installation eau+elec maison autoconstruite

8/2/2019 Installation Eau+Elec Maison Autoconstruite

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V. Installation eau et lectricit dune maison

en autoconstruction

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

V.1. Electricit .................................................................................................................................................... 2

Notions de base en lectricit ........................................................................................................................ 2

1re tape : Bilan de notre consommation nergtique ....................... ........................... .......................... ..... 42me tape : Dterminer la section des cbles .............................................................................................. 5

3me tape : Source dnergie : panneaux photovoltaques .......................................................................... 6

4me tape : Rgulateur ................................................................................................................................ 7

5me tape : Stockage de lnergie : batteries ............................................................................................... 8

6me tape : Panneau de distribution ........................................................................................................... 9

V.2. Eau dans la maison et sur le terrain ........................................................................................................... 10

1re tape : Amnagement du bassin deau prs de la source ..................................................................... 10

2me tape : Tests de potabilit .................................................................................................................. 11

3me tape : Calculer les besoins en eau dans la maison ............................................................................. 12

4me tape : Remonter leau potable de la source vers la maison ............................................................... 12

5me tape : Arrive et distribution deau potable de la maison ........................... ...................... ................. 14

6me tape : Evacuation et traitement des eaux grises ........................ ......................... ............................ ... 15

Isabelle DE BRABANDERE & Cdric FRANCOYSwww.ICway.bejanvier 2011

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

ou par courrier postal Creative Commons, 171 Second Street, Suite 300, San Francisco, California 94105, USA.


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Isabelle DE BRABANDERE et Cdric FRANCOYS - www.ICway.be - janvier 2011 -

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Introduction

A propos de notre dmarcheAyant le projet de construire nous-mmes notre maison, nous avons, comme de nombreux autoconstructeursen herbe, consult diffrentes sources dinformation, rflchi de multiples options et fait de nombreuxcalculs et schmas. Ainsi, afin de nous aider planifier la construction, nous nous sommes constitu diffrentesfiches techniques en reprenant le rsultat de nos analyses de manire synthtique, en prsentant les tapes dela construction de manire chronologique, et en tchant de rendre accessibles des techniques parfoiscompliques.

En mettant ces fiches disposition de tous, nous souhaitons partager notre exprience et peut-tre faciliter latche dautres autoconstructeurs. Notre ide est que, si nous pouvons le faire, cette dmarche est la portedu plus grand nombre !

Nous navons cependant pas la prtention ni les comptences de substituer ces fiches des livres techniquesou aux conseils de professionnels. De fait, nous abordons uniquement les aspects lis la construction de notremaison (50 mtres carrs), selon les techniques que nous avons retenues, et avec les postulats que nous noussommes fixs (budget restreint, autoconstruction, matriaux locaux et cologiques) et les contraintesauxquelles nous avons t confronts (normes urbanistiques, lgislation et disponibilit des matriaux).

A propos de cette fiche

Dans cette fiche, nous prsentons les donnes qui nous ont permis de concevoir nos circuits dlectricit etdeau, de mme que le dtail des installations raliser aprs le gros uvre. Pour llectricit, il sagit despanneaux photovoltaques, du rgulateur, de la batterie et du panneau de distribution. Et pour leau, nousdcrivons comment remonter leau de la source avec une pompe blier et comment traiter les eaux grises dans

une fosse septique.

Ce dossier nous a alors permis de complter les fiches prcdentes, dans le souci de maintenir uneprsentation chronologique des tapes de la construction. En effet, cest dans les soubassements que nousfaisons passer les fourreaux pour le passage des conduites deau et des gaines des cbles lectriques (sauf pour2 circuits passant par la chape). Dans la chape, passent galement les tuyaux deau (vacuation, arrive etalimentation des appareils).1 Lors de la construction de lossature en bois des murs, nous protgeons les tuyauxdarrive deau et nous mettons en place les gaines lectriques.2 Enfin, les prises et les interrupteurs peuventtre mis ds les finitions du gros uvre.3

1Voir Dossier 1 Fondations et chape

2Voir Dossier 2 Murs (avec schmas des 12 circuits)

3Voir Dossier 4 Finitions du gros uvre.


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V.1. Electricit

Notions de base en lectricitPour caractriser un courant lectrique, trois notions sont utilises :

1) Lintensit (I), dont lunit de mesure est lampre (A) : le dbit de flux lectrique qui passe en uninstant t travers un circuit lectrique ;

2) La tension (U), dont lunit de mesure est le volt (V) : la diffrence de potentiel entre les bornes duncircuit lectrique;

3) La puissance (P), dont lunit de mesure est le watt (W) : la quantit dnergie fournie par un circuitlectrique.

