Construire sa maison/Installation sanitaire

Les eaux vannes

Les eaux chargées de déchets produites par les toilettes peuvent être dirigées vers une fosse septique, une fosse toutes-eaux ou vers le tout-à-l'égout.

La fosse septique

Elle tend à être remplacée par une fosse toutes-eaux. Pourtant la fosse septique a des avantages intéressants quand son fonctionnement est correct.

C'est généralement une citerne en béton d'une capacité de 200 à 300 litres par personne habitant le foyer. Seuls les WC y sont raccordés et on doit s'abstenir d'y envoyer des produits chimiques qui risqueraient de détruire les bactéries qui y prolifèrent en digèrant les déchets ou des matériaux impustrescibles. Les matières denses se déposent au fond de la fosse. Les effluents de la fosse septique sont grossièrement filtrés dans un lit de pouzzolane avant d'être épurés par un filtre sur sable (vertical ou horizontal) puis rejetés dans un puisard ou une rigole à l'air libre.

Si son fonctionnement n'est pas perturbé, elle peut rester de dix à vingt ans sans être vidangée. On peut entretenir sa flore avec des produits spécialisés.

La fosse toutes-eaux

On y envoie à la fois les eaux vannes et les eaux usées. Il s'y opère d'abord une décantation et une fermentation partielle. Elle doit être vidangée régulièrement (de trois à cinq ans). La fosse toutes-eaux a un volume plus important que la fosse septique, elle peut être en matière plastique.

Le filtre à sable

Les eaux ayant traversé la fosse septique ou la fosse toutes-eaux se sont déchargées par décantation des matières plus denses et par flottaison de celles qui sont plus lègères que l'eau. Ces effluents doivent être filtrés avant d'être rejetés dans la nature (ruisseau, rigole, puits d'infiltration soumis à autorisation préfectorale, lagunage...), c'est le rôle du filtre à sable.

Un filtre à sable vertical peut être fabriqué simplement en creusant une fosse au fond de laquelle un réseau de drains évacuera les eaux filtrées. Les drains sont noyés dans une couche de graviers puis recouverts d'un sable d'une qualité (granulométrie) particulière sur une hauteur de 70 centimètres. Les eaux à filtrer sont distribuées à la surface de la masse de sable par un deuxième réseau de drains également noyés dans une couche de gravier. Le filtre lui-même est dissimulé par un lit de terre végétale. Une membrane géotextile disposée sur le gravier empêche la terre de le polluer. Un filtre à sable horizontal est basé sur un écoulement horizontal des effluents au travers du lit de sable. Les drains d'entrée et de sortie du filtre sont alors plaçés presque au même niveau. Le filtre à sable vertical fonctionne avec moins d'aléas (problèmes)que le filtre horizontal. Dans les deux cas ,il faut éviter de planter des arbres dont les racines pourraient envahir la cavité filtrante.

Au fil des années, le sable du filtre se charge d'impuretés: ce qui peut conduire à son colmatage et rendre le système totalement inefficace. Le sable ainsi pollué doit alors être remplaçé.

Le tout à l'égoût

Les eaux usées

Alimentation en eau froide

Le plan de l'installation

L'arrivée d'eau est munie d'une vanne d'arrêt. L'installation se prolonge par une première nourrice à plusieurs sorties. Le plan de la distribution peut avoir deux formes : soit celle d’une pieuvre, chaque appareil étant relié à la nourrice par une canalisation indépendante, soit celle d’un repiquage, avec deux ou plusieurs circuits distincts sur lesquels se greffent plusieurs appareils.

L'installation en pieuvre

Le principe de la pieuvre est fortement conseillé car il évite de nombreux inconvénients (chute de débit en cas d’utilisation simultanée de plusieurs appareils, difficultés pour contrôler le débit, « coups de bélier » si où l'on referme brusquement un robinet, etc.). Il est plus « gourmand » en longueur de tuyaux mais demande moins de raccords.

L'installation en repiquage

Le principe du repiquage peut néanmoins être utilisé avec profit dans le cas d’une maison à étages à l’installation complexe. La nourrice de départ alimente, par le biais d’une colonne montante, des nourrices secondaires disposées au rez-de-chaussée et à chaque étage. On applique ensuite le principe de la pieuvre étage par étage.

