Exemple de calcul de la pente d'assainissement : formules et normes technologiques

Le système d'évacuation des eaux usées est un réseau de canalisations, de nœuds fonctionnels, de modules et de composants standard. L'ensemble est conçu pour assurer le passage sans entrave des eaux usées. Il est évident que le mouvement spontané des eaux usées domestiques dans les tuyaux est possible si la pente a été respectée lors de leur pose.

Grâce à notre article, vous apprendrez comment est effectué le calcul de la pente d'évacuation des eaux usées. En effet, il ne s'agit pas d'une valeur arbitraire : l'inclinaison doit assurer le déplacement des eaux usées à la vitesse nécessaire au fonctionnement normal du système. Nous vous expliquerons comment est déterminé ce paramètre important pour l'évacuation.

Mise en place du réseau d'évacuation : règles et normes

L'installation de l'évacuation domestique et de toute autre évacuation est clairement expliquée dans les SNiP. De plus, les explications contenues dans les documents sont des normes et des règles que les constructeurs professionnels respectent scrupuleusement.

La construction domestique par soi-même est certes difficile à assimiler à une activité professionnelle. Mais cela ne dégage pas le bricoleur de ses obligations d'installation. Par conséquent, il est recommandé à chaque constructeur de savoir comment est effectué le calcul de l'évacuation des eaux usées.

La construction de réseaux d'évacuation dans les maisons d'habitation implique la nécessité de calculs. L'objectif principal des calculs de l'évacuation est le respect des normes admissibles de pente des canalisations et la conformité aux conditions d'exploitation. Ignorer les calculs entraîne de sérieux problèmes.

Pourquoi, semble-t-il, entrer dans tous les détails des calculs ? Est-ce que quelque chose changera radicalement dans le système d'évacuation si l'on fait la pente des tuyaux un peu plus petite ou un peu plus grande que les paramètres existants des SNiP ?

Eh bien, la pratique de l'exploitation des réseaux montre que même de petits écarts de la pente par rapport aux normes établies peuvent perturber le fonctionnement normal du système d'évacuation.

Par exemple, le propriétaire d'une maison individuelle installe l'évacuation lui-même et ne maîtrise pas la méthode de calcul. Il prend et pose la pente des canalisations «à l'œil». En fin de compte, il obtient une valeur de pente de l'évacuation domestique inférieure aux chiffres normalisés.

Si, lors de l'installation d'un système d'assainissement dans une maison ou sur des sites industriels, les normes de pente des tuyaux ne sont pas respectées, le principe d'auto-nettoyage des réseaux d'assainissement est compromis. Cela entraîne la formation périodique de bouchons, obligeant à effectuer fréquemment des nettoyages non planifiés des canalisations.

La vitesse d'écoulement des eaux usées domestiques diminue, formant d'abord des bouchons mineurs, puis des bouchons massifs et difficiles à déboucher. Finalement, la conduite se bouche complètement, et la tâche d'un nettoyage global devient à l'ordre du jour. Un tel fonctionnement du système, avec une pente insuffisante des tuyaux, promet une constance enviable des bouchons et des mauvaises odeurs.

Autre point : un artisan non professionnel installe l'assainissement avec une pente dépassant les valeurs réglementaires. Une pente excessive des canalisations d'assainissement augmente la vitesse du fluide, mais crée en même temps ce que l'on appelle « l'effet de séparation ».

Le liquide s'écoulant à une vitesse supérieure à celle de l'auto-nettoyage se sépare de la masse solide qui reste sur les parois des tuyaux. Avec le temps, les masses résiduelles s'accumulent et on obtient le même résultat : bouchons, odeurs, nettoyage.

Des valeurs de pente correctement définies sont la garantie d'un fonctionnement durable et fiable du système.

