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1 CAHIER DES PRESCRIPTIONS TECHNIQUES POUR l’INSTALLATION DE PANNEAU SOLAIRE A LOMA World Vision RDC DR WASH Program Mars 2019

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CAHIER DES PRESCRIPTIONS TECHNIQUES POUR l’INSTALLATION DE

PANNEAU SOLAIRE A LOMA

World Vision RDC

DR WASH Program

Mars 2019

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Contents Introduction 3 ...................................................................................................

QUALITE DES MATERIAUX ET MATRERIELS 3 .................................................................

Matériaux pour béton armé. 4 .............................................................................

Les moellons 4 ................................................................................................

Profilés métalliques commercial 5 ........................................................................

Panneau Solaire 5 ............................................................................................

Contrôleur de pompe 5 ......................................................................................

Panneau solaire pour SunSensor 6 ......................................................................

Câble électrique 6 ...........................................................................................

Accessoires du système 7 ...................................................................................

Sonde de puits 7 ...........................................................................................

Installation du compteur d’eau 8 .......................................................................

Installation du capteur de niveau 9 ....................................................................

Installation du capteur de pression 9 ..................................................................

Interrupteur a flotteur (Arrêt de réservoir plein) 9 ..................................................

Sectionneur PV 1000-40-5 10 ............................................................................

Combinateur PV 1000-125-4 11 ..........................................................................

Protection PV 1000-125 11 ...............................................................................

TYPES D’OUVRAGES 12 .........................................................................................

Localisation 12 ................................................................................................

Forage (Equipement de réalisation) 12 ...................................................................

Réservoir 13 ...................................................................................................

Pompage 13 ...................................................................................................

Locale des Equipements 13 .................................................................................

Borne Fontaine et Chambre de vanne (Distribution) 13 ................................................

Tuyaux (transport) 14 ........................................................................................

Supports des panneaux solaires 14 ........................................................................

MISE EN OEUVRE 14 .............................................................................................

Installation de chantier 14 ..................................................................................

Mise à la terre 14 ............................................................................................

Montage du système solaire 16 ............................................................................

Initialisation du système 18 ................................................................................

Essais du système 18 .........................................................................................

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Introduction

Ce document est destiné au partenaire opérationnel de World Vision plus particulièrement aux technicien chef de chantier chargé de conduire les travaux d’installation d’une source d’énergie solaire sur 3 forages de Loma, afin que toutes les étapes ainsi que toutes les directives et instructions décrites ci-dessous soient suivies et respectées pour éviter d’éventuels malentendus et discordances d’exécution de l’ouvrage.

Tout changement dans l’exécution du présent cahier de charges devrait être approuvé par le Responsable Technique WASH de World Vision.

La cible du projet c’est le quartier Loma en Ville de Mbanza Ngungu Province du Kongo Central.

NB : Les activités sont est exécuté dans le cadre du projet Loma Water, Hygiene and Sanitation. L’ordre de réception de travaux de l’ouvrage est le suivant:

1. Validation des matériels.

2. Transport sur le site.

3. Installation et raccordement de l’équipement sur la pompe.

Le marché compte 3 lots :

Lot Nº 1 : équipement solaire Forage paroisse Sainte Marie.

Lot Nº 2 : équipement solaire Forage 1 paroisse Kimbanguiste.

Lot Nº 3 : équipement solaire Forage 2 paroisse Kimbanguiste.

QUALITE DES MATERIAUX ET MATRERIELS

Pour tous les matériaux à utiliser, des échantillons sont préalablement soumis à l’agrément de la mission de surveillance de World Vision, ce au moins 15 jours avant leur mise en œuvre. Cet agrément ne dégage pas l’entrepreneur de sa responsabilité vis à vis du maître de l’ouvrage.

Réception provisoire 19 .....................................................................................

Réception définitive 19 .....................................................................................

Bordereau d’offre des prix 19................................................................................