Le débit et le diamètre des tuyaux

L’un des principaux problèmes de l’installation en repiquage est la question de la baisse de débit en bout de parcours. Or le calcul des débits est un casse-tête chinois pour les non-spécialistes : chaque type d’appareil a un besoin de débit minimal différent et le débit diminue à chaque repiquage. Mieux vaut, donc, éviter ce cas de figure. Si on y est quand même contraint, une solution consiste à alimenter les gros appareils en 13 x 16 et les petits en 10 x 12. Par exemple, on commence par du 16 x 20 ou du 13 x 16 à la sortie de la nourrice principale (en utilisant des mamelons mâle/mâle pour changer le diamètre des filetages), on alimente directement le cumulus, les WC, les douches et les baignoires en 13 x 16, puis on passe en 10 x 12 pour repiquer vers le reste de l’installation. Tout faire en 13 x 16 amènerait à dépenser plus d’eau quotidiennement.

La sécurité

Les robinets d’arrêt

En dehors du robinet d’arrêt général, placé dès l’entrée du circuit d’alimentation dans la maison et dans un lieu facile d'accès en cas de problème, il est fortement conseillé de placer des robinets d’arrêt intermédiaires. Si le circuit est en repiquage, on place un robinet d’arrêt avant chaque nourrice secondaire. Si le circuit est en pieuvre, il est inutile de placer un robinet sur chaque circuit mais il en faudra systématiquement avant les WC, les machines, et il est utile d'en placer un avant le cumulus. L’avantage est par exemple de pouvoir réparer ou remplacer un élément du circuit sans être obligé de tout couper.

Les robinets de purge

Une installation bien faite doit pouvoir être vidangée entièrement :

pour pouvoir intervenir en un quelconque endroit en coupant la tuyauterie pour y braser un piquage ou réparer une fuite.
pour mettre l'installation hors gel si elle doit rester inutilisée en hiver.

En plus de donner une pente à toutes les tuyauteries "horizontales", on placera à chaque point bas un robinet de vidange en prévoyant l'écoulement de l'eau de vidange (seau, égout...). Ces robinets doivent être tous répertoriés et accessibles en toutes circonstances mais protégés d'une manipulation accidentelle (par des enfants, par exemple). Après vidange, on aura intérêt à refermer tous ces robinets. Il existe des robinets « arrêt-purge » qui assurent les deux fonctions.

Le réducteur de pression

La pression délivrée par les services des eaux est variable. Il arrive qu’elle soit trop forte. Dans ce cas, l'installation peut souffrir : les raccords sont soumis à des tensions plus importantes et le cumulus et les robinets mitigeurs ne le supporteront pas. Si la pression dépasse ou risque de dépasser 3,5 bars, il convient de placer un détendeur (ou réducteur) de pression au début du circuit, juste après le robinet d’arrêt général. Il existe deux types de réducteurs : réglable ou préréglé. Leur nom est assez explicite : avec le premier on peut choisir la pression distribuée, avec le second on obtient une pression fixe (généralement 3 bars). Ce sont des appareils assez chers, le premier encore plus que le second… mais la longévité du second est moindre. Attention : il y a un sens de pose obligatoire, indiqué par une flèche sur le métal du réducteur. Bien entendu la flèche indique le sens d’écoulement de l’eau dans le circuit. Si on monte le réducteur dans le mauvais sens, il bloque le circuit.

(Extrait du Guide de la plomberie en PER [1])

Eau chaude sanitaire

L’ECS est utilisée principalement pour la toilette et la cuisine, la plupart du temps tiédie par mélange avec l’eau froide. Elle peut être produite par un chauffe-eau indépendant ou par un ballon d’eau chaude incorporé à une chaudière.

On peut regrouper les chauffe-eau par familles basées sur la source principale d’énergie utilisée :

électricité — c’est le moyen le plus courant ; l’eau peut être chauffée dans un ballon (tank, boiler)soit en permanence, soit uniquement au moment du soutirage (chauffage instantané) ou seulement pendant les périodes dites d'heures creuses ; un chauffe-eau électrique de 150 litres convient pour la plupart des familles de 4 personnes ;
thermodynamique — une pompe à chaleur chauffe l'eau permettant une réduction de 75 % de la consommation électrique ;
gaz, butane ou gaz de ville — plus économique que l’électricité, mais nécessite une installation particulière (ventilation, stockage…) ;
fioul domestique — le ballon incorporé ou jumelé à la chaudière profite de la chaleur produite pour le chauffage ; en été, il est plus rentable d’arrêter la chaudière à fioul et de produire l’ECS à partir de l’électricité ou mieux, à l’aide du soleil !
solaire — selon les régions, la production d’eau chaude sanitaire à l’aide du soleil peut s’étaler pendant 4 à 8 mois ; l’autonomie dépassant rarement deux jours, il est nécessaire de prévoir un moyen complémentaire de chauffage de l’eau ;
géothermique — l'utilisation d'une nappe d'eau chaude souterraine permet de chauffer l'eau par un circuit secondaire, comme dans le cas du solaire. De façon marginale certains utilisent le passage de tuyau dans du composte. Le cœur du composte actif monte à 70° ;
bois ou charbon — autrefois moyens de chauffage des habitations et de l’ECS (cuisinière à bouilleur) très répandu. Ils ne sont plus utilisés que de façon marginale pour la production d’eau chaude. Le passage de tuyaux dans un insert de cheminée peut réduire la consommation.

