photos : romnée a. - confederation construction · 2016. 10. 6. · 9 démarche d’une gestion...
TRANSCRIPT
1 Photos : Romnée A.
2 Photos : Romnée A.
Dispositifs pour une gestion intégrée des
eaux pluviales sur la parcelle
Définition | Conception | Dimensionnement
Séminaire CCB-C | 04/10/2016
Ambroise Romnée
Chef de projet - CSTC
Laboratoire Développement Durable
« Etudes et outils réalisés par Architecture et Climat de l’Université catholique de Louvain,
avec le soutien de Bruxelles Environnement et de l’Alliance Emploi Environnement »
Problématique de l’imperméabilisation des sols
source : IGEAT, ULB, Brussels
1955 : 18 % 2006 : 37 %
N
4 Taux d’imperméabilité en Région de Bruxelles-Capitale
Impact sur le cycle de l’eau
5
source : « Les jardins et la pluie »
Problématique du changement climatique
6
5,1
22,6
14,7 57,6
Orages anormaux
Centennal30 ansDécennalSexennal
0102030405060708090
100110120
1928 1938 1948 1958 1968 1978 1988 1998 2008
No
mb
re d
e jo
urs
d'o
rag
e
Evolution annuelle Normale Moyenne sur 20 ans
Evolution du nombre de jours d’orage par année
Les inondations urbaines
7
Définition :
Inondation (submersion temporaire du circuit habituel d’écoulement de l’eau)
provoquée par une augmentation soudaine de la quantité et de la vitesse des eaux
de ruissellement, conjointement à un refoulement du réseau d’assainissement, en
milieu urbain
4 causes principales
Augmentation de l’imperméabilisation
Changements climatiques
Ancienneté du réseau d’assainissement unitaire
Disparition des zones naturelles d’absorption
Localisation
Dans le fond des vallées
Sur les chemins de passage des flux
Sur les axes des cours d’eau voûtés
Bâtiment Usage particulier eau pluviale
Equilibre offre et demande
(TR, toitures & occupants)
Compensation imperméabilisation
Espace Potentiel Implantation
(zone de recul et cours et jardins)
Développement Maillage Bleu+
Ouvrage Collectif de Rétention
Gestion et usage collectif eau pluviale
Solidarité amont aval
Diminution risque inondation
Agrégation échelles infra
Parcelle
Ilot
Bassin
Versant
8
Intégrer toutes les échelles bâties du bassin versant
9
Démarche d’une gestion intégrée à la parcelle
2 aspects de la problématique :
• L'aspect quantitatif :
o Gérér les volumes et les débits
limiter l’impact en aval (inondation) et érosion des sols
Réduire les débits de pointe et écrêter les variations de débits
o Absorption sur la parcelle par infiltration directe ou rétention, utilisation, infiltration, évaporation ou rejet à débit régulé
• L'aspect qualitatif :
• l'eau de pluie doit être privilégiée pour des usages ne nécessitant pas la qualité de l'eau potable.
• recharger les nappes phréatiques, l'eau doit être prioritairement infiltrée.
• limiter la pollution de l'eau tout au long de son parcours et d'améliorer sa qualité avant de la rejeter
Chaque projet devra se développer en gardant à l'esprit les 6 axes structurant suivant :
1. Eviter l'implantation du bâtiment en zone inondable ou prendre des mesures compensatoires
2. Réduire le ruissellement
3. Restituer l'eau au milieu naturel
4. Ralentir le ruissellement
5. Evacuer le ruissellement excédentaire à débit régulé vers les eaux de surface ou le réseau d'égouttage
6. Garantir la qualité de l'eau
10
Processus de conception d’une gestion intégrée à la parcelle
1. Identifier les contraintes de la parcelle (slide suivant)
2. Minimiser les surfaces imperméables • Au niveau du bâtiment :
o limiter l’emprise au sol
o construire en hauteur
• Au niveau des abords :
o utiliser des revêtements de sol perméable
o planter des arbres (ralentir et infiltrer)
3. Compenser l’imperméabilisation (slides suivant)
1. Décrire le ruissellement de l’eau
2. Sélectionner des dispositifs
3. Dimensionner les dispositifs
Photo : Mahaut V. Photo : Mahaut V.
Photo : Mahaut V.
Photo : Romnée A. Photo : Mahaut V.
