Renouvellement de l'air intérieur
Il est nécessaire de renouveler l'air intérieur d'une pièce habitée, d'un habitacle de véhicule, d'un élevage, d'une serre, tout d'abord parce que la respiration animale (ou végétale, la nuit) y diminue la quantité de dioxygène disponible, augmente la quantité de gaz carbonique et d'humidité. Ce renouvellement est particulièrement important dans les enceintes totalement fermées (station spatiale, véhicule spatial, sous-marin, certains avions, etc.).
L'air intérieur étant de deux à cinq fois plus pollué que l'air extérieur, l'aération fréquente est plus que nécessaire. La présence des polluants à la ville ou à la campagne est plus faible le matin et le soir, l'aération est donc recommandée à ces moments de la journée1.
Sources de pollution
- La présence d'humains ou d'animaux, voire de certaines plantes génère des odeurs qui peuvent être désagréables (sueur, gaz, etc.) ; d'autant plus si la promiscuité et la température sont élevées.
- L'activité humaine génère aussi de l'humidité (expiration, transpiration générant de la condensation sur les parois froides, condensations qui favorisent les moisissures );
- L'air intérieur se charge rapidement de particules, gaz et microbes (éventuellement pathogènes ; Cf. flore bactérienne ou fongique), virus, etc. notamment dans certains endroits (toilettes, cuisines, salle de bains, locaux poubelle, etc.) ;
- Certaines activités humaines génèrent des gaz ou des odeurs (cuisine, cheminées).
L'« Institut de la Terre » (Earth Institute) de l'université Columbia estime2 qu'environ 1.5 million de personnes meurent chaque année dans le monde parce qu'elles sont exposées aux fumées, gaz et goudrons de foyer non fermé pour le chauffage ou la cuisine dans l'intérieur de leur logement (maison, hutte, tente, bidonville..)
Effets sur la santé
L’air intérieur peut être plus pollué que l’air extérieur. Cela peut entraîner des effets sur la santé selon le sexe, l’âge des personnes exposées, leur durée d’exposition ou encore le type de pollution. Certains polluants présents dans l’air intérieur sont suspectés par de nombreuses études scientifiques d’être allergènes, mutagènes, neurotoxiques, cancérigènes, reprotoxiques ou irritants. Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), la pollution de l’air intérieur serait responsable de 2 millions de décès prématurés. Face à ce constat, des médecins de l'Association santé environnement France (ASEF) ont lancé une étude sur la pollution de l'air au sein des crèches3. Celle-ci a révélé l’importance du lieu de construction des crèches, de leur mode de construction et de leur ameublement.
Mauvaise aération fréquente
En théorie et en moyenne, on estime que l'air d'une maison ancienne se renouvelle en ½ heure, que celui d'une maison moderne non isolée se renouvelle en 1 heure, et que sans ventilation, l'air d'une maison bien isolée se renouvelle en 10 heures, mais ce n'est pas toujours le cas en réalité.
- Le sondage du Baromètre Santé-Environnement de 2007 en France a montré que 5,1 % des Français disent avoir bouché les orifices d’aération durant les 12 derniers mois.
Huit personnes sur dix (84,1 %) disent aérer quotidiennement leur logement en hiver et 60,5 % se disent équipées d’une ventilation mécanique contrôlée (VMC). Concernant l’entretien des appareils de chauffage et conduits d’aération : 69,2 % des personnes possédant une cheminée disent l'avoir fait ramoner au cours de l’année précédente, et 70,8 % de celles possesseurs d’appareils de chauffage utilisant une source combustible ont fait appel à un professionnel qualifié au cours des douze derniers mois pour vérifier leur état.
- Une étude récente4,5 a porté sur la ventilation de 567 logements jugés représentatifs des 24 millions de résidences principales du pays. 50 % de ces logements dataient d’avant 1967, 1969 et 1982, dates des premières réglementations imposant une aération permanente minimale.
L’étude a montré que près de 20 % des logements réalisés après 1975 ne respectaient aucune de ces deux réglementations. De plus, l'étude a montré que la ventilation mécanique contrôlée (VMC) n’était pas plus efficace que la ventilation passive naturelle (ces 2 modes d’aération constituant l’aération de 70 % environ du parc étudié). 56 % des logements étudiés, en particulier ceux construits de 1969 à 1982, présentaient un débit total d'air insuffisant et ne respectant pas la loi.
Le taux de CO2 et le débit de renouvellement d’air nocturne ont été mesurés dans les chambres à coucher. Dans les logements datant d’après 1982, les débits étaient moindres et homogènes, et à peu près similaires pour tous les systèmes de ventilation sur l’ensemble du parc étudié (VMC ou avec ventilation naturelle).
L’OQAI a aussi montré que le fait d’ouvrir la nuit une porte ou une fenêtre d’une chambre y améliorait fortement le débit de renouvellement d’air nocturne, quel que soit le système de ventilation présent. Et des études antérieures avaient déjà montré qu'aérer une chambre la nuit avait peu d’effet sur les taux de formaldéhyde généré par les sources habituelles d'une maison, il faut donc parallèlement en diminuer les sources en utilisant des écomatériaux.
L'OQAI conduit aussi des études (en cours) sur les origines du formaldéhyde, et sur la relation entre ventilation, pollution et humidité.
Ces problèmes sont souvent exacerbés par l'isolation croissante des logements et par le temps croissant que nous passons dans les locaux et les habitacles de véhicules :
- L'isolation thermique se développe pour économiser l'énergie en évitant les fuites de chaleur dans les bâtiments à faible hauteur. Dans les édifices élevés (à plusieurs étages), la ventilation mécanique est d'autant plus nécessaire que les vitres y sont souvent scellées.
- La climatisation en circuit fermé se développe ; mais un minimum d'air extérieur doit être introduit dans le bâtiment.
- L'isolation phonique plus fréquente et souvent nécessaire, diminue aussi le renouvellement d'air qui se faisait naturellement dans les maisons anciennes, mal isolées ou avec cheminées.
- Enfin, les systèmes de climatisation consistant à évacuer les calories à l'extérieur peuvent être responsables de bulles de chaleur auto-entretenues (le climatiseur renvoie la chaleur à l'extérieur, ce qui réchauffe l'environnement et l'habitat s'il est mal isolé, ce qui force le climatiseur à fonctionner en entretenant un cercle vicieux), notamment dans les quartiers urbains denses ou les cours fermées. La climatisation contribue au phénomène d'îlot de chaleur urbain.
Solution
Dans les pays où ces problèmes ont été pris en compte, des normes de construction fixent un débit minimal, en général on estime que la moitié de l'air d'une pièce doit être renouvelé par heure. S'il n'y a pas de circulation d'air spontanée, il faut avoir recours à une ventilation mécanique contrôlée (VMC) ou une ventilation mécanique des bâtiments par insufflation (VMI).
Le principal problème consiste à concilier isolation, économies d'énergie et renouvellement de l'air. En effet, un renouvellement spontané suppose une circulation d'air avec l'extérieur, et donc une fuite de chaleur (l'air chaud sort) ou d'air frais. Sans précaution, l'isolation phonique est également fortement diminuée. (Les sons pénètrent par les ouvertures permettant le passage de l'air).
Il existe des entrées d'air dites « acoustiques » (ECA) permettant de laisser passer l'air tout en arrêtant les sons.
Pour le problème de fuites thermiques, il existe plusieurs solutions :
- Le « puits canadien » (ou « puits provençal ») prélève l'air venant de l'extérieur en le faisant passer dans un long tuyau situé sous terre jouant le rôle d'échangeur thermique passif (la température sous quelques dizaines de centimètres sous terre étant globalement constante, l'air s'y réchauffe en hiver et se rafraîchit en été) ; on perd de l'énergie par l'air sortant, mais on en dépense moins pour mettre l'air entrant à la température visée ;
- La ventilation mécanique à double flux : un échangeur de chaleur permet à l'air entrant de s'approcher de la température de l'air sortant ;
- La surventilation nocturne : dans les entreprises, on utilise un flux d'air modéré durant la journée, et on utilise un flux d'air important la nuit ; il y a trois avantages :
- L'électricité est en général moins chère la nuit ;
- Le bruit de la ventilation ne gêne personne ;
- En hiver, l'arrivée d'air froid ne gêne personne, il a le temps d'être réchauffé le matin à l'arrivée des employés ; en été, on prélève l'air au moment où il est le plus frais.
On peut aussi faire varier la ventilation en fonction du taux d'humidité utilisé ou du taux de CO2, le confort à une température donnée dépendant beaucoup du taux d'humidité et du CO2. On sait qu'un fort taux de CO2 diminue la vigilance et le rendement du personnel jusqu'à 15 %.
Problèmes en cas d'incendie et d'accident industriel
Le feu est alimenté par l'oxygène de l'air. Dans un bâtiment où l'air circule facilement (maison mal isolée, entrepôt), le feu se développe relativement rapidement. Si par contre l'air circule mal, le feu se développe plus lentement, mais on risque un accident thermique lors de l'ouverture d'une porte ou d'une fenêtre (pour la fuite des occupants et l'intervention des pompiers).
Une des principales préoccupations des pompiers est donc la maîtrise de l'air, et notamment :
- Fermer au maximum les ouvertures pour éviter les entrées d'air et la propagation de la fumée qui, elle, doit être évacuée ;
- Couper les VMC et les systèmes de climatisation, qui, outre l'apport d'air, provoquent un mélange des gaz et de l'air et une homogénéisation de la température (naturellement, l'atmosphère se stratifie, les gaz chauds et toxiques se trouvent en haut, l'air froid et respirable en bas) ;
- Certaines procédures opérationnelles prévoient une ventilation opérationnelle destinée à chasser la fumée, pour faciliter les opérations d'évacuation et d'extinction, mais cette technique est difficile à maîtriser.
Par ailleurs, certains accidents industriels peuvent provoquer des émanations de gaz toxiques (fuite, explosion, accident de la route ou catastrophe ferroviaire impliquant un camion- ou un wagon-citerne). Dans ces cas-là, l'unique mesure de protection des populations est le confinement, ce qui implique de limiter au maximum le renouvellement de l'air : couper les VMC et climatisations, fermer toutes les ouvertures (portes, fenêtres, trappes), boucher les aérations et les fuites (dessous de porte), et couper toutes les flammes (chauffe-eau, cuisinière). Ceci devrait être une conduite réflexe en cas d'alerte aux populations, avant même de connaître l'origine du problème, sauf cas particulier (par exemple, alerte spéciale pour les zones en aval des barrages ou pour les zones côtières menacées de tsunami).
Cas particuliers
Aération des habitacles d'automobiles
Le problème de renouvellement de l'air se pose aussi pour les automobiles. En effet, le véhicule est dans le flux de la circulation exposé à la pollution des véhicules le précédant, et les matières plastiques sont de plus en plus utilisées par les constructeurs (avec une odeur caractéristiques de « neuf », incluant des polluants organiques volatils, en particulier lorsque la voiture chauffe au soleil. Par ailleurs, les entrées d'air se situent en général sur le capot, à la base du pare-brise. Elles permettent à un air très pollué par les gaz d'échappement des véhicules précédents de pénétrer dans l'habitacle, en particulier dans les tunnels, voies en tranchées et rues très achalandées et peu aérées.
Une enquête menée par l’Association Santé Environnement France a mesuré la qualité de l’air à l’intérieur des voitures dans 3 villes françaises : Paris, Marseille, Grenoble. L’enquête a retrouvé à l’intérieur des voitures des taux important d’oxydes d’azote et de particules fines 6.
Une étude7 récente a montré que la pollution de l'air mesurée en bord de route ne reflète pas ce qui est respiré à l’intérieur des habitacles (de plus pour éviter les dégradations les capteurs sont parfois placés à plus de 2 m de hauteur et en recul par rapport aux grands axes). L'étude a mesuré la pollution intérieure de l’habitacle d’un véhicule équipé d’appareils de mesure en continu des polluants de l’air intérieur (particules, NO, NO2, SO2, ozone, etc.). Au fur et à mesure, l’environnement du véhicule et son trajet et sa vitesse étaient mesurés avec l’aide notamment d’un GPS et d’une caméra fixée à l’avant. La première partie de l'étude a porté sur 2 parcours différents : 72 km en agglomération rouennaise et 400 km en agglomération parisienne (soit 5 000 km au total)[pas clair]. À titre de comparaison, la pollution de proximité a aussi été mesurée (en bordure de route) et la pollution de fond (en ville) enregistrée à Rouen.
Résultats :
- Les filtres classiques d’habitacles sont peu performants : ils laissent passer la grande majorité des particules émises par les moteurs Diesel (et on n’a pas ici mesuré les nanoparticules) ;
- NO2 : 200 µg/m3 en moyenne dans l’habitacle, soit 10 fois plus que la pollution de fond (22 µg/m3 à Rouen), et plus de deux fois la pollution de proximité (75 µg/m3 à proximité de la route) ;
- Particules : jusqu'à 40 fois plus dans l’habitacle que ce qui est mesuré dans la pollution de fond ;
- Fumées noires (suspectées d'être cancérigènes et impliquées dans de nombreux problèmes de santé, asthme, allergies...) ; une heure passée dans l'habitacle en circulant, équivaut à 24 heures de fond urbain hors véhicule.
- Les concentrations dans l’habitacle varient peu entre Paris et Rouen, sont plutôt homogènes sur la totalité du parcours hormis deux cas de figures :
- les tunnels (400 µg/m3 pour le NO2 en moyenne, et la moitié de la dose qui imposerait de fermer un site industriel, pour la partie terminale du tunnel de la Défense),
- rouler dans le sillage d’un bus ou d’un camion (ex. : 6 min dans le sillage d’un bus équivaut à 8 heures de fond urbain…)
- Passer plus d’1 h/jour en voiture dans le flux de circulation, revient à dépasser très largement le seuil d’alerte de la population (200 µg/m3 de NO2 au maximum 18 h/an).
- Les taux de polluants de l’habitacle varient selon la proximité et les caractéristiques des véhicules suivis, plus que selon la densité du trafic.
- La position du pot d’échappement a une importance : ceux des camions orientés vers la route augmentent fortement la pollution au ras du sol en Europe, alors qu'aux États-Unis, le pot dirigé vers le haut pollue moins les basses couches, mais contribue alors à une pollution plus largement dispersée.
L'auteur recommande de ne pas activer la ventilation dans un tunnel ou quand on sent l'odeur des échappements dans l’habitacle, si possible avant d'être dans cette situation et conclut que les études épidémiologiques d’exposition aux polluants automobiles devraient maintenant aussi tenir compte du temps passé en voiture.
Les concentrations de particules de 300 µg/m3 et des concentrations de NO2 de 2 000 µg suffisent à provoquer une ischémie myocardique à l’effort (ou « angine de poitrine ») chez les insuffisants cardiaque8, or ces taux sont susceptibles d'être atteints dans un habitacle de voiture. Des aménagements de voirie peuvent favoriser la dispersion des polluants pour éviter l’effet « canyon » (en sachant que c’est aussi disperser la pollution plus loin) et exposer un plus grand nombre de gens à de faibles doses.
Cas des habitacles de tracteurs
Les conducteurs de tracteurs et engins agricoles sont exposés à des poussières quand il fait chaud et sec, à des germes (virus, bactéries, champignons lors des épandages de lisiers et fumiers) et parfois à leur propre fumée de diesel ou à celle d'un autre engin agricole, et aussi à des pesticides (lors des épandages) ou résidus ou métabolites de pesticides toxiques. Les tracteurs modernes sont pour cette raison équipés d'une climatisation avec filtration de l'air plus ou moins efficace (il faut un filtre à charbon activé régulièrement changé pour épurer l'air des pesticides qu'il véhicule).
