Evaluer le potentiel de récupération d'eau de pluie

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

figure4.jpg Etude IRM 2008 sur base de données pluviométriques 1999-2006 © Bruxelles Environnement

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  image24.jpeg

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

Toiture extensive

50 à 70%

/

+ / - (coloration)

Toiture semi-intensive

30 à 40%

20%

Toiture intensive

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…

  • Indispensables pour garantir le bon écoulement de l'eau de pluie même sans récupération

  • Entretien régulier pour éviter l'obstruction des canalisations.

100%

Filtres en ligne intégrés dans la Descente d'Eau Pluviale (DEP)

  • Autant de filtres sont nécessaires que de descente d'eau pluviale

  • En fonction du type de filtration, les pertes peuvent être assez importantes

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