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Matériaux pour béton armé.

a. Gravier tamisé concasser ou de riviere 5/25mm  ; propre  ; à grain suffisamment dur et résistant.Le gravier entrant dans la composition du béton est obtenu par triage mécanique ou manuel. Il est exempt de vase, d’argile, de matières organiques ou toute autres matières pouvant nuire au durcissement et à la résistance du béton, à la bonne conservation des armatures ou à leur bonne adhérence au béton. Au besoin, le gravier sera lavé.

a. Sable gros : • sable débarrassé de toute impureté (terre, matières végétales)• équivalent de sable supérieur à 75.• module de finesse compris entre 3,4 et 1,15.

b. Ciment : • portland ordinaire, classe P-400. • le ciment répond à la norme belge NBN B 12.• les bétons répondent à la norme belge NBN B 15.

N.B  : L’entrepreneur doit s’assurer de la résistance à la compression du ciment à utiliser dans la construction de l’ouvrage et vérifier que ses caractéristiques sont supérieures ou égales aux caractéristiques ci-haut.

c. Eau de gâchage : eau exempt d’impureté physique

d. Armatures : fers à béton à adhérence améliorée de caractéristiques suivantes :• limite d’élasticité minimale : 4000 kg/cm²• contrainte de rupture en traction : 5000kg/cm²• allongement à la rupture : 14%

(Cfr Normes françaises  : chap. II, titre I du fascicule + du cahier des Prescription Communes  ; et Normes belges NBN A 24.301et suivantes).

• barres droites, sans souillure, sans amincissements locaux  et sans fissures.

N.B  : L’entrepreneur doit s’assurer de la limite d’élasticité des armatures à utiliser dans la construction de l’ouvrage et vérifier que cette limite est supérieure ou égale à la limite d’élasticité ci-haut.

Les moellons

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Pierres homogènes, dures, sans fissures et non friables.

• Moellons de meilleure qualité, dimensions normales 35cm3.• Absorption d’eau : maximum 2% ;

Profilés métalliques commercial

Leur longueur commerciale doit être de 6 m leur profile doit être normaliser. Ils doivent avoir toute les caractéristiques mécaniques de l’acier (résistances, déformations). Ils doivent pas avoir de trace de corrosion et ne doivent pas être en acier recyclé ni avoir de joint d’assemblage par soudure avant leur mise en œuvre. Il faut les acheté chez un fournisseur officiellement reconnu qui donne une garantie sur l’utilisation de ses produits.

Panneau Solaire Pour ce marché, Vison mondiale ne réceptionne que les panneaux originale de marque GRUNDFOS et LORENTZ de caractéristiques électriques les suivants :

Tension de pointe maxi: 31.6 V Tension circuit ouvert: 38.4 V Intensité max.: 8.76 A Module coupure courant électrique: 9.11 A Puissance maximum: 270 W Type de panneaux : POLYCRISTALLIN Toute fois si les fournisseurs dispose de produits des deux marques ci haut citées de puissance supérieur a 270 W pouvant assure le montage finale recommandé pour entrainer les pompes, il doit le préciser dans la soumission pour que le technicien de vision mondiale puisse émettre une appréciation.

Contrôleur de pompe

Pour ce marché, Vison Mondiale ne réceptionne que deux types de contrôleur de pompe à savoir GRUNDFOS et LORENTZ avec une préférence pour le contrôleur hybride LORENTZ. Le calibrage du contrôleur doit être en adéquation avec la puissance de la pompe à entrainer.

1. RSI 3x380-440V IP66 15kW 31A

Le convertisseur Renewable Solar Inverter RSI est un convertisseur hors réseau qui permet d’étendre la gamme de systèmes de pompage submersibles solaires. Le RSI est spécifiquement configuré pour être compatible avec les pompes submersibles SP triphasées 400 V. Grâce à l’intégration de la fonction de suivi du point de puissance maximale (MPPT) ainsi qu’à différents logiciels de protection, il fournit une solution globale renouvelable efficace et sûre.