Photo : http://www.stradusinfra.be/
11
Contraintes liées à la parcelles
Présence d’une zone particulière
o zone inondable (prescriptions particulières)
o zone de captage : infiltration interdite
o zone Natura 2000 : ouvrages profonds interdits
Caractéristique du site
• Topographie : >+/-2% infiltration difficile
• Possibilité d’exutoire…naturel
Caractéristiques du sol et du sous-sol
o Encombrement du sous-sol
o Présence de sol pollués : rétention de l’eau
o Perméabilité du sol : >20 mm/h -> infiltration
o Profondeur de la nappe phréatique fond ouvrage +1m / nappe -> infiltration
Densité d’occupation du projet -> place disponible
Zone de captage
Source : Brussels UrbiS
Zone inondable
Source : http://geoportal.ibgebim.be/
Zone natura 2000
Source : http://geoportal.ibgebim.be/
Pente
Source : données UrbiS
Etat du sol
Source : http://geoportal.ibgebim.be/
12
Dispositifs de gestion décentralisée
13
La Noue Une noue est une dépression du sol servant au recueil, à la rétention, à l’écoulement, à l’évacuation et/ou à l’infiltration des eaux
pluviales. Peu profonde, temporairement submersible, avec des rives en pente douce, elle est le plus souvent aménagée en
espace vert, mais pas exclusivement.
Principe hydraulique
• Collecte : par ruissellement des surfaces
ou canalisation
• Stockage : fonction principale (décennal)
• Écoulement : à surface libre
• Évacuation : exutoire | évaporation |
infiltration
Coût
Variantes = f(imperméabilité du sol)
• Infiltrante : par le fond et les parois |
avec ou sans massif en fond
• Drainante : à surface libre ou avec
drain sous la noue |
imperméabilisation naturelle ou
artificielle (membrane et compactage)
• Mixte Dessin : Architecture & Climat
Photo : Mahaut V.
14
Le Puits d’infiltration Un puits est un dispositif de plusieurs mètres, voire plusieurs dizaines de mètres, de profondeur qui permet le transit du
ruissellement vers un sous-sol perméable pour assurer un débit de rejet compatible avec les surfaces drainées, après stockage
et prétraitement éventuels.
Coût
• Prix de fourniture : 350-600€ + Prix de
pose : 550-700€ (Adopta)
• 3€/m² de surface assainie (IGEAT)
Dessins : Architecture & Climat
Principe hydraulique
• Collecte : par canalisation et prétraitement
éventuel
• Stockage : dans le puits vide ou le massif
du puits
• Écoulement : /
• Évacuation : par le fond et/ou parois par
infiltration
Variantes (sol infiltratble)
De toute forme mais cavité souvent
cylindrique et en béton
• Classique (cavité vide) : y compris
dispositifs décanteur, déshuileur et
couche filtrante
• Intégré (cavité remplie) : matériaux
très poreux entouré d’un géotextile
Citerne d’orage
15
La Citerne : de récupération ou d’orage Une citerne est un réservoir fermé destiné au stockage temporaire d’eau de pluie. Elle peut être maçonnée ou préfabriquée, en
béton ou en matériau synthétique, enterrée ou non. Il en existe de deux types bien distincts en fonction de son objectif
hydraulique : la citerne de récupération et la citerne d’orage.
Variantes
• Récupération : valorisation
domestique | dimensionnement =
équilibre entre offre et demande
• D’orage : stockage forte
précipitation | trop-plein vers cit.
récup. éventuel
• Mixte
Dessins : Architecture & Climat
Citerne de récupération
Principe hydraulique
• Collecte : par canalisation ou rigole
• Stockage : objet principal
réutilisation si récupération (volume
variable)
temporisation si d’orage
• Écoulement : /
• Évacuation : vers exutoire ou réutilisation
Coût
• Pompe : 235 à 425€ (Source : UPA, 2009).
• Pré-filtre : Fourniture de 60 à 320€, pose de 40 à 200€.
• Placement système d’une conduite d’eau double dans une construction
neuve : surcoût de 250€, soit 310 à 500€/m³ de volume de citerne.
• Cuve en béton (fourniture) : 3000 litres : 300€, 5000 litres : 420€, 7000 litres
: 600€, 10 000 litres : 720€ + transport et dépose au fond du trou : 400€.
