Fonds de Formation professionnelle de la Construction. L installateur sanitaire. Les tuyaux en fonte

Fonds de Formation professionnelle de la Construction
L’installateur sanitaire
Les tuyaux en fonte
L ’ I N S T A L L A T E U R
S
A
N
I
T
A
I
R
E
LES TUYAUX EN FONTE
FONDS DE
FORMATION
PROFESSIONNELLE
DE LA
CONSTRUCTION
Rue Royale 45
1000 Bruxelles
Tél.: (02) 210 03 33
Fax: (02) 210 03 99
1
www.laconstruction.be
[email protected]
© Fonds de Formation professionnelle de la Construction, Bruxelles, 2002.
Tous droits de reproduction, de traduction et d’adaptation, par quelque procédé que ce soit, réservés pour tous les pays.
D/1998/1698/06
2
AVANT-PROPOS
L’élargissement du champ d’activités du Fonds de Formation professionnelle de la Construction au
secteur du Parachèvement s’est accompagné d’un partage des responsabilités entre une série de
groupes de travail : les «Sections FFC».
La section «Installations sanitaires, Matériaux synthétiques et Gaz» avait décidé, au départ, de réaliser
un manuel scolaire. Au cours de l’évolution des travaux, ce manuel a pris plutôt la forme d’un ouvrage
de référence pour la formation.
C’est ainsi qu’il ambitionne de toucher un public aussi large que possible : les élèves du secondaire,
les adultes en formation, les formateurs et, en fin de compte... les professionnels eux-mêmes.
Afin de faciliter la tâche du lecteur, nous avons subdivisé l’ouvrage en différentes brochures d’une
quarantaine de pages chacune.
Une farde spéciale de classement est disponible pour les personnes qui désirent se procurer plusieurs
brochures ou la série complète. Vous trouverez une présentation de l’ensemble de la structure de
l’ouvrage au verso de la page de couverture.
Nous espérons que cet ouvrage contribuera à rendre la formation plus homogène et sommes convaincus qu’il permettra tant aux élèves qu’aux adultes en formation de se familiariser agréablement
avec les multiples facettes du métier d’installateur sanitaire.
Nous voudrions remercier ici tous les enseignants qui ont participé à la réalisation de ce travail de
longue haleine ainsi que les firmes qui nous ont aidés à choisir les illustrations et à corriger certains
textes.
Nous voudrions mentionner tout spécialement Messieurs N. De Pue (†) (ancien président de la
F.B.I.C. - Fédération Nationale des Associations de Patrons Installateurs Sanitaires et de Chauffage
au gaz, Plombiers, Zingueurs et Ardoisiers-Couvreurs de Belgique) et G. Wouters (président honoraire
de la Verenigde Lood- en Zinkbewerkers, Antwerpen) qui ont contribué à ce projet et en ont rendu
possible la réalisation.
Nous vous souhaitons beaucoup de plaisir dans votre lecture.
Stefaan Vanthourenhout,
Président du FFC.
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TABLE DES MATIÈRES
MODULE III: TUYAUX – CHAPITRE III: TUYAUX EN FONTE
III.1. PROPRIÉTÉS DE LA FONTE .........................................................................................
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III.2. FABRICATION .................................................................................................................
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III.3. CANALISATIONS ............................................................................................................
III.3.1. Canalisations enterrées ......................................................................................
III.3.1.1. Canalisations sous pression ....................................................................
* Canalisations d’adduction d’eau potable ..............................................
* Canalisations d’incendie .......................................................................
* Canalisations pour le transport des eaux usées ...................................
III.3.1.2. Canalisations à écoulement libre ............................................................
III.3.2. Canalisations aériennes .....................................................................................
III.3.2.1. Canalisations sous pression ...................................................................
III.3.2.2. Canalisations à écoulement libre .............................................................
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9
9
9
11
11
11
12
12
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III.4. FAÇONNAGE DES TUYAUX ..........................................................................................
III.4.1. Découpage ...........................................................................................................
III.4.2. Serrage .................................................................................................................
III.4.3. Assemblage .........................................................................................................
III.4.3.1. Assemblage par joint «bourré» ou «coulé» .............................................
III.4.3.2. Assemblage par manchette .....................................................................
III.4.4. Prescriptions relatives à la fixation ...................................................................
III.4.5. Liaisons/accessoires ..........................................................................................
III.4.5.1. Liaison de la fonte avec les appareils sanitaires .....................................
III.4.5.2. Autres possibilités d’assemblage ............................................................
III.4.5.3. Éléments les plus courants .....................................................................
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III.5 EVACUATIONS PLUVIALES À MOUVEMENT SIPHOÏDE (EPAMS) ............................
III.5.1. Ancienne exécution ............................................................................................
III.5.2. Technique actuelle ..............................................................................................
III.5.3. Description du système EPAMS ........................................................................
III.5.3.1. Introduction .............................................................................................
III.5.3.2. Avaloirs de toiture EPAMS ......................................................................
III.5.3.3. Tuyaux .....................................................................................................
III.5.3.4. Accessoires .............................................................................................
III.5.3.5. Raccords .................................................................................................