Donnée électrique: Puissance nominale - P2: 15 kW Phase: 3 Indice de protection (IEC 34-5): IP66

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Tension nominale de sortie AC: 380 V Tension d'entrée DC: 800 V Courant nominal de sortie AC: 3×31 A Udc: 400 V

2. Ps15k2 et Ps21k2

Le contrôleur PSk2 est un contrôleur de pompe solaire nouvelle génération pour les pompes de surface et immergées PSk de LORENTZ. Il utilise une connexion Bluetooth® sans fil pour se connecter à une tablette ou un smartphone Android exécutant le logiciel PumpScanner de LORENTZ.

Panneau solaire pour SunSensor

Les contrôleurs sont fournis avec un petit module PV spécial de 1,5 Wc (precable pour le sertissage). Ce module PV est utilisé pour mesurer le rayonnement solaire et permettre de définir des valeurs de MARCHE/ARRET dépendantes du rayonnement pour la pompe.

Pour les Contrôleurs PSK, Ces réglages peuvent uniquement être réalises a l’aide du logiciel PumpScanner de LORENTZ. (Consulter le LORENTZ partnerNET et le manuel PumpScanner).

Installer le module PV selon le même alignement que le panneau solaire qui alimente le système de pompe. Par exemple, si le panneau solaire est incline à un angle de 20°, le panneau PV pour le SunSensor devra avoir exactement la même inclinaison. Pour s’en assurer, il suffit de monter le module PV spécial sur le cadre du panneau du module PV. Veiller a respecté la polarité.

Câble électrique

Les câbles électrique pour la pompe sont du type rigide en cuivre isoler par une gaine sur laquelle ont peut facilement lire la section du câble, sa tension max d’utilisation ainsi que la

Données électriques  Ps15K2 Ps21K2 unités

Puissance solaire d’entrée 15 21 KWc

Moteur de pompe : puissance nominale

11 15 KW

Moteur de pompe : tension nominale

380/400/415 380/400/415 V

Tension d’entrée CC max. 850 850 V

Tension MPP min. 550 550 V

Courant de sortie 3×24 3×33 A

Fréquence de sortie 0-60 0-60 Hz

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marque du fabriquant. Les câbles de connexion du panneau solaire sont du type souple et porte des broches à leur extrémité qui s’emboite avec ceux des panneaux solaires.

Nous recommandons d’acheter les câbles électriques chez le même fournisseur de panneau solaire.

Accessoires du système

Selon les marque les accessoires peuvent être différent d’un constructeur a l’autre c’est pourquoi l’entrepreneur dois s’informer auprès du fabricant ou dans le manuelle d’utilisation des accessoires essentielle et facultatif pour un fonctionnement optimale du système.

Sonde de puits

Si le niveau d’eau chute au-dessous de la sonde, le flotteur tombe et l’interrupteur s’ouvre (rompt le contact) : le contrôleur arrête alors la pompe. Lorsque le niveau d’eau remonte et que l’interrupteur se ferme à nouveau, le contrôleur retarde le redémarrage de 15 minutes le temps que le niveau d’eau le recouvre. Pour effectuer un démarrage forcé, éteindre le contrôleur et le rallumer. L’interrupteur est étanche, de sorte que les contacts ne touchent jamais l’eau.

La profondeur maximale d’immersion est de 50 mètres.

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Installation du compteur d’eau

Règle de base : le compteur d’eau doit être installé à une distance égale à 10 fois le diamètre nominal du tuyau droit en amont du compteur et a 5 fois le diamètre nominal du tuyau droit en aval pour assurer un débit correct à travers le compteur.

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Installation du capteur de niveau

Les différents capteurs de niveau de liquide utilisent la pression pour mesurer le niveau d’eau dans un puits ou un réservoir. Les capteurs peuvent être utilises pour un contrôle à long terme du niveau d’eau mais aussi pour surveiller la pompe dans des applications ou l’utilisation d’une sonde de puits est impossible. Le capteur de niveau est raccorde a l’une des deux entrées analogiques du contrôleur.