Précision scientifique du langage
L'ADEME considère que l'argument « plantes dépolluantes » n'est pas validé scientifiquement au regard des niveaux de pollution généralement rencontrés dans les habitations et des nouvelles connaissances scientifiques dans le domaine9.
Notes et références
Annexes
Articles connexes
Liens externes
Gouttière (architecture)
Une gouttière est un ouvrage de collecte des eaux pluviales disposé à l'égout d'un toit. Elle diffère d'un chéneau par la nature discontinue de son support. Le chéneau est posé sur une fonçure faite généralement de voliges ou de frises jointives, quelquefois de plâtre. La gouttière est portée par des crochets dont les profils caractérisent des façons régionales.
La gouttière est dite pendante quand les crochets sont fixés à l'extrémité des chevrons en saillie, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un bandeau d'égout. Elle est dite rampante si les crochets sont fixés à la face supérieure des chevrons ou au voligeage de l'égout. On la pose aussi sur entablement à la façon anglaise, ou sur des crochets munis d'une chevillette fichée dans le mur gouttereau, à la façon du Nord.
On utilise pour façonner les gouttières divers métaux laminés assez rigides pour franchir sans risque de fluage la distance entre les chevrons : le zinc, le cuivre, le fer galvanisé, l'acier inoxydable et l'aluminium, et aussi le PVC.
Elles sont composées d'éléments de longueur standardisée, emboîtés et soudés (ou collés). Elles peuvent aussi être roulées ou profilées en pleine longueur d'usage sur le chantier. Les talons ferment les extrémités. Le fond est ouvert en bas de pente par une naissance ou moignon qui déverse l'eau dans la descente directement, par une volée de coudes ou par une cuvette.
Historique
En Finlande, gouttière en bois, elle protège le seuil du rideau de pluie.
En Suisse, le fut recreusé est porté par des potences clouées.
Gouttière en bois. Maison traditionnelle en bois,
Forêt-Noire, Allemagne
La nécessité d'éloigner le ruissèlement du toit des fondations de l'édifice s'est avérée dès que l'homme sédentaire a voulu assurer la pérennité de son installation et la conservation de ses victuailles. On a eu recours, tout d'abord, à une large saillie de l'égout à l'aplomb duquel on aménageait un caniveau destiné à évacuer l'eau dans la pente du terrain ou vers un cours d'eau naturel. Cet usage garda sa pertinence autant que l'habitat resta peu groupé.
La densité d'occupation des cités, surtout quand elles se renfermèrent dans des murs, imposa un contrôle plus rigoureux de la destination des eaux pluviales. On en vint à concevoir une collecte par réseaux publics, intégrés à la voirie et composés de caniveaux de rue et d'égouts souterrains. L'adduction privée y aboutissait par des gargouilles au bas de la pente de chéneaux de pierre parfois revêtue de plomb, lesquels chéneaux couraient sur les murs gouttereaux1.
Viollet-le-Duc mentionne, dans son Dictionnaire raisonné, des tuiles gouttières utilisées depuis le XIIe siècle sur l'habitat bourgeois. Ce sont de longues tuiles de courant souvent vernissées et dont une rive est rabattue et prolongée en méplat pour former une queue qu'on scelle entre l'entablement et le rang de doublis2. L'usage en est encore vivant dans le Roussillon et en Catalogne.
En 1845 M. Toussaint de Sens définit la gouttière dans le vocabulaire qu'il annexe à son manuel d'architecture, puis il ajoute qu'« on en fait aussi en bois de chêne recreusé. »3 Augustin Magné et Henri Somme signalent encore en 1947 des gouttières en bois: « …on en voit encore dans les campagnes composées simplement de deux planches clouées d'équerre et aboutissant à une descente formée d'une simple corde tendue par le poids d'une pierre qui conduit, tant bien que mal, l'eau dans un tonneau. »4
Avant le XIXe siècle, dans les Alpes où le bois abonde, on creusait des demi-futs de résineux minces qu'on fixait à l'aide de chevilles sous l'égout des toits de bardeaux. C'est une façon que l'on peut encore observer au début du XXIe siècle dans certaines vallées de Savoie5, et dans d'autres pays où l'on construit en bois.
À Ouessant, où l'eau douce est rare, une ruellée de mortier biaise disposée à l'égout, dirige le ruissellement vers une citerne. On trouve aussi en pays Bigouden des ruellées rampantes en forme d'accent circonflexe au-dessus de la porte, pour protéger le seuil du rideau de pluie6.
Les premières vraies gouttières étaient en cuivre et permettaient au mur gouttereau de devenir la façade du bâtiment. Pourtant, ce n'est que dans la deuxième moitié du XIXe siècle, avec l'essor de l'industrie du zinc laminé, que l'usage des gouttières se répandit dans les centres urbains. Les travaux haussmanniens favorisèrent l'élaboration et la diffusion de cette nouvelle technique qui se généralisa bientôt.
Les parties de la gouttière
À gauche, le dosseret à pince, un peu plus haut que l'ourlet, à droite.
La gouttière forme une rigole dont le fond est en pente, chacune de ses extrémités est fermée par un talon rapporté et soudé ou emboité. Le fond du bas de pente est ouvert par une naissance cylindrique ou conique dont le collet battu est soudé, et qui dirige le ruissellement vers un tuyau de descente ou vers un « jet de volée », d'où l'eau tombe directement au sol.
Elle est fabriquée industriellement en éléments de deux, quatre ou six mètres par profilage de bandes de métal, ou façonnée par le zingueur en atelier ou sur le chantier. La rive extérieure est ourlée d'un « boudin » pour améliorer la rigidité et l'aspect, la rive intérieure ou dosseret a le bord franc ou muni d'une pince7 assez ouverte.
Les éléments peuvent être emboités à recouvrement, quelquefois rivetés, et collés ou soudés jusqu'à atteindre une longueur totale de dix à douze mètres pour le zinc et le PVC, et davantage pour l'aluminium, le cuivre et l'acier. La nécessité de ménager un jeu pour la dilatation interdit de dépasser des longueurs définies par les normes (en France, le DTU 40-41 pour le zinc). Au-delà de ces longueurs, on doit diviser la gouttière par un joint de dilatation. Les joints de dilatation sont de plusieurs sortes :
- les joints à besace dont les éléments sont emboités mais non soudés, chacun a son talon et les talons sont couverts d'une pièce de zinguerie: la besace qui protège du ruissèlement le pertuis qu'on laisse entre eux et rejette l'eau de part et d'autre, dans les gouttières qu'on aboute ;
- les joints de néoprène qui sont posés au fond d'une jonction non soudée et soudés à chacun des éléments qu'ils joignent ;
- les joints coulissants de PVC, sans collage.
Les joints à besace ont l'inconvénient de diviser la pente et d'ajouter des descentes.
Les éléments peuvent aussi être joints en retour d'angle lorsque la ligne d'égout est brisée par un arêtier ou par une noue. Les deux bouts à joindre sont coupés d'onglet et l'on façonne un bord, par étirage et rétreint, au côté qui recouvre, puis l'on soude. Des retours d'équerre sont emboutis en usine.
Les types de gouttières
La gouttière peut être suspendue sous un égout saillant ou posée sur un entablement par l'intermédiaire de crochets qui déterminent la pente. C'est alors une gouttière pendante, dont le dosseret est dans un plan vertical donc sécant au plan du rampant. Les gouttières pendantes ont souvent le profil demi-circulaire, on les appelle « demi-ronde ». Il y en a une variante, la gouttière lyonnaise, qui a l'ourlet plus gros. On en fait d'autres dont le profil est rectangulaire et certaines dont la face est ornée de moulures parfois même estampées de guirlandes florales. Sur entablement, on pose la gouttière anglaise, demi-ronde à gros ourlet, dont le développement latéral est inconstant pour que l'ourlet reste de niveau.
Certaines gouttières sont posées sur le bas du rampant, leur dosseret est dans le plan du rampant, ce sont les gouttières rampantes. Il en existe quelques variantes régionales dont l'ourlet se relève par une courbure tangente ou par un pli. Un pli de cent dix degrés fait un relevé de huit ou dix centimètres à la gouttière nantaise, dite aussi gouttière Laval. La gouttière ardennaise, dite aussi gouttière havraise, est roulée selon un rayon de cinq centimètres environ sur cent quarante degrés.
Chaque type régional peut être façonné en plusieurs dimensions selon le débit d'eau qu'on attend qu'il aura. La dimension, définie par la largeur développée en centimètre, est de dix-sept, vingt-cinq, trente-trois ou quarante : les divisions entières par douze, huit, six et cinq de la feuille de deux mètres qu'on fabriquait exclusivement au XIXe siècle. Les gouttières rampantes peuvent aussi être façonnées à développement variable; on règle alors le dosseret de niveau pour éviter le tranchis d'égout biais.
Les matériaux utilisés
Les gouttières, surtout en milieu urbain, sont façonnées le plus souvent dans des feuilles de métal laminé (acier galvanisé adapté au climat montagnard, acier inoxydable, aluminium brut ou laqué, cuivre ou zinc). On les monte aussi à partir d'éléments moulés en PVC (moins chers et plus légers, résistants à la corrosion mais au moins bon vieillissement) ou en fibrociment. Certaines façons traditionnelles étroitement localisées font usage de bois ou de terre cuite.
Les gouttières en aluminium, sont elles profilées en continu sur le site de pose. Les parties droites sont sauf très grandes longueurs en une seule pièce, en cas de raccord « en angle » des pièces d'adaptation permettent une jonction par rivetage et jointoiement en silicone. Ce matériau est en outre revêtu d'une laque « époxy » dans une gamme de couleur contribuant à une meilleure esthétique des constructions8.
La pose
Le débit d'une gouttière dépend de sa pente, de la surface, et de la forme de la section de son écoulement. On admet que la pente ne doit pas être inférieure à cinq millimètres par mètre, mais la dénivellation des extrémités d'une gouttière de douze mètres atteint six centimètres qui ne peuvent guère être dépassés sans désordres techniques et esthétiques. Aussi s'en tient-on souvent à cette pente raisonnable.
La section d'écoulement doit être considérée la gouttière étant en place, avec le dosseret plus haut que l'ourlet de dix millimètres au moins, pour tourner à l'extérieur d'éventuels débordements. Sa surface est en proportion du carré de la largeur développée de la gouttière. Le DTU 60.11 donne un tableau qui permet d'évaluer la section minimale nécessaire à desservir une toiture mesurée en plan. Les sections minimales requises de formes rectangulaires et triangulaires doivent être majorées respectivement de dix et de vingt pour cent. Ainsi une gouttière demi-ronde pendante de vingt-cinq permet de traiter l'égout d'un pan de couverture (ou d'un ensemble de pans) dont la surface en plan égale trente-sept mètres carrés, tandis que celle de trente-trois traite une surface en plan de quatre-vingt-cinq mètres carrés9.
Précautions
Les gouttières obstruées provoquent une accumulation d’eau, ce qui peut occasionner des infiltrations dans la maison. Ayant du mal à s’écouler, cette eau stagnante favorise la prolifération des moustiques et des mauvaises herbes dans les gouttières.
Pour prévenir l’obstruction des gouttières, il est important de nettoyer régulièrement les feuilles et autres débris qui s’y accumulent. Les gouttières bouchées peuvent déborder et miner les fondations, endommager la charpente de toit et favoriser la formation de blocs de glace par temps froid.
Protège-gouttières
Le protège-gouttières aide la gouttière à remplir son rôle, qui est de capter l’eau qui ruisselle sur le toit et de l’éloigner des façades et des fondations de la maison. Il empêche ainsi les feuilles, les déchets végétaux, la poussière, les aiguilles et la mousse de s’y accumuler, réduisant du coup les risques d’obstruction de la gouttière ou de la descente et l’entretien nécessaire pour les garder propres. Le protège-gouttière permet également de garder la neige et la glace hors des gouttières, favorisant ainsi un bon écoulement de l’eau toute l’année. Enfin, il sert de barrière contre la vermine pour éviter que les petits animaux, les oiseaux et les insectes n’entrent dans la gouttière.
Types de protège-gouttières
On trouve plusieurs sortes de dispositifs de protection de gouttières sur le marché : des protège-gouttières encliquetables en métal et en plastique, des modèles en acier inoxydable, à filtres et à charnières, des crépines, des couvre-gouttières en métal et en plastique et même des brosses qui ressemblent à d’énormes chenilles velues.
Certains protège-gouttières sont composés d’un filet ou d’un treillis, en rouleau ou en morceaux, qu’on installe sur les gouttières. Généralement, ce filet est en métal, mais il en existe également des modèles en plastique. On retrouve également des plaques d’aluminium ou de PVC perforées de différentes épaisseurs qui se fixent ou se vissent sur le dessus de la gouttière. Il y a aussi des modèles composés de brosses de métal ou de morceaux de mousse qui remplissent complètement la gouttière pour filtrer les débris. Enfin, certains modèles sont fabriqués en cuivre pour protéger les gouttières de cuivre qui réagissent aux autres métaux.
Indépendamment du modèle choisi, tous les systèmes de protection de gouttières doivent être inspectés deux fois par année aux fins de nettoyage et de réparation.
Inconvénients
Les protèges gouttières, en fonction des types de végétaux situés dans l'environnement des constructions ne sont pas forcément la solution parfaite : feuilles plates se collant à plat sur les grilles, aiguilles de résineux se "plantant" dans les protèges gouttières, etc. Une autre solution consiste donc en la mise en place de crapaudines aux jonctions des gouttières et des descentes.
Notes et références
- Cf Georges Doyon et Robert Hubrecht, L'Architecture rurale et bourgeoise en France, éditions Vincent, Fréal et Cie, Paris (1969), (ISBN 978-2707200785), (p. 460 à 464).
- Cf l'article « Tuile » du Dictionnaire raisonné de l’architecture française du XIe au XVIe siècle sur Wikisource [archive].
- Cf M. Toussaint de Sens, Nouveau manuel complet d'architecture ou traité de l'art de bâtir, Librairie Encyclopédique Roret, 1845. [archive]
- Cf A. Magné et H. Somme, Traité pratique de couverture : Ardoise, tuile, zinc, plomb, cuivre et autres matériaux, éditions Garnier frères, Paris, 1947, (p. 247).
- Cf Marie-Thérèse Hermann, Architecture et vie traditionnelle en Savoie, La fontaine de Siloé, (ISBN 2-84206-122-5), (p. 177).
- Cf Patrick Hervé, Maisons paysannes en Bretagne,Skol vreizh,1991, (ISBN 2 903313 42 3), (p. 45).
- En zinguerie, une pince est un bord plié à plus de 135 degrés. La pince donne de la tenue à la rive, permet l'agrafure de pattes ou de la pince d'agrafage inversée d'une autre pièce et s'oppose à la remontée de l'eau par dépression.
- Site Dal'alu [archive]
- Cf Le mémento du couvreur zingueur, Vmzinc, 2010, page 52.
Voir aussi
Sur les autres projets Wikimedia :
Bibliographie
- Mémento du couvreur zingueur, édité par le Centre du Zinc (13e éd. 1989)
- Le mémento du couvreur zingueur, VMZINC, édition 2013
- Robert Longechal, Toitures et gouttières, Paris, Rustica, 1996, 80 p.
Articles connexes
Ventilation
La ventilation est l'action qui consiste à créer un renouvellement de l'air, par déplacement dans un lieu clos. Elle est mise en œuvre dans les lieux où l'oxygène risque de manquer, ou bien où des polluants et autres substances indésirables (humidité, par exemple) risqueraient de s'accumuler en son absence : logements, bureaux, magasins, salles de spectacles, d'enseignement, ouvrages souterrains, tunnel routier, atelier industriel, mine…
L'AFSSET a en France constaté que « le fonctionnement constaté de ces dispositifs ne correspond pas toujours au fonctionnement théorique et que le cheminement de l’air dans les bâtiments n’est pas toujours conforme aux prévisions »1.