À propos du calcul des réseaux d'évacuation

La vitesse d'écoulement des eaux usées domestiques à laquelle l'effet d'auto-nettoyage est atteint se calcule mathématiquement par la formule :

Cette formule mathématique est utilisée pour le calcul des canalisations d'assainissement domestiques et industrielles. Plus précisément, elle permet de calculer la pente nécessaire des tuyaux d'égout.

Notations :

• V – vitesse de déplacement du fluide (au moins 0,7 m/s) ;
• H/d – taux de remplissage du tuyau d'égout (au moins 1/3 du volume) ;
• K – coefficient de résistance, dépendant du matériau de la canalisation (0,5 – plastique, verre ; 0,6 – autres).

La pratique de l'installation des réseaux d'assainissement domestiques et industriels admet des situations où il n'est pas possible de respecter les conditions calculées par la formule ci-dessus en raison d'un faible débit des eaux usées.

Dans ce cas, il est recommandé d'installer des canalisations d'un diamètre allant jusqu'à 50 mm avec une pente de 3 mm par mètre de longueur. Les canalisations d'un diamètre de 85 à 100 mm sont posées en respectant une pente de 2 mm par mètre de longueur. Dans tous les cas, la valeur maximale admissible de la pente est de 15 mm par mètre de longueur, sans la dépasser.

Si un mécanisme de transport par caniveaux est utilisé dans le réseau d'assainissement, il existe également une norme pour ce cas. Ainsi, le niveau de remplissage des caniveaux ne doit pas dépasser 0,8 fois leur hauteur. La largeur d'un caniveau d'assainissement ne peut être inférieure à 200 mm.

De plus, la largeur du caniveau est déterminée en fonction des propriétés hydrauliques du système et des caractéristiques constructives de cet élément. Ainsi, les caniveaux d'assainissement d'une hauteur supérieure à 500 mm ne doivent pas avoir une largeur inférieure à 700 mm.

Le système d'assainissement par caniveaux, tout comme celui par tuyaux, est installé en respectant les normes de pente établies. De plus, les systèmes par caniveaux sont construits en tenant compte des dimensions des éléments individuels de la ligne – en fonction de la hauteur et de la largeur.

Les bacs utilisés dans la construction des canalisations sont employés dans l'installation de systèmes d'évacuation des eaux pluviales et de drainage. L'article, que nous vous recommandons vivement de lire, vous informera sur le calcul de la pente des tuyaux de drainage.

Les eaux usées contenant une forte concentration de matières en suspension sont évacuées par des canalisations d'assainissement dont la pente est également déterminée par calcul, en tenant compte de l'obtention de vitesses d'auto-curage dans les tuyaux.

Le remplissage des canalisations est réglementé à 1/3 de leur volume. Ce type d'eaux usées provient généralement de la production industrielle, où les matières en suspension sont des particules de métaux et d'autres substances solides.

Autres normes (règles) d'installation

Les dispositions de la documentation normative concernent à la fois les caractéristiques des équipements utilisés dans le système d'assainissement et les nuances de l'installation elle-même.

Équipement des communications fermées

Pour la plupart des cas de conception de réseaux d'assainissement domestique, les normes (règles) prévoient l'exécution de canalisations fermées. Ce schéma fonctionne traditionnellement selon le principe de l'écoulement gravitaire des eaux usées domestiques.

Dans certains ouvrages (le plus souvent industriels) où les eaux usées sont évacuées sans odeurs ni vapeurs dangereuses, il est permis de réaliser les réseaux à l'aide de caniveaux gravitaires. Il convient alors d'équiper les caniveaux d'un dispositif de siphon (garde d'eau).

La pose des canalisations d'assainissement s'effectue toujours en ligne droite. Pour réaliser des coudes, dérivations et embranchements, des éléments de montage supplémentaires sont utilisés. Du point de départ de la ligne jusqu'à son achèvement, il est nécessaire de maintenir une variation uniforme de la pente conformément aux calculs.

