Chapitre 6 : Gestion des Installations de Plomberie et Sanitaires

Gestion des Installations de Plomberie et Sanitaires dans la GTB pour Habitations Collectives

La gestion des installations de plomberie et sanitaires est un aspect crucial de la Gestion Technique de Bâtiment (GTB) dans les habitations collectives. Une gestion efficace de ces installations est primordiale pour garantir le confort, l’hygiène, la santé des occupants, et pour optimiser la consommation d’eau et d’énergie, tout en prévenant les risques liés à l’eau. La GTB offre des outils puissants pour superviser, contrôler et optimiser les systèmes de plomberie et sanitaires, améliorant ainsi la performance globale du bâtiment et la qualité de vie des résidents.

Distribution d’Eau Froide et d’Eau Chaude Sanitaire (ECS)

La distribution d’eau dans les habitations collectives comprend deux réseaux principaux : l’eau froide sanitaire (EF) et l’eau chaude sanitaire (ECS).

1. Distribution d’Eau Froide Sanitaire (EF) :

• • Principe : L’eau froide provenant du réseau public de distribution d’eau potable est acheminée vers les différents points de puisage (robinets, WC, appareils électroménagers) de chaque logement et des parties communes.
  • Schéma de Distribution :
    • Branchement au réseau public : Le bâtiment est raccordé au réseau public d’eau potable par un branchement comprenant un compteur général d’eau froide.
    • Colonne montante d’eau froide : Une colonne montante principale distribue l’eau verticalement à travers les étages.
    • Distributions horizontales : Des canalisations secondaires se branchent sur la colonne montante à chaque étage et distribuent l’eau vers les logements et les parties communes.
    • Compteurs divisionnaires (optionnels) : Des compteurs divisionnaires peuvent être installés à l’entrée de chaque logement pour individualiser la consommation d’eau froide et faciliter la refacturation des charges.
  • Matériaux de Canalisations : Cuivre, PER (Polyéthylène Réticulé), PVC-C (Polychlorure de Vinyle Chloré), multicouche. Le choix dépend des pressions, des températures, des normes et des coûts.
  • Équipements associés :
    • Surpresseur (si nécessaire) : Pour maintenir une pression d’eau suffisante dans les étages supérieurs si la pression du réseau public est insuffisante.
    • Adoucisseur d’eau (optionnel) : Pour réduire la dureté de l’eau et limiter l’entartrage des canalisations et des appareils. Pertinent dans les régions à eau dure.
    • Filtres : Filtres à particules en tête d’installation pour retenir les impuretés et protéger les réseaux.
    • Vannes d’arrêt : Vannes d’arrêt générales et divisionnaires pour isoler des parties du réseau en cas de maintenance ou de fuite.
    • Soupapes de sécurité : Pour protéger les réseaux contre les surpressions.
  • Points Clés pour la GTB :
    • Comptage et suivi des consommations : Mesure et enregistrement des consommations d’eau froide (générale et divisionnaires) pour le suivi des performances, la détection des fuites et la refacturation.
    • Surveillance de la pression : Mesure et alerte en cas de pression d’eau anormale (trop basse ou trop élevée).
    • Détection de fuites : Intégration de capteurs de débit ou de pression pour détecter les fuites sur le réseau d’eau froide et alerter rapidement.
    • Pilotage des surpresseurs : Optimisation du fonctionnement des surpresseurs en fonction des besoins réels.
    • Gestion des alarmes : Alarmes en cas de fuite, de pression anormale, de dépassement de seuils de consommation.