• Cuve avec kit complet : 5000 litres : 1350€, 7000 litres : 1500€, 10 000 litres
: 1650€ + transport et dépose au fond du trou.
• Dalle de fond en sable stabilisé et remblais au sable stabilisé ou en terre :
15 à 25 €/m³.
• Au total : 1000 à 2000€ de postes fixes + 230 à 450€/m³ d’eau stockée
16
Le Toit stockant : vert, en eau ou gravier Une toiture stockante est une toiture qui peut stocker temporairement un volume d’eau de pluie au plus près de la surface
réceptrice. Cette technique est utilisée pour ralentir le plus tôt possible le ruissellement sur les toits le plus souvent plats (pente
max. 0,1 à 5 %). Le principe consiste à retenir, grâce à un parapet en pourtour de toiture, grâce à un substrat planté ou grâce à
un massif de graviers roulés, une certaine hauteur d’eau, à la faire évaporer, évapotranspirer et/ou à la relâcher à faible débit.
Coût
• Verte extensive
o 80-100€/m² pour – de 50m²,
o 60-80€/m² pour 50 à 100m²,
o 40-60€/m² pour + de 100m²
• Gravier
280 à 400€/m³ de gravier roulé, soit 14 à 20 €/m² pour 5 cm de
gravier, à compter en plus de l’étanchéité de la toiture. • En eau
Pas de surcoût en construction neuve (poids de neige)
Variantes Étanchéité + lestage
• Verte : stockage dans substrat végétal
Intensive : ép. 20cm | plantes
variées
Extensive : ép. 6-15cm | plantes
milieu sec
• Gravier roulé : ép. quelques cm (stock
et filtre)
• En eau : stock d’une lame d’eau
Photo : Mahaut V.
Dessin : Architecture & Climat
Principe hydraulique
• Collecte : directe sur le toit
• Stockage : objet principal
• Écoulement : /
• Évacuation : évaporation,
évapotranspiration et débit régulé
• Gestion à la source
L’ouvrage est situé le plus en amont dans le réseau de drainage
• Gestion en transport
L’ouvrage transporte l’eau pluvial d’amont en aval
• Gestion en fin de réseau
L’ouvrage est situé le plus en aval dans le réseau de drainage
Source Transport Fin
Adapted from : http://www.mddelcc.gouv.qc.ca/eau/pluviales/chap11.pdf
17
Réseau(x) de drainage
Mise en réseau des dispositifs de gestion décentralisée
Exutoire
18
Surfaces réceptrices &Surfaces (potentielles) collectrices
Zone Recul
ZR
Zone de Cours (et Jardin)
ZC(J)
Collectrice = qui collecte les EP des surfaces réceptrices avoisinante et d’elle-même
Réceptrice = qui reçoit la précipitation
Toit plat Toit à
versant
avant arrière
Collectrice Collectrice Réceptrice
Collectrice Réceptrice
19
Scénarios de mise en réseau
Lieux d’implantation de mesures décentralisées
A B C D E F G H I J K L M N O P
Toit Toit Toit Toit Toit Toit Toit Toit Toit Toit Toit Toit Toit Toit Toit Toit
Cit Cit Cit Cit Cit Cit Cit Cit
ZR ZR ZR ZR ZR ZR ZR ZR
ZC(J) ZC(J) ZC(J) ZC(J) ZC(J) ZC(J) ZC(J) ZC(J)
Ilot OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR
Public Exu Exu Exu Exu Exu Exu Exu Exu Exu Exu Exu Exu Exu Exu Exu Exu
Bâtiment
Parcelle
C H E+ Versant AVANT
toiture en pente
Versant ARRIERE
toiture en pente
Toiture PLATE
(principale et annexe)
Toiture PLATE stockante
(principale et annexe)
1. Proximité
2. Moindre coût
3. Fonction première
ZR
ZC
(J)
To
it s
tock
an
t
Cit
ern
e
OC
R
Ex
uto
ire
Versant AVANT 1 3 6 4 5 2
Versant ARRIERE 5 1 6 2 3 4
ANNEXE 6 1 2 3 4 5
TOIT PLAT 2 1 3 4 5 6
20
Hiérarchie des lieux d’intervention
21
Outil de gestion de l’eau à la parcelle
Tableur Excel + 17 info-fiches Destiné aux projets de 1000 m² de type logement, l’outil permet de dimensionner des mesures compensatoires en fonction du débit de fuite souhaité. L'outil intègre les aspects faisabilité, impact environnemental et coût financier. Il s'accompagne de fiches décrivant de manière détaillée les différentes solutions envisageables.