Il est possible d'améliorer le rendement en habillant le cumulus d'un isolante :

L'isolation réduit les pertes de chaleur, nécessitant l'usage plus fréquent du système de chauffage et évite de chauffer une pièce qu'on veut garder fraîche.
Réduit le temps de chauffe
Augmente la durée de vie du cumulus
Réduit également le bruit du système de chauffe dans le bâtiment.

L’installation d’un chauffe-eau ne pose pas de problème à condition de respecter les quelques points suivants :

fixation au mur par scellement ou par chevilles à réaliser soigneusement (un chauffe-eau de 50 litres peut peser 75 kg).
pose au sol sur un plancher capable de supporter la masse sans fléchir, répartir la masse totale sur un socle s'appuyant largement sur le plancher,
tenir compte de la dilatation du tuyau de sortie,
prévoir l’écoulement de l’eau en dessous du groupe de sécurité,
penser au remplacement du chauffe-eau ou des résistances et à l’espace nécessaire à la manœuvre,
prévoir la vidange en point bas de la canalisation de sortie d’eau chaude.
placer des vannes d'arrêt sur chacune des tuyauteries

Pendant l’arrêt d’un chauffe-eau, des algues ou des micro-organismes peuvent se développer dans l’eau. Par précaution, ne pas utiliser pour la cuisine l’eau ayant stagné ainsi dans le chauffe-eau. L’ennemi numéro un du chauffe-eau est le calcaire qui se dépose dans le réservoir et autour de la résistance de chauffe. Un appareil adoucisseur d’eau réduit le risque d’entartrage.

Le chauffe-eau électrique

L’électricité étant la source d’énergie la plus coûteuse, il convient de ne pas gaspiller de calories inutilement et pour cela, placer le chauffe-eau au plus près des points d’utilisation : salle de bain, cuisine, buanderie… Si ces points d’utilisation sont très éloignés les uns des autres, il peut être rentable d’installer deux chauffe-eau indépendants. Pour la distribution d’eau chaude, choisir une tuyauterie du plus petit diamètre possible, en tenant compte bien sûr des pertes de charges ; un diamètre de 10/12 est une bonne base de réflexion. Isoler les canalisations avec des gaines de mousse.

En général le chauffe-eau électrique fonctionne en « heures creuses » et il est commandé par un relais électrique piloté par le distributeur d’électricité. Le volume du chauffe-eau doit permettre une autonomie d’au moins 24 h. Pour une première estimation on peut compter 40 litres par jour et par personne au foyer. On peut sur-dimensionner le chauffe-eau et réduire ensuite la température maximum pour limiter les pertes. Réduire la température maximum est aussi une précaution limitant les risques de brûlures.

Parmi les différents modèles on distingue :

Le chauffe-eau mural, dépassant rarement 150 l (il peut être horizontal ou vertical).
Le chauffe-eau sur socle, généralement vertical.
Le chauffe-eau instantané, puissant mais de capacité réduite. Il est peu encombrant et peut se dissimuler sous un évier.

Ses pertes sont très faibles mais il réclame une installation électrique plus puissante et il ne fonctionne pas qu'en heures creuses.

Il est important de chauffer l'eau au dessus de 60° à 62° pendant au moins 30 minutes pour détruire la légionellose. Entre 20° et 45°, la légionellose, une bactérie dangereuse pour l'homme par inhalation, dans la vapeur de la douche, peut se multiplier.

La partie chauffage

Le système de chauffe est composé d'une anode, le fourreau de la resistance et d'une cathode.

La résistance de base comporte un fourreau en magnésium qui se réparti sur la paroi du ballon et évite qu'il ne soit attaqué par le calcaire.
La résistance statique est une résistance en céramique insérée dans un fourreau, elle chauffe moins et consomme moins.
la résistance stéatite, est une résistance statique, dont le fourreau est une anode en partie en titane, plus résistante aux eaux au pH acide.

Le système de régulation de température peut être mécanique ou électronique. Le second permet une maîtrise plus fine de régulation des températures.