Ces trois notions sont lies entre elles par la relation suivante : P = U x I

1) IntensitA laide de la formule ci-dessus, on peut calculer lintensit dun courant lectrique passant dans un appareillectrique sur base de la puissance quil consomme, en watts, et de la tension du circuit, en volts.Exemple : le courant passant par une ampoule de 40 watts dans un circuit en 220 volts est de 0,18 ampres(40W / 220V = 0,18A). En suivant le mme raisonnement on peut dterminer que sur un circuit en 110V lecourant aura une intensit de 0,36A.On constate donc que, puissance consomme quivalente, lintensit du courant est suprieure dans uncircuit tension plus basse.Or, plus lintensit est leve, plus le conducteur (fil lectrique) chauffe. Pour cette raison, le cblage doit avoirune section (diamtre) adapte lintensit pour limiter les pertes nergtiques sous forme de chaleur et pourempcher les cbles de surchauffer (ce qui pourrait conduire leur fonte !).Ceci explique que les cbles soient gnralement plus pais dans un circuit en 12V que dans un circuit en 220V.

2) TensionLlectricit est notamment produite dans des centrales lectriques industrielles et achemine vers les lieux deconsommation (par ex. les habitations) par un rseau lectrique (pylnes ou lignes enterres). Or, afin deminimiser les dperditions dlectricit par chauffement pendant ce transport il faut :

- Utiliser des cbles lectriques de section importante ;- Avoir une intensit la plus basse possible et donc une tension la plus leve possible.

Cest pour cette raison que les lignes de transport dlectricit sont dites haute tension (de lordre de50.000V ou plus) et que le courant des habitations relies un rseau lectrique est alternatif. En effet, il estais ( laide dun transformateur) de convertir un courant alternatif de haute tension en un courantalternatif de basse tension (220V ou 230V en Europe et 110V aux Etats-Unis).Nanmoins, certains appareils lectriques courants (lampes halognes, PC portable, tlphones, ) ncessitent

une tension encore plus basse (24, 12, 5, voire 3V). Dans ce cas, ils sont fournis avec un adaptateur quiconvertit la tension du circuit lectrique de lhabitation (par exemple 220V en alternatif) en une tensionadquate (par exemple 12V en continu).

3) PuissancePour dfinir la consommation dun appareil lectrique, on parle de wattheures .Prenons lexemple dune lampe classique ampoule incandescente de 40W. Allume durant 2 heures, elleaura consomm 80 wattheures. En cumulant la consommation de tous les appareils lectriques, on obtient unequantit qui sexprime en kilowattheures (1 kilowattheure = 1000 wattheures). Cest cette quantit qui estreprise sur les factures des fournisseurs dlectricit.


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Principes de base

- Nous produisons notre lectricit grce au rayonnement solaire ;- Il nous faut donc stocker lnergie pour un usage ultrieur, car le rayonnement solaire nest pas

continu (pas de production lectrique la nuit, ni lorsquil y a des nuages) ;- Nous avons choisi de fonctionner exclusivement en 12 volts par simplicit.

o En effet, il existe dsormais des modles en 12V pour beaucoup dappareils lectriques (utilissdans les camions, les camping-cars et les bateaux : frigo, installation Hi-Fi, chargeur detlphone portable, ) et un grand nombre dappareils fonctionnent nativement en 12V(lampes ampoules halognes et ampoules LED, tlphone portable, rasoir et pilateurlectriques, ) ce qui permet dviter les pertes lies la transformation du 220V en 12V (laplupart des appareils prcits ncessitent un adaptateur dans un circuit 220V) ;

o Nous privilgions le mcano-mnager (vaisselle la main, presse-agrumes mcanique, batteurmcanique, four traditionnel au bois, ) et les appareils en 220V sont lexception pour laquellenous utilisons un inverseur (pour passer de 12V 220V) ;

o Pas de raccordement des prises la terre (pas de risque d'lectrocution grave en 12V) ;- Contrairement aux maisons des villes (courant alternatif), nos circuits lectriques domestiques sont en

courant continu, puisque nous navons pas besoin de rendre le courant alternatif pour le transportersur des longues distances, ni de changer la tension (tout le circuit est en 12V).

