Par rapport à la précédente version du DTU, l’intégration de la norme européenne NF EN 12056-3 « Systèmes d’évacuation des eaux pluviales, conception et calculs » a conduit à proposer, pour certains ouvrages de collecte, le recours à de nouvelles formules de calcul, notamment celle de Prandtl-Colebrook pour les collecteurs d’eaux pluviales.
La formule de Bazin utilisée dans l’ancien DTU est toutefois conservée pour le dimensionnement des gouttières et chéneaux avec pente, des naissances et des descentes mises en œuvre pour une toiture avec revêtement d’étanchéité.
Par ailleurs, l’intensité pluviométrique existant dans la précédente version du DTU (0,05 litres/s/m² soit 3 litres/min/m²) a été maintenue et il a été ajouté une intensité pluviométrie pour les DROM (0,075 l/s/m² soit 4,5 litres/min/m²). L’intensité pluviométrique correspond aux précipitations tombant sur une surface projetée horizontalement. Le débit d’eaux pluviales récoltées dépend donc de la surface en plan de toiture concernée.
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Le dimensionnement des évacuations d’eaux pluviales (gouttières, chéneaux, descentes, collecteurs) fait l’objet du DTU 60.11 Partie 3 d’août 2013. Par rapport à la précédente version du DTU, l’intégration de la norme européenne NF EN 12056-3 « Systèmes d’évacuation des eaux pluviales, conception et calculs » a conduit à proposer, pour certains ouvrages de collecte, le recours à de nouvelles formules de calcul, notamment celle de Prandtl-Colebrook pour les collecteurs d’eaux pluviales.
La formule de Bazin utilisée dans l'ancien DTU est toutefois conservée pour le dimensionnement des gouttières et chéneaux avec pente, des naissances et des descentes mises en œuvre pour une toiture avec revêtement d'étanchéité. Par ailleurs, l'intensité pluviométrique existant dans la précédente version du DTU (0,05 litres/s/m² soit 3 litres/min/m²) a été maintenue et il a été ajouté une intensité pluviométrie pour les DROM (0,075 l/s/m² soit 4,5 litres/min/m²).
L'intensité pluviométrique correspond aux précipitations tombant sur une surface projetée horizontalement. Le débit d'eaux pluviales récoltées dépend donc de la surface en plan de toiture concernée. Si l'ouvrage de couverture est situé à l'aplomb d'une paroi verticale, il peut être utile de tenir compte des effets du vent et de la pluie battante ruisselant le long de cette façade en surplomb. Les documents particuliers du marché devront dans ce cas l'indiquer. La norme NF EN 12056-3 propose de retenir dans ce cas un débit supplémentaire correspondant à 50 % de la surface du mur en surplomb.
La conception et l'implantation, ainsi que le nombre des dispositifs d'évacuation des eaux pluviales selon le type de toiture, sont traités dans le DTU 40.5 pour les couvertures et dans les DTU de la série 43 pour les toitures avec revêtement d'étanchéité.
Il est également rappelé que tout chéneau doit comporter obligatoirement un orifice de trop-plein pour éviter que l'eau ne s'introduise par les rives ou par les ressauts à l'intérieur du bâtiment en cas d'obstruction totale ou partielle de l'orifice d'évacuation. La section d'écoulement de l'orifice de trop-plein est située à un niveau inférieur à celui de la partie haute du ressaut le plus bas. Dans le cas d'un chéneau à ressauts, le trop-plein est situé à un niveau inférieur à celui de la partie haute du ressaut le plus bas.
Pour le dimensionnement on distinguera :
- les gouttières ou chéneaux extérieurs ;
- les chéneaux intérieurs ;
- les naissances et descentes d'eaux pluviales associées aux gouttières ou chéneaux des couvertures ;
- les entrées et descentes d'eaux pluviales associées aux toitures avec revêtement d'étanchéité ;
- les collecteurs d'eaux pluviales.
Les gouttières et chéneaux extérieurs avec pente De manière générale, les gouttières et chéneaux doivent être établis de telle sorte que les eaux pluviales soient conduites le plus directement possible vers les tuyaux de descente. Ils doivent avoir une pente minimale de 5 mm/m selon le DTU 40.5.
- Le tableau 1 du PDF donne directement, en fonction de la surface en plan de couverture desservie, les sections de gouttières posées avec une pente minimale de 5mm/m.
- Le tableau 2 du PDF donne pour les types de gouttières courantes, les surfaces admissibles de récolte en France métropolitaine.
Les gouttières ou chéneaux peuvent également être justifiés à l'aide de la formule de Bazin relative à l'écoulement de l'eau dans les canaux selon les dispositions du DTU 60.11 partie 3 (voir figure 1).