III.5.3.6. Tés de visite ............................................................................................
III.5.3.7. Mise en œuvre ........................................................................................
III.5.3.8. Entretien ..................................................................................................
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III.6. APPAREILS DE RÉGULATION - ROBINETS .................................................................
III.6.1. Modèles de base .................................................................................................
III.6.2. Appareils de régulation ......................................................................................
III.6.3. Exploitation ..........................................................................................................
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III.7. DESCENTES PLUVIALES ..............................................................................................
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III.8. REGARDS DE CHAUSSEE ET GRILLES ......................................................................
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III.1. PROPRIÉTÉS DE LA FONTE
Tout comme l’acier, la fonte est un produit obtenu par l’alliage de deux éléments essentiels : le fer
et le carbone.
Dans la fonte grise, le carbone se fige sous la forme de bâtonnets (lamelles).
Dans la fonte nodulaire (également appelée «ductile «), le carbone forme des boules (nodules) en
se figeant.
Symbole selon NBN 830.001-002
830.001
Fonte grise FGG
830.002
Fonte nodulaire FNG
7,15 kg/dm3
Masse volumique
Point de fusion
1 100 tot 1 500 °C
Dilatation thermique
0,01 mm/m °C
Résistance à la traction (N/mm2)
Résistance aux chocs N/mm2
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Fonte grise
180-270
300-600
> 0,1
0,3 - 1,2
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Fonte nodulaire (ou fonte «ductile»)
Explication: Nodulaire: présence de nodules
(boules) de graphite
Ductile:
En anglais: «ductile» =
malléable
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SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
FONTE GRISE
FONTE NODULAIRE OU DUCTILE
– facile à travailler
– bonne résistance à la corrosion
– matériau fragile (cassant)
–
–
–
–
facile à travailler
bonne résistance à la corrosion
malléable et résistante aux chocs
soudable
Application
Dans les grandes lignes, on peut retenir la répartition suivante:
FONTE GRISE
FONTE NODULAIRE OU DUCTILE
pièces lourdes qui ne demandent pas
de résistance mécanique (contrepoids)
pièces légères et à parois minces ayant une
bonne résistance mécanique (canalisations sous
pression - vannes - matériel de voirie - taques
de voirie)
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
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III.2. FABRICATION
Depuis 1927, on utilise, en Europe, la technique de la centrifugation pour couler les tuyaux en fonte.
La rapidité de la rotation du moule et/ou l’avancement de la rigole de coulée influencent l’épaisseur
de la paroi du tuyau.
Au sortir de la poche de coulée et de la rigole de coulée, la fonte en fusion (à ± 1 400 oC) est projetée par la force centrifuge contre la paroi refroidie du moule de coulée. Le refroidissement brutal à
± 600 oC crée des tensions.
Pour neutraliser ces tensions, on recuit la fonte au four durant environ 1/2 heure jusqu’à 960 oC,
puis on ramène sa température à 300 oC pendant 1/2 heure.
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
A l’heure actuelle, chaque tuyau fait l’objet de mesures et d’essais selon les normes internationales
(Europe EN 545 ou EN 598).
Ensuite, les tuyaux sont revêtus, à l’intérieur, de mortier de ciment et, à l’extérieur, de zinc et de
peinture bitumineuse (ou autre).
7
moule
moteur (mouvement rotatif)
poche de coulée
rigole
de coulée
fer en fusion
tuyau tournant
guidage par translation
eau de refroidissement
moule
tuyau formé
extracteur
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Les pièces moulées (coudes, pièces d’essai, etc.) sont coulées dans des moules en sable.
Comme leur refroidissement est moins rapide, il est inutile de les recuire.
Après les opérations d’ébarbage, d’essai et de revêtement, ces éléments sont prêts à être amenés
à pied d’œuvre.
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
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III.3. CANALISATIONS
Comme nous l’avons déjà mentionné plus haut, la fonte ductile ou nodulaire est utilisée pour fabriquer
des tuyaux convenant pour le transport de différentes sortes d’eau : eau potable, eaux usées, eau
d’extinction d’incendie, etc. Le transport peut s’effectuer sous pression ou par gravité. La canalisation
est enterrée ou aérienne.
Les normes européennes d’application en Belgique sont les suivantes:
– pour les canalisations sous pression: NBN EN 545,
– pour les canalisations d’eaux usées: NBN EN 598.
III.3.1. CANALISATIONS ENTERRÉES
III.3.1.1. CANALISATIONS SOUS PRESSION
* Canalisations d’adduction d’eau potable
Comme nous l’avons déjà vu plus haut, ces tuyaux sont coulés par centrifugation. Ce sont des tuyaux
à emboîtement fabriqués en fonte ductile (SME Super Métallit à Emboîtement).
La forme interne de l’emboîtement doit satisfaire à des tolérances dimensionnelles bien déterminées
pour comprimer la bague de joint et pour réaliser l’étanchéité à l’eau (NBN ISO 006 - EN 545).
Type A
jeu
Type B
contrebride
pression de contact
ourlet
gorge
pression de contact
collerette
pression du fluide
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Système d’étanchéité automatique
bague de joint
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Système d’étanchéité mécanique
Type A: Étanchéité automatique
Au moment où le bout uni est introduit dans le manchon, la bague de joint en élastomère est automatiquement comprimée entre le manchon et la paroi du bout uni.
