrain, en la faisant remonter avec une pompe

Avantages : leau serait potable, et provient de notre terrain. Inconvnient : plus de 35 m de dnivel entre la source et la maison Solution abandonne car remonter leau avec une pompe lectrique est trop cher pour nous (1000 euros pour une pompe et 200 euros pour une petite installation lectrique) et un blier hydraulique est trop fastidieux mettre en place (ncessit de crer une chute de 4 m pour remonter ensuite environs 40 m de dnivel).

Note : Un blier hydraulique est une pompe qui fonctionne sans nergie autre que celle apporte par la chute deau. La pompe utilise sur la pression cre lorsque le dbit d'un liquide est soudainement interrompu.

chteau deau

source du bas

source

rivire barrage

maison

citerne eau de pluie

pompe lectrique

bassin de la source

50m

75m dnivel 35m

pompe manuelle filtre

pompe


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Fig. 4. Schma dun blier hydraulique.

1

b) A partir de la source publique prs dun terrain voisin, sans pompe

Avantages : leau serait potable et a priori un peu en amont du niveau de la maison Inconvnients : le faible dbit et elle ne provient pas de notre proprit (distante de 75 m) Solution abandonne dans un premier temps car, en faisant le test, leau narrivait pas jusqu notre terrain sans pompe, par simple siphon. On pensait quon ne russissait pas acheminer leau parce que la source tait un peu plus basse que notre terrain.

c) A partir de la rivire, sans pompe

Avantages : le dbit et possibilit de la capter en amont du niveau de la maison par simple siphon, sans pompe Inconvnients : leau ne serait pas potable (ncessit de la filtrer) Pour mettre en place le captage la rivire:

- Barrage dans la rivire pour faire monter le niveau de leau et avoir une petite rserve ; - Filtre particules pour le captage dans la rivire (fabriqu partir dun entonnoir et dun tamis) ; - Placer les tuyaux (tuyaux darrosage) entre la rivire et la cuve de stockage: tranches pour les

enfouir dans le sol Cette solution nous a parfaitement convenu jusqu ce que, au cours de lt 2012 (particulirement aride), on constate que la rivire tait sec

d) A partir de la source publique prs du terrain voisin, avec pompe

Pendant lt 2012, nous avons install une pompe manuelle levier en fonte prs de la maison, afin de faire remonter leau de la source jusquau chteau deau lorsque la rivire est sec. On sest alors rendu compte que la source est en ralit juste au mme niveau que notre terrain. Donc, quand le bassin de la source est rempli jusquau niveau de celle-ci, nous pompons pour faire le vide dair dans le tuyau (tuyau darrosage) plong dans le bassin, cest--dire pour amorcer le siphon, et leau se met ensuite couler seule.

1 http://regis.petit2.perso.sfr.fr/bel_pri.htm


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Et quand le bassin nest pas rempli jusquau niveau de la source (par exemple parce quun voisin la en partie vide pour arroser), nous pompons leau manuellement.

Parmi les quatre moyens envisags pour acheminer de leau (siphon, pompe manuelle levier, pompe blier, pompe lectrique), nous avons privilgi les moyens mcaniques, autrement dit qui ne ncessitent pas dlectricit, pour viter les inconvnients suivants :

- Risque de pannes ou de problmes lectroniques qui ne sont pas faciles rsoudre soi-mme - Consommation dlectricit - Risque de lendommager en oubliant de lteindre et, par consquent, ncessit dinstaller un systme

qui commande la pompe. Enfin, prcisons que nous allons galement creuser une citerne et mettre en place un systme de collecte des eaux de pluie inspir du systme de valorisation de leau de pluie de Joseph Orszgh.1 Ce chantier ncessitera environs un mois de travail.

