Pré-dimensionnement de la citerne de récupération d'eau de pluie

Un pré-dimensionnement pour des projets de petite taille (moins de 1000 m²) pourra être réalisé avec l'outil OGE développé par Bruxelles Environnement et référencé dans Outils).

Le volume de la citerne peut être grossièrement estimé de plusieurs manières :

  • Sur base d'une méthode simplifiée  : on compare les volumes annuels d'eau de pluie collectée avec les besoins annuels d'eau de pluie.

    Le Volume de la citerne [m³] = minimum entre eau de pluie collectée / besoins [m³/an] X autonomie souhaitée [jours] (entre 2 et 5 semaines, soit 14 à 35 jours) / 365 [jours]

  • Sur base d'une méthode détaillée jour par jour en fonction de l'occupation réelle des locaux (en prenant en compte les congés et les jours fériés) : on réalise, si les données sont disponibles, un bilan journalier de l'eau collectée par rapport au volume d'eau puisée afin d'identifier le volume qui permet de couvrir au mieux les besoins en eau sélectionnés.
  • En fonction de l'espace disponible dans le bâtiment ou de la capacité d'une citerne existante.
    • Dans ce cas-là, c'est le volume de la citerne qui est la contrainte, le choix des points de puisage alimentés découlera de l'eau de pluie disponible.

Intérêt d'un bon dimensionnement

Un tel calcul de dimensionnement peut révéler des incohérences de conception, comme par exemple l'impossibilité de répondre à l'ensemble des usages auxquels l'on souhaitait a priori destiner l'eau de pluie, dû à une taille insuffisante de surface de collecte, et susciter ainsi les ajustements nécessaires. Il pourrait parfois être envisagé de raccorder, moyennant l'accord des propriétaires, les toitures des immeubles voisins, ou de n'alimenter que les appareils les plus proches.

Le dimensionnement d'une installation dépendra du juste équilibre entre besoins et ressources, tout en veillant à lui conférer une autonomie suffisante en période de sécheresse.

Il pourra également prendre en compte un volume tampon pour retenir les eaux pluviales en cas de gros orages.

On veillera en outre que la citerne déborde au moins une fois par an, afin que la couche d'impuretés flottante soit évacuée.

Citerne d’eau de pluie : Dimensionnement optimal Bron: CERAA © Bruxelles Environnement

  • Une citerne trop petite entraîne des débordements importants de la citerne et ne permet pas une valorisation optimum du volume d'eau collecté. De plus, lors de puisages importants, elle sera rapidement vide.
  • Une citerne trop grande ne se remplit jamais complètement. La citerne ne pourra pas déborder suffisamment pour évacuer les particules flottantes. Cette accumulation nuit à la qualité de l'eau (fermentation, prolifération de particules, risque de colmatages…).

Ajustement du volume :

Cette étape va prendre en compte le nombre de jours de sécheresse et de réserve de la citerne afin de définir le volume optimum de la citerne :

  • Les besoins sélectionnés doivent , totalement ou en grande partie, être remplacés par de l'eau de pluie (viser 90 à 100% des besoins sélectionnés) tout en permettant un débordement régulier (quelques fois par an) de la couche superficielle. On cherchera néanmoins à réduire ces rejets à un rejet au minimum par an.
  • L'autonomie de la citerne , en cas de sécheresse, doit être comprise entre 2 et 5 semaines . Statistiquement, les périodes de sécheresses durent souvent moins de 2 semaines, rarement plus de 3 semaines. Un temps de séjour trop important entraine une dégradation de la qualité de l'eau, un temps de séjour trop court ne permet pas à l'eau de pluie de perdre son caractère acide. Pour la méthode d'évaluation simplifiée, on prendra une autonomie de 21 jours .

D'une part, l'inconstance des besoins et de la pluviosité implique une augmentation du volume du réservoir pour prévoir un certain nombre de jours de réserve et ainsi éviter qu'il ne soit trop souvent à sec – c'est-à-dire lorsqu'il ne reste pas plus de 20cm d'eau, afin d'éviter de pomper des particules en suspension ou du dépôt. De même, un séjour suffisamment long de l'eau dans une citerne en béton ou maçonnée – au moins 3 semaines, lui permettra de se défaire de l'acidité propre à l'eau de pluie, agressive pour les canalisations intérieures.

Elle ne peut donc pas être exagérément surdimensionnée, à moins qu'il ne s'agisse d'une citerne à volume-tampon munie d'une évacuation à débit de fuite contrôlé en plus du trop-plein.

  • Le taux d'assèchement de la citerne sera inférieur à 10% (idéalement compris entre 5 et 10%). Ce taux correspond à la proportion de jours pendant lesquels la citerne sera vide.

    Si l'assèchement est trop important (> 10%), il faut :

    • soit opter pour une plus grande citerne ;
    • soit réduire la consommation d'eau de pluie : réduire les besoins sélectionnés.

Pour ce faire, plusieurs méthodes, plus ou moins complexes, existent. L'administration flamande de l'environnement VMM -Vlaamse Milieu Maatschappij- a publié le graphique de vérification du dimensionnement reproduit ci-dessous. Avec en ordonnée les paramètres relevant de la quantité d'eau disponible et en abscisse ceux relevant des besoins à satisfaire. Les courbes 1 à 10 expriment le pourcentage de jours durant lesquels la citerne sera vide, qui devra être maintenu en dessous de 5 à 10%. Le volume choisi pour la citerne devra donc se situer sur, ou entre, ces courbes. S'il se situe trop à gauche, il sera surdimensionné, s'il est trop à droite, il sera sous-dimensionné.

Citerne d’eau de pluie : dimensionnement Source : VMM © Bruxelles Environnement

Stockage : une estimation de la quantité d'eau réellement récoltée pour 100m² de la surface de collecte multipliée par le taux de récupération.

Consommation : une estimation de la quantité d'eau de pluie utilisée par jour pour 100m² de la surface de collectemultipliée par le taux de récupération

A noter que ce graphique n'est adapté que pour les petits bâtiments de moins de 1.000m² (voir outil OGEP). Une approche détaillée au cas par cas devra donc être réalisée pour les bâtiments de plus grande taille.

  • L'affinement du volume de la citerne peut nécessiter, éventuellement, de revoir l'équilibre entre la surface de collecte et les besoins .