Type B: Étanchéité mécanique
Le joint d’étanchéité en élastomère est comprimé à l’aide d’une contrebride et de boulons.
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L’intérieur des tuyaux est revêtu de ciment de haut fourneau appliqué par centrifugation. Cette
opération vise à préserver la qualité de l’eau. A l’extérieur, les tuyaux sont revêtus de zinc sur toute
leur longueur.
Ce zinc pur est appliqué par un procédé électrostatique. Il est ensuite enduit d’une couche de peinture noire à base de bitume.
Zingage
Essai de compression hydrostatique
Revêtement de ciment
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Les pièces de raccord indispensables (coude, té, culotte, bride-manchon, bride-emboîtement, etc.)
sont également en fonte ductile mais sont coulées dans des moules en sable. Elles sont revêtues de
peinture noire à l’intérieur et à l’extérieur.
Le raccordement s’effectue à l’aide d’un accouplement à manchon ou à bride.
Coude
Culotte
Réduction
Joint GGS
Té à deux emboîtements
et tubulure bride
Plaque pleine
Bride-uni
Bride-emboîtement
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
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* Canalisations d’incendie
Les canalisations d’incendie transportent l’eau servant à éteindre les incendies.
On trouve généralement des canalisations d’incendie autour des complexes industriels.
Les tuyaux et accessoires utilisés à cet effet sont les mêmes que pour l’eau potable.
* Canalisations pour le transport des eaux usées
On utilise des canalisations sous pression pour le transport des eaux usées dont la pression dépasse
1 bar.
Généralement, les eaux usées sont transportées par gravité, mais en terrain plat (comme c’est le
cas en Flandre, aux Pays-Bas, etc.), il n’est pas toujours possible de donner une pente suffisante à
une canalisation; il faut donc mettre les eaux usées sous pression.
Les tuyaux utilisés dans les canalisations pressurisées sont également fabriqués en fonte ductile,
coulés par centrifugation, zingués et enduits de peinture rouge brun à l’extérieur.
La grande différence entre une canalisation d’eaux usées et une canalisation d’eau potable réside
dans le type de ciment utilisé.
Pour les canalisations d’eaux usées, la norme NBN EN 598 prévoit l’utilisation de ciment alumineux.
Ce type de ciment possède une résistance élevée aux conditions agressives qui peuvent se présenter
dans une canalisation d’eaux usées.
On utilise les mêmes raccords, coudes, tés, etc. que pour l’eau potable, mais ils sont traités intérieurement et extérieurement à l’époxy (= enduits de résine époxydique).
III.3.1.2. CANALISATIONS À ÉCOULEMENT LIBRE
Comme nous l’avons vu, les eaux usées sont généralement transportées sous l’effet de la force de
gravité. Ces canalisations sont dites gravitaires ou à pente libre.
On y utilise les mêmes types de tuyaux que pour les canalisations sous pression.
Les changements de direction sont réalisés à l’aide de chambres de visite. Ces chambres de visite
sont généralement en béton. Pour y raccorder la canalisation en fonte ductile, on dispose de manchons de scellement dotés du même système de joint que les tuyaux.
Extérieurement, ces manchons de scellement sont équipés d’une bague assurant un bon raccord
mécanique avec la chambre en béton.
Les branchements d’immeubles sont réalisés avec des raccords spéciaux après découpe ou fraisure
de l’orifice.
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III.3.2. CANALISATIONS AÉRIENNES
On utilise des canalisations en fonte dans les installations de pompes, réservoirs, châteaux d’eau,
etc. ou pour évacuer les eaux usées et les eaux pluviales.
III.3.2.1. CANALISATIONS SOUS PRESSION
Pour installer les pompes, on utilise des tuyaux et des raccords à brides. Ces pièces sont fabriquées
en fonte ductile. Les tuyaux sont coulés par centrifugation. Une fois les tuyaux coupés à longueur,
les brides sont soudées au plasma. Il est possible de réaliser de la sorte des tuyaux de DN 80 à DN
1200 d’une longueur de 500 mm à 5 m.
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Les tuyaux à brides plus courts sont coulés dans des moules en sable, exactement comme les
accessoires à brides. Ces brides peuvent être fixes (faire partie du raccord) ou placées en pose libre
autour de l’extrémité du raccord.
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Brides libres
12
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Brides fixes
Raccords à brides les plus courants:
SOURCE: HALBERG (ALLEMAGNE)
III.3.2.2. CANALISATIONS À ÉCOULEMENT LIBRE
Il s’agit des canalisations d’évacuation des eaux vannes à l’intérieur des bâtiments (Norme pr EN 877.1
et 877.2).
– Les canalisations en fonte destinées à l’évacuation des eaux à l’intérieur des bâtiments sont fabriquées en fonte grise améliorée.
– Les tuyaux sont également coulés par centrifugation. Ils n’ont pas d’emboîtements, mais un bout
uni à chaque extrémité; le raccordement s’effectue à l’aide d’un manchon en caoutchouc maintenu
en place par un collier de serrage et un écrou en acier inoxydable (SMU: Super Métallit à bouts
Unis).