Si l'on considère le système en plan, chaque tronçon individuel des réseaux d'assainissement est monté strictement en ligne droite. S'il est nécessaire de modifier la direction de pose des canalisations, on utilise des composants de montage standard (coudes, croix, tés, transitions, etc.).

Il est interdit de modifier les valeurs de pente calculées des canalisations d'assainissement sur un tronçon individuel d'une ligne achevée posée en position horizontale.

Quels tuyaux conviennent au système ?

Concernant les réseaux d'assainissement (domestique, industriel), et en mettant l'accent sur les propriétés de résistance à la corrosion et de solidité, différentes variantes de tuyaux sont utilisées pour l'installation.

Pour les réseaux fonctionnant selon le principe gravitaire, les matériaux des tuyaux sont :

• connexions polymères ;
• fonte ;
• béton ;
• le verre ;
• amiante-ciment.

Les critères et règles de choix des tuyaux pour l'assainissement extérieur sont présentés ici. Les informations que nous recommandons seront utiles à tous les propriétaires avisés de terrains de campagne planifiés pour l'aménagement.

Pour les réseaux transportant des liquides sous pression, on utilise des tuyaux en matériaux :

• polymères ;
• fonte ;
• amiante-ciment ;
• béton armé.

Les lignes d'assainissement internes sont montées selon l'une des deux méthodes : apparente / dissimulée. Indépendamment de la méthode de pose, les tuyaux polymères sont largement utilisés dans l'installation. L'article que nous recommandons vous informera sur les repères de choix des meilleurs tuyaux pour l'assainissement.

Les canalisations d'égout en plastique peuvent être posées dans le sol en dessous du niveau des sols des bâtiments. Mais il faut tenir compte de la charge exercée sur la zone abritant ces canalisations.

Les éléments les plus courants des réseaux d'égout. Les tuyaux en plastique et tous les raccords nécessaires sont utilisés pour la mise en place de réseaux de différents usages. Pour les propriétaires de biens immobiliers privés, c'est un moyen économique d'installer un système d'égout dans la maison.

Les raccords en plastique sont considérés comme universels et peuvent être utilisés avec succès pour les réseaux intérieurs et extérieurs.

Spécificités de l'installation des colonnes

L'installation des colonnes à l'intérieur des bâtiments résidentiels se fait dans des canaux, des gaines, des caissons. Leur conception doit être conforme aux règles de sécurité incendie. Les gaines, caissons, canaux, etc., doivent obligatoirement être équipés de panneaux amovibles.

Le retrait des panneaux permet d'accéder aux canalisations. L'utilisation de panneaux amovibles fabriqués dans des matériaux combustibles est autorisée si la ligne d'égout est constituée de tuyaux en chlorure de polyvinyle. Les panneaux des gaines où sont posés des tuyaux en polyéthylène sont généralement fabriqués dans des matériaux ignifuges.

Lignes ouvertes et fermées

L'installation de canalisations d'égout apparentes en plastique est autorisée à l'intérieur des zones de combles des bâtiments résidentiels, ainsi que dans les zones des sous-sols.

Les points de passage des colonnes d'égout de la zone d'habitation vers la zone des combles doivent être scellés avec un mortier de ciment d'une épaisseur d'au moins 20 à 30 mm. Ce même mélange protège la zone du tuyau située à 80-100 mm au-dessus du niveau du plancher, et avant le scellement au ciment, un matériau d'étanchéité est appliqué sur la surface du tuyau.

La pose de lignes d'égout intérieures est interdite dans la structure des sols, à l'intérieur des murs, dans la zone du plafond des pièces du parc immobilier. Ces mêmes exigences s'appliquent également à un certain nombre d'autres bâtiments et locaux à usage différent où un régime sanitaire particulier est prévu.

S'il est nécessaire de poser une canalisation d'évacuation depuis le lavabo de la baignoire ou l'évier de la cuisine, cela se fait au-dessus du niveau du sol avec l'application de moyens d'étanchéité suivie d'un revêtement de la zone d'installation.