Outillage

-Matriaux

- cbles :o cble rouge de 2mm : 13,94m + 0,5m +0,5m = 14,94mo cble bleu de 2mm : 10,19m + 0,5m +0,5m = 11,19mo cble rouge de 2,5 mm : 81,27mo cble bleu de 2,5 mm : 67,83mo cble rouge de 4 mm : 45,05mo cble bleu de 4 mm : 38,05mo cble rouge de 6 mm : 5mo cble bleu de 6 mm : 5m

- Fusibles :o 5 fusibles de 2Ao 5 fusibles de 4Ao 2 fusibles de 5Ao 1 fusible de 20A

- 1 panneau photovoltaque 12V de 180W (donc de 15A max) + cadre mtallique- 1 rgulateur de tension de 180V (15A)- 1 batterie "Exide (Classic Enersol) 12V/250Ah" ou quivalente


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Tches

1re tape : Bilan de notre consommation nergtiqueAfin de prvoir une installation lectrique adquate, il convient tout dabord de faire le bilan de laconsommation nergtique. On utilise un tableau avec la liste des appareils lectriques, en indiquant leurpuissance ainsi quune estimation de la dure quotidienne de leur utilisation. On obtient ainsi un total de laconsommation quotidienne en wattheures et en ampreheures. Ainsi, nous valuons nos besoins quotidiens 897 Wh soit 75 Ah et pouvons alors calculer la part de chaque poste dans la consommation.

Consommateurs Qt Puissance Tps utilisation Consommation

Part dans la

consommation

Watts Ampres sur 24h Wh Ah %

Eclairage intrieur : LED 22,08%Cuisine 2 6,00 0,50 3,00 36,00 3,00 4,65%

Salon 2 6,00 0,50 4,00 48,00 4,00 6,20%Salle--manger 2 6,00 0,50 2,00 24,00 2,00 3,10%

Chambre 2 6,00 0,50 1,00 12,00 1,00 1,55%

Lampe sur prise mobile 2 6,00 0,50 3,00 36,00 3,00 4,65%

SDB 2 6,00 0,50 1,00 12,00 1,00 1,55%

WC 1 6,00 0,50 0,50 3,00 0,25 0,39%

Confort / Equipement 77,92%

PC travail 2 39,60 3,30 2,50 198,00 16,50 25,57%

Salon : PC video 1 39,60 3,30 0,07 0,34 0,03 10,23%

Epilateur lectrique 1 4,80 0,40 0,07 0,34 0,03 0,04%

Rfrigrateur 1 35,00 2,92 10,00 350,00 29,17 36,15%Compteur d'ampre/volt 1 0,12 0,01 24,00 2,88 0,24 0,37%HiFi : lecteur USB + baffles 1 42,00 3,50 1,00 42,00 3,50 5,42%

Chargeur de tel portable 1 7,20 0,60 0,14 1,03 0,09 0,13%

Consommation totale / 24h 774,45 64,54 100,00%

Consommation totale / an 282.868,38 23.556,23

Certains appareils, comme nos PC portables, fonctionnent avec une tension diffrente de 12V (19V dans notrecas). Des convertisseurs de tension seront donc ncessaires (12V19V, rendement de 90%), ce qui restecependant plus intressant que de passer par du 220V (12V220V19V, rendement de 70%).

Pour faire lestimation de la consommation, nous nous sommes rfrs aux indications de ladaptateur220V19V qui mentionne une sortie en 19V et 2,1A soit une puissance maximum de 39,9W.Pour convertir la tension de 12V en 19V nous utilisons un convertisseur Gotronic 120W prsentant unrendement avoisinant les 90%. En 12V, la puissance maximum consomme sera donc environ de 39,9/0,9 =44W, ce qui correspond une intensit de 3,6A (nous avons pris 3,3A comme moyenne).


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Fig. 1. Convertisseur de tension DC.

2me tape : Dterminer la section des cblesAfin dviter la fois les pertes de courant (qui peuvent conduire une sous charge de la batterie) et toutrisque de surchauffe des fils lectriques, il est fondamental de mettre en place des fils lectriques de sectionadquate. Cette section dpend la fois de la longueur du cble et de lintensit qui y circulera.