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REVÊTEMENT
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Revêtement intérieur
Revêtement extérieur
1. Bitume-époxy – épaisseur moyenne 200 μ
– selon les prescriptions générales en
vigueur en Belgique.
3. Peinture de fond rouge brun – épaisseur
min.: 40 μ.
2. Fonte.
μ = micron = 1/1 000 mm
COLLIER DE SERRAGE
Collier de serrage
Acier inoxydable
Une seule vis et deux axes zingués.
Manchette d’étanchéité en élastomère
EPDM (éthylène-propylène-diène monomère)
• Dureté à 20 °C: 57° shore A
• Allongement à la rupture: 300 %
• Résistance à la chaleur jusqu’à 95 oC
• Aucun risque de fluage
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
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ACCESSOIRES
Les accessoires sont coulés dans des moules
en sable.
Ils sont sablés puis traités à l’époxy.
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Revêtement intérieur
Une résine époxydique est déposée par cataphorèse (attraction par des pôles électriques opposés), ce qui produit une pellicule parfaitement
étanche de 30 μ.
Cathode
La cataphorèse permet de déposer une couche
époxydique sur des pièces métalliques par électrolyse (voir schéma).
Généralement appliquée dans l’industrie automobile, cette technique s’applique désormais
aussi à la fonte.
Dépôt de
peinture
sans Fe++
OH–
H+ ➞
H2O
➞
➞
Réaction
à la cathode:
2H+ + 2e– ➞ H2 +
Dépôt de peinture
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
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III.4. FAÇONNAGE DES TUYAUX
III.4.1. DÉCOUPAGE
Le découpage des tuyaux en fonte n’est plus
aussi compliqué qu’auparavant. Dans le temps,
il fallait entailler l’ensemble du tuyau de support
sur toute sa circonférence à l’aide d’un RAYEUR
ou d’un BURIN A FROID. Le risque de provoquer
des fissures accidentelles était bien réel; la méthode est donc fortement déconseillée.
Un installateur qui vit avec son temps dispose
d’un coupe-tube spécial ou, mieux encore, d’une
table de sciage équipée d’une meuleuse, sur
laquelle le tuyau tourne pendant que le disque
abrasif recoupe le tuyau. Ce système présente
les avantages suivants:
– les bouts unis sont toujours d’équerre;
– le risque de fissuration accidentelle est exclu;
– les bouts unis sont bien lisses;
– le travail est plus vite prêt;
– il y a moins de risque d’éclats.
SOURCE: ROTHENBERGER (AARTSELAAR)
III.4.2. SERRAGE
Le serrage des tuyaux en fonte facilite les opérations de façonnage (découpage et forage).
Le serrage s’effectue à l’aide d’un étau spécial pour tuyaux équipé d’une chaîne que l’on tend autour
du tuyau par un mouvement de va-et-vient. Cet étau est également vendu avec pied.
SOURCE: RIDGID (LEUVEN)
SOURCE: RIDGID (LEUVEN)
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III.4.3. ASSEMBLAGE
Lorsque l’on assemble des tuyaux en fonte, il faut établir une distinction entre:
1. les tuyaux avec manchon: raccord filasse-plomb (du commerce);
2. les tuyaux à extrémités lisses et raccord à manchette.
III.4.3.1. ASSEMBLAGE PAR JOINT «BOURRÉ» OU «COULÉ»
Les assemblages par joint bourré sont réalisés à l’aide de filasse, goudronnée ou non, et de plomb.
1/3 plomb
2/3 filasse
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Pour réparer les assemblages à manchon de canalisations anciennes, il vaut mieux avoir recours à
la laine de plomb.
Il existe dans le commerce des pièces et raccords spécifiques pour réparer les canalisations.
SOURCE: NORHAM (FRANCE)
17
Ce type d’assemblage est également d’application pour passer d’un matériau à un autre (p. ex.
fonte - plastique, fonte - grès, etc.).
SOURCE: NORHAM (FRANCE)
Le tableau ci-après reprend les principales dimensions extérieures des différents matériaux que l’on
peut rencontrer:
Nominal
50
60
65
80
100 125 140 150 175 200 225 250 300 350 400 450 500 600 700 800
Acier
60
70
76
89
114 139
Ciment de fibres
74
84
104 115 141
168 193 219
273 324 356 406
166
274 329 384 439 494 549 658 768 878
218
Béton
Fonte ductile
66
77
Fonte grise
71
82
Fonte sanitaire
58
82
98
118 144
83
Grès classe 160
PVC
600 716 832 948
604 720 856 970
510
642 774
429
532 635 738 842
990
274 326
175 201 227
279 331
110 135
160
210
274 326
131 159
186
242
296 350 404 460 516 581 687 790 895
262
318 374 430 490 548 607 721 831 941
Grès classe 200
PE
486
500
222
102 123 149
170
374
396
429
110 125 140 160 180 200 225 250 315 355 400 450
50
63
60
75
80
110 125 140 160
200 225 250 315
400
500 630 710
100
Nominal: pour les matières synthétiques uniquement, la valeur nominale est égale à la dimension
extérieure.