Histoire
Avant le XIXe siècle
L'éventail, inventé par les Chinois et autres Pankas (ou Punkha), faisant partie des appareils de ventilation2 les plus élémentaires et les plus anciens, permettent de ménager un courant d'air rafraîchissant, dans les ambiances surchauffées des régions orientales3. Dans le même esprit les Badgirs ou « tour à vent » réalisent par tirage, une ventilation naturelle dans les édifices persans depuis des siècles et associée à une Yakhchal, permettent même la conservation de la glace dans des conditions de chaleur extrême en Iran, ainsi les ingenieurs persans de l'époque réalisent une des premières climatisation.
L'appareil de ventilation le plus commun et le plus primitif est toutefois probablement la cheminée, ou le trou ménagés au-dessus d'un foyer dans toutes les constructions du monde; L'air chaud est éventuellement aspiré dans un tuyau de cheminée, la force chargée de mettre en mouvement la colonne d'air est assurée par la chaleur du foyer, l'arrivée d'air se fait par les fissures et imperfections des parois de la construction.
Dans la Rome antique et jusqu'au Moyen Âge, les fenêtres étaient juste pourvues de volets, que l'on devait ouvrir pour faire entrer la lumière4. On ne parlait pas de ventilation mais la circulation d'air à l'intérieur du bâtiment était libre et abondante, assurées par les jeux de pression qui existent hors et dans le bâtiment.
Surtout dans le Nord, la nécessité de se protéger du froid et de retenir la chaleur des foyers, oblige à substituer aux panneaux de bois des volets, des éléments translucides, dans le meilleur cas du verre, transformations successives qui aboutissent au châssis de fenêtre moderne, qu'il n'est pas nécessaire de laisser ouvert pour faire entrer la lumière. D'une manière générale, par une amélioration des fermetures de baie, des matériaux et de leur mise en œuvre, le bâtiment va vers une plus grande étanchéité à l'air. On voit dès lors, la ventilation associée au chauffage, l'un étant antinomique de l'autre.
Lorsqu'elle s'érige en science milieu XVIIIe siècle, la ventilation s'intéresse à des milieux confinés dont font désormais partie les bâtiments3.
Mais la science s'est d'abord attachée à des lieux comme les mines, puis les intérieurs de navires, ensuite les prisons, les casernes et enfin les hôpitaux « où des masses de chair humaine en décomposition plus ou moins avancée empoisonnent l'atmosphère3».
La première ventilation artificielle dont l'histoire fasse mention est celle que conseille Hippocrate en –4605, lors d'une épidémie à Athènes et celle qu'on appliqua encore au XIXe siècle quelques villes du Midi de la France pendant la quatrième pandémie de choléra, à savoir l'allumage de vastes foyers sur les places publiques. Ces foyers brûlaient une partie des miasmes aériens et provoquaient un courant d'air dans l'atmosphère ambiante, mais ils exigeaient une masse énorme de combustible et n'agissaient que sur des surfaces très restreintes3.
Caisse à ventilateur du
docteur Hales, composée de deux caisses en bois parallèles (a, b, c, d) dans lesquelles l'air est aspiré ou refoulé par une série de valves (h).
Principe de ventilation des hôpitaux par Léopold Genneté, 1767.
La figure 124 tirée de son ouvrage indique presque tous les progrès réalisés au XIXe siècle. Il conseille :
- Un foyer extérieur pour l'introduction de l'air pur préalablement chauffé en hiver ;
- La pente à donner au plafond pour faciliter la sortie de l'air vicié par un tuyau central ;
- Des gaines séparées pour chaque étage ;
- Un foyer d'appel placé dans les combles où il indique clairement tous les moyens usités au XIXe siècle y compris la prise d'air sur les toits quand on a à craindre les émanations du sol.
Un ouvrage de 1557, que Georgius Agricola publie à Bâle sur l'exploitation des mines, le De re metallica6, indique les moyens employés alors pour la ventilation et on reconnaît dans le dessin de l'époque les mêmes moyens artificiels encore employés au XIXe siècle: Le soufflet, le ventilateur rotatif, le ventilateur à ailes et à quadruple compartiments. Il est déjà question de divisions pour les courants montants et descendants3.
En 1745, Samuel Sutton s'occupe spécialement de la ventilation des navires7.
À partir de 1734, John Theophilus Desaguliers3, et le physiologiste, chimiste et inventeur britannique Stephen Hales, introduisent les ventilateurs mécaniques pour aérer la prison de Newgate, les hôpitaux et surtout les Chambres des communes où une « roue centrifuge » est employéen 1. En 1750, un comité est institué à Londres, par la Royal Society, pour examiner le mauvais état de ventilation de ces prisons qui produit alors « la maladie bien connue sous le nom de fièvre des prisons ». Sir John Pringle auteur de Observations on the Nature and Cure of Hospital and Jayl Fevers et le docteur Hales recommandent l'usage d'un ventilateur inventé par ce dernier et bientôt les décès à Newgate sont réduits de sept ou huit par semaine, à environ deux par mois. On a une idée de ce qu'est alors la prison de Newgate, par ce fait que des onze ouvriers employés à établir le ventilateur, sept sont attaqués de la fièvre et un en meurt8.
Devant la presque disparition de mort par la « fièvre des prisons », l'usage des ventilateurs inventés par Stephen Hales, se généralise dans ces établissements, ainsi que dans les hospices et les navires. Leur emploi se répand également en France, où Hales obtiendrait du roi Louis XV, à l'occasion d'une guerre avec la France, l'autorisation de faire installer de tels dispositifs dans les dépôts où sont retenus des prisonniers anglais.
En France, Duhamel du Monceau est le premier qui en 1759 indique dans son ouvrage l'emploi de l'appel fourni par les fourneaux de cuisine des navires pour désinfecter les cales3. Il s'inspire des travaux de Hales dans l'établissement de la ventilation des greniers à blé.
En 1767, Léopold Genneté faisant ressortir les inconvénients des moteurs mécaniques de ses devanciers, expose l'application aux hôpitaux de la ventilation par appel d'air qu'il a observée à Liège dans les mines où on la pratique depuis des siècles3.
Apports du XIXe siècle
La chimie connaît un énorme progrès quantitatif avec Antoine Lavoisier qui l'a promue en science exacte. Les bases de la théorie de la chaleur sont posées, on étudie la propagation de la chaleur à travers les corps, les lois du réchauffement et du refroidissement9, les phases gazeuses, etc.
Début XIXe siècle, les questions de ventilation, de chauffage et d'assainissement en général, deviennent une préoccupation majeure, sous l'impulsion des courants hygiénistes, d'abord en Angleterre (prison de Pentonville, Guy's Hospital, etc.), plus tard en France. Il est question de la ventilation dans les habitations particulières, dans les casernes et les hôpitaux. En France, Jean-Pierre-Joseph d'Arcet est le premier qui au commencement du siècle applique la science d'une manière pratique et sérieuse à la salubrité des ateliers et des théâtres3. « En hygiène publique l'air est à là fois comme l'eau un aliment et un agent de désinfection ou de purification ». Le renouvellement de l'air peut être obtenu de diverses manières et est principalement indispensable là où se trouvent réunis beaucoup d'individus donnant lieu à de la chaleur et à des miasmes soit par eux-mêmes soit par les matières qu'ils travaillent ou par suite de leurs maladies hôpitaux ou dans des lieux destinés à recevoir les immondices ou les matières excrémentielles. L'hygiène publique se préoccupe de l'« aération extérieure », celle qui résulte de la disposition des cours de tous les édifices et maisons, de la largeur des rues, de leur direction, de leur exposition au midi, etc. « Faire de larges rues, des maisons peu élevées, des places spacieuses, des cours d'habitation proportionnées à la surface des bâtiments, […] tels sont les grands moyens de ventilation publique d'une ville que toute bonne administration doit chercher à établir malgré les oppositions et le mauvais vouloir de certains intérêts privés10 ».
Les principes de la ventilation sont alors toujours assez simples. Pour ventiler une pièce il faut trois choses une entrée, une sortie, une force. Toute capacité close où l'on voudra produire un renouvellement de l'air doit être munie d'au moins deux orifices, un orifice d'entrée et un orifice de sortie, l'un placé en haut autant que possible, l'autre dans le bas et loin du premier.
L'orifice de sortie est mis en communication avec une colonne d'ascension soumise à une force calorifique quelconque ou à un ventilateur mécanique et cette force combinée avec la grandeur des orifices et la hauteur de la colonne détermine la mesure de la ventilation obtenue.
L'appareil de ventilation par excellence celui qui est le plus commun, est alors et toujours la cheminée d'appartement; la colonne d'ascension c'est le tuyau de cheminée, la force c'est le foyer, l'arrivée ce sont souvent les fissures des portes et des fenêtres quand il n y a pas de ventouses suffisantes et de prise d'air derrière le foyer. Un foyer ordinaire d'appartement peut déterminer par son tirage une évacuation de 800 à 1 000 m3 d'air par heure et malheureusement c'est là le rôle principal des cheminées. En effet cette évacuation d'air à l'extérieur et par conséquent le refroidissement des pièces sont d'autant plus considérables que le chauffage fonctionne avec plus d'activité. Rarement les prises d'air extérieur qu'on a ajoutées dans des systèmes de tuyaux plus ou moins contournés sont suffisantes pour alimenter la combustion et pour remplacer l'air ascendant du tuyau de fumée. Ce sont toujours les portes et les fenêtres qui viennent donner le complément d air indispensable3.
Dans les grands espaces, des ventilateurs mécaniques sont actionnés par des machines à vapeur qui nécessitent éventuellement, l'assistance d'un machiniste!
Dès 1800, le gaz d'éclairage arrive dans les appartements. Encore au début du XXe siècle, causés par le gaz de houille le gaz principalement utilisé, des utilisateurs se plaignent de mauvaises odeurs, de céphalées et de vomissements. Le gaz de houille, issu d'une pyrolyse de la houille est un mélange empoisonné de monoxyde de carbone, de sulfure d'hydrogène (et de méthane et d'hydrogène qui eux ne sont pas toxiques) qui oblige à une épuration physique et chimique qui sera longtemps imparfaite11. La combustion du gaz de houille d'une part emprunte à l'air ambiant l'oxygène dont elle a besoin, et d'autre part rejette dans celui-ci le dioxyde de carbone, le dioxyde de soufre et lorsque la combustion est incomplète ou lorsqu'il y a des fuites, le très dangereux monoxyde de carbone, autant de produits toxiques ou corrosifs qui obligent dès lors à ventiler. L'emploi des ventilateurs et ventouses, fait désormais loi dans les appartements12.
Le gaz d'huile et surtout la lumière oxhydrique sont envisagés comme solutions alternatives car moins polluants. À partir de 1880, l'électricité en remplaçant le gaz dans ses applications d'éclairage, signifie une amélioration substantielle de la qualité de l'air intérieur.
Les progrès réalisés dans les machines à vapeur profite aux installations de chauffage domestiques. Les calorifères, un des premiers système de chauffage central, réalisent une petite révolution en délocalisant une chaudière unique, source de pollutions diverses, et permettent de mieux contrôler le chauffage et la ventilation des pièces d'habitation. Des fluides caloporteurs sont mis en œuvre, acheminés dans des tuyaux vers des radiateurs, chargés de disperser la chaleur dans les pièces13.
Apports du XXe siècle
Dans les maisons de type
maison passive, le
Test d'infiltrométrie, permet de connaître la quantité d'air qui entre dans l'habitat en dehors des systèmes de ventilation et par la suite de colmater pour les supprimer, les infiltrations d'air parasites.
La climatisation moderne est inventée par Willis H. Carrier en 1902.
Le chauffage, ventilation et climatisation, sont de plus en plus souvent associés. Aux États-Unis, on les retrouve dans une discipline unique appelée « HVAC » (pour Heating, Ventilation and Air-Conditioning). L'HVAC devient une entreprise mondiale dont le rôle consiste en l'exploitation, la maintenance, la conception et la construction de systèmes, la fabrication et la vente d'équipements, l'éducation et la recherche. Cette industrie est historiquement régulée par les fabricants d'équipements HVAC, mais des organismes de régulation et de standardisation comme l'American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) sont instaurés dès 1894 pour soutenir l'industrie et encourager des standards élevés de finition.
Le premier choc pétrolier en 1973 aboutit dans les climats froids et tempérés, et surtout dans les pays occidentaux, à un nouveau type de construction faisant un usage intensif de l'isolation thermique. La pose de l'isolation s'accompagne de membranes plus ou moins étanches, de pare- et de freines-vapeurs qui visent à protéger l'isolant de toute atteinte par l'humidité ambiante ou extérieure. Les bâtiments de fait deviennent de plus en plus étanches, et la ventilation, qui est naturelle ou forcée, se préoccupe désormais d'évacuer le surplus d'humidité intérieur et surtout d'assurer le renouvellement d'air nécessaire à la respiration.
Dans les concepts du type « maison passive », développé à partir d'expériences réalisées dans les années 1970, les bâtiments sont totalement étanches, et la ventilation totalement assurée par des moyens artificiels.
Avec le protocole de Kyoto en 1997, visant à la réduction des émissions de gaz à effet de serre, les États s'arment d'une batterie de règlements visant à améliorer la performance énergétique des bâtiments ainsi que leur dépendance aux sources d'énergies fossiles. La conception des bâtiments prend en considération désormais les caractéristiques thermiques, l'étanchéité à l'air du bâtiment, les équipements de chauffage et d'approvisionnement en eau chaude ; les installations de climatisation, la ventilation, ainsi que dans l'implantation la compacité et l'orientation du bâtiment, les systèmes solaires passifs et les protections solaires, l'éclairage naturel, etc. La paroi devient un objet de haute technicité.
Les matériaux de construction modernes contenant par exemple du formaldéhyde et d'autre part la découverte de nouvelles sources de pollution, telles le radon, deviennent un motif supplémentaire de ventilation.
Utilités
La ventilation d'un lieu a de manière générale plusieurs justifications :
Suivant le lieu où elle est mise en œuvre, l'une de ces justifications est plus spécifiquement poursuivie.
Moyens mis en œuvre
Pour assurer le déplacement de l'air, on peut avoir recours à plusieurs systèmes :
- la convection naturelle, qui consiste à utiliser uniquement les transferts de chaleur et les courants d'air naturel (vents), pour déclencher le déplacement de l'air ;
- la ventilation mécanique est la plus courante, elle est généralement imposée par des normes simples et simplistes, elle reste complexe à maîtriser puisqu'elle se combine nécessairement aux phénomènes convectifs naturels qui varient selon chaque contexte : on utilise un ventilateur, (hélice ou turbine) entraînée par un moteur électrique pour souffler et/ou aspirer l'air.
Type de ventilations
Dans les bâtiments habités, six grands types de ventilations existent :
Ventilation naturelle
Elle se fait par ouvrants extérieurs ou via des conduits à tirage naturel.
Elle se base, passivement, sur trois moteurs naturels que sont le vent, le tirage thermique (l'air chaud monte) et le tirage aéraulique (suscité par la différence de pression entre un point haut et un point bas : la pression atmosphérique plus faible en hauteur induit une dépression faisant spontanément circuler l’air dans le bâtiment). Gratuite et passive, généralement silencieuse, la ventilation naturelle est présente dans la plupart des constructions traditionnelles et immeubles d'habitation (en France dans près des 2/3 du parc de logements soit presque tous les logements construits avant 1975)14 ;
Ventilation hybride
Elle combine les avantages de la ventilation naturelle et de la ventilation mécanique en jouant sur le dimensionnement des gaines de ventilation naturelle, et en utilisant des dispositifs légers (éléments autoréglables, hygroréglables ou statiques) couplés à une assistance mécanique intermittente à basse pression. En générale, une sonde de température, un anémomètre ou un pressostat active automatiquement l'apport mécanique pour compléter l'action des moteurs naturels, uniquement quand c’est nécessaire, en fonction des conditions climatiques et de l'activité des utilisateurs du bâtiment (ex : ventilation accentuée au moment des repas)14.