2me tape : filtrer ou rendre potable

2.1. Test de potabilit Pour analyser leau de la source et vrifier si elle est potable, nous pouvons faire un test de potabilit:

- Acheter des bouteilles striles en pharmacie - Faire un prlvement de 2L - Endans les 24h, avoir dpos les bouteilles au laboratoire

Les paramtres tester sont les suivants2 : Paramtres microbiologiques Limite de qualit Commentaires

Microorganismes revivifiables 22C -

Microorganismes revivifiables 36C -

Bactries sulfitorductrices et spores 0 N / 100 ml

Coliformes totaux 0 N / 100 ml Bactries d'origine fcale

Escherichia Coli 0 N / 100 ml Bactries signe d'une contamination fcale rcente

Enterocoques intestinaux 0 N / 100 ml Bactries signe d'une contamination fcale rcente

Paramtres physicochimiques Limite de qualit Commentaires

Odeur Pas d'odeur dtecte

Conductivit lectrique Entre 200 et 1100 Ce paramtre caractrise la prsence d'ions minraux dans l'eau et traduit la corrosivit de l'eau

pH Entre 6,5 et 9 Ce paramtre traduit l'agressivit de l'eau

Titre Alcalimtrique Complet (TAC) Ce paramtre correspond la teneur en carbonates et hydrognocarbonates de l'eau et traduit la duret de l'eau

1 www.eautarcie.org

2 valeurs extraites de l'arrt du Ministre de la Sant et des Solidarits du 11 janvier 2007 relatif aux limites et rfrences

de qualit des eaux brutes et des eaux destines la consommation humaine.


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Titre hydromtrique (TH) < 25 Ce paramtre correspond la teneur en calcium et en magnsium de l'eau et traduit la duret de l'eau. 0 7 = eau trs douce 7 15 = eau douce 15 25 = eau un peu dure 25 42 = eau dure > 42 = eau trs dure

Turbidit < 2 NFU Ce paramtre traduit la limpidit de l'eau

Ammonium (NH4) < 0,1 mg / l Pour les eaux souterraines, la limite peut tre fixe 0,5 mg / l si l'origine est naturelle

Nitrates < 50 mg / l Un taux lev de sulfates traduit une pollution agricole ou urbaine

Nitrites < 0,1 mg / l Les nitrites sont le rsultat de l'action des bactries sur les nitrates et sont considres comme un poison

Sulfates < 250 mg / l Un taux lev de sulfates traduit une pollution agricole

Manganse < 0,05 mg / l oligo-lment bnfique l'organisme humain mais pouvant tre toxique lorsque prsent des taux trop levs

Fer < 0,2 mg / l oligo-lment bnfique l'organisme humain mais pouvant tre toxique lorsque prsent des taux trop levs

Si leau nest pas entirement potable, le laboratoire indique le traitement adquat (par exemple, dcanter, filtrer, dsinfecter).

2.2. Filtre Nous avons opt pour un filtre bio-sable et charbon actif. Ce type de filtre capte non seulement les sdiments contenus dans l'eau, mais il va galement retenir une partie des bactries et autres contaminants. Une couche biologique de bactries "amicales" va se former dans le sable en se nourrissant des pathognes, tandis que le charbon, lui, est un filtre trs fin pour retenir les polluants chimiques. La couche biologique est l'lment cl de la partie sable du filtre. Sans elle, le filtre limine environ 30-70% des pathognes par les mcanismes de pigeage et d'adsorption. La couche biologique idale augmentera l'efficacit du traitement pour liminer jusqu' 99% des pathognes.1 Le tableau ci-dessous reprend les quatre catgories de pathognes, et le pourcentage limin par un filtre bio-sable .2

Bactries Virus Protozoaires Helminthes Laboratoire Jusqu' 96,5% 70 > 99% > 99,9% Jusqu' 100% Terrain 87,9 98,5% Jusqu' 100%

Notre filtre a t fait avec des matriaux de rcupration, de la manire suivante: - Placer un tube de bton (type rehausse ) la verticale, - Couler un fond en bton - Forer un trou +/- 5 cm du fond, pour le tuyau de sortie

1 Center for Affordable Water and Sanitation Technology, Manuel du filtre biosable, conception, construction, installation,

fonctionnement et entretien, Alberta, 2010, p. 6. 2 Idem, p. 5.