2. Distribution d’Eau Chaude Sanitaire (ECS) :

• • Principe : L’eau froide est chauffée dans un système de production d’ECS (chauffe-eau, chaudière, PAC, solaire thermique, réseau de chaleur urbain) et distribuée vers les points de puisage (robinets, douches) via un réseau de canalisations dédié.
  • Systèmes de Production d’ECS :
    • Chauffe-eau électriques : Individuels ou collectifs, ils chauffent l’eau par résistance électrique. Simples à installer, mais énergivores. Souvent utilisés en appoint ou pour des besoins limités.
    • Chauffe-eau gaz : Individuels ou collectifs, ils chauffent l’eau par combustion de gaz. Plus performants que les chauffe-eau électriques, mais nécessitent un raccordement au gaz.
    • Chaudières gaz ou fioul (avec production d’ECS) : Assurent à la fois le chauffage et la production d’ECS. Solutions traditionnelles pour le chauffage collectif.
    • Pompes à Chaleur (PAC) thermodynamiques : PAC air/eau ou géothermiques dédiées à la production d’ECS. Très performantes énergétiquement. Peuvent être collectives ou individuelles.
    • Chauffe-eau solaires thermiques : Utilisent l’énergie solaire pour préchauffer ou chauffer l’eau. Solution écologique et économique, souvent en complément d’une autre source d’énergie. Peuvent être collectifs ou individuels.
    • Réseau de chaleur urbain : Peut fournir de l’ECS directement ou indirectement via un échangeur thermique.
  • Schéma de Distribution ECS :
    • Production centralisée (ECS collective) : Un ou plusieurs producteurs d’ECS alimentent un réseau de distribution ECS vers l’ensemble des logements. Privilégié pour les grands bâtiments collectifs.
    • Production individuelle (ECS individuelle) : Chaque logement est équipé de son propre producteur d’ECS (chauffe-eau, PAC). Plus courant dans les petits collectifs ou en rénovation.
    • Bouclage ECS (recirculation ECS) : Système permettant de maintenir l’eau chaude en circulation permanente dans le réseau ECS pour garantir une disponibilité immédiate de l’eau chaude aux points de puisage et limiter les risques de légionellose. Nécessite un circulateur de bouclage et une isolation performante des canalisations.
  • Régulation et Gestion de la Température ECS :
    • Régulation de la température de production : Maintenir la température de production d’ECS à la consigne souhaitée (typiquement 55-60°C pour limiter les risques de légionellose et optimiser le confort).
    • Gestion des plages horaires de production : Optimisation des plages horaires de fonctionnement des producteurs d’ECS (par exemple, fonctionnement réduit la nuit ou en périodes de faible occupation).
    • Maintien en température du réseau bouclé : Régulation du circulateur de bouclage pour maintenir la température dans le réseau ECS et limiter les pertes thermiques.
    • Lutte contre la légionellose : Maintien de la température ECS à un niveau suffisant, réalisation de chocs thermiques périodiques (élévation temporaire de la température à 70°C) pour éliminer les légionelles.
  • Comptage ECS : Compteurs divisionnaires d’énergie thermique (calories) pour individualiser la consommation d’ECS et la refacturation des charges.
  • Points Clés pour la GTB :
    • Gestion optimisée de la production d’ECS : Pilotage des producteurs d’ECS (chaudières, PAC, solaire thermique) en fonction des besoins réels, des conditions climatiques, des tarifs énergétiques.
    • Régulation précise de la température ECS : Maintien de la température de consigne, gestion des chocs thermiques anti-légionellose, surveillance de la température dans le réseau bouclé.
    • Suivi des consommations d’énergie pour la production d’ECS : Mesure et enregistrement des consommations d’énergie (gaz, électricité, chaleur urbaine) pour la production d’ECS (globale et divisionnaires).
    • Comptage et suivi des consommations ECS : Collecte des données des compteurs divisionnaires d’ECS pour la refacturation et le suivi des consommations individuelles.
    • Détection des anomalies et des pannes : Alarmes en cas de défaut de fonctionnement des producteurs d’ECS, de température anormale, de défaut de circulateur de bouclage.
    • Maintenance préventive et curative : Planification et suivi de la maintenance des équipements de production d’ECS.

Évacuation des Eaux Usées et des Eaux Pluviales

L’évacuation des eaux usées (eaux vannes des WC et eaux grises des lavabos, douches, cuisines) et des eaux pluviales est essentielle pour l’hygiène et la pérennité du bâtiment.