Outre les assemblages en plomb, on trouve également des assemblages en caoutchouc avec manchons à emboîtement.
Bien qu’il soit encore utilisé pour certains accessoires, cet assemblage est dépassé par les raccords
en acier inoxydable avec joint d’étanchéité élastomère.
18
III.4.3.2. ASSEMBLAGE PAR MANCHETTE
Cette exécution a, dans la pratique, entièrement supplanté les assemblages antérieurs.
Les tuyaux à bouts lisses et les assemblages par manchette évitent les déchets de tuyaux à la fin
du processus de construction.
Les raccords modernes en acier inoxydable sont très faciles à mettre en œuvre avec des outils
normaux.
Illustration d’un raccord
1
3
1. Gaine
2. Écrou
3. Manchette élastomère
2
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Montage
Mettre en place
Assembler
Visser
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
19
III.4.4. PRESCRIPTIONS RELATIVES À LA FIXATION
Règle générale: 2 colliers par tuyau (3 m) garantissent une construction robuste.
Lorsque différents branchements sont proches l’un de l’autre, un collier supplémentaire est prévu
entre 2 accessoires.
On trouve dans le commerce 3 types de colliers:
a) colliers de suspension
b) crochets de suspension
c) colliers de descente
}
➞ pour les canalisations horizontales;
➞ pour les canalisations verticales.
Ces colliers sont fixés dans le mur à l’aide de crochets classiques.
a) Colliers de suspension
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
b) Crochets de suspension
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
20
c) Colliers de descente
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Exemples de suspensions et de fixations murales
Support des collecteurs horizontaux:
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Support des chutes:
Support des pieds de chute:
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
21
Lorsque les canalisations risquent d’être mises sous pression (les canalisations verticales dans les
immeubles et les coudes, p. ex.), il est conseillé de placer des ancrages.
Raccords
d’ancrage
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
L’anneau-support revêtu d’élastomère de ces
ancrages atténue bien la transmission des
bruits. Il limite également les vibrations nocives
et désagréables.
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Les coudes sans support sont placés dans la
canalisation avec des colliers à griffes.
Colliers à griffes
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
22
III.4.5. LIAISONS/ACCESSOIRES
III.4.5.1. LIAISON DE LA FONTE AVEC LES APPAREILS SANITAIRES
Différentes possibilités de raccordement existent pour réaliser la liaison des appareils sanitaires.
Nous nous intéresserons particulièrement ici aux raccords en caoutchouc et aux connexions à des
matières plastiques. Les illustrations nous montrent quelques possibilités de raccordement.
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
23
III.4.5.2. AUTRES POSSIBILITÉS D’ASSEMBLAGE
Tampon réducteur mâle à trous
en élastomère
Autre possibilité
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Tampon réducteur en élastomère
avec piquage
Fonte-PVC
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
PVC
Fonte
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
24
III.4.5.3. ÉLÉMENTS LES PLUS COURANTS
DN
TUYAUX
50
75
22o
45o
67o30
DN
50
75
100
125
150
87o30
DN
200
250
300
400
50
75
100
125
150
87o30
67 30
DN
200
250
300
50
75
100
125
150
50
75
100
125
87 30
67o30
DN
150
200
250
300
50
75
100
125
67o30
DN
100
150
150
200
250
300
DN
100
45
DN
100
125
150
BRANCHEMENT TÉS DE VISITE
DIRECT
CULOTTES ET CROIX
D’ÉQUERRE
DN
100
150
DN
50
75
100
125
150
200
DN
50
75
100
125
150
200
DN
100
200
250
300
o
DN
DN
45o
250
300
CULOTTES ET CROIX
o
150
200
250
300
125
150
75
CULOTTES ET TÉS
50
75
100
125
=
ESSES COUDES D’ÉTAGE
COUDES
DN
75
100
125
150
L
3m
67o30
87o30
DN
50
75
100
125
DN
100
150
200
SIPHONS
87o30
DN
75
100
DN
50
75
100
125
150
200
DN
50
75
100
125
150
200
250
300
DN
100
DN
100
CULOTTES ET TÉS RÉDUCTEURS
87 30
o
67 30
o
RÉDUCTIONS
EXCENTRÉES
DN
DN
75- 50
100- 50
100- 75
125-100
150-100
DN
150-125
200-100
200-150
250-200
300-250
400-300
75- 50
100- 50
100- 75
125-100
150-100
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
150-125
200-150
250-200
300-250
DN
75- 50
100- 50
100- 75
150- 75
DN
75- 50
100- 75
125-100
150-125
200-150
75 x 50
100 x 50
100 x 75
125 x 75
125 x 100
150 x 75
150 x 100
150 x 125
200 x 75
200 x 100
200 x 125
200 x 150
250 x 75
250 x 100
250 x 150
250 x 200
300 x 75
300 x 100
300 x 150
300 x 200
300 x 250
400 x 300
25
III.5. ÉVACUATION PLUVIALE À MOUVEMENT SIPHOÏDE (EPAMS)
L’amélioration technique la plus récente dans le domaine de l’évacuation des eaux pluviales est
illustrée clairement sur les schémas ci-dessous.