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- Prparer le charbon de bois : bien brl, cras en petits morceaux l'aide d'un marteau ou d'un outil similaire1

- Prparer les graviers et les laver jusqu ce que leau du rcipient soit claire2 - Prparer le sable et le laver de 1 4 fois (pas jusqu ce que leau soit claire !) ou le dsinfecter au soleil - Prvoir un couvercle : nous avons rcupr une ardoise qui est aux bonnes dimensions - Remplir le filtre avec (dans lordre) : les graviers, le sable, le charbon, le sable

couvercle

Eau non filtre 5 cm

Sable fin 0,7mm

20 cm

Charbon 8 cm

Sable pais 0,7-6mm 5 cm

Gravier 6-12mm

10 cm

Fig. 5. Schma du filtre sable et charbon actif, plac avant la cuve de stockage

3me tape : stocker dans le chteau deau

3.1. Remonter leau entre le filtre et le chteau deau Distance entre le filtre et le chteau deau : 15 m Dnivel : 5 m Type de pompe : lectrique (DOYA 2202A), qui consomme 28Wh par jour pour remonter 100 litres sur les 5 mtres de dnivel Conduite : tuyaux darrosage, protgs dans une gaine en PVC, enfouie sous terre.

3.2. Principe du chteau deau Nous avons construit une cuve situe au-dessus du niveau de la maison, pour quelle joue le rle de chteau deau . Ce rservoir permet en effet de stocker leau et de la distribuer ensuite dans la maison par gravitation et sous pression. Dans ce cas, la pression est proportionnelle au dnivel qui existe entre le niveau deau dans le chteau deau et les appareils de lhabitation : 10 mtres de dnivel quivalent un bar de pression, 20 mtres 2 bars, etc. Dans notre cas, avec un dnivel denviron 3 mtres, nous avons une pression qui avoisine 0,3 bars dans notre circuit deau (cest la pression minimum pour notre lave-linge).

3.3. Construction de la cuve - Elvation, au-dessus du niveau du toit de la maison, dune bute de terre renforce par des pierres. - Fond : chape de pierres et ciment. Aprs avoir mont les murs, le fond a t carrel, ce qui en facilitera le

nettoyage dentretien. - Murs faits de 60 parpaings de 10 X 18,5 X 40 cm :

1 www.onpeutlefaire.com, Fiche technique - Guide pour avoir de l'eau potable durant une inondation

2 Center for Affordable Water and Sanitation Technology, op.cit., pp. 19-26.


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o 5 rangs : 3 parpaings en longueur et 2 parpaings en largeur o dimensions intrieures

Hauteur 0,925 m Longueur 1 m Largeur 0,8 m volume 0,74 m ou 740 L

o dimensions extrieures : Longueur 1,2 m Largeur 1 m

o Dans les murs, trous creuss au burin dans les parpaings, pour faire passer les tuyaux (entre et sortie deau). Une fois que les tuyaux sont placs, les trous sont combls avec de la mousse de polyurthane qui tanchifie et empche ainsi les fuites.

o Murs enduits de ciment (ou de chaux/ciment) lintrieur et lextrieur, afin daugmenter ltanchit de la cuve.

- Toit fait avec une poutrelle de bton prfabrique et des parpaings spciaux (appels boveda en espagnol) qui sembotent les uns aux autres et dans la poutrelle. Couvercle fait avec une plaque en fonte.

- Jauge de contrle du niveau de leau : tuyau transparent vertical qui ressort lextrieur de la cuve. Cela permet de contrler facilement le niveau de leau dans la cuve, sans devoir ouvrir le couvercle.