1. Évacuation des Eaux Usées :

• • Principe : Les eaux usées sont collectées et évacuées gravitairement (en pente) ou par pompage vers le réseau public d’assainissement ou vers une fosse septique (en assainissement autonome).
  • Schéma d’Évacuation des Eaux Usées :
    • Réseau de collecte horizontal : Canalisations horizontales collectant les eaux usées de chaque logement et des parties communes.
    • Colonnes de chute : Canalisations verticales évacuant les eaux usées des différents étages vers le collecteur principal.
    • Collecteur principal : Canalisation horizontale principale collectant les eaux usées de l’ensemble du bâtiment et les dirigeant vers le réseau public.
    • Raccordement au réseau public d’assainissement : Raccordement au réseau public via un regard de branchement.
    • Station de relevage (si nécessaire) : Si le niveau du réseau public est plus élevé que le point de collecte du bâtiment, une station de relevage avec des pompes est nécessaire pour refouler les eaux usées vers le réseau.
  • Types d’Eaux Usées :
    • Eaux Vannes (EV) : Eaux issues des WC (matières fécales et urine). Canalisations spécifiques et diamètre plus important.
    • Eaux Grises (EG) : Eaux issues des lavabos, douches, baignoires, cuisines, lave-linge. Peuvent être traitées séparément (récupération des eaux grises pour les WC ou l’arrosage dans certaines installations avancées).
  • Matériaux de Canalisations : PVC, grès, fonte, PEHD (Polyéthylène Haute Densité). Le choix dépend des débits, des pentes, des contraintes mécaniques et chimiques.
  • Ventilation des Canalisations : Essentielle pour éviter les désiphonages (remontées d’odeurs) et assurer un bon écoulement. Mise en place de ventilations primaires (colonnes de ventilation) et secondaires (raccordées aux siphons).
  • Siphons : Dispositifs placés sous chaque point de puisage (lavabo, douche, WC) pour créer un bouchon hydraulique et empêcher les remontées d’odeurs des canalisations. Nécessité d’un entretien régulier pour éviter l’obstruction par des cheveux, des graisses, etc.
  • Points Clés pour la GTB (moins directement géré, mais peut être intégré) :
    • Surveillance des stations de relevage : Fonctionnement des pompes, niveaux d’eau, alarmes de dysfonctionnement.
    • Détection de bouchons ou de refoulements (dans certaines applications avancées) : Capteurs de pression ou de niveau dans les canalisations pour détecter les obstructions ou les refoulements.
    • Comptage des eaux usées (dans des contextes spécifiques) : Mesure des volumes d’eaux usées rejetées pour des besoins de suivi environnemental ou de facturation spécifique.

2. Évacuation des Eaux Pluviales :

• • Principe : Les eaux de pluie tombant sur les toitures, les terrasses et les surfaces imperméabilisées du bâtiment sont collectées et évacuées vers le réseau public d’eaux pluviales ou vers un système d’infiltration ou de rétention (pour limiter l’imperméabilisation des sols et favoriser le cycle naturel de l’eau).
  • Schéma d’Évacuation des Eaux Pluviales :
    • Collecte en toiture et terrasses : Gouttières, chéneaux, noues collectent les eaux de pluie.
    • Descentes d’eaux pluviales (EP) : Canalisations verticales évacuant les eaux de toiture vers le réseau horizontal.
    • Réseau de collecte horizontal : Canalisations horizontales collectant les eaux pluviales des descentes et des surfaces imperméabilisées (cours, parkings, etc.).
    • Raccordement au réseau public d’eaux pluviales ou système d’infiltration/rétention : Raccordement au réseau public via un regard de branchement ou infiltration dans le sol (puits perdus, tranchées drainantes, noues paysagères, bassins de rétention).
  • Types de Systèmes d’Évacuation des Eaux Pluviales :
    • Système séparatif : Réseaux d’eaux usées et d’eaux pluviales distincts. Système privilégié pour limiter les risques de pollution des stations d’épuration en cas de fortes pluies.
    • Système unitaire : Réseau unique collectant à la fois les eaux usées et les eaux pluviales. Moins performant environnementalement.
  • Matériaux de Canalisations : PVC, grès, béton, PEHD. Le choix dépend des débits, des pentes, des contraintes mécaniques et environnementales.
  • Ouvrages de Rétention ou d’Infiltration (si mis en place) : Bassins de rétention, noues paysagères, toitures végétalisées, chaussées drainantes, puits d’infiltration. Contribuent à la gestion durable des eaux pluviales et à la réduction de l’imperméabilisation des sols.
  • Points Clés pour la GTB (potentiel d’intégration limité, mais suivi possible) :
    • Surveillance des niveaux d’eau dans les bassins de rétention : Capteurs de niveau pour contrôler le remplissage des bassins et optimiser leur fonctionnement.
    • Mesure des débits d’eaux pluviales rejetées (dans des contextes spécifiques) : Pour le suivi des performances des systèmes de gestion des eaux pluviales et le respect des réglementations.
    • Gestion des vannes et des organes de régulation des systèmes de rétention/infiltration (dans des systèmes avancés).