Calculs

Les calculs sont raliss un un laide dune feuille de calcul. Puisque la section idale doit se rapporter unesection existante (qui peut se trouver dans le commerce), la section ad-hoc est dtermine par essais-erreurs :un tableau contenant les sections standards est parcouru pour tester chacune des sections, de la plus petite la plus grande. C'est la premire section qui implique une perte infrieure ou gale la perte maximum admisequi est slectionne.Algorithme :

1) calculer la rsistance pour une section de 1.5 mm2) calculer la perte correspondante (en %)3) comparer cette perte avec la perte MAX admise (5%)4) si perte


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Section des cbles : 6 mm

Section des cbles entre le rgulateur et les batteries :Intensit maximale : 15 ou 16,6A

Distance maximale des cbles : 0,5 mSection des cbles : 1,5 mm (on va prendre du 2 mm, section quon devra utiliser pour les circuits).

Section des cbles entre les batteries et le panneau de distribution :Intensit maximale : 15 ou 16,6ADistance maximale des cbles : 0,5 mSection des cbles : 1,5 mm (on va prendre du 2 mm, section quon devra utiliser pour les circuits).

Si on utilise un inverseur (pas prvu pour le moment)

Section des cbles entre les batteries et le panneau de distribution :

Intensit maximale : 40A

Distance maximale des cbles : 1 mSection des cbles : 4 mm

Section des cbles entre le panneau de distribution et les appareils:

nom du circuit numro de circuit intensit longueur totale section cbles

A Aller/retour en m mm

lampes cuisine 1 2 28,79 2,5

lampes sdb 2 2 36,31 4

lampes chambre 3 2 33,44 2,5

lampes sam 4 2 28,83 2,5

lampe wc 5 2 15,05 2

prise sam 1 (PC 1) 6 5 9,07 2

prise sam 2 7 4 20,91 4

prise salon (PC 2) 8 5 12,85 2,5

prise sdb 9 4 25,88 4

prise chambre 1 10 4 15,43 2,5

prise chambre 2 11 4 17,75 2,5

prise cuisine (frigo) 12 4 12,01 2,5

3me tape : Source dnergie : panneaux photovoltaquesCombien de panneaux photovoltaques ?

Le calcul raliser pour dterminer la puissance-crte dune installation est :Pc = E / (H * 0,75)

Pc est la puissance crte de linstallation en kWc

E est la quantit dnergie lectrique ncessaire pour couvrir les besoins annuels en kWh

H est lirradiation totale annuelle en kWh/m

0,75 est la performance moyenne dune installation par rapport lirradiation


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Selon le logiciel PVGIS du site de la Communaut Europenne propose notre lieu dinstallation bnficie duneirradiation annuelle de 1940 kWh/m.an. 1Dans notre cas, le calcul est donc le suivant : 283 / 1940 * 0,75 = 0,195 kWc soit 195 Wc.Il existe notamment des panneaux photovoltaques 12V de 200Wc (soit 16,6A). Par consquent, un seul

panneau de ce type couvre nos besoins en nergie.

Installation des panneaux

Si plusieurs panneaux sont ncessaires, les installer en parallle (et non en srie) afin de garder la tensionnominale 12V (qui est notre tension finale) et dviter l effet masque (cd que sil y a de lombre sur unseul des panneaux, cest la production dnergie de lensemble des panneaux qui est impacte).

Positionnement des panneaux

Sur une toiture plate, les modules solaires sont gnralement placs dans un cadre mtallique inclin. En effet,de l'inclinaison des panneaux solaires va dpendre leur rendement de production lectrique l'anne et doncleur rentabilit financire.

L'inclinaison optimale des panneaux solaires se calcule avec la formule :

(latitude du lieu) - arcsinus (0,397 * sinus(N *360/365))

Avec N, le nombre de jours entre lquinoxe de printemps (21 mars de chaque anne) et le jourconsidr, de signe ngatif vers la saison froide.

Dautre part, la performance des panneaux photovoltaques varie galement en fonction de la temprature descellules, une temprature leve rduisant la puissance.2 Le rendement est donc amlior lorsque la facearrire des panneaux est bien ventile.

4me tape : RgulateurPour charger les batteries, on utilise un rgulateur de charge, qui se place entre la source (panneaux solaires,olienne, ) et les batteries. Le rgulateur de charge a comme fonctions principales de :

- Isoler la source du stockage, pour viter que les batteries nalimentent les panneaux photovoltaques(et se vident la nuit ou par mauvais temps).

- Assurer les cycles de recharge. De fait, afin de disposer de toute la capacit du parc de batteries, il estncessaire de sassurer quun cycle de charge en trois phases soit bien respect.

- Protger les batteries des surtensions. Il faut en effet que la tension de llectricit injecte dans lesbatteries corresponde bien la tension nominale de celle-ci (U charge = U batterie).