4me tape : distribuer

4.1. Schma du circuit de distribution

- distribution eau froide - directement dans la maison

A lintrieur de la maison, il y a 3 points darrives d'eau: la douche le lavabo de la salle de douche lvier dans la cuisine.

- vers mitigeur 1 - vers mitigeur 2 - vers chauffe-eau solaire

- distribution eau chaude - vers mitigeur 1 - vers mitigeur 2

- distribution depuis le mitigeur 1 - vers lave-linge - distribution depuis le mitigeur 2 - vers douche - vers pila (= vier extrieur)


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Fig. 6. Schma de la distribution deau vers les appareils

Fig. 7. Schma de distribution deau lintrieur de la maison.

4.2. Caractristiques des tuyaux de distribution Les tuyaux de notre circuit de distribution deau sont en polythylne rticul (PER), de 16mm de diamtre. Nous avons choisi des raccords visser, avec lesquels il faut utiliser un joint dtanchit (filasse de chanvre, pte joint ou ruban de Teflon-PTFE enroul sur 15 20 tours dans le sens du filetage sur le raccord mle pour ensuite le visser dans le raccord femelle).


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Choix du matriau de la tuyauterie1 - Les canalisations en polythylne sont intressantes sur les plans sanitaire et cologique car elles sont

issues du recyclage. Celles en polythylne rticul rsistent la chaleur et aux fortes pressions. - Les canalisations en grs, en terre cuite ou encore en acier inoxydable sont les plus sres mais aussi

plus chres et les moins faciles trouver - Pas de plomb car ce matriau est nocif. - Le PVC est conomique et facile mettre en uvre. Cependant son bilan cologique est mauvais car sa

fabrication est trs nergtivore. Enfin, le PVC est friable au gel et son tanchit se dgrade aprs une quarantaine danne dans le sol et une quinzaine au soleil.

Diamtre des tuyaux : dimensionnement Pour calculer le diamtre intrieur des tuyaux, nous nous sommes bass sur les informations extraites du DTU (document technique unifi) 60.11 sur le dimensionnement des tuyaux dadduction deau chaude et froide sanitaire. Ce DTU associe un coefficient aux appareils types. Sur base dun circuit de distribution, il est possible de calculer la somme des coefficients relatifs aux appareils utiliss. Un tableau permet alors de dterminer la section du tuyau utiliser sur base de cette somme de coefficients.

Abaque correspondant :

Coefficient Diamtre intrieur minimum

(en mm)

2 10 mm

3 12 mm

4 13 mm

7 16 mm

10 18 mm

15 20 mm

Table des coefficients par appareil :

Appareil Coefficient

WC (avec rservoir de casse), lave main, urinoir, siphon de sol 0,5

Bidet, WC usage collectif, machine laver (linge ou vaisselle) 1

Lavabo 1,5

1 LEROUX (P.) et alii, Guide de lcoconstruction, Metz : Agence Rgionale de lEnvironnement en Lorraine, ADEME et

Agence de leau Rhin-Meuse, 2006, p. 43.


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Douche, poste d'eau 2

Evier de cuisine 2,5

Baignoire 3

Nombre de litres au-del de 150 pour les baignoires 0,01

Pour une alimentation (un circuit deau froide) dun vier, dun lavabo et dune douche, le coefficient est de : 2,5 + 1,5 + 2 = 6. Dans notre cas, un diamtre de 16mm est donc suffisant pour le tuyau dalimentation de la nourrice, et les tuyaux sortant de la nourrice ne ncessitent pas plus de 12mm de diamtre. Par facilit, nous avons opt pour une section unique, de 16 mm.

4.3. Installations lors du gros uvre Au fur et mesure de la construction de la maison, il faut installer les tuyaux darrive et de sortie de leau. Ainsi, lors de la construction des soubassements1, nous avons plac un des fourreaux, pour permettre le passage des conduites deau et dlectricit. Dans notre cas, les fourreaux sont des bouts de tuyaux de PVC et ont t placs dans le premier rang de briques des soubassements (de manire ce que le sommet des tuyaux concide avec le sommet du premier rang). Pour larrive deau, il sagit dun tuyau de 11cm de diamtre (en bleu dans la figure ci-dessous) sur toute la largeur des soubassements.