Gestion des Équipements Sanitaires

La gestion des équipements sanitaires dans les habitations collectives concerne principalement la robinetterie, les WC et les douches collectives (dans les résidences étudiantes, les foyers, etc.).

1. Robinetterie :

• • Types de Robinetterie :
    • Robinets classiques (à têtes) : Moins économes en eau et moins pratiques que les robinets mitigeurs ou thermostatiques.
    • Robinets mitigeurs : Réglage de la température et du débit avec une seule commande. Plus pratiques et permettent des économies d’eau et d’énergie. À privilégier.
    • Robinets thermostatiques (pour douches et baignoires) : Maintien constant de la température de l’eau réglée, même en cas de variations de pression ou de température sur le réseau. Sécurité anti-brûlure et confort. Fortement recommandés pour les douches collectives et les logements des personnes âgées ou à mobilité réduite.
    • Robinets électroniques (à détection infrarouge) : Ouverture et fermeture automatique de l’eau par détection de présence des mains. Hygiéniques et économes en eau (limitation du gaspillage). Intéressants pour les sanitaires des parties communes.
    • Robinets temporisés : Ouverture de l’eau pendant une durée limitée après actionnement d’un bouton-poussoir. Économes en eau, adaptés aux sanitaires des parties communes.
    • Robinets économiseurs d’eau (mousseurs, limiteurs de débit) : Réduisent le débit d’eau sans altérer le confort d’utilisation. À privilégier sur tous les types de robinets.
  • Points Clés pour la GTB (intégration limitée, mais suivi possible) :
    • Détection de fuites aux robinets (dans des systèmes avancés) : Capteurs de débit ou de pression pour détecter les fuites sur la robinetterie et alerter.
    • Comptage individuel de l’eau (avec robinets communicants dans le futur) : Robinets communicants permettant de mesurer la consommation d’eau à chaque point de puisage et de transmettre les données à la GTB (pour un suivi très précis des consommations individuelles, encore peu répandu).

2. WC :

• • Types de WC :
    • WC classiques (à réservoir) : Mécanisme de chasse d’eau à simple ou double touche (3/6 litres). Consommation d’eau plus importante que les WC économes.
    • WC économes (double touche, à faible volume) : Chasse d’eau à double touche (3/6 litres ou 2.6/4 litres) ou à faible volume (4.5/3 litres). Permettent des économies d’eau importantes. À privilégier.
    • WC suspendus : Esthétiques et facilitent le nettoyage des sols.
    • WC broyeurs (à éviter si possible) : Broient les matières fécales avant évacuation. Bruyants, consommateurs d’électricité et peu fiables à long terme. À utiliser uniquement en cas de contraintes techniques fortes (évacuation difficile).
    • Urinaux (pour les sanitaires collectifs) : Économes en eau (pas de chasse d’eau ou chasse d’eau réduite). Adaptés aux sanitaires des parties communes (hommes).
    • WC secs (sans eau) : Systèmes écologiques (compostage, litière sèche). Nécessitent une gestion spécifique des déchets. Peu courants dans les habitations collectives classiques.
  • Points Clés pour la GTB (intégration limitée, mais suivi possible) :
    • Détection de fuites aux WC (dans des systèmes avancés) : Capteurs de débit ou de niveau dans les réservoirs pour détecter les fuites aux WC et alerter.
    • Comptage individuel de l’eau (avec WC communicants dans le futur) : WC communicants permettant de mesurer la consommation d’eau à chaque WC et de transmettre les données à la GTB (pour un suivi très précis des consommations individuelles, encore peu répandu).