III.5.1. ANCIENNE EXÉCUTION AVEC UN ÉCOULEMENT PAR ÉLÉMENT
DE CONSTRUCTION
SOURCE:
PONT-A-MOUSSON
(FRANCE)
SOURCE:
PONT-A-MOUSSON
(FRANCE)
III.5.2. TECHNIQUE ACTUELLE: UNE SEULE CANALISATION D’ÉVACUATION
POUR L’ENSEMBLE
SOURCE:
PONT-A-MOUSSON
(FRANCE)
SOURCE:
PONT-A-MOUSSON
(FRANCE)
Les fabricants disposent de programmes de
calcul qu’ils mettent au service des exécutants.
SOURCE:
PONT-A-MOUSSON
(FRANCE)
26
III.5.3. DESCRIPTION DU SYSTÈME EPAMS
III.5.3.1. INTRODUCTION
Le système d’évacuation pluviale à mouvement siphoïde (EPAMS) permet d’évacuer efficacement
les eaux pluviales des toitures de grande surface. Le système d’évacuation se compose d’avaloirs
de toiture spéciaux EPAMS, combinés avec un réseau de tuyaux en fonte de type SMU de diamètres
fortement réduits.
Les avaloirs de toiture EPAMS sont conçus de telle sorte qu’en cas de pluie suffisante, les tuyaux
n’aspirent pas d’air. Les tuyaux engorgés remplis d’eau sont soumis à des dépressions qui provoquent
un effet d’aspiration, lequel, à son tour, siphonne l’eau de la toiture à très grande vitesse.
Ce procédé a également un effet autonettoyant. Grâce à la masse volumique élevée de la fonte,
l’eau s’évacue silencieusement, même à ces vitesses élevées. Le tracé des tuyaux en fonte, à faible
coefficient de dilatation, est dimensionné à l’aide du programme informatique du fournisseur sur la
base des plans et sections nécessaires.
Le nombre minime de chutes procure une économie importante sur le réseau d’égouttage.
La fonte est parfaitement incombustible selon la classe A0. Il n’est donc pas nécessaire de prendre
des mesures spéciales en matière de sécurité incendie, comme des manchons coupe-feu, une protection incendie, etc.
Tous les accessoires font partie d’un seul et même programme. Leur pose doit tenir compte des
directives du fabricant.
Le fait de prévoir un système EPAMS d’évacuation des eaux pluviales ne dispense toutefois
pas de l’application des trop-pleins nécessaires selon les prescriptions du CSTC, NIT 191
chapitre 4.
III.5.3.2. AVALOIRS DE TOITURE EPAMS
• En fonte (pour les toitures en béton)
Corps en fonte, équipé de:
– sortie verticale DN 50,
– bride à tiges filetées en acier inoxydable, écrous et capuchons de protection,
– contrebride en fonte destinée à maintenir en place la membrane d’étanchéité,
– dispositif spécial antivortex ,
– crépine hémisphérique en fonte,
– revêtement: couche de fond en résine polymère de couleur rouge brun.
En option, le corps en fonte peut être équipé d’un manteau isolant de 60 ou 130 mm.
• En acier inoxydable (pour les toitures en tôle d’acier)
27
III.5.3.3. TUYAUX
Matériau
– fonte grise FGG 15 selon NBN 830-01.
Revêtement
– intérieur: résine époxydique thixotrope ayant une teneur en époxy de ± 30 %;
– épaisseur: moyenne 200 μ - minimale : 160 μ;
– la porosité de cette couche doit satisfaire aux exigences de l’UBAtc;
– intérieur: couche de fond antirouille de couleur rouge brun.
Dimensions
– diamètres nominaux: 50, 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300 et 400 mm;
– longueur standard: 3 m;
– les canalisations ne comprennent pas d’emboîtements.
Production
– ces tuyaux sont fabriqués par centrifugation.
III.5.3.4. ACCESSOIRES
Matériau
– fonte grise FGG15 selon NBN 830.01.
Revêtement
– les raccords sont revêtus, à l’intérieur et à l’extérieur, d’une couche époxydique d’env. 30 μ par un
procédé de dépôt électrolytique (le procédé électrolytique produit un film parfaitement étanche);
– selon les normes ISO 2409 - 15.22 - 46.28 - 72.53.
Dimensions
– diamètre nominaux: voir tuyaux;
– les raccords ne comprennent pas d’emboîtements.
Production
– les accessoires sont coulés dans un moule en sable.
III.5.3.5. RACCORDS
Les tuyaux et accessoires sont montés bout à bout à l’aide de raccords SMU-Rapid composés de:
• un manchon d’étanchéité en EPDM
Le manchon élastomère est profilé de telle manière que les deux bouts unis en fonte à assembler
soient séparés par une bague d’arrêt qui atténue tout bruit de contact.
• un collier de serrage
28
en acier inoxydable 18-8 avec fermeture par clipsage et une seule vis pour diam. < 200 mm ou
deux vis diamétralement opposées pour diam. ≥ 200 mm.
Le bord de chaque côté du collier de serrage en acier inoxydable assure un bon centrage lors de
la fixation.