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Installation du capteur de pression

La gamme de capteurs de pression de liquide permet de mesurer la pression dans un tuyau. Les capteurs sont généralement utilises pour mesurer la pression au niveau du haut du puits ou de l’alimentation dans les systèmes d’irrigation.

Interrupteur a flotteur (Arrêt de réservoir plein)

L’utilisation d’un interrupteur à flotteur ou de tout autre moyen est conseillée pour éviter le débordement du réservoir. Cela arrête la pompe lorsque le réservoir est plein et la redémarre lorsque le niveau baisse. Cela préserve l’eau souterraine, évite les débordements et élimine toute usure inutile de la pompe. Les contrôleurs PSk2 permettent l’utilisation d’un câble à petits signaux sur un interrupteur à flotteur à distance, même si le réservoir est très éloigné.

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Sectionneur PV 1000-40-5

Le sectionneur PV LORENTZ est une boite de connexion PV avec sectionneur intégré. La boite est conçue pour brancher jusqu’à cinq chaines de module PV au contrôleur de la pompe en utilisant les bornes situées a l’intérieur de la boite. Le sectionneur CC est utilisé comme disjoncteur manuel entre le panneau solaire et la charge. Ce sectionneur est facile d’accès, il suffit d’ouvrir le couvercle a charnières au-dessous du verrou ressort.

L’utilisation d’un sectionneur CC correctement dimensionne est une mesure de sécurité importante et obligatoire pour une installation professionnelle d’un système de pompage solaire. Le sectionneur doit être installe entre le générateur solaire et le contrôleur de la pompe. Ses paramètres électriques doivent être compatibles avec les appareils branchés. Le sectionneur PV a été conçu pour couvrir la gamme de systèmes de pompe PSk2.

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Combinateur PV 1000-125-4

Le Combinateur PV LORENTZ est une boite de connexion PV destinée aux systèmes de pompe PSk2. La boite est conçue pour combiner jusqu’à 4 chaines d’entrée CC en parallèle, provenant de plusieurs « Sectionneurs PV 1000-40-5 » et pour les raccorder au contrôleur de pompe. L’utilisation d’un sectionneur CC correctement dimensionne est une mesure de sécurité importante et obligatoire pour une installation professionnelle d’un système de pompage solaire.

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Protection PV 1000-125

La Protection PV LORENTZ est un dispositif de protection contre les surtensions destine aux systèmes de pompe PSk. Il est installé sur la ligne d’entrée CC, a proximité du contrôleur de la pompe. La Protection PV offre un niveau accru de protection contre les surtensions électriques (par ex. coups de foudre indirects). Un raccordement fiable à la terre est indispensable pour un fonctionnement efficace.

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TYPES D’OUVRAGES

Le type d’ouvrage à réaliser est un champ de panneau solaire pour alimenter alternativement avec un groupe électrogène, une pompe immergée de forage d’eau. Trois lots pour alimenter trois forages avec des pompe immergée de respectivement de 15 Kw à la paroisse sainte Marie et deux pompes de 13 Kw a la paroisse Kimbanguiste de Loma.

Localisation L’adduction d’eau localisée dans le lieu indiqué par le partenaire avec WVDRC/Loma. La localisation exacte de l’emplacement des panneaux solaire sera fixée définitivement avec l’entrepreneur. L’entrepreneur lors de la visite de ce lieu déterminera les conditions de route pour l’accessibilité des équipements de creusage et autres équipements. L’accès au site de construction sera par l’utilisation des routes existantes, des pistes et des enclos ouverts. Si l’entrepreneur estime que les améliorations sont nécessaires pour une raison quelconque pour lui permettre de mener à bien les travaux, il doit apporter des améliorations à la route à ses propres frais.

L’entrepreneur sera responsable du choix des sites sociaux choisis après vérification par des enquêtes de sélection des sites appropriés pour confirmer la faisabilité technique. Dans le cas où le site social choisi n’a pas le potentiel, l’entrepreneur doit tenir des discussions avec le représentant de la communauté, Technicien Vision Mondial et informer la communauté sur la nécessité d’un autre emplacement.