La colonne de ventilation fait partie du système d'égout domestique. Elle est un élément essentiel d'un système d'égout domestique réalisé professionnellement. Les normes et règles d'installation s'appliquent également aux colonnes de ventilation des égouts domestiques. Par exemple, les dimensions minimales admissibles du diamètre des tuyaux utilisés sont spécifiées.

Il est interdit de combiner les canalisations domestiques et industrielles si les effluents industriels contiennent des liquides toxiques ou inflammables. Les réseaux d'assainissement de tout type, dont le schéma prévoit l'évacuation des eaux usées vers l'égout extérieur, doivent être équipés de colonnes de ventilation.

Les extrémités supérieures des tuyaux de ventilation doivent être conduites à travers l'épaisseur de la toiture et élevées à une hauteur :

1. Pour les toitures plates (au moins 300 mm).
2. Pour les toitures inclinées (au moins 500 mm).

La distance horizontale entre la sortie de la colonne et les fenêtres et balcons voisins du bâtiment doit être d'au moins 4 mètres.

Pose des tuyaux d'évacuation

La pose de la canalisation d'assainissement avec pente n'est qu'une partie des exigences pour la mise en place générale du réseau d'assainissement. Il faut également prendre en compte les normes établies pour la pose des tuyaux, en fonction des risques de dommages et de destruction.

Ces normes sont dues à l'action des charges temporaires et permanentes sur les canalisations. Par exemple, pour les conditions domestiques, la pose des tuyaux d'égout à l'intérieur des bâtiments est effectuée à une profondeur d'au moins 100 mm, si l'on prend comme points de mesure la surface du sol et la paroi extérieure supérieure du tuyau d'égout.

Il est recommandé de protéger les tuyauteries d'assainissement domestique interne, installées dans des endroits susceptibles de subir des contraintes mécaniques, en limitant l'accès direct à celles-ci. À ces fins, on utilise des grilles de protection, des bacs, des canaux, etc.

Si le tuyau est situé en dessous du niveau de gel saisonnier des couches du sol, il convient d'appliquer la technologie d'isolation des tuyaux d'assainissement. Le polyuréthane rigide expansé est un candidat tout à fait valable pour l'isolation moderne. On isole également les tuyaux d'assainissement avec de la laine minérale après une étanchéité préalable.

L'une des options possibles pour l'isolation thermique d'une ligne d'égout. Divers matériaux peuvent être utilisés pour l'isolation thermique des canalisations d'assainissement domestique, mais la priorité est toujours donnée aux isolants ayant de faibles propriétés d'inflammabilité, voire aucun.

Lorsque la pose des canalisations se fait dans une tranchée, après avoir creusé celle-ci avec la pente calculée et avant la pose des tuyaux, il est recommandé de compacter le sol. Les travaux de compactage du sol sont effectués sur la surface du fond de la tranchée sur toute sa longueur.

Le compactage du sol doit être effectué sur au moins 200 à 300 mm de profondeur. Après ces opérations, on verse du gravier dans la tranchée avec la pente calculée, ou on installe des goulottes et on place les tuyaux d'égout dans ces goulottes.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Réflexions intéressantes et instructives sur la pente correcte d'un tuyau d'égout :

L'organisation des eaux usées domestiques et fécales – n'est pas une tâche aussi simple que pourrait l'imaginer un profane non averti. Les professionnels des communications résidentielles et domestiques savent : il est nécessaire de calculer la pose des réseaux d'assainissement dans chaque cas de leur construction, que l'installation soit réalisée pour une maison individuelle ou pour un système à usage industriel.

Veuillez écrire des commentaires, poser des questions, publier des photos dans le bloc ci-dessous. Racontez comment vous avez posé les branches d'assainissement sur votre propre terrain de campagne, si vous avez respecté la pente stipulée par les normes. Il n'est pas exclu que vos conseils soient utiles aux visiteurs du site.