Déviation angulaire admissible: 2°30’
Au besoin, selon les indications du fournisseur, un collier à griffes SMU-Rapid en acier galvanisé est
posé à titre de protection complémentaire.
III.5.3.6. TÉS DE VISITE
Malgré le caractère autonettoyant du système, le pied de chute peut être équipé d’une pièce de
nettoyage, placée de préférence au-dessus du raccord d’ancrage .
La hauteur de pose de ce dernier ne peut pas dépasser 1,5 m si la trappe d’accès est placée plus
haut.
III.5.3.7. MISE EN ŒUVRE
Tuyaux
• Les tuyaux et raccords sont suspendus par des colliers spéciaux munis d’une bague d’élastomère.
• Lorsque les tuyaux traversent des murs ou des planchers, ils sont gainés dans un manchon en
ciment de fibres ou en métal. L’espace compris entre le tuyau et le manchon est bourré de matière
de remplissage inerte.
• Lorsqu’une paroi a des propriétés anti-incendie, le tuyau est noyé directement (sans manchon de
passage ni manchon coupe-feu).
• Si l’on doit scier un tuyau, on appliquera une protection antirouille sur la tranche.
• Les collecteurs horizontaux peuvent être posés sans pente (éviter les contre-pentes).
Fixations
• Partie verticale:
– un point de fixation au droit ou à proximité de chaque assemblage ou embranchement,
– un point de fixation à chaque coude > 45°,
– la distance entre les points de fixation doit être inférieure à 2,7 m,
– la chute doit être ancrée localement au mur selon les directives du fournisseur.
• Partie horizontale:
– les collecteurs peuvent être posés sans inclinaison. Dans tous les cas, on évitera les contrepentes.
– un point de fixation à chaque extrémité des tuyaux > 2,7 m;
– un point de fixation juste à côté de chaque assemblage ou embranchement.
29
Avaloirs de toiture
Les avaloirs de toiture EPAMS sont placés à un niveau généralement inférieur à celui de la couche
de finition (environ 20 mm) et parfaitement à l’horizontale. En cas d’utilisation d’une membrane
d’étanchéité en EPDM, celle-ci est pincée sur l’avaloir EPAMS à l’aide de deux bagues d’étanchéité
plates en EPDM. On peut envisager d’entourer le corps d’un manteau isolant si l’on craint la condensation.
Généralités
Le réseau de tuyaux est installé conformément au plan le plus récent approuvé par le fournisseur et
suivant les règles de l’art.
En aucun cas, son tracé ne peut être modifié sans l’accord préalable du fournisseur. En aucun point
entre les avaloirs et la fin de la chute, il n’est permis de faire des raccordements avec des systèmes
d’évacuation gravitaires ou autres. Une étiquette rappelant ces deux remarques sera apposée sur
chaque tuyau.
III.5.3.8. ENTRETIEN
Un soin particulier sera apporté à l’entretien des avaloirs de toiture. Ceux-ci seront inspectés et
nettoyés au moins deux fois l’an, à l’automne et au printemps.
30
III.6. APPAREILS DE RÉGULATION - ROBINETS
Le transport de l’eau s’effectue toujours par des canaux (canalisations ouvertes) ou des tuyaux
(canalisations fermées).
On utilise des appareils pour commander ce transport:
• dans les canaux ouverts, par exemple, les portes des écluses,
• dans les canalisations fermées, des robinets ou des clapets.
Les Normes Européennes distinguent les fonctions suivantes pour ces appareils:
• robinets ou vannes : position ouverte - fermée;
• appareils de régulation : position ouverte ou fermée à la demande;
• sécurité : protection contre les coups de bélier,
contrôle de la surpression,
purge;
• exploitation : égouts privés,
lutte contre l’incendie.
Différents types d’appareils sont utilisés selon leur aptitude à remplir ces tâches:
• robinets-vannes : entièrement ouverts ou fermés;
• vannes à papillon : maniement souple;
• anti-béliers : empêchent les coups de bélier;
• purgeurs : évacuation mécanique ou automatique de l’air;
• bouches d’incendie (hydrants) enterrées ou aériennes.
III.6.1. MODÈLES DE BASE
La numérotation des Normes Européennes (EN) n’était pas encore connue à la date de parution de
cette brochure.
Robinets-vannes
Normes pr EN 1171 - 1074-1 et 1074-2 - NBN E 29-306.
L’élément obturateur vertical tourne autour d’un axe;
il reste dans la ligne de courant.
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
31
Vannes à papillon (normes pr EN 593)
NBN E 29-301.
L’élément obturateur tourne autour de l’axe;
il reste dans la ligne de courant.
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Robinets à clapet
L’élément obturateur horizontal se déplace à la verticale d’un axe de la ligne de courant.
SOURCE:
ECONOSTO (WIJNEGEM)
Robinets à boisseau et à bille
L’élément obturateur tourne autour d’un axe à la verticale de la ligne de courant et le liquide passe
par une fente de l’élément (quart de tour).
SOURCE:
ECONOSTO (WIJNEGEM)
32
Robinets d’arrêt à membrane
L’élément obturateur est une membrane souple qui se déforme à la verticale de la ligne de courant.