- Stopper la dcharge des batteries en-de de leur limite en cas dutilisation trop importantedlectricit (pour ne pas les dcharger compltement, ce qui acclrerait leur vieillissement).

Note : En cas de fort ensoleillement, les panneaux photovoltaques peuvent fournir un courant de tension tropforte pour les batteries (un panneau solaire 12V peut fournir jusqu 20V). Dans ce cas, un rgulateur basiquecoupe simplement le circuit pour protger les batteries. Si l ensoleillement est souvent important, il est indiqudutiliser un rgulateur plus sophistiqu convertissant un courant de tension trop forte en un courant detension plus basse et dintensit plus leve.

1DG du Joint Research Center de la Commission Europenne, http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php

2 www.cstc.be : Centre Scientifique et Technique de la Construction, Installation de panneaux solaires en toiture.


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Relier le rgulateur la source dnergie (panneaux photovoltaques).

5me tape : Stockage de lnergie : batteriesType de batteries

Dans le cadre du stockage d'nergie, on cherche des batteries pouvant conserver leur charge le plus longtempspossible et ayant un rapport de charge utile lev ( dcharge profonde ).Nous avons opt pour une batterie stationnaire ouverte plaque plane de type Exide Enersol Classic (prixabordable et disponible dans la rgion).

Nombre de batteries requises

Le calcul raliser pour dterminer la capacit des batteries dune installation est :

Cbat= Ej* Nj/ (0,7 * D)

Cbatest la capacit que doit avoir le parc batteries en kWh

Ejest la quantit dnergie lectrique ncessaire pour couvrir les besoins journaliers en kWh

Njest le nombre de jours dautonomie souhaits

0,7 est le rendement moyen dune batterie (nergie restitue/nergie emmagasine)

D est la profondeur de dcharge maximale accepte

Sachant que lhiver est la priode durant laquelle le nombre potentiel de jours conscutifs sans soleil est le plusimportant les donnes sont les suivantes :

- besoins quotidiens : 0,49kWh (0,77 kWh moins les 36% du rfrigrateur)-

nombre de jours dautonomie souhaits : 3 jours

Si on accepte une profondeur de dcharge maximale de 80% la capacit de batterie ncessaire vaut :0,49 * 3 / (0,7 * 0,8) = 2,62 kWh soit 218 Ah

Donnes batterie:

Tension 12 volts 12 Volts

Rapport charge utile 80 % 80 %

Capacit totale 250 Ah 100 Ah

Autonomie souhaite 3 jours 3 Jours

Nombre de batteries requises 1 batteries 3 Batteries

Installation des batteries

Le local de stockage des batteries sera, si possible, temprature constante, entre 18 et 25 C, ventil et nonhabit (car dgagement de gaz corrosifs et inflammables), afin de permettre un bon rendement et garantir lalongvit des batteries.Ce local sera situ le long du mur Nord (sous la fentre des WC).

Relier lendroit de stockage (batteries) au rgulateur.


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6me tape : Panneau de distribution

Fig. 2. Schma du panneau de distribution.

La distribution peut tre branche sur la sortie accessoire du rgulateur.Si ce ntait pas le cas, brancher la distribution sur les batteries (prvoir alors un fusible de 50A).

Prvoir une longueur de 1,5m de cble en sortie pour chaque circuit.Etiqueter les extrmits au fur et mesure !

1) Fusibles

Il faut faire en sorte que, en aucun cas, un courant dintensit suprieure 20A ne passe sur les cbles (ce quirisquerait de les faire fondre). Entre le rgulateur et les circuits, il faut donc placer un fusible principal. Cest unfusible de 20A, car lintensit maximale de linstallation (si tout est branch et allum) est de 20A.De plus, on utilise autant de fusibles que de circuits lectriques (soit 12 dans notre cas).

2) Ampres-mtre

Pour contrler la consommation lectrique de la maison en temps rel et contrler l'tat de charge de labatterie, il faut mettre en place un compteur d'ampre/heure (ou moniteur de batterie ). Si le rgulateurpeut tre branch la sortie accessoire du rgulateur, cest ce dernier qui assure galement la fonctiondampres-mtre.

Dure estime pour le chapitre V.1. (2 personnes - maison de 50 m)

?? heures


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V.2. Eau dans la maison et sur le terrain

Principes de base

-

Leau est remonte de la source vers la maison laide dune pompe blier, qui utilise uniquement laforce de leau (et pas dautre source dnergie).- Il y a 3 arrives d'eau froide potable : dans la salle de bain (douche et lavabo) et dans la cuisine (vier).