Le chauffe-eau thermodynamique

Plus onéreux à l'achat que le chauffe-eau électrique, il est accouplé à une pompe à chaleur, ce qui permet de réaliser une économie de 75 % d'électricité.

Le chauffe-eau géothermique

Le chauffe-eau géothermique, utilise les nappe d'eau chaude souterraine pour chauffer l'eau du cumulus par un circuit secondaire qui passe à l'intérieur du ballon.

Le chauffe-eau solaire

Ce dispositif qui a mis des années à entrer dans les habitudes des constructeurs et des utilisateurs est maintenant bien au point. Dans les régions du nord, il peut être rentabilisé (temps de retour sur investissement inférieur à la durée de vie de l’installation) grâce aux subventions des régions, des départements et au crédit d’impôt.

La surface optimum est de l’ordre de 5m² mais peut varier beaucoup en fonction des besoins et de l’ensoleillement. La fourniture d’eau chaude ne peut pas être assurée entièrement par le soleil, un complément doit être apporté (par l’électricité, par exemple). Dans les régions moyennement ensoleillées la part du soleil dans l’énergie nécessaire pour chauffer l’eau est typiquement :

95% de juin à septembre,
50% à la mi-saison,
10% pendant la mauvaise saison.

Ce n’est bien sûr qu’une indication, il existe des programmes de calcul qui fournissent des estimations assez réalistes.

L’orientation idéale des capteurs est plein sud, avec une inclinaison approximativement égale à la latitude du lieu plus 10 degrés mais une installation quelque peu différente peut quand même être admise ; seule une étude approfondie peut permettre de mesurer les conséquences d’une orientation ou d’une inclinaison différente. Le manque de puissance dû à une inclinaison ou à une orientation non optimisée peut généralement être compensé par une surface de captage plus grande.
Les capteurs doivent être installés au plus près du ballon, à un endroit où le soleil n’est jamais masqué par la présence d’une construction, cheminée, arbre... Ils peuvent être intégrés en toiture (à la place de la couverture), fixés par dessus la couverture ou installés sur une console contre un mur sud, une terrasse…

Dans ce type de cumulus, un système électrique secondaire permet de compléter l'énergie manquante pendant la saison froide. Il existe également des cumulus à la fois solaire et thermodynamique, bénéficiant à la fois des économie du chauffage solaire thermique et d'une pompe à chaleur.

La robinetterie

La robinetterie est un poste budgétaire important dans le coût de la construction, parce que le bon matériel est cher et parce qu’il peut y avoir beaucoup de robinets, vannes et mitigeurs thermostatiques dans une maison. Pourtant il ne faudra pas sacrifier la qualité au prix car le coût de remplacement d’un matériel bon marché peut représenter plusieurs fois le prix initial de ce matériel, sans parler des ennuis que peut causer une fuite, un grippage...

Différents types

Pour les robinets ordinaires, simples ou mélangeurs, la technologie idéale utilise des éléments en céramique qui ne vieillissent ni ne s’usent pas, contrairement aux robinets utilisant des joints en caoutchouc. Ce sont les robinets « quart de tour » qui ont toutefois l’inconvénient de n’être pas très faciles à régler en débit.

Les mitigeurs thermostatiques sont très pratiques pour la douche car ils maintiennent constante la température de l’eau tiède quelques soient les variations de pression, de débit et de températures de l’eau chaude et froide. En contrepartie ils sont chers et nécessitent le remplacement fréquent des joints éventuels.

Le raccordement des robinets se fait généralement à l’aide de raccords rapides où l’étanchéité est réalisée par une bague venant s’incruster dans le tube lors du serrage des écrous. Ce système facilite le démontage du robinet. On peut utiliser des flexibles qui permettent un positionnement plus facile du robinet par rapport aux tuyaux de distribution.

Entretien

Le nettoyage de la robinetterie chromée ne doit pas être effectué avec des poudres à récurer mais avec un produit liquide. Si l’eau est calcaire, essuyer les gouttes d’eau à l’aide d’un chiffon.Les traces de calcaire ou de tartre peuvent être enlevées facilement et simplement au moyen d'un chiffon imbibé de vinaigre : moyen efficace et très bon marché . De plus, le vinaigre est aussi rappelons-le, un produit naturel bactéricide très utile dans une salle d'eau .

Suivant la qualité de l’eau, il peut être nécessaire de démonter tous les 5 ou 10 ans la partie mobile du robinet pour enlever le tartre, les dépôts... et graisser l’axe. Changer les joints si nécessaire pour garantir l’étanchéité après remontage.

Liens externes

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