Forage (Equipement de réalisation)

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La situation actuelle est la suivante : Trois forages de diamètre de 450 mm, tubé en PVC 320 de respectivement 66, 72 et 75 mètre de profondeur des niveaux statique de 12, 13 et 14 mètre produisent l’eau ils seront équiper de pompes immergées respectivement de 13,13 et 15 KW.

Réservoir

Les réservoirs ont des capacités respectif de 89 et 144 mètre cube d’eau construit en béton armé à des distances de 1200 et 1480 m des forages. L’eau stockée dans les réservoirs est distribuée par gravité jusque aux bornes fontaines.

Pompage

Des pompes immergées de marque grounds serons installées dans les forages pour effectuer le pompage jusqu’aux réservoirs. Elles seront alimentées par des groupes électrogènes. L’énergie solaire sera la source principale appuyée par les générateurs en cas de besoin. La connexion entre la source d’énergie et la pompe sera assurée via le coffret de manœuvre livré avec la pompe. Le coffret de manœuvre est alimenté par un contrôleur hybride ou un inverseur manuel. .

Locale des Equipements

Les groupes électrogènes, les contrôleurs, les coffrets de manœuvres des pompes sont logés dans un local sécurisé déjà construit en blocs ciments avec un chainage en Béton armée et colonnes et conçu pour contenir leurs effets de fonctionnement (vibrations, bruits, chaleur, gaz, …), fixation des équipements et stocké le gaz oïl.

Le locale est aéré avec des claustrât et la sécurité renforcée avec une porte solidement encastré dans du béton cyclopéen. La porte à 2 cadenas extérieur et un intérieur. Une clôture en treillis de 10 m sur 10 entoureras le locale.

Une installation électrique qui éclaire l’intérieur et l’extérieur du locale sera posée avec deux prises de courant

Borne Fontaine et Chambre de vanne (Distribution)

La distribution se fera par borne fontaine d’eau de trois robinets ou vannes de ¾’’ elles sont placées dans la communauté aux endroits ciblée par le projet. Elles sont construites en blocs ciment, moellon, et béton armé. Les t tuyaux en acier galvanisée sont encastrées dans la maçonnerie. La robinetterie est montée conformément aux principes de plomberie. Les 3 robinets sont alimentés par les tuyaux de 32 ou 40 mm qui provient du réseau.

Une vanne d’arrêt de 1’’ est logée dans la chambre de vanne avec un compteur d’eau.

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Tuyaux (transport)

Les tuyaux sont posés dans des tranchées de 20cm sur 50 cm de profondeur voir même 1 mètre à certains endroits, sur fond plat. Les tuyaux sont en PVC de pression nominale 10 diamètres variant de 75 à 32 mm. Ils sont collés avec de la colle tanite.

Supports des panneaux solaires

Le support des panneaux solaire est fait d’’un cadre solide en fer cornière inoxydable avec des perforations dans lesquelles on boulonne le châssis des panneaux solaire. Le support est incliner de 5 degré par rapport à l’horizontal vers le nord. Le cadre du support est soutenue par des colonnes solidement encastré dans le sol avec du béton cyclopéen.

Le périmètre des panneaux solaire est clôturé par du fils barbeler ou concertinas pour empêcher les intrusions.

MISE EN OEUVRE

Installation de chantier

L’installation de chantier consiste à préparer l’endroit où sera érigé l’ouvrage, il s’agit de :

- Effectuer les travaux de débroussaillage.- Aménager les voies d’accès.- S’assurer d’un lieu d’entreposage des matériaux.- Obtenir les autorisations nécessaires.- Redevance et cérémonie coutumière.

Le repli Chantier consiste en la remise en état initiale de l’environnement des sites d’activité, il s’agit :

- Démolition et évacuation d’ouvrages temporaire- L’évacuation des déchets et résidu du projet- Nettoyage et assainissement des sites d’activités- Enlèvement d’engins et outils utilisé- Et d’autres besoins de l’environnementaux constater à la suite de la réalisation de

travaux.