Dans un premier temps, nous navons pas darrive d'eau chaude. Nous nous lavons aux heuresensoleilles. En hiver, nous chauffons ventuellement une casserole deau sur la cuisinire.

- Il y a 1 tuyau dvacuation reli la salle de bain et la cuisine. Leau est vacue vers un bassin delagunage situe sur une terrasse infrieure.

- Dans la maison, nous avons seulement des eaux grises et nous nutilisons que des produitshyginiques biodgradables (savons, produits dentretien).

- Nous vitons de gnrer des eaux noires (ou eaux vannes , cd contenant des djections) enutilisant des toilettes sches (toilettes compost ou toilettes litire bio-maitrise - TLB). 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 de leau ;o rduire le volume deau ncessaire dans la maison : la chasse deau des WC reprsente en

moyenne 35% de la consommation deau totale dune maison1 !

- Pour arroser le haut du terrain, nous utilisons leau de l acequia : il sagit deau achemine depuis laSierra Nevada par un systme de canalisations install partir de lpoque des Maures (VIIme XVme s.). Pour arroser le bas du terrain, cest leau de la source que nous utilisons, parce quelle estplus proche.

Outillage

-Matriaux

-Tches

1re tape : Amnagement du bassin deau prs de la sourceDgager larrive de la source, qui ressemble pour linstant une fort de ronces.A larrive, construire une petite retenue deau ou bac de dcantation . Ainsi, leau narrive pas directementdans le bassin, mais elle passe par ce bac qui permet dviter que les grosses crasses (feuilles, pierres, terre en

suspension dans leau) ne soient emmenes vers le bassin.Dans le bac de dcantation, placer un tuyau, faisant office de siphon, par lequel passe leau pour aller du bac dedcantation vers le bassin.Dans le fond du bassin deau, mettre du sable pour quil y ait moins de dpts et de vase quavec un fond enterre.

1Institut 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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2me tape : Tests de potabilitPour analyser leau de la source et vrifier si elle est potable, nous allons :

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

Les paramtres de base qui seront tests sont les suivants1 :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 dansl'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 ethydrognocarbonates de l'eau et traduit la duret de l'eau

Titre hydromtrique (TH) < 25 Ce paramtre correspond la teneur en calcium et enmagnsium de l'eau et traduit la duret de l'eau.0 7 = eau trs douce7 15 = eau douce

15 25 = eau un peu dure25 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 0,5mg / l si l'orgine est naturelle

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

Nitrites < 0,1 mg / l Les nitrites sont le rsultat de l'action des bactries sur lesnitrates 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 levsFer < 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 sengage nous indiquer le traitement adquat (parexemple, dcanter, filtrer, dsinfecter).

1valeurs 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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3me tape : Calculer les besoins en eau dans la maison

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

Note : Leau pour entretenir la maison ne doit pas spcifiquement tre potable, mais, par facilit et puisque ceposte ne reprsente quune faible part de notre consommation, nous limitons la gestion de leau dans lamaison un seul circuit de distribution.

4me tape : Remonter leau potable de la source vers la maisonA laide dun blier hydraulique, nous allons remonter de leau de la source vers la maison. Leau est alorsstocke dans un rservoir, au-dessus de la maison de manire permettre un coulement par gravit sous unecertaine pression.

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.

Fig. 3. Schma dun blier hydraulique. Source : http://regis.petit2.perso.sfr.fr/bel_pri.htm


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L'installation type comprend les lments suivants :

Une source deauUn collecteur qui recueille l'eau de la source ou du ruisseau

Dimensions : suffisamment grand pour que la conduite motrice soit toujours suffisamment immerge.

hauteur de la chute ou hauteur motrice = (Hauteur de refoulement souhaite / 6).La conduite motrice ou de batterie, amenant l'eau au blier

Longueur = 3 5 fois la hauteur de la chute deauDiamtre :Matriau : acier ou fonte (pas de plastiques qui sont lastiques). Doit tre parfaitement tanche.

Le blier proprement dit dtailler

La conduite d'alimentation ou de refoulement amenant l'eau du blier au lieu d'utilisationLongueur :Diamtre :Matriau :

De prfrence, en Polythylne rticul (PER)Le rservoir qui recueille l'eau pompe par le blier sur le lieu d'utilisation.

