Le calcul du débit des eaux pluviales est-il le premier sujet à maitriser pour faire construire ? Cet article vous aide à maitriser la capacité de débit d’évacuation nécessaire pour votre réseau. Mais nous voulons vous sensibiliser à la question de la quantité d’eau qui s’accumule sur la surface d’un toit.
Le calcul de débit des eaux pluviales aide au dimensionnement des éléments d’évacuation des eaux de pluie. Quel doit être le diamètre du réseau de gouttière d’un bâtiment ? Quelle est l’unité employée pour le calcul de débit des eaux pluviales ?
Pour tout savoir sur l’évaluation et le calcul de débit des eaux pluviales, lisez notre article.
Notion de débit d’eau : à quoi correspond-il ?
Avant d’aborder la question de l’évacuation d’une quantité d’eau depuis le toit, le mieux est de définir la notion de débit.
L’eau de pluie du toit, versant par versant, s’évacue par le réseau de récupération des eaux de pluie. Le calcul de débit des eaux pluviales s’appuie sur la quantité d’eau accumulée suite aux précipitations.
Voyons ce que signifie le débit d’eau avant de chercher à le calculer.
Le débit d’eau n’est pas un coefficient
En hydrologie, le débit d’eau est la quantité d’eau qui passe par une section transversale du système d’évacuation d’eau, dans une unité de temps définie. Pourquoi cette notion est-elle fondamentale ?
Tout projet de construction s’inscrit dans un environnement aux caractéristiques particulières en matière de précipitations. Selon le bassin versant, le système d’évacuation des précipitations varie fortement. Votre système d’évacuation domestique, le réseau de gouttières, se définit par rapport aux résultats des débits d’eau.
Premier calcul simple de débit d’eau pour exemple
Ne démarrez pas le calcul de débit des eaux pluviales sans avoir en tête le calcul simple du débit d’eau. Votre étude portera par exemple sur l’évaluation de la capacité de débit d’eau d’un système d’arrosage en 1 heure.
Imaginons que la quantité d’eau qui passe dans vos tuyaux d’arrosage, quelle que soit l’intensité, leur diamètre, soit de 5000 litres (l’unité sera ici le litre) en une heure. Le débit d’eau sera de 5000 l/h ou 83,3 l/min, 1,38 l/sec ou encore 5 m3/h, ou enfin 0,001 m3/sec.
L’unité de mesure : caractéristiques principales
Comment faire une vraie évaluation de la quantité d’eau qui passe sur votre toit ? La connaissance de l’unité de mesure du niveau d’eau passant est fondamentale.
À l’échelle internationale, le dimensionnement du débit d’eau s’exprime par la lettre Q, notation généralisée. Précipitations, capacité des cours d’eau, l’unité de mesure est le m3/sec ou parfois le litre/sec.
Le problème de l’évacuation des eaux pluviales
La capacité d’évacuation d’une quantité d’eau par un réseau ou système privatif se calcule selon une surface de collecte. En effet, le toit a souvent un versant côté façade et un versant côté arrière de la maison.
Comment faire le calcul de débit des eaux pluviales ? Le ruissellement de l’eau de pluie sur les toits n’est-il pas problématique pour l’évaluation du débit des eaux pluviales ?
Deux documents encadrent cette étude des débits et de quantité d’eau de pluie sur votre toit.
La norme européenne NF EN 12056-3 et l’évacuation
La nouvelle norme NF EN 12056-3 date de 2000 : elle a produit un système de règles d’évaluation de la quantité de précipitations. L’objectif des auteurs était de faciliter les travaux des professionnels du bâtiment.
Logiciel, tableau, chaque couvreur dispose d’éléments pratiques. Calculer la quantité de précipitations conduit directement à la détermination du diamètre des canalisations, tuyaux d’évacuation, exutoires, gouttières de toit.
Tout un système de critères entre en compte pour le dimensionnement : pente, forme des naissances, réduction, géométrie des tuyaux, etc.).
Évacuation des eaux pluviales : DTU 60.11
En 2013, la capacité d’adaptation du secteur du bâtiment a produit la refonte du DTU 60.11 en intégrant les données de l’étude européenne. Ce document fait un lien entre débit, ruissellement et dimensionnement des ouvrages et systèmes d’évacuation.
Il donne la quantité minimale des précipitations en France :
- 3 l/min/m2 ou 0,05 l/s/m2 en France métropolitaine ;
- 4,5 l/min/m2 ou 0,075 l/s/m2 pour les DOM.
Formule pour calculer le volume de ruissellement par période de temps
La formule de dimensionnement pour l’évacuation des précipitations est celle des débits :
Q = r x A, en litre/sec.
Le facteur A est le plus important, c’est le coefficient de surface du toit. Exprimée en m2, cette surface est la projection horizontale du toit (surface de chaque versant). La surface se corrige du coefficient cos de pente de toit (selon une pente en degré ou en %, 0,85 pour un toit en pente de 31 ° ou 60 %).
Le facteur r correspond à l’intensité des pluies (0,05 l/s/m2 en France).
Évacuation des précipitations : un tableau
L’environnement a un effet faible ou fort sur projet de travaux de bâtiment, la détermination des débits en est la preuve. Tout dépend de la quantité moyenne de précipitations, la surface du toit prévue, la pente de chaque versant.
Le DTU 60.11 fournit un tableau d’étude par élément d’évacuation (gouttière, descente, chéneau) pour déterminer le diamètre et le dimensionnement. Ce diamètre de tuyaux varie selon le débit (en litre/sec) pour les descentes ou la surface de toit (gouttières et chéneaux).
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