Le potentiel de récupération des eaux de pluie s'analyse en terme de quantité récupérée et en terme de qualité.
La qualité de l'eau de pluie dépend essentiellement des éléments constituants l'installation de récupération d'eau de pluie, de la toiture jusqu'au point de d'utilisation.
La quantité d'eau de pluie pouvant être récupérée Q [l] en un an est calculée au moyen de la formule suivante :
Q = P x S x T x R x O où :
- P = la pluviométrie annuelle [l/m²] ;
- S = la surface de collecte [m²] ;
- T = le taux de récupération de la surface de collecte déterminé par la nature du revêtement [%];
- R = le rendement des pré-filtres [%] ;
- O = le coefficient de pente et d'orientation de la surface de collecte.
Un pré-dimensionnement pour des projets de petite taille (moins de 1000 m²) peut être réalisé avec l'outil OGEP développé par Bruxelles Environnement.
Qualité de l'eau de pluie
La qualité de l'eau récupérée est influencée par :
Le type de toiture
Toitures vertes :
- Effet neutralisant sur l'acidité de l'eau de pluie. L'effet est plus ou moins similaire lors du stockage en citerne béton ;
- Augmentation de la concentration en matières organiques dissoutes et en suspension ;
- Coloration (jaunissement) ;
- Présence de certains produits chimiques oxydables (engrais utilisés pour la croissance des plantes) ;
- Dégradation sensible de la qualité bactériologique. La concentration en bactéries dans l'eau stockée en citerne doit être surveillée et abaissée au besoin (garantir la qualité bactériologique de l'eau avant réutilisation). Par mesure de précaution, on limitera les usages à ceux qui ne présentent pas de risques de contact avec les personnes ou de nébulisation.
Voir également dossier | Réaliser des toitures vertes.
- Toitures métalliques ou à forte proportion d'éléments métalliques (cuivre, zinc, étain ou plomb présents en grandes surfaces >500m²) ou les voies de circulation denses ou les parkings à fort taux de rotation. Ces surfaces peuvent présenter des pollutions importantes aux hydrocarbures et aux métaux lourds entrainant un risque pour l'environnement (si infiltration) et un risque pour la santé (en contact avec la peau).
- Toitures accessibles (terrasses, passages, etc.) : risques de pollution de l'eau par négligence (utilisation de produits d'entretien toxiques) ou simplement parce que l'activité qui s'y pratique l'induit.
- La localisation d'un projet influencera aussi la qualité de l'eau de pluie récupérée (surfaces ‘polluées' par des feuilles provenant d'un parc proche, par les déjections d'oiseaux, etc., particules fines produites par les fumées provenant d'une usine ou d'un incinérateur, par les gaz d'échappement d'une route fortement fréquentée, etc.)
- Les conditions de stockage influenceront aussi la qualité de l'eau de pluie. Par exemple, une citerne en béton ou cuvelée par un enduit au ciment permet de neutraliser le caractère acide de l'eau de pluie. Afin de maintenir la qualité de l'eau de pluie stockée et distribuée, la température de l'eau ne doit pas dépasser 25°C trop longtemps. Par exemple, le placement d'une citerne de jardin exposée à l'ensoleillement n'est pas idéal.
Quantité d'eau de pluie
Données pluviométriques
Les précipitations moyennes mensuelles et annuelles déterminent les ressources maximales en eau dont il est possible de disposer.
Il est à remarquer que la pluviométrie dans nos régions est sujette à des variations périodiques et géographiques.
Variations périodiques
La pluviométrie en Région de Bruxelles-Capitale est sujette à des variations d'une année à l'autre (de 1089 litres/m² en 2001 à 671 en 2003 !), le dimensionnement d'une installation de récupération d'eau de pluie doit aussi tenir compte des périodes de sécheresses (été avec canicule).
Les données pluviométriques locales permettent l'estimation des quantités d'eau de pluie récoltées pour le projet. Plus les données pluviométriques sont précises (données journalières ou mensuelles plutôt qu'annuelles et adaptées au site), plus le dimensionnement de la citerne sera optimalisé.