Calcul de la quantit deau remonte en L/min =

Dbit moyen d'eau absorbe en L/min * hauteur motrice en m * rendement global/100

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(Hauteur de refoulement en m - hauteur motrice en m) * (1 - rendement global/100)

Description du fonctionnement du blier par R. Petit1

Le cycle commence l'instant 0 du dbut de fermeture du clapet de choc. A cet instant prcis, il est raisonnable

de supposer que la vitesse de l'eau (v0) dans la conduite motrice ne dpend plus de la pression motrice (pC)mais seulement des caractristiques et du tarage du clapet de choc.Les phases de fonctionnement sont alors les suivantes :Ss

- Phase n1 : jection de l'eau pendant la fermeture progressive du clapet de choc et jusqu' safermeture complte.

- Phase N2 : premier "coup de blier" avec ouverture du clapet de refoulement. Ds que le clapet dechoc est ferm, l'eau se comprime et la pression motrice (pC) augmente de faon ce que souvre leclapet de refoulement.

- Phase N3 : refoulement de l'eau dans la cloche air, avec fermeture du clapet de refoulement. L'eauenvahit alors la cloche, en comprimant l'air qu'elle contient. L'nergie cintique de l'eau s'puise alors

progressivement jusqu' ce que sa vitesse soit insuffisante pour maintenir ouvert le clapet derefoulement, lequel se referme.- Phase N4 : retard l'ouverture du clapet de choc. La disparition brusque de la pression de

refoulement (pF) produit alors une dpression dans la conduite motrice qui fait reculer l'eau vers lecollecteur pendant le court instant o le clapet de choc est encore ferm. Tant que cette dpressionexiste, le reniflard laisse entrer une certaine quantit d'air qui partira dans la cloche pendant la phaseN3 de refoulement du cycle suivant.

- Phase N5 : ouverture du clapet de choc et de mise en vitesse de l'eau dans la conduite motrice, sansjection de l'eau. Par le recul de l'eau dans la conduite motrice, le clapet de choc commence alors

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


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s'ouvrir. En peu de temps, la vitesse de l'eau dans la conduite motrice se rduit, s'annule puis s'inversesans qu'il y ait encore jection de l'eau par le clapet de choc.

- Phase N6 : jection de l'eau avec le clapet de choc compltement ouvert et le clapet de refoulementferm. L'eau commence tre jecte et s'acclre jusqu' ce que la diffrence de pression de chaque

ct du clapet de choc soit suffisante pour commencer fermer ce clapet. On est alors revenu audbut du cycle.

Par ailleurs, en parallle de ces six phases, la vitesse de l'eau dans la conduite de refoulement varie selon deslois diffrentes sur deux phases successives, savoir :

- Phase N7 : refoulement de l'eau de la cloche dans la conduite de refoulement, le clapet derefoulement tant ouvert. Cette phase s'effectue en parallle de la phase 3. L'air de la cloche secomprime par paliers successifs (correspondant aux ondes de choc dans la conduite motrice) etcontinue de chasser l'eau de la cloche dans la conduite de refoulement.

- Phase N8 : refoulement de l'eau de la cloche dans la conduite de refoulement, chass par l'aircomprim de la cloche qui se dtend progressivement, le clapet de refoulement tant ferm. Cette

phase s'effectue en parallle de l'ensemble des phases 4, 5, 6, 1 et 2.

5me tape : Arrive et distribution deau potable de la maisonLes tuyaux darrive ont t installs lors de la construction de la chape, des soubassements et des murs.

Choix du matriau de la tuyauterie1Les canalisations en polythylne sont intressantes sur les plans sanitaire et cologique car elles sont issuesdu recyclage. Cependant, elles rsistent mal la chaleur et aux fortes pressions lexception du polythylnerticul reconnaissable sa couleur bleu clair ou rose. Il est cependant sensible au soleil et doit en treprotg.

Les canalisations en grs, en terre cuite ou encore en acier inoxydable sont les plus sres mais aussi les pluschres et les moins faciles trouverPas de plomb ni de cuivre car ces matriaux sont nocifs.Le PVC est conomique et facile mettre en uvre. Cependant son bilan cologique est mauvais car safabrication est trs nergtivore. Enfin, le PVC est friable au gel et son tanchit se dgrade aprs unequarantaine danne dans le sol et une quinzaine au soleil.

http://micasa.ca/maisonpassion/reno/pm_ete2003_p78i_030706-can.htmlLes coups de blier et les vibrationsLes coups de blier sont des claquements de la tuyauterie qui se produisent lorsquon ferme un robinet. Pourprvenir ce phnomne, une chambre dair doit tre installe au sommet du tuyau dalimentation vertical dechaque appareil sanitaire. Cette chambre dair doit slever dau moins 12 po au-dessus des robinets.