Il est ainsi permis de valoriser au mieux les forces motrices gratuites et naturelles, en réduisant fortement la consommation électrique des auxiliaires et le bruit de ventilation (qui peut gêner certaines personnes autistes ou hypersensibles) ;
Des entrées d'air hygroréglables font entrer l'air extérieur dans les pièces de vie (chambres, salon, séjour) alors que l'air intérieur vicié est extrait via les pièces techniques (toilettes, salle de bain, cuisine) par des orifices d’extraction, éventuellement hygroréglables donnant sur la gaine de ventilation connectée au ventilateur. Si le système est bien dimensionné, les pressions générées en ventilation hybride sont très faibles, proches de celles de la ventilation naturelle, c'est à dire de 5 à 15 Pa au niveau des grilles (ce pourquoi les conduits adaptés à la ventilation naturelle et hybride sont prévus pour fonctionner à des dépressions de l’ordre d'environ 10 Pa et peuvent être moins étanches que les conduits adaptés à la ventilation mécanique, qui doivent eux supporter des dépressions de 100 Pa et plus)14. Pour le meilleur confort sensoriel, en tenant compte des prospectives climatiques, une attention particulière est à porter à l'humidité, aux phénomènes de condensation, aux calculs de force motrice naturelle disponible, de pertes de charge, de calcul du débit à extraire, du foisonnement et du besoin d'assistance mécanique, avec prise en compte des débits de pointe. Idéalement le système est à concevoir avant la construction. Pour des raisons environnementales et d'évolution de la réglementation évoluant, la gestion hybride de l’air tend à être pilotée par un automate associé à des capteurs intelligents14.
Dans le cadre des lois Grenelle chargées de mettre en oeuvre le Grenelle de l'environnement et des engagements de la France à réduire ses émissions de gaz à effet de serre, elle est encouragée par l'ADEME qui qa publié un guide dédié au sujet, ainsi qu'un cœur de calcul logiciel (« DimVNHy® ») ; outil qui peut être couplé au logiciel SIREN du CSTB pour mieux évaluer la qualité de l'air intérieur des locaux et compléter les Avis Techniques des systèmes hybrides et/ou asservis (hygroréglables)14.
Ventilation mécanique contrôlée simple flux
Elle est plutôt présente dans l'habitat individuel et dans l'habitat collectif récents, ainsi que dans certains bâtiments du secteur tertiaire.
Ventilation électrique contrôlée double flux
Elle est surtout présente dans le bâtiment tertiaire.
Ventilation centralisée
Contrôlée par une ou plusieurs centrale de traitement d'air, avec ou sans recyclage d'air, on la trouve surtout dans les bâtiments tertiaires (hypermarchés, centres commerciaux et immeubles de bureaux, Laboratoires) ;
Ventilation industrielle
Présente dans les usines, elle peut utiliser des débits plus importants, être associé à des processus de détection et gestion des risques et dangers ([ex : HACCP] (cf. gaz inflammables, mélange explosif ou toxique, nanoparticules, microparticules, contaminants biologiques, bactériologiques ou radioactifs, etc. ).
Utilisations
Dans les mines
En milieu de soins
Plusieurs travaux de l'OMS15 recommandent la ventilation naturelle en milieu hospitalier, comme l'une des mesures environnementales efficaces pour réduire le risque de propagation d'infections en milieu de soin. L'OMS spécifie notamment des débits minimums par patient.
La ventilation mécanique contrôlée peut s'avérer dans certaines circonstances plus efficace que la ventilation naturelle mais présenter des noyaux de condensation infectieux dans ses composants, et en définitive constituer un risque accru de transmissions de maladie.
Magasins, bureaux, véhicules, lieux publics
Dans de nombreux, pays, un système de ventilation contrôlé est obligatoire dans tout lieu clos accueillant du public. Une réglementation spécifique pour chaque type de bâtiments et usages définit les moyens à mettre en œuvre.
Généralement un système de renouvellement à aspiration type VMC grande échelle est la base de la ventilation de ces lieux. Elle intègre généralement la climatisation (chauffage et refroidissement).
Pour satisfaire aux prescriptions réglementaires en matière de sécurité, on lui associe, lors de la rénovation ou la construction du bâtiment, un système indépendant de ventilation opérationnelle de grande puissance permettant d'aspirer les fumées d'un d'incendie. Ce système annexe est directement et exclusivement contrôlé par les sapeurs-pompiers lorsqu'ils se rendent sur place.
Laboratoires
Les laboratoires d'analyse et de recherche ainsi que certains sites de fabrication sont munis de systèmes de ventilation spéciaux.
L'air venant de l'extérieur est filtré, chauffé ou refroidi, humidifié ou déshydraté, soufflé et réparti dans les pièces, ensuite il est extrait, filtré ou recyclé avant d'être rejeté à l'extérieur. La pression dans chaque pièce et les diverses consoles est contrôlée (surpression ou dépression).
- Ceci, afin que la santé des chercheurs et des opérateurs ne soit pas compromise par les produits manipulés. Ces produits peuvent être des micro-organismes, des produits chimiques, des matières explosives ou toxiques.
- Les produits de recherche ne doivent pas être contaminés par d'autres produits ou poussières, pas plus que certains gaz ou produits ne doivent pas s'échapper à l'extérieur et contaminer l'environnement.
- Il en est de même pour la fabrication des sondes spatiales, des circuits électroniques et puces d'ordinateur et d'autres produits, qui sont obligatoirement fabriqués dans une salle blanche, c'est-à-dire sans poussière.
Unités de fabrication
Dans les usines, les unités de fabrication mettent en pratique les découvertes des chercheurs. Les ouvriers et opérateurs doivent pouvoir œuvrer sans danger pour leur santé. Les mêmes conditions de ventilation que pour les laboratoires s'appliquent encore, parfois à plus grande échelle.
Tunnels routiers
Des ventilateurs en attente de pose dans le tunnel de l'A14 à
la Défense.
La ventilation des tunnels routiers pose un problème particulier, notamment en ville : il est nécessaire d'évacuer les gaz d'échappement des moteurs thermiques des véhicules, et la fumée toxique en cas d'accident.
- Pour les tunnels assez courts ou en pente, une ventilation naturelle peut suffire, éventuellement assistée de ventilateurs qui forcent la circulation permanente de l'air.
- Pour les plus grands tunnels, les gaz sont en général aspirés via des cheminées et rejetés à l'air libre au-dessus du niveau du tunnel. Cette méthode peut aboutir à une forte pollution de la zone autour du point de rejet. Ce fait est évidemment néfaste, surtout si elle correspond à une zone fortement urbanisée (exemple : le plateau de la Croix-Rousse à Lyon, situé au-dessus d'un des plus anciens tunnels routiers de France 1952).
À la suite de l'incendie du tunnel du Mont-Blanc, une vaste campagne de mise aux normes de la ventilation des tunnels en France est en cours.
Véhicules automobiles
Utilisations particulières et problèmes liés
- En ville ou en zone industrielle, il est parfois difficile de trouver de l'air propre.
- Dans n'importe quel intérieur mal ventilé, la majorité des polluants sont généralement produits au sein même de l'habitat
- L'entretien des gaines et des éventuels filtres est souvent mal fait ou oublié.
- La ventilation n'est pas toujours correctement dimensionnée, dans les salles de classe notamment, ou alors elle se fait avec des pertes importantes de calories.
- La climatisation qui est de plus en plus souvent associée est une source de pollution et de gaspillage d'énergie.
- La ventilation par gaines peut induire des bruits désagréables voire nuisibles à la santé, si la conception et/ou le montage comportent des lacunes ou des manquements.
- Pour le bon fonctionnement de la Ventilation mécanique contrôlée ou de la Ventilation par insufflation, il convient de veiller à leur état de propreté et à ne pas boucher les entrées ou les sorties d'aération16.
Bibliographie
- Louis Figuier, Les Merveilles de la science ou description populaire des inventions modernes, t. 4, Paris, Furne, Jouvet et Cie, (lire sur Wikisource), « La Ventilation », p. 349-414
Notes et références
- Notes
- En 1734, M. Désaguliers invente une machine appelée roue centrifuge ; elle a sept pieds de diamètre et un pied d'épaisseur, elle est divisée en douze séparations dirigées de la circonférence vers le centre qu'elle n'approche cependant qu'à la distance de neuf à dix pouces ; cette roue est reçue dans une boîte cylindrique et traversée par un axe au moyen duquel un homme la met en mouvement. Un tuyau d'aspiration établit une communication entre l'espace circulaire voisin de l'axe et celui dont on veut renouveler l'air en sorte que ce fluide entraîné par 1a révolution de la roue se porte à la circonférence et s'échappe par un tuyau de décharge en même temps que de nouvel air arrive dans la salle par une ouverture faite dans cette intention. Dans M. De Fontenay, Manuel des constructions rustiques, ou guide pour les constructions rurales, 1836. Lire en ligne [archive].
- Références
- Avis de l’Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail Relatif à « l’évaluation du risque sanitaire pour l’homme lié à la présence de virus Influenza pandémique dans l’air des bâtiments et sa diffusion éventuelle par les dispositifs de ventilation », Saisine Afsset no 2006/003 [archive] (Rapport demandé en 2006 par Didier Houssin, délégué interministériel à la lutte contre la grippe aviaire, et publié après des tests en bureaux témoins du laboratoire d’essai du Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) et deux ans d’expertise par un groupe de dix experts nationaux dont les travaux ont été relus et évalués par les comités d’experts spécialisés « air » et « eau » de l’Afsset).
- (en) Lewis G. Harriman II Douglas Kosar, Dehumidification and Cooling Loads From Ventilation Air
- V. C. Joly, Traité pratique du chauffage, de la ventilation, et de la distribution des eaux dans les habitations particulières : à l'usage des architectes, des entrepreneurs, et des propriétaires, 1869. Lire en ligne [archive].
- L'usage du verre dans l'architecture romaine, Pascal Vipard, maître de conférences d'Antiquités Nationales, université de Nancy 2.
- Hippocrate, Traité des airs des eaux et des lieux, 460 av. J.-C.
- [Agricola 1556] (la + en) Georg Agricola, Herbert Hoover et Lou Henry Hoover, De re metallica, Translated from the First Latin Edition of 1556, New York, Dover Publications, , sur archive.org (lire en ligne [archive]). Traduction française par A. France-Lanord (1992), éd. Gérard Kloop, Thionville.
- Samuel Sutton, Nouvelle méthode pour pomper le mauvais air des vaisseaux, 1749. Lire en ligne [archive].
- Edouard Mailly, Essai sur les institutions scientifiques de la Grande-Bretagne et de l'Irlande, F. Hayez, 1867.
- Eugène Péclet, Traité de la chaleur, considérée dans ses applications, D. Avanzo et Ce, 1844. Lire en ligne [archive].
- Maxime Vernois, Traité pratique d'hygiène industrielle et administrative, chez J. B. Baillière et Fils, 1860.
- Jean-Baptiste Fressoz, La Controverse du gaz d'éclairage, Pour la science, no 405, juillet 2011.
- Mémoires et compte-rendu des travaux, Société des ingénieurs civils de France, 1868. Livre numérique Google [archive].
- Louis Figuier, Les merveilles de la science, ou Description populaire des inventions modernes, Furne, Jouvet et Cie., 1870. Lire en ligne [archive].
- « Guide » [archive] (consulté le )
- James Atkinson, Yves Chartier, C. L. Pessoa-Silva, P. Jensen, Y. Li et W. H. Seto, Utilisation de la ventilation naturelle pour lutter contre les infections en milieu de soins, World Health Organization, 2011. Lire en ligne [archive].
Voir aussi
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Articles connexes
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Portail de l’énergie -
Cheminée
Ne doit pas être confondu avec Âtre.
Cheminées traitées comme élément décoratif (ici
style Tudor typique).
La cheminée est le conduit (conduit de fumée), construit en dur, qui véhicule et confine les fumées, la vapeur d'eau, les autres gaz de combustion, éventuellement toxiques, d'un quelconque foyer, ouvert ou fermé, brûlant, afin de les évacuer ou, plus rarement, de les traiter. Le terme « cheminée » désigne également, par métonymie, l'âtre, le foyer.
Définitions
Vue de l'extérieur, la cheminée désigne couramment la « souche », l'extrémité du conduit à fumée dépassant du toit du bâtiment. Ce terme désigne aussi, surtout dans l'industrie, un édifice séparé du reste des constructions, un corps de construction complètement autonome.
Les navires, les locomobiles et les locomotives à vapeur ont en ce sens des cheminées, même si ce sont de simples tuyaux cylindriques : la combustion est faite à l’extérieur du moteur avec du combustible dans une chambre ou un foyer de combustion. Pour les véhicules à moteur à combustion interne, c'est plutôt un pot d'échappement ou une tuyère.
Les cheminées industrielles sont de hautes constructions de forme spécifique conçues pour évacuer les fumées des foyers d'usine ou d'équipements collectifs. On désigne maintenant, par analogie, les aéroréfrigérants qui servent dans des centrales nucléaires pour évacuer la vapeur d'eau de refroidissement des circuits secondaires de chaudière.
D'un point de vue intérieur, la cheminée n'est autre que l'âtre, la cheminée ornementale d'appartement, c'est-à-dire l'espace aménagé autour du foyer ouvert comportant sur son dessus une hotte et dont le fond porte une plaque de cheminée, appelée aussi « taque » ou « contrecœur » et destinée à capter la chaleur. Cet espace autrefois important se distingue en ce sens des fours, des fourneaux ou des poêles.
Origine
Cheminée exposée et conduit de cheminée dans un château médiéval.
Le terme cheminée vient du bas latin caminata1, par le mot latin caminus signifiant « âtre », lui-même emprunté au grec kaminos de même sens et appartenant à la famille du verbe grec kaiein, « brûler ». Le mot féminin cheminee (sic) est attesté en 1138 par écrit en ancien français dans La Vie de saint Gilles.
La cheminée désigne à l'origine une construction technique en dur qui reçoit le matériau combustible, permet sa combustion par flamme ainsi que le conduit permettant d'évacuer ou d'utiliser les fumées et autres gaz brûlés. Par métonymie, le mot cheminée va par la suite désigner deux choses :
- l'endroit autrefois ouvert où l'on fait le feu, appelé également « âtre » ou « foyer » ;
- le conduit vertical qui le prolonge ainsi que tout autre conduit de dégagement des gaz de combustion.
Histoire
Cheminée à l'ère industrielle
Le paysage industriel a pour figure principale la cheminée industrielle, symbolisée en beffroi du travail, qui est très haute et domine les sites. Les cheminées ont fait partie de la Révolution industrielle, signe de puissance et organe publicitaire (le nom de l'entreprise était parfois écrit dans le corps de cheminée avec des briques de couleur ; la cheminée a aussi servi de signal — sorte de clocher — des premières cités ouvrières humanistes où la cheminée d'usine ainsi que le portail se trouvaient dans l'arrangement dans leur urbanisation), avec le développement de la mécanisation dans la fabrication nécessitant de l’énergie qui ne pouvait plus provenir des moulins à eau ou à vent par la localisation des usines. Lorsque le coke a remplacé le charbon de bois, la capacité en production du fer par la sidérurgie a été multipliée. Cette puissance avait pour contrepartie une pollution aérienne non maîtrisée très nuisible à la santé de la populationnote 1 et qui enlaidissait les villes par la noirceur des suies collées sur les façades d’immeubles par l’humidité. Cet aspect négatif a provoqué l’essor jugé moderne du chauffage tout électrique des 30 dernières années du XXe siècle. Les villes furent nettoyées en France dans la décennie 1960 et le smog des cheminées disparut par l’abandon généralisé de la filière houille (et les souches des cheminées devinrent le support des antennes de télévision dont elles se hérissèrent).