Les gouttières et chéneaux sans pente Dans le cas où un chéneau extérieur serait posé sans pente (cas d'un chéneau indépendant sur toiture avec étanchéité par exemple), il doit être calculé selon les dispositions de la norme NF EN 12056-3 et avec les modalités d'application du DTU 60.11 rappelées ci-après :
- Le débit d'eaux pluviales du chéneau est pris égal à 0,9 fois le débit admissible calculé selon la formule du DTU (voir figure 2).
- Lorsque la longueur du chéneau (L) est supérieure à 50 fois la hauteur d'eau calculée (W), le débit est multiplié par un coefficient d'évacuation FL défini dans le tableau 3. Le débit admissible est calculé selon les formules données dans le DTU pour le cas des chéneaux de forme semi circulaire sans pente et celui des chéneaux de forme carrée, rectangulaire ou triangulaire.
Les gouttières et les chéneaux posés avec une pente inférieure ou égale à 3 mm/m sont considérés comme étant des gouttières et des chéneaux sans pente et doivent donc être calculés comme tels. Les chéneaux intérieurs ou encaissés Le DTU 60.11 P3 précise les modalités d'application de la norme NF EN 12056-3 et en particulier le coefficient de sécurité applicable à l'intensité pluviométrique.
La méthode de dimensionnement des chéneaux intérieurs est reprise de la norme NF EN 12056-3.
Les dispositions applicables sont les suivantes :
- Le débit d'eaux pluviales du chéneau est pris égal à 0,9 fois le débit admissible calculé selon la formule du DTU (voir figure 3). Lorsque la longueur du chéneau est supérieure à 50 fois la hauteur d'eau calculée, le débit est multiplié par un coefficient d'évacuation FL défini dans le tableau 3.
- Lorsque le chéneau possède une pente comprise entre 0 et 3 mm/m, un coefficient de sécurité est à appliquer à l'intensité pluviométrique de référence en fonction de la valeur du coefficient d'évacuation.
Le DTU 60.11 donne dans son annexe B des exemples de sections de chéneaux intérieurs sans pente en France métropolitaine selon la surface de toiture desservie.
Il convient également de rappeler que les trop-pleins sont nécessaires dans le cas des chéneaux contre mur ou entre deux versants. Dans ces cas, la section d'écoulement des orifices de trop pleins, est au moins égale à celle de la descente concernée.
Par ailleurs, dans le cas des chéneaux étanchés, les NF DTU de la série 43 donnent des prescriptions complémentaires concernant la conception et la réalisation de trop-pleins. Les descentes, naissances et moignons associés à des couvertures en pente Le parcours d'un tuyau de descente est en principe une ligne verticale afin d'obtenir le maximum de rapidité d'écoulement et assurer ainsi le meilleur débit, mais aussi pour que les déchets entraînés par l'eau ne puissent s'y arrêter et être une cause d'obstruction partielle ou totale.
Le dimensionnement des tuyaux de descente se fait en même temps que celui des naissances. On distingue les descentes et naissances pour les couvertures et les entrées d'eaux pluviales et descentes pour les toitures avec revêtement d'étanchéité. Dans tous les cas, le diamètre des descentes ne doit pas présenter de diminution dans le sens de l'écoulement.
En général, le débit du système d'évacuation des eaux pluviales dépend plus du débit de la naissance ou de l'avaloir que de celui de la descente. Le DTU permet de calculer le débit d'évacuation admissible de la descente. Il donne également la correspondance entre la surface en plan de toiture desservie et le diamètre intérieur de la descente.
Jusqu'à un diamètre de 160 mm, la forme de la naissance n'a pas d'importance. Le Tableau 4 du PDF donne les valeurs à prendre en compte.
Au-delà d'un diamètre de 160 mm, le DTU détaille le cas des naissances cylindriques et tronconiques. Il convient dans ce cas de s'assurer que le débit admissible de l'avaloir (selon la norme NF EN 1253-1) est compatible avec le débit à évacuer par descente.
Cas particulier des entrées et descentes d'eaux pluviales pour les toitures avec revêtement d'étanchéité Le tableau 5 indique les diamètres des entrées d'eaux pluviales (EEP) et descentes en fonction :
- de la surface collectée par EEP ;
- de la forme et des dimensions de l'EEP (cylindrique ou tronconique) ;
- de la nécessité ou non de retenir des diamètres majorés (selon NF DTU série 43 qui imposent dans certains cas une minoration de la surface collectée par EEP, traduite par la notion de « diamètre majoré »).
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