Fig. 8. Tuyaux pour le passage des conduites deau et dlectricit.

Ensuite, au moment de faire la chape, nous avons plac les tuyaux de plomberie (larrive deau et la tuyauterie dalimentation des appareils). Ayant choisi de faire une chape isole avec des ballots de paille2, cest entre les ballots que les tuyaux de plomberie ont t positionns.

1 Voir le document Dossier 1 Fondations et chape.pdf disponible sur notre site internet : www.icway.be/technical-

knowledge 2 Ibidem


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Pour larrive deau, il sagit dun tuyau dalimentation gnrale (eau froide, venant de la source) qui arrive du ct sud, dans la salle de bain. Aprs avoir coul la chape, une nourrice a t fixe (au niveau de la paroi nord de la salle de bain, sous le meuble lavabo), afin de permettre la distribution ultrieure vers les diffrents appareils. Une nourrice est une sorte de tube muni de pas de vis pour raccorder une srie de tuyaux. Longueur de tuyau ncessaire :

12mm : 15m (8m + 1,5m + 2m + 1,5m) + 8 embouts femelle 16mm : 3,5m + 2 embouts femelle

Fig. 9. Schma tuyaux darrive deau.

Fig. 10. Vue salle de bain.


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Fig. 11. Dtail arrive deau et raccords pour la nourrice.

Du ct des appareils, les tuyaux sont amens une dizaine de centimtres du sol pour pouvoir tre raccords ultrieurement, une fois le mortier des murs coul. Les tuyaux peuvent tre poss directement sur les ballots de paille du sol : ils seront couverts ensuite par le mortier de la dalle.

Fig. 12. Dtail tuyaux pour raccords aux appareils.

Lors de la construction de lossature en bois des murs1, nous avons protg les tuyaux darrive deau ressortant de la chape au bas des murs, afin quils ne soient pas pris dans le mortier des murs. Pour ce faire, on place un couvercle au-dessus de ceux-ci : une petite planche en bois de 12cm par 4,5cm. Les embouts sont galement envelopps dans du plastic (afin de les protger contre dventuelles projections de mortier).

1 Voir le document Dossier 2 Murs.pdf disponible sur notre site internet : www.icway.be/technical-knowledge


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Fig. 13. Protection des tuyaux darrive deau.

4.4. Installations lors des amnagements intrieurs de la maison

4.4.1. Douche faire 1 pente en bton (penser pouvoir mettre la grille dvacuation de leau) cloison de la douche de 2,2 m de haut, de 10 cm de large et de 80 cm de large 22 parpaings (20x10x40) colonne de 6 briques (7X20X30) places verticalement (servira pour fixer la porte vitre de la douche)

fixer le robinet et pommeau de la douche creuser dans le mur pour faire remonter les tuyaux darrive deau la bonne hauteur (1,1m) visser des planches transversales sur les montants verticaux Greb

(milieu planche-mitigeur 1,115m de ht du sol avec la pente en bton ; milieu planches-barre-pommeau 1,41 et 2,01m de ht)

Fixer les tuyaux darrive deau sur la planche du bas cloison de la douche : gobetis d'un ct

carreler les 3 murs intrieurs de la douche + colonne murale de briques carrelage douche (3 cts de 0,8 cm de large sur une hauteur de 2,2m): 20x20cm pour 5,28m (+/-132 carreaux)

Point de dpart : Tracer au milieu du mur une ligne verticale, en se servant du fil plomb. Tracer des lignes de rfrence Ne pas commencer pas dans un angle, car vous ne pouvez pas tre srs que ceux-ci soient droits. Rserver plutt aux angles les carreaux dcoups, car la dcoupe y sera moins visible.