http://www.environnement.brussels/thematiques/eau/gestion-durable/outils-de-gestion-de-leau-de-pluie
OU
Googleliser (1er lien): « OGEP Bruxelles Environnement »
Pour utiliser l’outil il est nécessaire d’avoir à sa disposition :
• les surfaces en projection horizontale totales de la parcelle,
• le type revêtement de chaque surface, leur pente approximative, leur orientation
• certaines caractéristiques du sol et du sous-sol
• la capacité de la citerne existante, s’il en existe une sur la parcelle,
• une idée de la consommation en eau pour les usages domestiques,
• les prescriptions urbanistiques communales en matière de gestion des eaux de pluie s’il en existe.
22
Outil de gestion de l’eau à la parcelle
Exemple d’utilisation Info-fiche OGE13
Objectif :
Dimensionner les ouvrages de fin de réseau (jardin et zone de
recul) pour une pluie de projet et un débit de fuite donnés.
Possibilité de créer 2 réseaux
• Réseau 1 (bleu) : « arrière de la maison » (citerne)
• Réseau 2 (rouge) : « avant de la maison »
Situation avant rénovation Situation projetée
• Guide bâtiment durable : http://www.guidebatimentdurable.brussels/fr/vue-d-ensemble-des-
dispositifs.html?IDC=5352
• Outil de gestion de l’eau à la parcelle : http://www.environnement.brussels/thematiques/eau/gestion-
durable/outils-de-gestion-de-leau-de-pluie
• Bruxelles Environnement (IBGE), Etude présentant des projets innovants en matière de gestion des
eaux pluviales sur l’espace public et en voirie, Rapport d’étude menée dans le cadre de l’ Alliance
Emploi Environnement Eau (AEEE) , Bruxelles, 2014
• ADOPTA, Techniques alternatives,
http://www.adopta.fr/site/index.php?option=com_content&task=view&id=18&Itemid (28/10/2014)
• Chaïb, J., Les eaux pluviales - Gestion intégrée, Sang de la terre & Foncier Conseil, Paris, 1997
• Dunnett, N., & Clayden, A. (2007). Les jardins et la pluie: gestion durable de l'eau de pluie dans les
jardins et les espaces verts. Editions du Rouergue.
• AQUATOPIA, Une étude sur le potentiel hydrologique et (socio-)économique des Nouvelles rivières urbaines, http://www.egeb-sgwb.be/AQUAtopia (28/09/2016)
• CSTC, NIT 229, Les toitures vertes, 2006
(http://www.cstc.be/homepage/download.cfm?dtype=services&doc=tv_s08_01.pdf&lang=fr)
23
Bibliographie
Non exhaustive
Guidance Technologique Éco-Construction et Développement Durable
en Région de Bruxelles-Capitale
[email protected] www.cstc.be\go\gt-batimentdurable
Rue Dieudonné Lefèvre, 17 1020 Bruxelles
+32 (0)2 529 81 06 +32 (0)2 653 07 29
Thèmes prioritaires : • Énergie et bâtiments • Restauration, rénovation et entretien des bâtiments • Confort acoustique • Accessibilité des bâtiments • Utilisation durable des matériaux et la santé • Construction durable en bois, les façades et toitures vertes • Qualité de l’air intérieur et la santé • Digital Construction • Veille technologique
Mission : • Soutien technologique direct et multidisciplinaire • Diffusion d’information et formation collective • Prospection et stimulation à l'innovation • Aide à l’introduction de programmes de recherche et à la demande de subsides
Bénéficiaires : • Service gratuit pour l'ensemble des entreprises bruxelloises du secteur de la
construction
En collaboration avec la Confédération de la Construction Bruxelles-Capitale
Subsidiée par la Région de Bruxelles-Capitale via InnovIRIS
CONTACTS
« Etudes et outils réalisés par Architecture et Climat de l’Université catholique de Louvain,
avec le soutien de Bruxelles Environnement et de l’Alliance Emploi Environnement »
CSTC
Ambroise Romnée – [email protected]
Bart Bleys
Liesbeth Vos
Architecture & Climat
Dorothée Stiernon –
Sophie Trachte – [email protected]