À partir du début du XXe siècle, la réglementation des rejets dus à l’activité professionnelle a été de plus en plus contraignante de façon à préserver la santé de la population en ce qui concerne les rejets des fumées et gaz produits par les processus industriels.
Généralités
Les aménagements sont destinés à utiliser un feu dans un édifice, sans risque majeur d'incendie, pour assurer le chauffage, la cuisine, et d’autres activités (souvent professionnelles).
Le combustible brûle dans un foyer ouvert, un insert (foyer fermé), un poêle, une cuisinière, un chauffe-eau, un four, ou une chaudière, en ce qui concerne les habitations et locaux artisanaux.
La nature des matériaux utilisés pour la cheminée dépend du combustible. Dans les immeubles anciens, les cheminées sont montées en briques réfractaires. Les conduits à fumées des appareils à gaz actuels requièrent pour résister à l’agressivité des rejets un chemisage, un tubage, si la cheminée n’est pas une structure métallique. Dans les immeubles modernes, ces conduits particuliers se connectent sur des extracteurs en toiture.
Pour les usines, les chaufferies urbaines, les cheminées sont utilisées pour les rejets soumis à réglementation des fumées et gaz produits par les processus industriels. Le niveau de pollution constaté dans les environs les oblige par périodes à utiliser des combustibles différents de ceux en usage habituellement.
L'évacuation des fumées et gaz repose sur la différence de densité des gaz chauds par rapport à l'air : elle nécessite une ventilation de la pièce et doit au besoin être soutenue par des dispositifs techniques (les dimensions de tous les éléments sont cruciales et en fait complexes). La cheminée d'appartement, pour fonctionner naturellement, ne doit pas être placée dans un immeuble qui dispose de la ventilation mécanique contrôlée (VMC).
La dépression qui fait l’aspiration dans une cheminée est aussi obtenue, même sans combustion, par le vent entraînant par une sorte d’engrènement un courant d’air dans le tube dont l’orifice est correctement positionné. De plus, la toiture suivant sa forme soumise au vent peut faire déflecteur ou réflecteur selon la direction du flux. Il peut se produire alors une détente ou une compression sur le conduit à fumées selon les positions relatives toit et souche de cheminée, ce qui se traduit en aspiration supplémentaire ou en refoulement. En conséquence, les règles DTU imposent que l’orifice de la cheminée soit à la hauteur du faîtage pour toit à fortes pentes, le dépasse de 0,40 m pour toit à faibles pentes, dépasse de 1 m l’acrotère d’un toit terrasse et qu’il n’y ait pas d’obstacle par un corps de bâtiment ou autre qui dépasse la souche dans une distance de 8 m. Une dépression inopportune due à un vent fort peut être maîtrisée à l’aide des fentes horizontales ou quelquefois verticales de la lanterne disposée au sommet qui favorisent un flux plus régulier. Mais l’aspiration peut être aussi augmentée par l’effet Venturi donné par l’embout posé sur la souche.
Une précaution d’indépendance du conduit non tubé qui doit être jointif mais non dépendant de la structure doit être prise avec la liaison au bâti par des viroles pour éviter les effets de fissuration de l’immeuble par la dilatation différentielle verticale pendant le chauffage de la chaufferie. Les conduits à fumée sont construits pour les constructions basses avec des boisseaux, portions empilables de tube rectangulaire en céramique ou en béton. Pour éviter tout problème de tirage, le conduit doit avoir une surface d'au moins 1/7 de la surface du foyer.
La fumée dépose de la suie dans le conduit. Le conduit doit donc avoir, pour l’éviter, une surface intérieure la plus lisse possible et la plus verticale possible. Le dévoiement du conduit se fait donc avec un angle dont la valeur maximale dépend de la hauteur totale du conduit à fumée, néanmoins il ne doit pas dépasser un angle de 45 degrés2 qui conduit à une accumulation de suie excessive. Une cheminée doit être ramonée aussi souvent que nécessaire pour éviter une diminution du tirage ou les « feux de cheminée ». Les attestations annuelles de ramonage peuvent être exigées par les compagnies d'assurance en cas de sinistre.
En matière d'efficacité énergétiquenote 2, les cheminées domestiques peuvent être équipées de divers systèmes de récupération de chaleur chauffant de l’air ou de l’eau qui est ensuite répartie dans les pièces par des gaines puis des bouches d’air ou par des radiateurs.
La mitoyenneté des bâtiments de hauteur différente aboutit à des règles de propriété et d’accès concernant les conduits de cheminée qui s’appuient de droit sur le mur voisin qui dépassent le faîte du toit de l’édifice ayant une cheminée.
Les artisans dont la compétence est la construction et restauration des cheminées sont appelés les « âtriers » ou « maîtres-âtriers ».
Vocabulaire
Souches de cheminées
Hector Guimard, garniture pour souche de cheminée standard (octobre 1920).
Mitre
Les souches sont un des éléments de l'architecture des toits, par exemple celui du château de Chambord classique et de la Casa Milà moderne.
Sa fonction principale, le réglage de la régularité du tirage, est obtenue par les embouts au-dessus du couronnement qui évitent aussi les nidifications : les mitres en céramique, les bonnets coniques en métal, les lanternes en béton modernes ou anciennes en céramique, les dalles sur potelets, les tournevents ou gueule de loup qui augmentent le tirage en orientant l’orifice comme une girouette, les tabourins (petits moulins métalliques régulant le tirage par la rotation au vent), les tés qui privilégient une direction et font parfois un effet Venturi.
Typologie
Cheminées d'usine
Marine
La ou les cheminées (ou tuyaux) des bateaux constituent l'enveloppe qui renferme et protège les conduits d'évacuation des fumées de combustion des machines.
Galeries
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Pardinella, Aragon (Espagne)
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Capuche directionnelle de style conquistador (Oregon, États-Unis)
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Records
Annexes
Bibliographie
- Eugène Viollet-le-Duc, Dictionnaire raisonné de l’architecture française du XIe au XVIe siècle, 1868, article Cheminée.
Articles connexes
Liens externes
Notes et références
Notes
- Le rendement passe de 10 % pour un foyer ouvert à 85 % pour un poêle brûlant du bois (voir Bois énergie).
Références
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Canalisation
Sections de canalisation enterrée.
Une canalisation est un tuyau ou un canal1 destiné à l'acheminement de matières gazeuses, liquides, solides ou polyphasiques.
Il s'agit d'un tuyau, dont le diamètre nominal (DN) peut aller de 30 mm environ (un pouce un quart) pour des fluides spéciaux jusqu'à plus de 3 m pour les adductions d'eau.
Le terme pipeline est utilisé pour les conduites de fluides sous pression et sur de grandes distances.
Pour une canalisation de petit diamètre (< 30 mm environ), on parle de tuyauterie.
Différentes types de canalisations sont fabriquées et posées par des entreprises et corps de métiers spécialisés pour l'eau potable, le gaz, le pétrole, l'oxygène, l'hydrogène, les eaux résiduaires et dégouts et divers autres fluides, dont caloporteur ou porteurs de frigories, pour les réseaux de chaleur et les réseaux de froid. Il existe en France une organisation professionnelle dénommée « les Canalisateurs » (rassemblant environ 300 entreprises en 2019), membre de la Fédération nationale des travaux publics (FNTP)2.
Parmi les enjeux de ce secteur figurent la sécurité (ex. : risques d'explosion ou de feu pour les canalisations d'hydrocarbures ou de fluides sous très haute-pression, risques toxiques et écotoxiques avec les canalisations en amiante-ciment qui se dégradent plus vite que celles construites avec d'autres matériaux…) et la lutte contre les fuites, la cartographie des réseaux souterrains, la recherche de nouveaux matériaux, les réseaux intelligents, l'installation de canalisations « sans tranchées »…
Histoire et étymologie
Les plus anciennes canalisations répertoriées datent des civisalisations de l'Egypte à la Mésopotamie. Elles étaient constituées de tunnels creusés à même la roche (« qanat »), ou de conduites réalisées en bois, avec de troncs d'arbres évidés, taillées dans la pierre, formées d'éléments d'argile et de cuivre3.
Les romains utilisèrent le plomb à leur disposition. Malheureusement, celui ci est source de saturnisme notamment quand l'eau qui y circule est naturellement acide et/ou chaude et du fait des relargages de plomb induits par le potentiel électrochimique dú à la corrosion galvanique4.
En Europe, le plomb a été abondamment utilisé jusque dans les années 19604, à l'avênement de « l'eau courante », c'est-à-dire l'eau distribuée sous pression ;
Sous Napoléon III, le plan d'urbanisation dirigé par le baron Haussmann comprend également un volet d'égénieire de l'Eau Destinée à la Consommation Humaine (EDCH). Le système d'approvisionnement en eau potable des immeubles avec évacuation des eaux usées d'Eugène Belgrand (1810-1878) est retenu. C'est le coup d'envoi de l'eau sous pression avec des stations élévatoires, des réservoirs construits sur tout le territoire pour acheminer et stocker l’eau captée des sources ou des rivières.
Toutefois, depuis bien longtemps le plomb donne mauvais goût à l'eau et l'habitude est prise d'y méler du vin ou du pastis. En France, le plomb est définitivement honni lorsqu'est démontré que le saturnisme lui est imputable. Il fut ainsi de moins en moins utilisé des années 1960 jusqu'en 1995, année à partir de laquelle l'emploi de tuyaux de plomb dans les nouveaux réseaux de distribution d'eau potable (EDCH) fut interdit par décret5. Ainsi subsiste-t-il de moins en moins de tuyaux de plomb dans les branchements entre réseaux privés et publics de distribution d’eau, dans les réseaux intérieurs du domaine privatif.
En 2012, une modélisation a estimé6 que 2,9 % environ des logements français recevaient encore une EDCH contenant plus de 10 μg/L de plomb et une étude de 2015, basée sur des prélèvement a montré que près de 4 % (3,9 %) des logements recevaient une eau non conforme chargée de plomb. Toutefois, dans 14 départements aucune non-conformité n'a été détectée4 mais force est de constater que les données sur le domaine privé sont très peu documentées et que les réseaux rénovés sont publics (régions, communes et établissements sous admnistration publique, tels que les écoles, crèches, hôpitaux, etc.)4.
Types de canalisation
En français, la désignation d'une canalisation dépend de ses caractéristiques physiques et du nom de la matière à acheminer. De manière générale, le suffixe -duc — de l'adjectif latin ductus, dérivé du verbe ducere, diriger — permet de construire le mot adéquat par adjonction de la matière :
- on appelle canal ou d'aqueduc les canalisations acheminant les eaux destinées à la consommation humaine (EDCH), qu'elle soit industrielle ou alimentaire; toutefois, lorsque l'écoulement se fait à l'air libre, on parle de conduite, de conduite hydraulique mais d'émissaire lorsque l'écoulement a lieu à travers des tuyaux ;
- on appelle égout les canalisations évacuant les eaux usées d'une agglomération ;
- on utilise le terme de saumoduc pour l'eau salée (saumure) ;
- concernant les arbres ébranchés non équarris (« grumes »), transportés par flottaison de l'abattage à la scierie on parle de canal de flottage ou d'arboriduc ;
- pour les différentes suspensions minérales, on parle de minéroduc et spécifiquement ;
Matériaux constitutifs d'une canalisation
À l'intérieur d'une canalisation de la même compagnie.
Les matériaux constitutifs d'une canalisation dépendent de la nature et de l'état des produits qu'elle doit acheminer.
Pour l'eau potable, selon une extrapolation à partir de l’étude des canalisations de 8 départements, environ 36 000 kilomètres de canalisations de France seraient en amiante-ciment, soit 4,2 % des installations totales ; mais 9 % dans l’Allier, 7 % dans la Manche et la Somme selon un rapport de 20028.
Risques liés aux canalisations
Les canalisations en plomb et en amiante-ciment sont sources de toxicité de leur fabrication à leur mise en place, jusqu'à la destruction ou recyclage.
Les risques majeurs de défaillance physique des pipelines sont liés aux agressions (volontaires ou involontaires) et à la corrosion interne comme externe.
La corrosion externe des tubes en acier enterrés est contrôlée à l'aide de dispositifs de protection cathodique. La corrosion interne est ralentie à l'aide d'injection d'additifs (notamment des orthophosphates) destinés à déposer un film protecteur4.
Économie du transport par canalisation
Empilement d'un pipeline connecté pour le transport de produits pétroliers
Malgré leur cout initial élévé, l'utilisation de canalisations est moins coûteuse sur les petites et moyennes distances par rapport à d'autres formes de transport concurrentes.
Les canalisations de gros diamètre et ou de grande longueur sont coûteuses et difficiles à mettre en place selon les caractéristiques des terrains traversés par leur tracé. C'est le cas des ouvrages subaquatiques, des ouvrages enterrés au passage des fleuves, des ouvrages aériens sur du permafrost menacé de fondre, en zone sismique ou encore dans les zones politiquement instables.
En France, les canalisations d'eau potable — hors branchement — représentent 800 000 à 850 000 km (évaluations IFEN et ADF en 2002) ;
- 10 % ont plus de 50 ans ;
- 44 % ont plus de 30 ans.
Les canalisations installées avant 1970 sont majoritairement en fonte.
Les canalisations installées après 1970 sont majoritairement en plastique (PVC-PEHD).
La longueur des canalisations est en moyenne de 40 mètres par abonné.
Les communes rurales ont des réseaux plus longs, mais aussi moins performants. Le rendement primaire, défini comme le rapport exprimé en pourcentage entre le volume comptabilisé et facturé et le volume mis en distribution atteint 72 % en moyenne, mais seulement 55 % pour les communes de moins de 1 000 habitants. La différence entre le volume distribué et le volume consommé (définie par le rendement du réseau) est liée aux fuites et aux quantités consommées non facturées, telles que les eaux de lavage du domaine public ou les eaux utilisées pour la lutte contre l'incendie.
Dans le cas des communes rurales, l'écart vient du mauvais contrôle des canalisations et de la lenteur des interventions en cas de fuites9.
Le cas des tuyaux en amiante-ciment
Selon le rapport Cador de 2002, l'amiante-ciment (des tuyauteries) est « souvent dégradé et pose des problèmes techniques, en particulier en environnement agressif. De nombreux départements envisagent sa dépose systématique. Avec 4 % d'amiante ciment sur notre échantillon de huit départements, le linéaire national dans ces conditions représenterait 36 000 km, soit 3,6 milliards d'euros. Toutefois, il semblerait que des pratiques locales aient favorisé l'implantation de ce matériau en de large proportions dans quelques départements français8. »
En 2017, la question d'un éventuel risque sanitaire est évoquée de nouveau par l’Anses après que deux études récentes (2015, 2017) aient conclu à un lien entre exposition à l’amiante et le cancer du côlon et le cancer colorectal (avec une relation dose-réponse). Le cancer de l'estomac et celui de l'œsophage pourraient aussi être concernés, mais sous réserve de confirmation par d’autres études. À ce jour les études n'évoquent pas de lien direct avec l’eau potable ayant circulé dans des tuyaux en amiante-ciment, mais fin 2017 l'Anses a décidé de s'auto-saisir du sujet10.