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Dcoupe au milieu d'un carreau (pour un tuyau par ex) faire la dcoupe avant la pose/le collage du carreau tracer le contour, percer ensuite des petits trous basse vitesse ( la foreuse) galiser les bords la tenaille

placer la grille vacuation eau de la douche tanchifier le sol de la douche : coller EPDM (80x80cm) sur le bton peinture sur l'EPDM (pour que le ciment de fixation des carreaux antidrapants adhre) petits carreaux anti-drapants, fixer avec du cemento cola blanc fixer la barre pour le pommeau de la douche

4.4.2. Lavabo plomberie arrive eau (robinet, siphon, tuyau pvc souple, adaptateur 40/90 vers le tuyau d'vacuation) placer le meuble et le lavabo silicone blanc installer la robinetterie fixer le miroir dans cloison placer la prise lectrique carreler entre le miroir et le lavabo : 4 ou 8 carreaux de 20 X 20 cm

4.4.3. vier placer l'vier 81 X 51 cm (dcoupe dans planche de support) installer la robinetterie silicone transparent poncer chssis intrieurs de 2 fentres + lasur

carreler: 1,5 carreau tout le long du plan de travail + appuis des 2 fentres (total de 54 carreaux de 20X 20 cm)

4.4.4. Les lessives : lave-linge et vier extrieur Lave-linge

Choix du modle de lave-linge

Critres pour le choix de notre lave-linge: 1) Robustesse (solidit sur le long terme) : a priori avec le moins dlectronique possible 2) Prix : le plus bas possible ;-) 3) Pression arrive d'eau la plus basse possible : +/- 30 kPa (0,3 bars) 4) Consommation d'eau : +/- 50 litres/cycle 5) Consommation lectrique froid

nominale : 500 W (c'est la consommation en pointe qui est importante pour dterminer le type dinverseur) pointe : (le moins possible) par cycle : 500 Wh

6) Capacit : +/- 6 kg


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2 options : 1) Lave linge deux entres (eau froide et eau chaude connectable un CESI chauffe-eau solaire

individuel.) 2) Lave linge conventionnel de classe A (indication en kWh sur 220 cycles) dont on dconnecte la

rsistance thermique et dont larrive deau est connecte un mitigeur auquel arrivent eau chaude et eau froide.

1) Lave-linge deux entres

Marque Modle Ouverture Dimensions (L x H x P) (cm)

Capacit max (kg)

Vitesse essorage (tr/min)

Conso. eau (litres)

Conso. nergie (1 cycle 60) (Wh)

Prix ()

Brandt WFK2448FE Frontale 59 x 85 x 59 8 1400 650

Miele W5840 WPS Frontale 7 1600 55 1499

Bosh WAE 24411FF Frontale 7 1400 700

Whirlpool AWOE9759GG Frontale 9 800

Electrolux AWFH12280W Frontale 60 x 85 x 60 7 1200 59 1119 649

Ariston A 1635 Frontale 60 x 85 x 54 5,5 1600 52 500 680

LG T8507TEFT0 ou T9501TEFT0

Top 59 x 96 x 61 9 145 ? ; Puissance nominale: 460W

590

2) Lave-linge traditionnels basse consommation

Les lave-linge de catgorie A+ prsentent des caractristiques avoisinant les valeurs suivantes :1 - 1,05 kWh / cycle de 60 C - maximum 50 litres / cycle (6-8 kg)

La base de lvaluation de la consommation (exprime en kWh/an) est une pondration qui combine, sur 220 cycles, une utilisation coton standard 60C en pleine et demi charge et 40C en demi charge. La pondration s'effectue comme suit :

- 3/7 pour 60C en pleine charge - 2/7 pour 60C en demi-charge - 2/7 pour 40C en demi-charge.2

- DAEWOO DW-M1051 : Poids du linge : 6kg

Consommation lectrique : 1kwh /cycle ; puissance crte de 2000Wc Consommation en eau : 47L/cycle