Mise à la terre

Avant d’intervenir sur le système électrique, s’assurer que tous les composants sont débranchés de la source électrique. Mettre le système sous tension uniquement lorsque toutes les taches sont achevées.

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La mise à la terre est obligatoire pour protéger les utilisateurs de décharges électriques potentiellement mortelles.

Elle protège également contre les charges électriques et tout court-circuit a l’intérieur des appareils. Elle est réalisée par une fixation, un boulonnage ou tout autre moyen mécanique permettant d’offrir un trajet de mise à la terre efficace jusqu’à la masse afin de garantir à tout moment un fonctionnement sur.

La mise à la terre est également importante pour protéger le système contre la foudre. En règle générale, la mise à la terre protège des foudroiements indirects et des potentiels électriques induits pendant le fonctionnement du système de pompe.

Lorsque la prise de terre est insuffisante, il est possible d’utiliser une tige de mise à la terre. La tige profilée de mise à la terre doit être placée à max 4-5 m (13-16 pi) du contrôleur. Le câble ne doit supporter aucune charge mécanique. La tige doit être complètement enterrée dans le sol (0,5 m/1,5 pi au-dessous du niveau du sol). Les normes et prescriptions locales doivent être respectées. Le câble de mise à la terre est un câble en cuivre avec une section croisée qui ne peut être inferieure à 16 mm² (AWG 6).

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Montage du système solaire Les panneaux solaires doivent être connectés en série pour fournir la tension indiquée et en parallèle pour avoir le courant requis par le controleur.

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Ci-contre nous donnons les illustration de montage de système.

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Initialisation du système

Certain contrôleurs de pompe on des logicielle qui demande une programmation avant sa mise en service du système. L’entrepreneur doit disposer de l’équipement nécessaire pour initialiser tous les équipements du système.

Essais du système

Le système sera mis en service pendant une période d’essai ou tous les équipements seront tester dans les conditions aux limites pour certifier leurs bon fonctionnement. Un plan d’essais accompagner d’une liste d’équipements tester sera élaborer conjointement avec l’entrepreneur et le technicien de vision mondial avant de procéder aux essaies.

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Les équipements de mesures électriques serons a la charge de l’entrepreneur.

Réception provisoire

Une fois tous les essais de tous les équipements de la liste d’essai validé, on procèdera à la remise provisoire de l’ouvrage. C’est-à-dire la source photo voltaïque sera remise au maitre d’ouvrage pour utilisation avec une garantie dont la durée est déterminé dans le contrat entre les deux parties. Un document de remise provisoire sera délivré au maitre d’œuvre à l’issu de la réception définitive.

Cela signifie que en cas usure ou panne prématurée d’une pièce du système l’entrepreneur devra le remplacer a ses propre frais.

Réception définitive

Apres la période de garantie le maitre d’ouvrage libera définitivement le maître d’œuvre de toute responsabilité sur l’ouvrage puisque le bon fonctionnement de l’ouvrage aura été démontrée. Un document de remise définitive sera délivré au maitre d’œuvre à l’issu de la réception définitive. Ce document lui donnera accès a la garantie de bonne exécution retenu par le maitre d’œuvre.

Bordereau d’offre des prix

L’entrepreneur soumettra les devis de livraison et l’installation des panneaux solaires jusqu’à  leur connections avec la pompe. Le devis comprendra le cout des matériel est de la main d’œuvre toute taxe comprise.

Le bordereau se présentera sous forme de tableau et comprendra les rubriques suivantes :

1. Poste ou étapes.

2. Articles ou matériels.

3. Quantité.

4. Unité de référence.

5. Prix unitaires.

6. Prix total.

7. Observations ou spécifications.

8. Cout total.

2,45 11,3

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L’entrepreneur peut s’il le juge nécessaire ajouté une note explicative à chaque tableau.