Notes et références
- Définition du Larousse [archive]
- Site internet [archive] de l'organisation professionnelle les canalisateurs, consulté le 23 janvier 2018
- Henri Goblot, Les Qanats : une technique d'acquisition de l'eau, Paris, École des hautes études en sciences sociales, .
- ANSES (2017) Impacts du traitement des eaux destinées à la consommation humaine par des orthophosphates pour limiter la dissolution du plomb [archive] ; Oct 2017, Edition scientifique ; Avis de l'Anses Saisine no 2015-SA-0094 Saisines liées no 2001-SA-0218, 2003- A-0042, 2003-SA-0096, 2003-SA-0314, 2003-SA-0378, PDF, 194p
- Décret no 95-363 du
- étude Plomb-Habitat par Lucas et al.(2012
- « Le grand dictionnaire terminologique » [archive], sur gdt.oqlf.gouv.qc.ca (consulté le )
- Cador J.M (2002). Le renouvellement du patrimoine en canalisations d'eau potable en France [archive]. Rapport technique, Université de Caen, France, 18. (voir notamment p. 14)
- La qualité de l'eau et assainissement en France (annexes) — Annexe 71 - Les canalisations du réseau d'eau potable [archive] sur Sénat.fr en 2002
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Articles connexes
Lien externe
Bibliographie
Conduite hydraulique
Une conduite hydraulique est une suite de tuyaux conduisant l'eau d'un lieu à un autre.
Histoire
Les conduites hydrauliques sont initialement du domaine de la fontainerie, ensuite celle du plombier et des techniciens en installation sanitaire. Les conduites furent réalisées en fer fondu, en cuivre, en plomb, en terre cuite ou en bois1.
Les conduites hydraulique sont désormais l'objet d'étude de multiples disciplines, parmi celles-ci, l'hydraulicien, technicien qui étudie l'écoulement des fluides.
Description
Les conduites hydrauliques sont de formes, dimensions et fonctions variées :
- selon la nature du contenu, eaux usées, eaux pluviales, autres fluides, etc.
- et de l'écoulement du fluide, en charge (sous pression), ou libre, voire mixte.
D'une envergure s'échelonnant de 0,1 à 4 mètres, ces conduites peuvent de tout leur long, être des tubes fermés ou des chenaux ou des successions diverses, et acheminer les liquides sur toutes les échelles de distance (par exemple les pipelines pour le transport d'hydrocarbures).
Conçues et dimensionnées en rapport avec leur usage prévu, et selon la règle du moindre coût pour le meilleur rendement, les conduites non circulaires se sont avérées fort avantageuses dans bien des cas, notamment concernant les égouts. Dans ce cas, les sections ovoïdes ont été retenues à peu près universellement.
Conduites ovoïdes des réseaux d'égouts
À section égale, un ovoïde présente divers avantages sur un cercle, concernant les égouts :
- De forme étendue en hauteur, la conduite ovoïde est plus facilement visitable par un égoutier.
- Le fond de l'égout étant plus étroit, les débits y sont moins favorables aux dépôts de boues persistants, et on obtient plus facilement la condition d'auto-curage.
Conduite d'eau en bois
Conduite d'eau en terre cuite
Conduite d'eau en plomb
Notes et références
- J.M. Morisot, Tableaux détaillés des prix de tous les ouvrages du bâtiment. Vocabulaire des arts et métiers en ce qui concerne les constructions (fontainerie), Carilian, 1814
Voir aussi
Épuration des eaux
L’épuration des eaux est un ensemble de techniques qui consistent à purifier l'eau soit pour réutiliser ou recycler les eaux usées dans le milieu naturel, soit pour transformer les eaux naturelles en eau potable.
Histoire de l'épuration « intensive » des eaux
La fin du XIXe siècle marque l'essor des réseaux d'égouttage et d'assainissement en France (courant hygiéniste, rénovation de Paris du baron Haussman). Il s'agit d'éloigner les eaux usées des habitations et des lieux de vie. Très vite se pose le problème du devenir de ces eaux usées. « Les quantités croissantes (déjà 2 000 m3 par jour en 1875) de vidange à stocker ou à épandre se heurtent en banlieue au refus des habitants »1. Avec les travaux de Pasteur, les connaissances en microbiologie se développent. Le rôle des microorganismes dans la dégradation de la matière organique est mis en évidence.
« En 1914, deux Anglais, Edward Ardern et William Lockett, mettent au point le premier procédé intensif d'épuration, un système de bassin où les boues issues de la biodégradation des effluents sont aérées »1. L'oxygène permettant à la fois d'activer le travail des bactéries et de favoriser leur multiplication. Le principe des boues activées est né. Des brevets sont déposés et mis en œuvre aux États-Unis et en Grande-Bretagne. En France, La première station d'épuration est celle d'Achères (aujourd'hui Seine Aval), mise en service en 19402. Il faut cependant attendre 1960 pour l'essor des stations d'épuration à boues activées en zone urbaine dans les villes, puis dans les zones rurales. Quant aux procédés physico-chimiques, leur utilisation en France coïncide avec le développement des stations de sport d'hiver au début des années 60. « Les procédés de coagulation par traitement chimique étaient aussi utilisés dans quelques stations balnéaires françaises et en Norvège pour protéger les fjords de l'eutrophisation due notamment aux rejets de phosphore »1.
Le traitement des eaux usées conduit aujourd'hui à des produits finaux (boues d'épuration) qui ne peuvent pas être réduits ou éliminés par des changements de processus à la source. L'élimination des boues dans le sol peut éventuellement permettre de tirer un avantage de la teneur fertilisante du matériau.Les problèmes d'évacuation des eaux usées et des boues ont été exacerbés depuis le XIXe siècle par le détournement des déchets industriels aqueux vers les installations de traitement utilisées pour les eaux usées domestiques, ce qui, bien que permettant un traitement efficace de leurs composants dégradables, augmente la contamination des eaux usées par des matières persistantes et/ou toxiques3.
Techniques
Il existe trois techniques principales pour épurer les eaux, s'appliquant tant au traitement des eaux usées qu'à la production d'eau potable :
- les procédés physico-chimiques, essentiellement réservées à la production d'eau potable ;
- les procédés biologiques ;
- les procédés chimiques, qui se basent sur l'oxydation des composés. Ils sont très efficaces mais également onéreux. Les produits les plus utilisés sont l'ozone et des composés chlorés.
Entre 1997 et 2016, de nombreuses avancées en recherche et développement ont été nécessaires pour faire face à la complexité croissante de la pollution, quelle qu’en soit sa source. Les nouveaux engrais mis sur le marché, ainsi que la prise de conscience et l’identification de nouvelles sources de pollutions industrielles ou pharmaceutiques, tels que les résidus de médicaments actifs rejetés par les individus4, posent de nouveaux défis technologiques à l’épuration.
Filières biologiques
Les procédés biologiques sont utilisés pour le traitement secondaire des eaux résiduaires urbaines et industrielles. Dans leur configuration de base, ils sont essentiellement employés pour l’élimination des composés carbonés présents sous forme soluble tels que sucres, graisses, protéines, pour lesquels les solutions par voie physico-chimique sont souvent peu efficaces, coûteuses ou difficiles à mettre en œuvre. Ceux-ci sont nocifs pour l'environnement puisque leur dégradation implique la consommation de l'oxygène dissous dans l'eau nécessaire à la survie des animaux aquatiques. Le but des traitements biologiques est d’éliminer la pollution organique soluble au moyen de microorganismes, bactéries principalement. Les microorganismes hétérotrophes, qui utilisent la matière organique comme source de carbone et d’énergie, ont une double action :
- la matière organique est en partie éliminée sous forme gazeuse lors de la minéralisation du carbone avec production de CO2 dans les procédés aérobies et de biogaz (CO2 + CH4) dans les procédés anaérobies ;
- une autre partie est transformée en particules solides constituées de microorganismes issus de la multiplication bactérienne. Ces particules peuvent être facilement séparées de la phase liquide par des moyens physicochimiques tels que la décantation par exemple.
Si nécessaire, la transformation des ions ammonium (NH4+) en nitrate (NO3−) ou nitrification peut être réalisée simultanément.
Ces procédés peuvent aussi permettre d’éliminer l’azote et le phosphore par voie biologique moyennant la mise en œuvre d’étapes supplémentaires dans la filière de traitement : mise en place d’un bassin d’anoxie, d’un bassin d’anaérobie.
Les différents procédés utilisés peuvent être classés en fonction des conditions d’aération et de mise en œuvre des micro-organismes. Ainsi, on distingue différents procédés :
La charge en polluants organiques est mesurée communément par la demande biochimique en oxygène sur cinq jours (DBO5) ou la demande chimique en oxygène (DCO).
Traitement aérobie
Traitement biologique avec apport artificiel d'
oxygène par diffusion de microbulles.
Les filières biologiques aérobies font appel aux micro-organismes présents dans le milieu naturel pour dégrader la pollution. Elles s'inspirent des propriétés d'épuration des sols (filtres plantés de roseaux ou phytoépuration, filtres à sable) ou des rivières (lagunage, boues activées). L'apport d'oxygène peut être naturel (le vent ou système de cascade) dans les petites installations de lagunage, ou artificiel (turbine ou diffusion de microbulles) dans les stations d'épuration de type « boues activées ».
Les bactéries peuvent être libres (boue activée, lagunage) ou fixées (lit bactérien, filtres plantés, filtres à sable, biofiltre) ou encore biodisques.
Traitement anaérobie
Cette zone permet une autooxydation. Cela oblige les microorganismes à puiser l’énergie dans leurs réserves pour leur activité et reproduction : c’est ce qu’on appelle la « respiration endogène ». On obtient ainsi la transformation des produits azotés (en azote ammoniacal) et carbonés.
Élimination de l'azote
Si les réacteurs biologiques permettent un temps de contact suffisant entre les effluents et les bactéries, il est possible d’atteindre un second degré de traitement : la nitrification. Il s’agit de l’oxydation de l’azote ammoniacal en nitrite, puis en nitrate par des bactéries nitrifiantes. L’ammoniac est toxique pour la faune piscicole et il entraîne une forte consommation d'oxygène dans le milieu récepteur. Les bactéries nitrifiantes sont autotrophes (elles fixent elles-mêmes le carbone nécessaire à leur croissance dans le CO2 dissous dans l'eau). Elles croissent donc beaucoup plus lentement que les hétérotrophes. Une station d'épuration communale doit d’abord éliminer les composés organiques avant de pouvoir nitrifier.
Une troisième étape consiste à dénitrifier les nitrates résultants de la nitrification. Pour cela, plusieurs techniques existent : soit la dénitrification est effectuée dans le bassin d'aération lors de la phase d'arrêt des turbines, soit une partie de l’eau chargée de nitrates de la fin de traitement biologique est pompée et mélangée à l’eau d’entrée, en tête de traitement. La dénitrification se passe alors dans un réacteur anoxique, en présence de composés organiques et de nitrate. Le nitrate est réduit en azote moléculaire (N2) qui s’échappe dans l’air sous forme de bulles, éliminées dans le dégazeur dans le cas de dénitrification dans le bassin d'aération. Les nitrates en excès sont des polluants qui sont à l’origine de l’envahissement d’algues dans certaines mers, en particulier la Mer du Nord.
Filières physicochimiques
Les filières physicochimiques utilisent des moyens physiques (décantation, flottation, filtres et membranes) et/ou des produits chimiques, notamment des coagulants (chlorure ferrique, sulfate d'aluminium…) et des floculants. On les utilise pour certains effluents industriels (toxiques) ou lorsque l'on doit gérer des variations rapides des flux à traiter (cas des stations d'épuration de communes touristiques, ou lorsqu'avec un réseau unitaire on veut faire face à l'arrivée d'eau de pluie).
Dans l'état actuel des technologies[Quand ?], les membranes de microfiltration, ultrafiltration et nanofiltration sont surtout utilisées pour la potabilisation de l'eau.
Dans les installations complexes devant traiter plusieurs paramètres, on peut rencontrer les deux filières simultanément.
Classiquement une station d'épuration urbaine à boues activées comprend les étapes suivantes :
- prétraitement : dégrillage, dessablage, déshuilage ;
- traitement primaire : simple décantation avec récupération des boues et écrémage des flottants ;
- traitement secondaire : aération et brassage, décantation secondaire (dite aussi clarification). À partir de ce dernier élément, l'eau clarifiée est rejetée (sauf traitement tertiaire) et les boues décantées sont renvoyées en plus grande partie vers le bassin d'aération, la partie excédentaire étant dirigée vers un circuit ou un stockage spécifique ;
- éventuellement traitement tertiaire de coagulation-floculation ou de désinfection par le chlore ou l'ozone (pour éliminer les germes pathogènes).
Le traitement secondaire peut comporter des phases d'anoxie (ou une partie séparée en anoxie) qui permet de dégrader les nitrates.
Ces étapes se divisent en trois menus qui sont :
- le prétraitement ;
- le biologique (traitement primaire + traitement secondaire) ;
- le traitement des boues.
Les filières de traitement de l'eau peuvent comporter une étape finale, dite « traitement tertiaire », incluant un ou plusieurs des processus suivants :
- désinfection par le chlore ou l'ozone (pour éliminer les germes pathogènes) ;
- les métaux en solution dans l'eau peuvent être neutralisés : en faisant varier le pH de l'eau dans certaines plages, on obtient une décantation de ces polluants.
Mais chaque étape génère des sous-produits qu'il faut également éliminer : déchets grossiers, sables et surtout les boues constituées, entre autres, de bactéries mortes.
En parallèle du circuit de traitement de l'eau, les usines de dépollution comportent également une chaîne de traitement des boues. Le but du traitement des boues est de stabiliser ces boues (les rendre inertes) par un moyen qui peut, être, physicochimique avec par exemple de la chaux, ou biologique en laissant séjourner la boue dans des digesteurs (réacteur chauffé et brassé pour permettre une digestion anaérobie)5.
Le traitement comprend ensuite des ouvrages de décantation (on parle alors d'épaississement), de stockage et de déshydratation (presse, filtre-presse, centrifugeuse), voire de séchage, la valorisation en biogaz, ou même d'incinération5. Les métaux en solution dans l'eau peuvent être neutralisés : en faisant varier le pH de l'eau dans certaines plages, on obtient une décantation de ces polluants.
La digestion des boues produit du méthane (CH4), qui, lorsqu'il est produit en assez grande quantité, est utilisé comme énergie : production électrique, chaudière ou injection dans le réseau de gaz naturel5, et de l'hydrogène sulfuré (H2S), qui peut provoquer des asphyxies en milieu confiné.
Lorsque les boues d'épuration sont exemptes de tout produit toxique, on peut les recycler comme engrais en agriculture moyennant un conditionnement propre à faciliter leur manutention et leur entreposage sur site (traitement à la chaux). Lorsqu'elles sont polluées, il est nécessaire de les mettre en décharge. Une solution élégante pour les collectivités locales est de les composter avec les résidus verts ou de réaliser une méthanisation pour produire du biogaz. Selon les pays, les filières d'élimination peuvent varier. En Suisse par exemple, la mise en décharge de boues est interdite et la valorisation agricole a pris fin le (avec prolongation de deux ans dans certains cas) en raison des risques pour la santé et les sols et en vertu du principe de précaution. La seule filière autorisée est l'élimination thermique (usines d'incinération des ordures ménagères, cimenteries).
Enfin, un troisième circuit (facultatif) assure le traitement de l'air pollué. Il peut être lui aussi biologique ou chimique.
Assainissement collectif et non collectif
Notion règlementaire (France)
Distinction établie par l'article L.2224-8 du code général des collectivités territoriales, concernant l'épuration des eaux usées domestiques6.