SOURCE: ECONOSTO (WIJNEGEM)
III.6.2. APPAREILS DE RÉGULATION
Sans entrer dans les détails, nous étudierons ici:
• la lutte contre les coups de bélier,
• la protection de la pression et du débit,
• la purge d’air.
Anti-béliers
Un organe d’obturation, normalement ouvert dans la direction d’écoulement souhaitée, se ferme en
cas d’inversion indésirable de la direction du flux.
▼
Couvercle
▼
Corps
▼
Clapet
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
33
Régulateurs
L’organe obturateur est commandé par un système
de régulation programmé (portant essentiellement
sur le réglage du débit, du niveau et de la pression).
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Purgeurs
L’organe obturateur s’ouvre en présence d’une
accumulation excessive d’air dans les canalisations.
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
III.6.3. EXPLOITATION
Les points de branchement les plus connus sont évidemment:
Les branchements d’immeubles, qui se composent de
–
–
–
–
un collier de prise,
une bouche à clé (facultative),
une canalisation de raccordement avec l’immeuble,
un compteur d’eau avec robinet d’arrêt.
Mur de
l’immeuble
Tête
Tube allonge
Bouche
à clé
Mur de
l’immeuble
Tête
Robinet
d’arrêt
intérieur
Compteur
Conduite principale
Bouche
à clé
Tube
allonge
Robinet
d’arrêt
intérieur
Compteur
Robinet d’arrêt
Robinet de prise
Collier de prise
Conduite
principale
Collier
de prise
Tabernacle
Tuyau en PVC
ou polyéthylène
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
34
Tabernacle
Tuyau en PVC ou polyéthylène
Mamelon avec
raccord automatique
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
Les bouches d’incendie : vannes d’incendie enterrées et aériennes
En Belgique, les vannes d’incendie enterrées sont normalisées en DN 80 (norme NBN S 21-034).
Les bouches d’incendie aériennes sont normalisées en DN 80 si elles comportent une seule sortie,
en DN 100 si elles comportent 3 (trois) sorties (NBN S 21-019).
Les raccords sont déterminés par un A.R. du 30.01.75 (type Guillemin).
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
III.7. DESCENTES PLUVIALES
Bien qu’elles soient toujours très utilisées, les descentes en matière synthétique ont démontré
qu’elles possédaient une résistance limitée aux rayons UV, ce qui provoque des fissures et des
décolorations.
Les descentes en fonte reviennent en vogue grâce à leurs fixations et colliers d’étanchéité améliorés.
L’aspect décoratif des modèles actuels est apprécié.
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
35
III.8. REGARDS DE CHAUSSÉE ET GRILLES
La fonte est également présente partout dans les taques et grilles de voirie.
La Norme Européenne actuelle EN 124 récapitule les exigences imposées suivant la zone d’application.
CLASSIFICATION SELON EN 124
Section d’une chaussée type
Ouverture libre «O.L.» ≥ 250 mm Ø
Classe
Charge d’essai
Application
A 15
B 125
15 kN
125 kN
C 250
250 kN
D 400
400 kN
E 600
600 kN
Zones exclusivement accessibles aux piétons et aux cyclistes
Zones piétonnières
Aires de stationnement accessibles uniquement aux véhicules
individuels
Zones entre chaussée (0,5 m max.) et trottoir (0,2 m max.)
Aires de stationnement accessibles au trafic lourd
Rues et chemins
Grands axes routiers
Aéroports
Quais portuaires
Certains terrains industriels
Ouverture libre «O.L.» < 250 mm Ø
Dans ce cas, on prend 1/4 des valeurs des charges d’essai du tableau ci-dessus.
36
QUELQUES EXEMPLES
SOURCE: PONT-A-MOUSSON (FRANCE)
37
38
39
Imprimerie Schaubroeck, Nazareth
40
Manuels
L’installateur sanitaire
•• Les manuels disponibles
•• Dessin: les conventions, normes, symboles et
définitions
•• La pose des canalisations d’eau
•• Dessin: lecture de plans appliquée à l’installateur
sanitaire
•• La préparation de l’eau chaude sanitaire
•• Les tuyaux en plomb
•• Les tuyaux en cuivre
•• Les tuyaux en fonte
•• Les tuyaux en acier
•• Les matières plastiques: généralités
•• La robinetterie sanitaire
•• Les canalisations d’incendie et les sprinklers
•• L’évacuation des eaux
•• Gaz : De l’origine à la distribution - L’installation
intérieure
•• La combustion des gaz
•• Les tuyaux en PVC-U, PVC-C
•• Gaz : Les appareils domestiques – La ventilation
et les cheminées
•• Les tuyaux en PE, PER et double paroi
•• Les appareils sanitaires
•• Les tuyaux en PP-R et double paroi
•• Les technologies annexes
•• Les tuyaux en ABS, PB
•• L’électricité pour l’installateur sanitaire
•• Les tuyaux en grès
•• La chimie et la physique pour l’installateur
sanitaire
•• La préparation de l’eau potable – Le traitement
de l’eau et la surpression
Fonds de Formation professionnelle de la Construction