3. Douches Collectives (résidences étudiantes, foyers, etc.) :

• Équipements Spécifiques :
  • Robinets thermostatiques : Sécurité anti-brûlure et confort. Indispensables dans les douches collectives.
  • Pommes de douche économes en eau : Réduisent le débit d’eau sans altérer le confort.
  • Robinets temporisés ou électroniques (optionnels) : Pour limiter le gaspillage d’eau dans les douches collectives.
  • Systèmes de récupération de chaleur des eaux grises (dans des installations performantes) : Récupèrent la chaleur des eaux de douche pour préchauffer l’eau froide d’alimentation des douches. Permettent des économies d’énergie significatives.
• Points Clés pour la GTB :
  • Suivi des consommations d’eau et d’énergie (ECS) des douches collectives : Compteurs d’eau et d’énergie thermique dédiés aux douches collectives pour le suivi des performances et la détection des anomalies.
  • Gestion des plages horaires d’ouverture et de fermeture des douches (optionnel) : Pour des résidences avec des horaires d’utilisation spécifiques.
  • Surveillance de la température de l’eau : Maintien de la température de consigne, alerte en cas de température anormale (risque de brûlure ou de développement bactérien).
  • Gestion des systèmes de récupération de chaleur des eaux grises (dans des installations performantes) : Optimisation du fonctionnement des systèmes de récupération de chaleur, suivi des performances.

Prévention des Risques Liés à l’Eau

La prévention des risques liés à l’eau est un enjeu majeur dans les habitations collectives. La GTB joue un rôle crucial dans la prévention de la légionellose, des fuites et des inondations.

1. Prévention de la Légionellose :

• • Risque Légionellose : Bactérie Legionella pneumophila se développant dans les eaux chaudes sanitaires (ECS) entre 20 et 50°C, et provoquant la légionellose, une infection pulmonaire potentiellement grave. Risque accru dans les réseaux ECS collectifs complexes avec des zones de stagnation, des températures non maîtrisées, et un entartrage important.
  • Mesures de Prévention :
    • Maintien de la température ECS : Température de production et de stockage ECS supérieure à 60°C, température dans le réseau bouclé supérieure à 50°C.
    • Éviter les zones de stagnation : Conception des réseaux ECS limitant les bras morts et les zones de faible débit. Bouclage ECS indispensable dans les réseaux collectifs étendus.
    • Chocs thermiques périodiques : Élévation temporaire de la température ECS à 70°C pendant une durée suffisante (typiquement 30 minutes) pour éliminer les légionelles. À réaliser périodiquement (hebdomadairement ou mensuellement selon les recommandations).
    • Entretien régulier des installations : Détartrage des ballons d’ECS et des canalisations, nettoyage des points de puisage, désinfection périodique des réseaux si nécessaire.
    • Surveillance de la qualité de l’eau (optionnel) : Analyses régulières de l’eau ECS pour détecter la présence de légionelles (si risque élevé ou en cas de suspicion de contamination).
  • Rôle de la GTB dans la Prévention de la Légionellose :
    • Surveillance continue de la température ECS : Mesure en temps réel de la température aux points clés du réseau ECS (production, stockage, bouclage, points de puisage). Alarmes en cas de température hors plage de consigne.
    • Pilotage des chocs thermiques : Programmation et automatisation des chocs thermiques périodiques. Enregistrement des cycles de chocs thermiques pour assurer leur réalisation effective.
    • Historisation des températures ECS : Suivi de l’évolution des températures dans le temps pour identifier d’éventuelles dérives et optimiser la régulation.
    • Alertes en cas de non-conformité : Alarmes en cas de non-réalisation des chocs thermiques, de températures ECS trop basses, de dysfonctionnement des systèmes de régulation et de bouclage.