- L'assainissement collectif
- Celui qui est pris en charge intégralement par la collectivité (la commune, ou l'établissement public de coopération intercommunale — EPCI — auquel elle a délégué cette compétence) : collecte, transport, traitement, rejet dans le milieu naturel des eaux traitées, et élimination des sous-produits.
- L'assainissement non collectif
- Celui qui ne bénéficie pas de cette prise en charge. La commune a néanmoins l'obligation d'en exercer le contrôle (contrôle de conception, d'exécution, de bon fonctionnement, de bon entretien) et peut, si elle le souhaite, en prendre en charge l'entretien.
L'article L.2224-107 impose aux communes de définir, sur l'ensemble de leur territoire, les zones qui relèveront de l'assainissement collectif ou non collectif8.
Notion technique
Les techniques d'assainissement collectif sont décrites ci-avant.
Il n'y a pas de technique d'assainissement non collectif à proprement parler, puisqu'il s'agit d'une notion règlementaire, et non technique[pas clair].
Cependant, pour l'épuration des eaux usées d'une habitation individuelle (quelques habitants), il existe des techniques spécifiques, que l'on qualifiera d'assainissement individuel, ou autonome.
Ces techniques font exclusivement appel à des filières biologiques.
Quatre éléments sont nécessaires à une installation d'assainissement autonome :
- Collecte : Il s'agit de faire sortir les eaux usées de l'immeuble, pour les guider vers le point où le prétraitement aura lieu. C'est donc l'ensemble des tuyaux d'écoulement depuis chacun des points d'eau de l'immeuble.
- Prétraitement : L'objectif est de changer la nature des eaux usées pour rendre possible leur épuration par la filière de traitement à l'aval vers laquelle elles vont être ensuite dirigées. Les eaux sont dirigées, en sortie d'immeuble, vers un grand récipient fermé et la plupart du temps enterré, nommé « fosse toutes eaux » ou fosse septique toutes eaux (en comparaison aux anciennes installations qui ne possédaient qu'une fosse septique le plus souvent de 1,5 m3 ne recevant que les eaux vannes : eaux des WC, les autres eaux étaient rejetées directement dans le puisard ou le fossé suivant les régions). Dans cette fosse, les flottants (dont graisses) seront retenus, les particules solides lourdes également (elles tombent au fond), et des processus de fermentation (notamment les bactéries anaérobies) liquéfient les matières solides organiques, et cassent les chaînes macromoléculaires. Un certain abattement de pollution a déjà lieu dans la fosse, par la rétention des flottants et des matières solides. Il peut atteindre 30 %. en amont de la fosse, il est recommandé de poser un bac dégraisseur pour éviter les colmatages des canalisations (longueur importante et pente faible) et les apports importants de graisses dans la fosse, nuisibles au prétraitement. Ce bac qui possède aussi un panier pour récupérer les solides est posé sur le conduit arrivant de la cuisine, il doit être nettoyé régulièrement (« facile » par l'utilisateur).
- Traitement : En sortie de fosse, les effluents sont dirigés vers un filtre (colonies bactériennes sur support fixé, voir plus haut) qui assure l'épuration. Composé de sable, il doit être aéré en permanence pour permettre la respiration des bactéries aérobies épuratrices. Il ne doit donc pas être trop enterré, et la surface qui le recouvre ne doit être ni compactée, ni imperméabilisée (goudron ou ciment sont proscrits). La répartition des effluents dans le filtre est permise par l'écoulement des eaux dans une série de tuyaux perforés (épandage) qui recouvrent le filtre.
- Évacuation : Selon la configuration du sol (ex. : couche imperméable), une évacuation des eaux traitées vers le réseau superficiel peut être nécessaire, le plus souvent la réception des eaux après leur traitement dans un lit de sable se fait par un autre réseau de drains situé en dessous (environ 0,80 m) qui collecte et évacue les eaux traitées vers un exutoire (ex: tertre d'infiltration drainé).
Limites et problèmes
Beaucoup de stations d'épuration ont permis de réels progrès en matière de qualité d'eau, mais elles ne peuvent généralement traiter correctement les nitrates et les phosphates, ni certains types de virus ou bactéries, et aucune des stations classiques n'est capable de dégrader les nombreux micropolluants (médicaments, cosmétiques, détergents, etc.) présents dans les eaux usées. Ainsi, selon Roberto Andreozzi, de l’université de « Naples Federico II », « L’attention accordée jusqu’ici par les gouvernements et les scientifiques à l’impact des produits pharmaceutiques sur l’environnement peut être qualifiée de faible ou négligeable » et « dans les effluents analysés, nous avons relevé la présence de 26 agents pharmaceutiques appartenant à six classes thérapeutiques : des antibiotiques, des bêta-bloquants, des antiseptiques, des antiépileptiques, des anti-inflammatoires et des régulateurs de lipides »9. Des lagunages tertiaires ou une épuration tertiaire par un taillis courte rotation de saule ont été efficacement testés, mais ne se développent que très lentement (moins de 1 % des stations d'épuration en France). D'autres systèmes de traitements tertiaires peuvent être utilisés comme la désinfection aux UV ou l'ozonation. Certaines stations d'épuration sont obsolètes, ou débordées à certaines époques ou par des flux d'eaux pluviales en cas de crues. Enfin, après le traitement de l'eau se pose le problème du devenir des boues d'épuration (parfois significativement contaminées par des polluants non dégradables, qui, si ces boues sont mal gérées, peuvent plus tard rejoindre les eaux superficielles ou la nappe phréatique). Mieux l'eau est épurée, plus les boues contiennent de toxiques si en amont, les produits non biodégradables n'ont pas été éliminés des filières risquant de polluer l'eau. Les stations d'épuration des communes qui vivent des sports d'hiver ou de stations balnéaires doivent gérer des pics brutaux de fréquentations.
Paradoxalement, certaines stations polluent. Ainsi plus d'un an après que Thames Water (l'entreprise de l’eau britannique) ait en gravement pollué la rivière Wandle par du chlore à l'occasion du nettoyage d’une de ses stations d’épuration, sans avoir immédiatement alerté les autorités, l’Agence de l’environnement britannique a annoncé que « En 2007, les compagnies de l’eau ont été (au Royaume-Uni) responsables du cinquième des pollutions sérieuses, causées par la mauvaise maintenance, la surexploitation ou l’obsolescence des stations d’épuration »10. En aval de Paris, dans les Yvelines, la station d'épuration Seine-Aval d'Achères traite les eaux usées de six millions de Franciliens. Cette station ne respectait pas, en 2007, une directive adoptée en 1991, sur le traitement des eaux résiduaires urbaines11. À la suite des travaux « DERU », la station d'Achères — aujourd'hui dénommée Seine-aval — respecte les dispositions de la directive européenne de 1991.
Bien qu'interdit par la loi (notamment la loi littoral de 1986), on trouve exceptionnellement quelques stations d'épuration dans des sites sensibles (site classé, site Natura 2000, zone littorale, etc.) comme Amphitria située au cap Sicié ou la station de Saint-Jean-de-Luz, Ciboure et Urrugne12. Amphitria est cependant l'une des usines du bassin méditerranéen à être conformes à la règlementation européenne, tout comme le sont les stations de Nice (Haliotis), Montpellier, La Ciotat, etc.
En 2013, six ans après un 1er avertissement (juillet 2004, pour 140 agglomérations en non-conformité), la Cour de justice de l'Union européenne (CJUE) a confirmé la non-atteinte des objectifs13, le non-respect par la France de ses obligations concernant la directive 91/271/CEE14 traitement des eaux urbaines résiduaires dite « Deru »15 pour l'agglomération de Basse-Terre et pour les agglomérations d'Ajaccio-Sanguinaires, de Bastia-Nord, de Cayenne-Leblond et de Saint-Denis.
Recherche et développement
Mieux caractériser les boues d'épuration urbaine
Mieux et plus rapidement connaitre la physicochimie des boues, leur BmP et leurs variations saisonnières ou accidentelles de qualité est nécessaire pour une valorisation sans risques des boues (méthanisation, épandage des digestats).
En 2014, un programme de recherche dit Mocopée (« MOdélisation, Contrôle et Optimisation des Procédés d'Épuration des Eaux »16) a été lancé avec le SIAAP (producteur de 230 000 tonnes de MS de boues par an), l'IRSTEA et l’Université de Technologie de Compiègne, associant près de 15 équipes scientifiques et industrielles pour mieux caractériser les boues urbaines. On espère par exemple pouvoir évaluer l’activité biologique d'une boue par mesure directe de fluorescence (collaboration ENVOLURE-Siaap)17
Lutte contre les micropolluants
Les traitements classiques des stations d’épuration ne permettent pas de détruire la plupart des micropolluants (résidus de pesticides, de détergents, de médicaments, d’hormones, etc.) présents dans les eaux usées. Or, ces molécules, même à de très faibles doses, sont toxiques pour la vie aquatique. Des traitements complémentaires sont nécessaires pour les éliminer et répondre aux exigences de plus en plus contraignantes de la Directive cadre européenne sur l’eau. Dans le cadre du projet Micropolis-Procédés18, une première expertise du traitement des micropolluants par ozonation dans des conditions réelles de fonctionnement d’une station d’épuration a été réalisée de 2014 à 2016. L’étude menée dans la station de Sophia-Antipolis a permis de confirmer la dégradation de toutes les molécules (76 micropolluants organiques et métalliques) en appliquant des doses d’ozone variables selon les classes de micropolluants19. Selon les scientifiques d'Irstea, pilote du projet, « la consommation électrique du traitement par ozonation représentait jusqu’à 25% de la consommation électrique globale de la station. Elle est principalement due au fonctionnement du système de production d’air, du générateur d’ozone et du destructeur thermique, dont les consommations pourraient être diminuées »20. Débarrasser l'eau de ses ultimes polluants se traduit par une dépense supplémentaire de 10 à 18 centimes d’euros (hors taxes) par m3 d’eau traitée, soit une dizaine d’euros TTC par an (estimation pour une consommation annuelle d’environ 50 m3 par habitant).
Réduire les consommations d'énergie liées
Une étude21 a modélisé les consommations énergétiques de 5 grandes filières de traitement des eaux les plus utilisées en France, sur la base de référentiels de consommation énergétique établis par filière, et pour chaque étape du traitement : par poste (traitement de l’eau, traitement des boues, etc.) et par sous-poste (aération des bassins, digestion des boues, etc.)22. Constat : plus d’énergie est ainsi consommée en France que dans d’autres pays comparables22 ; ceci serait dû à un effort d'économies d'énergie plus tardif en France dans ce domaine, et à un dimensionnement des stations basé sur la semaine qui apporte le plus d’eaux usées dans l’année (sans bassin-tampon) qui rend la dépense énergétique sous-optimale le reste du temps. Le procédé « boues activées » (privilégié en France ; 80 % des stations d’épuration de plus de 2 000 éq.Hab.) est le moins énergivore mais n’épure pas complètement l’eau. Les bioréacteurs à membranes (en fort développement) produisent une eau plus propre mais sont très énergivores (et ils pourraient être optimisés)22.
Irstea a mis au point en 2012-2016 un logiciel (dit ACV4E23) pour les petites et moyennes collectivités (jusqu’à 10 000 habitants environ). Primé24, il sert à évaluer l'impact environnemental de réseaux d'assainissement et/ou de stations d’épuration de collectivités22. Il renseigne aussi sur les marges de progrès portant notamment sur l’utilisation d’outils de suivi et d’alerte, les systèmes de régulation et d'optimisation de l'aération (1re source de consommation d’énergie). Irstea a publié des recommandations pour les constructeurs, collectivités et exploitants, pouvant permettre 5 à 20 % d’économies d’énergie selon les stations22.
La transition énergétique tendrait à rendre les stations d’épuration plus autonomes en énergie, voire positive en énergie, et également moins émissives en gaz à effet de serre (cf. N2O et CH4) en valorisant mieux les déchets des stations (boues d'épuration notamment, avec production de biogaz pouvant alimenter la station elle-même). Mais malgré des améliorations, on en est loin : l’épuration des eaux usées est encore énergivore et contribue à l’effet de serre22.
Émissions de protoxyde d'azote (gaz à effet de serre)
Le protoxyde d'azote (ou N2O) est un gaz à effet de serre 300 fois plus impactant que CO2 ; ses émissions par les systèmes d’épuration sont très sous-estimées. Une évaluation du GIEC donnait 3,5 % des émissions anthropiques de N2O vers 2010 mais fortement biaisée car basée sur un facteur d'émission calculé sur une station d’épuration américaine destinée à traiter essentiellement le carbone et non l'azote. Or en France, « les stations d'épuration traitent à la fois le carbone et l’azote », « De plus, même de faibles émissions de N2O peuvent avoir un impact considérable sur l’impact climatique et le bilan carbone des stations, jusqu’à 80 % selon nos résultats »25.
Une modélisation selon le facteur d’émission du GIEC donne 0,035 % d'azote pour une station d’épuration parisienne alors que la vraie donnée est 2,5 à 5 %, soit l’équivalent en émissions de 5 % de l’émission de CO2 des transports, 4 milliards de kilomètres parcourus en auto par an, les déplacements annuels de 400 000 personnes ou 1,5 million d'aller-retour en avion Toulouse-Paris par habitant26.
Depuis 2012, l'Irstea et l'ONEMA (aujourd'hui AFB) notamment via les projets Mocopee16 et N2O TRACK (2015-2018)26 cherchent à mieux quantifier le N2O respectivement émis par les filières boues activées, filtres plantés de roseaux, biofiltres, montrant que certains paramètres de gestion et d’exploitation des stations favorisent ces émissions, qui varient beaucoup en outre selon le procédé utilisé (de 0 à 5 % de la charge d’azote entrante) et – pour un même procédé – en fonction de la période de l’année25. Ceci montre que les approches et modélisations basées sur des facteurs d’émission fixes de N2O ne sont pas pertinentes25.
Financements
Selon le principe pollueur-payeur, les stations d'épuration sont souvent financées par des taxes, via les agences de l'eau dans les pays où elles existent. Dans les pays en développement des programmes spéciaux d'incitation existent parfois comme le PRODES au Brésil depuis 2001.
Rôle futur de l'épuration des eaux
En termes de prospective, et dans une dynamique rifkinienne et dans le cadre de la « Ville durable et intelligente » (incluant la domotique), une tendance apparait qui, à l’instar du Smart Grid qui rend les réseaux d'énergie « intelligents », propose des solutions techniques pour rendre les réseaux de distribution d’eau plus « intelligents » et performants (on parle alors de Smart Water27). Un domaine commun entre ces deux approches pourrait être la récupération des calories des eaux usées dans les égouts ou en amont, ou l'utilisation de réseau d'eau pour le transport de frigories. Le projet européen Powerstep, lancé en juillet 2015 sous égide européenne, coordonne des études visant à rendre les stations d'épuration productrices d'électricité28.
Un autre point important conditionnant le futur des stations d’épuration concerne la réutilisation des eaux usées traitées (REUT) pour l’irrigation agricole qui permet d’apporter à la fois de l’eau et des nutriments aux cultures. Dans le monde, la réutilisation maîtrisée des eaux usées concerne environ 5 % des eaux usées traitées (Israël, États-Unis, Australie, Espagne, Tunisie, Pays du Golfe…)29. En France, la REUT est très contrainte par la législation qui, compte tenu des risques de dispersion ou de dépôt des germes pathogènes sur les cultures, applique le principe de précaution. Les cas d’application sont donc limités à quelques projets (Clermont-Ferrand, Île de Noirmoutier, Golf de Royan, etc.)30. Depuis 2017, le gouvernement français présente une forte ambition pour la REUT29, notamment dans les régions à déficit hydrique récurrent. C’est dans ce contexte que des appels à projet ont été lancés par l’agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse. Les projets en cours en 2018 ont pour objectif de développer des connaissances permettant des pratiques optimales de réutilisation, et au-delà proposer des recommandations pour la modification de la règlementation31.