De mme, la tuyauterie doit tre attache la charpente pour viter les vibrations et les bruits quelleprovoque. La tuyauterie de cuivre est fixe tous les 6 pi avec des brides en cuivre, tandis que les tuyaux deplastique sont maintenus tous les 4 6 pi avec des brides en plastique moul. Pour rduire encore davantageles vibrations, on peut insrer une retaille disolant pour tuyau autour de la tuyauterie tous les points defixation

1LEROUX (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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6me tape : Evacuation et traitement des eaux grisesIl y a des tuyaux dvacuation d'eaux grises de la salle de bain et de la cuisine. Combien de mtres ?

Bien que linfiltration des eaux grises seules dans le sol, sans aucun traitement, ait un impact environnementalpratiquement nul grce leur faible teneur en azote1, nous prfrons les traiter avant leur vacuation ourutilisation.

Le traitement se fait en trois tapes :1) Sparateur de graisses2Si la fosse septique est plus de 10 ou 15 m de la maison, il est recommand dinstaller un sparateur surlvacuation des eaux de la cuisine, aussi prs que possible de la maison. Les particules dhuiles et de graisses,plus lgres, sont spares de celles de leau en remontant la surface. Il ncessite un entretien rgulier.

Fig. 4. Sparateur de graisse. Source : VMM waterwegwijzer voor architecten een handleiding voor duurzaam watergebruik in en om de particuliere woning .

Cependant, sil est possible de mettre la fosse septique moins de 10 m de la maison, il est prfrable de nepas placer de bac dgraisseur en amont de la fosse eaux grises.3 En effet, dune part, les graisses formentdans la fosse un chapeau bactrien trs utile pour lpuration des eaux. Dautre part, le bac refroidit leseaux traiter, ce qui diminue la vitesse de dcomposition des savons et dtergents.

2) Fosse septique4Dans la fosse, il y a deux procds permettant lpuration, cest--dire la rduction de la charge organique :

- une action physique de dcantation et de flottation des matires en suspension ;- une action biologique qui consiste en la digestion, par les micro-organismes, de la charge polluante

biodgradable reue. En effet, la temprature des eaux grises produites dans la maison (qui sontrarement froides, mais tides ou chaudes) assure que se dveloppent des bactries anarobies qui

dgradent les graisses, les dtergents et les savons.

Le rendement dune fosse septique dans le cadre du traitement des eaux grises peut tre de 60 80% derduction de la charge organique polluante aprs 18 jours.

1 ORZGH (J.), Lpuration slective des eaux grises, www.eautarcie.com.2 Institut Bruxellois pour la Gestion de lEnvironnement, Recycler les eaux uses in situ (info fiches-co-construction, EAU04), Bruxelles, 2008, p. 16.3 ORZGH (J.), Lpuration slective des eaux grises, www.eautarcie.com.4Ibidem.


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La fosse peut tre en bton tanche ou en matire synthtique (PE). Elle est tanche (exclure toute rceptiondeaux pluviales), quipe dun puisard, d'un indicateur de niveau, dun trou dhomme pour lentretien, d'untrop-plein d'vacuation.

Il faut veiller ce que le trop-plein de la fosse soit quip dune jupe ou dun coude tourn vers le bas pourempcher la sortie du chapeau (la crote surnageant forme de bactries dans laquelle les graisses issuesdes vaisselles sont dgrades).

Dans notre cas, une fosse de 3m est suffisante :126 (Litres deau consomme quotidiennement par le mnage)X 18 (jours dans la fosse septique)/ 1000= 2,27 m

Le traitement des eaux grises uniquement produit peu de boues dpuration dans le fond de la fosse (ce qui

nest pas le cas sil y a galement des eaux noires). Grce ltat stationnaire de la quantit des boues dans unracteur eaux grises, il ny a pas dentretien prvoir.

3) Infiltration dans le solIl faut privilgier une infiltration des eaux uses dans le sol et viter leur dversement dans les eaux de surface.Les eaux sortant de la fosse sont encore troubles, mais leur infiltration dans le sol ne prsente plus de risque decolmatage du milieu rcepteur. Les rsidus de savons et de dtergents sont alors retenus par le sol etprogressivement dgrads en eau et en dioxyde de carbone.

Dure estime pour le chapitre V.2. (2 personnes - maison de 50 m)

?? heures

installation eau+elec maison autoconstruite

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