Pression : 0,3 bars Dimensions (hauteur x largeur x profondeur): 85 x 60 x 44,5 cm. Ouverture frontale

Connexion du lave-linge au circuit lectrique

Cbles : 220 volts - longueur de minimum 18m

1 http://www.topten.be

2 http://fr.wikipedia.org/wiki/EtiquetteEnergie


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Inverseur : Tous les lave-linge fonctionnant en 220V, achat dun inverseur 12V 220V (500 W minimum). Le lave-linge sera lunique appareil en 220V de notre installation solaire.

- Inverseur-onduleur : par ex. le Victron Phoenix 750W - Inverseur bon march + stabilisateur/onduleur

Connexion du lave-linge au circuit deau

Arrive deau Nous avons constat que, parmi les lave-linge vendus actuellement, aucun nadmet une pression minimum infrieure 0,3 bars, ce que nous navions pas avec le premier chteau deau. Pour augmenter la pression, nous pensons deux solutions : soit augmenter la pression avec une pompe lectrique, soit rehausser le chteau deau. Cest cette seconde option que nous avons choisie, afin de ne pas ajouter un lment lectrique nos installations. Pour quil soit 3 mtres au-dessus du lave-linge et au-dessus du niveau du ballon du chauffe-eau solaire, il faut quil soit environs 50 cm au-dessus du toit de la maison. Matriel :

1 mitigeur avant lave-linge valve/cl de fermeture avant lave-linge

Evacuation deau : voir ci-dessous pour la pila (= vier extrieur) Abri du lave-linge contre les intempries

2 Murets latraux : dimensions ? Distance depuis langle SO de la maison : de 60 70 cm et de 250 260 cm Hauteur : 90 cm (car le lave-linge fait 85 cm de haut) Largeur : 60 cm paisseur : 10 cm matriaux ? briques de 10 X 20 X 30 cm (il nous en faut maximum 20 et il nous en reste 25)

+ enduit Petit toit tanche : planche de contreplaqu traiter : 240 X 60 cm Distance depuis langle SO de la maison : de 50 290 cm (donc longueur de 240 cm) Evier extrieur - Pila

Raccords eau : 3 valves en T pour PER 15 mm pour aiguillage de l'eau 6 m PER pour distribution arrive eau chaude depuis capteur vers pila et lave-linge tuyau d'vacuation depuis pila et lave-linge vers "gout" : 3 m

pila (= vier extrieur) de granit

40 cm de large - Distance depuis langle SO de la maison : de 10 50 cm Profondeur totale : 60 cm Profondeur socle: 35 cm

+ robinet + jonction entre robinet et PER (arrive) + jonction vacuation (raccord 40 - 32 mm)


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Socle de 40 X 40 fait avec des parpaings Carreler derrire lvier, sur le mur, hauteur o ce sera mouill rgulirement

5me tape : chauffer une partie de leau (solaire thermique) Nous avons auto-construit un panneau solaire thermique tout-en-un de conception assez simple et relativement conomique, qui rpond nos besoins en eau chaude (40 litres 50C par jour, rpartir entre la consommation - du lave-linge : environ 50 litres par cycle, 1 lavage 40C tous les 3 jours

et - de la douche : 2 personnes, tous les jours. La solution que nous avons retenue comprend un capteur plan classique avec stockage de leau intgr. Autrement dit, on chauffe directement leau sanitaire qui sera utilise dans la maison (douches et lave-linge). Le panneau solaire est plac sur la pergola situe sur la faade sud de la maison. Nous avons rdig une fiche utile spcifique sur le sujet, dans laquelle sont repris les informations thoriques ainsi que les dtails pratiques de la construction. 1

6me tape : vacuer et traiter les eaux grises

6.1. vacuation Lors de la construction des soubassements, nous avons plac un fourreau (bouts de tuyaux de PVC) dans le premier rang de briques des soubassements : le fourreau de 11cm de diamtre, pour le passage des conduites deau (et dlectricit). Ce fourreau est positionn de manire respecter une pente de 3% (1,7) partir du bas du mur de soubassement extrieur.