2. Prévention des Fuites et des Inondations :

• • Risque Fuites et Inondations : Fuites sur les canalisations, la robinetterie, les équipements sanitaires, ruptures de canalisations, débordements de WC ou de baignoires, etc. Peuvent provoquer des dégâts des eaux importants, des dommages aux bâtiments et aux biens, des interruptions de service, et des coûts de réparation élevés.
  • Mesures de Prévention :
    • Choix de matériaux de qualité et installation conforme aux normes : Utilisation de canalisations, de raccords, de robinetterie et d’équipements sanitaires certifiés et durables. Installation réalisée par des professionnels qualifiés dans le respect des normes de plomberie (NF DTU 60.1).
    • Entretien régulier des installations : Vérification de l’étanchéité des canalisations et des raccords, remplacement des joints usés, détartrage des canalisations, contrôle du bon fonctionnement des siphons et des soupapes de sécurité.
    • Protection contre le gel : Isolation des canalisations et des compteurs d’eau situés dans des locaux non chauffés. Vidange des installations en cas d’absence prolongée en période de gel.
    • Détection précoce des fuites : Installation de systèmes de détection de fuites d’eau.
  • Systèmes de Détection de Fuites d’Eau :
    • Compteurs d’eau communicants avec alarme de fuite : Compteurs intelligents détectant les consommations d’eau anormales (débits continus, surconsommations) et émettant une alarme. Transmission des alarmes à la GTB ou à un système d’alerte.
    • Capteurs de débit : Installés sur les canalisations principales ou divisionnaires, ils mesurent en continu les débits d’eau et détectent les débits anormaux (fuites).
    • Capteurs de pression : Installés sur les réseaux d’eau, ils détectent les chutes de pression anormales pouvant indiquer une fuite.
    • Capteurs d’humidité : Placés dans les zones sensibles (locaux techniques, sous-sols, gaines techniques, salles de bains), ils détectent la présence d’humidité anormale due à une fuite et émettent une alarme.
    • Électrovannes de coupure d’eau pilotées : Permettent de couper automatiquement l’alimentation en eau en cas de détection de fuite par les capteurs. Peuvent être pilotées par la GTB ou par un système de détection de fuites autonome. Utiles pour limiter les dégâts en cas de fuite importante.
  • Rôle de la GTB dans la Prévention des Fuites et des Inondations :
    • Intégration des systèmes de détection de fuites : Collecte des alarmes des compteurs communicants, des capteurs de débit, de pression et d’humidité. Centralisation des alarmes sur l’interface de supervision de la GTB.
    • Alerte en cas de détection de fuite : Transmission des alarmes aux équipes de maintenance ou au responsable technique (emails, SMS, notifications).
    • Commande des électrovannes de coupure d’eau : En cas de fuite importante, la GTB peut commander la fermeture des électrovannes de coupure d’eau pour limiter les dégâts. Peut être automatisé ou manuel.
    • Suivi des consommations d’eau : Analyse des consommations d’eau (globale et divisionnaires) pour détecter les anomalies et les surconsommations pouvant indiquer des fuites non détectées par les capteurs. Tableaux de bord et rapports de consommation.
    • Historisation des événements : Enregistrement des alarmes de fuite, des coupures d’eau, des interventions de maintenance liées aux fuites. Analyse des causes des fuites et des zones les plus à risque.

En conclusion, la gestion des installations de plomberie et sanitaires via la GTB est essentielle pour garantir le confort, l’hygiène, la sécurité et la durabilité des habitations collectives. La GTB permet d’optimiser la distribution d’eau froide et chaude, de suivre les consommations, de gérer la qualité de l’ECS, de prévenir les risques liés à l’eau (légionellose, fuites, inondations), et de faciliter la maintenance des installations. Une approche GTB intégrée et performante contribue significativement à la valorisation du bâtiment, à la maîtrise des charges et à l’amélioration du bien-être des occupants.