Par exemple, l'IRM enregistre en Région Bruxelloise une pluviosité moyenne mensuelle :
Pluviométrie moyenne pour la période 1981-2010
Mois de l'année | Pluviosité |
|---|---|
Janvier | 76,1 mm/m² soit 76 litres/m² |
Février | 63,1 mm/m² soit 63 litres/m² |
Mars | 70 mm/m² soit 70 litres/m² |
Avril | 51,3 mm/m² soit 51 litres/m² |
Mai | 66,5 mm/m² soit 66,5 litres/m² |
Juin | 71,8 mm/m² soit 72 litres/m² |
Mois de l'année | Pluviosité |
|---|---|
Juillet | 73,5 mm/m² soit 73,5 litres/m² |
Août | 79,7 mm/m² soit 80 litres/m² |
Septembre | 68,9 mm/m² soit 69 litres/m² |
Octobre | 74,5 mm/m² soit 74,5 litres/m² |
Novembre | 76,4 mm/m² soit 76 litres/m² |
Décembre | 81 mm/m² soit 81 litres/m² |
Source : IRM
Variations géographiques
Par ailleurs, les variations de pluviométrie peuvent être liées à la localisation du projet : au sein de la Région de Bruxelles-Capitale, des variations de plus ou moins 10% peuvent être observées entre les pluies récoltées.
On peut se baser sur les relevés de précipitations (quotidiennes, mensuelles ou annuelles) de l'IRM pour Uccle, auxquelles on applique un facteur de pondération, en fonction de la localisation précise du projet :
Pluviométrie en RBC
Influence de l'orientation et de la pente
Un facteur de pondération est appliqué à la surface de collecte pour prendre en compte les variations du volume de pluie incidente en fonction de l'orientation et de la pente de la toiture.
Coefficient influençant le volume d'eau de pluie collecté
Inclinaison | Nord | Nord-Est | Est | Sud-Est | Sud | Sud-Ouest | Ouest | Nord-ouest |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
30° | 0,875 | 0,75 | 0,875 | 1 | 1,125 | 1,25 | 1,125 | 1 |
35° | 0,85 | 0,70 | 0,85 | 1 | 1,15 | 1,30 | 1,15 | 1 |
40° | 0,82 | 0,64 | 0,82 | 1 | 1,18 | 1,36 | 1,18 | 1 |
45° | 0,785 | 0,57 | 0,785 | 1 | 1,215 | 1,43 | 1,215 | 1 |
50° | 0,74 | 0,48 | 1,26 | 1 | 0,74 | 1,52 | 1,26 | 1 |
> 55° | 0,725 | 0,45 | 1,275 | 1 | 0,725 | 1,55 | 1,275 | 1 |
source : VMM « Waterwegwijzer voor architecten »
Influence du type de revêtement de toiture
Tous les types de toiture ne permettent pas de récupérer la même quantité d'eau de pluie.
Coefficient de ruissellement en fonction du type de toiture
Types de revêtement des surfaces de collecte | Taux de récupération des surfaces de collecte | Impact sur la qualité | |
|---|---|---|---|
* | ** | *** | |
Toit plat recouvert de gravier | 60% | 60% | 0 |
Toit plat recouvert de matières synthétiques ou bitume | 80% | 70 à 90% | 0 |
50 à 70% | / | + / - (coloration) | |
30 à 40% | 20% | ||
10 à 20% | |||
Toit en pente recouvert de panneaux laqués, tuiles ou ardoises | 75 à 95% | 75 à 95% | 0 |
Toit en pente recouvert de panneaux métalliques | 75 à 95% | 75 à 95% | - |
Toit en pente recouvert de matière synthétique ou de bitume | / | 80 à 95% | 0 |
Toit en pente recouvert de gazon ou d'autres plantes | / | 25% | + |
* Source A&C (Ademe et KUL) - ** Source WWF/VIBE (WILO-Allemagne) - *** VIBE
Pour les projets densément construits, on privilégie, dans les limites de la programmation, des toitures inclinées et des matériaux lisses qui maximisent la récupération d'eau de pluie.
Influence du type de filtre amont
Le type de filtres influence le taux de récupération d'eau de pluie. On applique ainsi un coefficient de filtration qui prend en compte les pertes liées à l'évacuation de l'eau avec les corps et particules filtrées.
Généralement, on compte une perte de 5 à 10% du volume d'eau collectée par évacuation avec les particules retenues.
Coefficient de filtration en fonction du type de filtre
Types de filtres | Coefficient de filtration |
|---|---|
Filtres intégrés dans les gouttières, crépines, crapaudines, grilles…
| 100% |
Filtres en ligne intégrés dans la Descente d'Eau Pluviale (DEP)
| 70 à 90% |
Filtres non autonettoyants (à panier) enterrés ou intégrés à la citerne (filtres en ligne) Entretien important : risque de colmatage du filtre et de l'arrivée d'eau dans la citerne | 90 à 100% |
Filtres autonettoyants enterrés ou intégrés à la citerne : filtre cyclone, filtre tourbillonnaire ou filtre à maille fixe Limitent les interventions liées à l'entretien tout en garantissant l'efficacité de la filtration. | 90 à 95% |
sources : fabricants
Plus d'informations dans le Dispositif | Préfiltre