Fig. 14. Agencement du tuyau dvacuation des eaux grises.

1 Voir la fiche utile Autoconstruction dun capteur solaire thermique tout-en-un , disponible sur notre site internet :

www.icway.be/technical-knowledge


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Cest lors de la ralisation de la chape quont t placs les tuyaux dvacuation deau (eaux grises de la salle de bain et de la cuisine) en PVC de 9cm de diamtre.

- 15m de tuyau - 7 coudes de 45 - 3 coudes de 90

Fig. 15. Tuyaux dvacuation des eaux grises.

Note sur lemploi du PVC : Le PVC se coupe facilement l'aide d'une scie mtaux. En cas de manque de place, utilisez une scie sans son porte scie, les dents tant orientes de telle sorte que l'effort se fasse en tirant, pour ne pas casser la scie. N'oubliez pas de bien bavurer le tuyau aprs la coupe sans quoi les particules des eaux uses s'agglomreraient cet endroit pouvant la longue boucher l'vacuation. Avant d'encoller, montez sec toutes vos pices, prsentez-les leur emplacement dfinitif puis tracez un trait de crayon cheval sur chaque pice emmanche. Veillez respecter le sens des manchons (extrmit du tuyau avec manchon vers le haut, et extrmit sans manchon vers le bas) pour viter les fuites. Dmontez le tout, puis coller les pices 2 2 trs rapidement en mettant en regard les traits de crayon. La colle spciale PVC durcit en quelques secondes seulement.

6.2. Traitement Bien que linfiltration des eaux grises seules dans le sol, sans aucun traitement, ait un impact environnemental pratiquement nul grce leur faible teneur en azote1, nous prfrons faire un petit lagunage, avec trois petits bassins, dans lesquels nous comptons planter des joncs. Pour les eaux uses, ce quil faut tout prix viter cest leur dversement dans les eaux de surface. A linverse, il faut privilgier leur infiltration dans le sol. Les rsidus de savons et de dtergents sont alors retenus par le sol et progressivement dgrads en eau et en dioxyde de carbone.

1 ORZGH (J.), Lpuration slective des eaux grises, www.eautarcie.com.


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Budget total Les dpenses lies lachat de matriaux pour la mise en place de notre circuit deau (froide et chaude) slvent un total de 2008 euros. Les achats (de mme que les travaux) ont t raliss sur une priode dun an, entre 2011 et 2012.

Catgories Dpenses

en euros

colles et silicone 10

mitigeurs, robinets et siphons 134

rservoirs (chteau d'eau et cuve temporaire de 500L) 149

chauffe-eau (panneau solaire thermique) 214

lave-linge (sans compter linverseur) 249

raccords et vannes 274

pompes eau (lectrique et manuelle) et crpines 308 viers (vier extrieur en granit + vier cuisine), lavabo (+ meuble et miroir), douche (carrelage, porte vitre, ) 325

tuyaux (dont tuyaux PVC: 52 m de 90 mm de diam. ; tuyaux PER: 30 m de 15mm de diam.) 347

Total 2008 euros

Fig. 16. Budget total prsent par catgories

Ce budget peut paratre modeste, puisquil nous permet de devenir autonomes en eau domestique tout en incluant tous les matriaux et les installations depuis lapprovisionnement jusqu lvacuation. Cela sexplique notamment par le fait que nous ayons tout ralis nous-mmes (de la construction du chauffe-eau solaire aux diffrents amnagements), en privilgiant lnergie mtabolique et en vitant ainsi le cot que reprsente le recours de la main duvre et des machines essence extrieures.

Documents

Fiche Utile Realisation Dun Systeme Autonome en Eau Domestique