Notes et références
- Duchène P., « Cent ans de procédés d'épuration des eaux résiduaires », Techniques Sciences et Méthodes, , p. 177-187
- Bernard Barraqué, « Pour une histoire des services d'eau et d'assainissement en Europe et en Amérique du Nord », FLUX, nos 97-98, (DOI https://doi.org/10.3917/flux.097.0004
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- (en) M. Parker, « Sewage Sludge Disposal in the North Sea », dans Pollution of the North Sea: An Assessment, Springer, (ISBN 978-3-642-73709-1, DOI 10.1007/978-3-642-73709-1_15, lire en ligne [archive]), p. 246–256
- Pollutions d'origine pharmaceutique [archive], sur infos-eau.blogspot.com.
- Dorothée Laperche, « Méthanisation des boues de step : l'injection prend le pas sur la valorisation uniquement thermique » [archive], sur actu-environnement.com, (consulté le ).
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- Article R2224-10, Modifié par Décret n°2007-1339 du 11 septembre 2007 [archive], sur legifrance.gouv.fr (consulté le 14 novembre 2016).
- Article L2224-10, Modifié par la loi no 2010-788 du 12 juillet 2010 - art. 240 [archive], sur legifrance.gouv.fr (consulté le 20 juin 2016).
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- Déclaration de Ed Mitchell, (patron de l’Agence anglaise de l'environnement), au journal The Guardian, repris par une brève du Journal de l'environnement intitulée Pollution au chlore en Grande-Bretagne : une amende insuffisante [archive], sur journaldelenvironnement.net, 28 janvier 2009.
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- Arrêté du 30 novembre 2007 portant autorisation exceptionnelle en vue de la construction d'une station d'épuration des eaux usées avec rejet en mer sur le territoire de la commune d'Urrugne (Pyrénées-Atlantiques), Journal officiel, no 290, 14 décembre 2007.
- Arrêt du 7 novembre 2013 ; « Manquement d’État – Directive 91/271/CEE – Traitement des eaux urbaines résiduaires – Articles 3 et 4 » [archive], sur europa.eu.
- Du 21 mai 1991 relative au traitement des eaux urbaines résiduaires dite « Deru ».
- Deru ; la Cour de justice européenne rappelle la France à l'ordre [archive], 2013, sur hydroplus.info.
- programme [archive] Mocopee
- Azimi S & al. (2017) Stratégie de traitement et de valorisation des boues urbaines du SIAAP et actions R&D du programme de recherche Mocopée pour le déploiement d’outils adaptés, Recueil des Résumés JRI 2017 [archive] (voir p. 9)
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- « Lutte contre les micropolluants : l’ozonation fait ses preuves en station d’épuration » [archive], sur Irstea, (consulté le )
- Etude menée par Irstea et l’Agence de l'eau Rhône-Méditerranée-Corse
- « Lutte contre les micropolluants : l’ozonation fait ses preuves en station d’épuration » [archive], sur Irstea, (consulté le )
- Logiciel Analyse du cycle de vie [archive] 4E (pour Évaluation Environnementale Épuration Eau).
- Trophée de la Recherche Publique, organisé par l’ADEME au salon World Efficiency
- Contrôler les émissions de gaz à effet de serre des stations d’épuration [archive] Irstea 2017
- présentation du projet N2O TRACK [archive] (2015-2018)
- Baptiste Roux Dit Riche, « Smart Grid de l’eau : état des lieux d’un marché émergent » [archive], sur Cleantech Republic, et vidéo d'une émission enregistrée à Lyon (WebTV Thema « Ville durable et intelligente », salon Pollutec), le 29 novembre 2012.
- Dorothée Laperche, « Vers des stations d'épuration à « énergie positive » » [archive], (consulté le ).
- Lambert F.M., « Réutilisation des eaux usées traitées : un potentiel sous-exploité en France », Destimed, (lire en ligne [archive])
- Condom N. et al., « La réutilisation maîtrisée des eaux usées : approfondir les connaissances pour lever les freins et relever les défis », Sciences Eaux & Territoires, no 11, , p. 54-57 (lire en ligne [archive])
Bibliographie
- Dominique Champiat et al., Biologie des eaux : Méthodes & techniques, Paris/Milan/Barcelone, Masson, , 374 p. (ISBN 2-225-81199-7) (24 monographies de spécialistes internationaux).
- (en) Moura A., Tacão M., Henriques I., Dias J., Ferreira P. et Correia A., Characterization of bacterial diversity in two aerated lagoons of a wastewater treatment plant using PCR-DGGE analysis, Microbiol. Res., 2009, 164(5):560-9, Epub (résumé [archive]).
- Heduit, A. et Gillot, S., Recherche et ingénierie au service des acteurs de l'assainissement - Avant-propos [archive], Sciences Eaux & Territoires, no 9, 2012, Irstea.
- Du traitement des eaux usées à leur valorisation [archive], Irstea 2016
Voir aussi
Articles connexes
Liens externes
-
- « Situation des conformités 2015 des stations de traitement des eaux usées » [archive], ministère de la Transition Écologique et Solidaire, (informations sur les stations d'épuration : géolocalisation, conformité, devenir des boues, industries raccordées, etc.).
- « Traitement des eaux industrielles » [archive], Projet écologique transnational.
- « Laboratoire de biotechnologie de l'environnement » [archive] (LBE), INRA.
- SANDRE : Les principales caractéristiques des stations d'épuration en France[source insuffisante].
- Hydro-Land [1] [archive] " Traitement des boues en eau potable ", Site d'informations scientifiques, techniques et écologiques sur l' EAU (site personnel).
Portail
Le mot portail est employé pour désigner toute porte plus monumentale qu'une porte ordinaire. Le sens ancien était « grand panneau de bois servant de porte », puis dès le XVIIe siècle, on note les sens actuels restreints aux édifices religieux de « façade d'une église où est la porte principale » et « grande porte d'une église ou d'un temple ».
Étymologie
"Portail" est un dérivé du mot porte, par adjonction du suffixe -al (l'ancien pluriel était portaus1), ce suffixe a été confondu avec -ail, le pluriel étant analogue.
Types de portails
Il existe différents types de portails et il peut s'agir notamment :
- d'une porte principale (permettant le plus souvent le passage des véhicules) pour entrer dans :
- au sens architectural, d'une grande porte monumentale, notamment pour les édifices religieux pour lesquels cet élément permettant les cortèges a d'abord été créé avec ce nom différencié. Exemple : la cathédrale de Notre-Dame de Paris possède ses trois portails en façade Ouest.
Autres significations
Le terme "portail" peut également avoir une signification dérivée dans certains domaines :
Notes et références
Voir aussi
Articles connexes
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Liens externes
Mur
Façade rouge dans l'
Hérault, France.
Un mur est une structure solide, souvent fait en briques ou en parpaing, qui sépare ou délimite deux espaces.
Dans les bâtiments les murs forment les pièces. En plus de définir l'espace intérieur du bâtiment, leur utilité est en règle générale de supporter les étages et la toiture.
En plein air, ils délimitent un espace, offrant une zone de sécurité contre les intrusions ou restreignant simplement la libre circulation des animaux ou des personnes. Certains murs ont une fonction de protection contre les effets naturels comme l'eau (on parle dans ce cas de digue ou de barrages).
Le mur peut avoir des fonctions symboliques (propriété, apparat) et/ou de protection et défense (mur d'enceinte, de forteresse, de prison).
Par extension, on qualifie de mur tout assemblage d'éléments de taille et de forme similaire (généralement rectangulaire) : mur de carreaux de verre, mur de télévisions. De la même manière, tout obstacle ayant une apparence relativement unie et infranchissable peut être qualifié de mur : mur d'eau (pour une vague très haute), mur de brouillard, mur de flammes ou de chaleur.
Fonction
Un mur est un ouvrage destiné :
- à séparer deux pièces d'une habitation (mur de séparation, mur d'enceinte) ;
- à constituer un édifice, supporter la partie supérieure par des murs porteurs en façade ou en travers de la façade (le « mur de refend »), sauf pour le « mur-rideau » qui ne constitue que la séparation de la pièce avec la rue, qui est suspendu et ne porte rien dans certains immeubles ;
- à conforter un talus (mur de soutènement) ;
- à protéger une zone contre les éléments (digue, mur anti-avalanche…) ou contre le bruit (mur anti-bruit) ;
- à servir de support pour une œuvre picturale (fresque, graffiti, etc.) ou sculpturale (bas-relief, mur végétalisé, etc.) ;
- à permettre une pratique sportive (mur de pelote basque ou de tennis, mur d'escalade).
Échelle
Un mur peut séparer deux pièces d'habitation, deux maisons mitoyennes, deux parcelles de terrain, deux affectations de terrain bien typées (pensons au mur des cimetières) voire servir de limite entre États. Un mur peut aussi préserver plusieurs bâtiments de leur environnement (mur d'enceinte).
Murs de séparation
Murets de séparation, dits en « pierre sèche », c'est-à-dire maçonnés sans mortier, en
Irlande
Murets
Un muret est une clôture artificielle formée au mieux par l'agencement méticuleux, au pire par l'empilement simple de pierres employées soit sèches, soit liées avec du mortier. Les murets sont apparus dans toutes les régions où s’est développée une agriculture sédentaire. Ils ont été construits moins, comme on le croit trop souvent, par la simple collecte et l’empilement des pierres éparses mises au jour par le travail du sol, que par le défonçage et l'épierrement massif de parcelles nouvellement créées.
Murs mitoyens
Un mur est mitoyen lorsqu'il sépare deux parcelles et appartient en copropriété aux deux propriétaires. La propriété et les charge inhérentes à l'entretien des mitoyennetés sont détaillées par le code civil français (cette notion de mitoyenneté n'existait pas dans le droit romain parce que les maisons à Rome étaient isolées (insulae). Les rapports de mitoyenneté forcée n'existaient donc pas1).
Un mur n'est pas mitoyen lorsque des titres notariés le prouvent ou que le mur est conçu d'une manière qui prouve qu'il n'est pas mitoyen. Sont alors présents les éléments suivants :
- un plan incliné : il y a marque de non mitoyenneté lorsque la sommité du mur est droite et à plomb de son parement d'un côté, et présente de l'autre un plan incliné placé afin que les eaux de pluie ne tombent que de ce côté. On suppose que le propriétaire de ce côté n'aurait pas consenti à recevoir seul les eaux, si le mur avait été mitoyen. Dans ces cas, le mur est censé appartenir exclusivement au propriétaire du côté duquel est l'égout.
- un chaperon. C'est le sommet du mur formant un plan incliné ordinairement de chaque côté : s'il n'existe que d'un seul côté, le motif indiqué pour le plan incliné fait de la même façon naître la présomption de non mitoyenneté.
- des filets. C'est la partie du chaperon qui déborde le mur et facilite la chute de l'eau, sans dégradation du mur : même raison.
- des corbeaux. Ce sont des pierres en saillie qu'on plaçait dans le mur en le construisant, afin de poser des poutres dessus, lorsque par la suite on voulait bâtir ; celui qui s'est ainsi réservé de bâtir sur ce mur doit en être seul propriétaire. Il ne faut pas confondre ces corbeaux avec les harpes ou pierres d'attente, qu'on fait saillir du côté du voisin, pour que, s'il vient à bâtir à son tour, les deux maisons se trouvent liées ensemble2.
Murs d'enceinte et fortifications
Une muraille est un mur de grande hauteur destiné à protéger un ensemble de bâtiments par leur enceinte. La fortification désigne les ouvrages de défense eux-mêmes, ainsi que l'art militaire d'utiliser de tels ouvrages de défense dans le but de renforcer une position ou un lieu contre une attaque.
Limites entre États
Au cours de l'Histoire, de nombreux murs aux dimensions exceptionnelles ont été édifiés (voir Liste des murs). En voici quelques exemples :
Le Mur de l'Atlantique (France), la ligne Maginot (France) et la ligne Siegfried (Allemagne) étaient en fait des lignes de places fortifiées (blockhaus) distantes les unes des autres, et non des constructions continues.
Cycle de vie d'un mur
Appareillages de pierre et brique, avec quelques moellons de calcaire blanc, protégés du gel dans la profondeur de ce mur (d'une citadelle construite selon les instructions de
Vauban). Une partie des briques brisées l'ont été sous l'effet du
gel (
cryoclastie), alors que -trop
poreuses- elles étaient gorgées d'eau. Les
briques et pierres de
grès dur, bien plus solides constituent la partie externe du mur. Le médaillon en bas à gauche montre des pierres d'un calcaire crayeux qui se sont délitées sous l'
effet du gel, en quelques jours
Dans les maçonneries les pierres, les briques et les mortiers s'écaillent, s'égrènent ou pourrissent par suite de l'action du temps aidée de celle des intempéries, de l'atmosphère et particulièrement du gel (cryoclastie). Les joints se dégarnissent de mortier et l'on voit aussi les pierres se fendre, s’épaufrer ou éclater par suite de tassements irréguliers d'une mauvaise répartition des charges ou de défauts cachés quelquefois aussi par l'effet de la germination des plantes dont les graines emportées par les vents se sont déposées dans les joints de maçonnerie. D'autres fois des filtrations d'eaux pluviales ou des tassements irréguliers font séparer les parements du corps des maçonneries. Ils se bombent prennent du ventre comme on dit en termes du métier puis finissent par tomber par grandes parties. D'autres fois encore ce sont les fondements qui manquent, des tassements totalement imprévus se manifestent dans le terrain et entraînent le déchirement le déversement et parfois la chute des maçonneries. Ailleurs les mêmes effets sont produits par la destruction lente et graduelle du système de fondations (semelle, radier, pieux) utilisés pour suppléer au manque de solidité du sol. Parfois le terrain attaqué et miné par les eaux, les influences atmosphériques cesse à la longue d'offrir aux maçonneries un appui suffisamment solide. Des chocs extérieurs et purement accidentels, l'incendie et les moyens destructeurs que l'homme a à sa disposition sont encore autant de causes qui apportent leur contingent aux détériorations qui atteignent les maçonneries même les mieux faites et les plus solides3.
Une bonne conception dès le départ, la prise en compte de la nature du sol, de l'exposition du mur aux intempéries, le soin apporté au choix des matériaux, aux techniques mises en œuvre, à la finition des surfaces, l'entretien apporté au cours des ans, le soin apporté aux rénovations et aménagements successifs sont déterminants pour la bonne tenue du mur dans le temps.
Efficacité d'un mur
Le mur est techniquement efficace, c'est-à-dire qu'il doit remplir la fonction qu'on lui assigne. Certains murs ont fait les frais de ce qu'ils n'étaient plus techniquement efficaces: par exemple les fortifications successives de nos villes qui ont dû s'adapter aux progrès de l'artillerie.
Dans les sociétés dites « développées » et de par les objectifs environnementaux que se sont fixés les États dans le cadre du Protocole de Kyoto, le mur devient un objet technique et marketing sophistiqué, composite, qui en plus d'assurer la stabilité du bâtiment doit isoler thermiquement, acoustiquement, assurer l'étanchéité à l'humidité, voire l'étanchéité à l'air dans le cas d'une ventilation mécanique contrôlée.
Composition
La composition d'un mur, est décidée généralement par la disponibilité en matériaux, le niveau de technique, la fonction, l'environnement, etc.
Disponibilité des matériaux
Le mur peut être construit par assemblements de troncs ou planches, en terre banchée, par simple empilement de matériaux, (appareil de pierres sèches), par assemblage (appareillage) de matériaux (murs en pierre, en brique crue ou cuite, en bloc de béton) avec un liant (ciment, mortier, torchis) ou d'un seul tenant (mur coulé en béton ou en