Systèmes d'évacuation, de déchets et de ventilation

Introduction au chapitre

Ce chapitre couvre les principes fondamentaux des systèmes d'évacuation des eaux usées et des systèmes de ventilation, tels que requis par le Code national de la plomberie – Canada (CNP-C). Vous devez maîtriser ces concepts pour réussir l'examen Sceau rouge, car ils représentent une portion importante des questions. L'objectif est de comprendre le pourquoi des règles, pas seulement de les mémoriser. Nous aborderons la terminologie, les pentes, les diamètres, les longueurs maximales, les types de ventilations, les calculs d'unités de drainage et les pièges classiques.

Définitions et principes fondamentaux

Terminologie essentielle

Drainage : L'ensemble des canalisations qui évacuent les eaux usées et les eaux de pluie vers le réseau d'assainissement ou une fosse septique.

Ventilation : Système de canalisations reliant le réseau d'évacuation à l'air extérieur, permettant de maintenir la pression atmosphérique dans le système.

Tuyau de chute (soil stack) : Canalisation verticale qui reçoit les déchets d'une toilette.

Tuyau d'évacuation (waste stack) : Canalisation verticale qui reçoit les eaux usées sans matières fécales.

Branchement (branch) : Canalisation horizontale qui relie un appareil à une colonne de drainage.

Collecteur (building drain) : Canalisation horizontale principale qui reçoit les branches et les colonnes à l'intérieur du bâtiment.

Égout de bâtiment (building sewer) : Canalisation qui transporte les eaux usées du collecteur vers le point d'élimination (hors du bâtiment).

Unité de drainage (UD) : Unité de mesure de la charge hydraulique d'un appareil. Une UD équivaut à environ 28,4 L/min (7,5 gal US/min) de débit.

Piège (trap) : Dispositif en forme de « S » ou de « P » qui retient une colonne d'eau pour empêcher les gaz d'égout de pénétrer dans le bâtiment.

Garde d'eau (water seal) : La hauteur d'eau retenue dans le piège, généralement entre 50 mm et 100 mm.

Ventilation de circuit (circuit vent) : Ventilation qui dessert deux appareils ou plus sur une même branche horizontale.

Ventilation de secours (relief vent) : Ventilation supplémentaire installée pour protéger la garde d'eau d'un piège en aval d'une colonne.

Principes hydrauliques et pneumatiques

Le système d'évacuation fonctionne par gravité. L'eau et les déchets s'écoulent vers le bas grâce à la pente. Le système de ventilation, quant à lui, a deux rôles principaux :

20.Égaliser la pression : Sans ventilation, l'écoulement de l'eau dans une colonne crée une dépression en amont et une surpression en aval. La ventilation permet à l'air de circuler pour équilibrer ces pressions.

21.Protéger les gardes d'eau : Une dépression peut siphonner l'eau d'un piège, et une surpression peut la souffler. La ventilation empêche ces deux phénomènes.

Règle d'or : Chaque piège doit être protégé par une ventilation adéquate, sauf exceptions prévues par le code (ex. certains pièges intégrés).

Règles de drainage

Pentes et diamètres minimaux

Les canalisations d'évacuation doivent être posées avec une pente uniforme vers le point d'élimination. La pente minimale dépend du diamètre du tuyau.

Diamètre nominal (pouces)	Diamètre nominal (mm)	Pente minimale (pouces/pi)	Pente minimale (mm/m)
1 ¼	32	1/4	21
1 ½	38	1/4	21
2	50	1/4	21
3	75	1/8	10,5
4	100	1/8	10,5
6	150	1/8	10,5

Note importante : Pour les tuyaux de 3 pouces et plus, la pente minimale est de 1/8 pouce par pied. Cependant, si la pente maximale de 1/4 pouce par pied est dépassée, la capacité hydraulique du tuyau diminue et des précipitations de solides peuvent se produire. Le code exige souvent une pente de 1/4 pouce par pied pour les tuyaux de 3 pouces si le débit est faible.

Longueurs maximales de branchement

La longueur d'un branchement horizontal entre un appareil et la colonne de ventilation est limitée. Cette longueur est mesurée le long de l'axe du tuyau.

Branchement d'un seul appareil : La longueur ne doit pas dépasser 3 m (10 pi) pour les diamètres de 1 ¼ à 2 pouces, et 4,5 m (15 pi) pour les diamètres de 3 pouces et plus.

Branchement de plusieurs appareils : La longueur maximale est de 3 m (10 pi) pour les diamètres de 1 ¼ à 2 pouces, et de 4,5 m (15 pi) pour les diamètres de 3 pouces et plus, à condition que la ventilation soit installée à moins de 1,5 m (5 pi) du piège le plus éloigné.

Raccordement des tuyaux de chute et d'évacuation

Un tuyau de chute doit être prolongé verticalement à travers le toit, sans réduction de diamètre, pour servir de ventilation primaire.

Un tuyau d'évacuation peut être raccordé à un tuyau de chute, mais le diamètre du tuyau de chute doit être suffisant pour recevoir le débit supplémentaire.

Les changements de direction doivent être faits avec des coudes à grand rayon (sweep) pour éviter les obstructions. Les coudes à 90° (coude régulier) sont interdits dans les changements de direction horizontaux.

Unités de drainage (UD) et capacité des tuyaux

Chaque appareil sanitaire a une valeur en unités de drainage. Le tableau ci-dessous présente les valeurs les plus courantes.

Appareil	Unités de drainage (UD)
Baignoire	2
Douche (avec ou sans bac)	2
Lavabo (évier)	1
Évier de cuisine	2
Toilette (1,6 gal ou moins)	3
Toilette (plus de 1,6 gal)	4
Buanderie (lavabo)	2
Lave-vaisselle	2
Machine à laver (laveuse)	3
Urinoir (à chasse)	2
Robinet de puisage (sillcock)	1

La capacité d'un tuyau de drainage est déterminée par son diamètre et sa pente. Le code fournit des tableaux de capacité maximale en UD.

Diamètre du tuyau (pouces)	Pente 1/4 po/pi (UD max)	Pente 1/8 po/pi (UD max)
1 ¼	1	1
1 ½	3	2
2	6	4
3	20	16
4	160	120
6	620	460

Calcul de charge : Pour dimensionner un collecteur, additionnez toutes les UD des appareils qui s'y déversent. Ensuite, choisissez le diamètre approprié en fonction de la pente utilisée. Exemple : Un collecteur de 4 pouces à une pente de 1/8 po/pi peut recevoir un maximum de 120 UD. Si votre total est de 130 UD, vous devez soit augmenter le diamètre à 6 pouces, soit augmenter la pente à 1/4 po/pi (capacité de 160 UD).

Systèmes de ventilation

Types de ventilation

45.Ventilation primaire : C'est le prolongement de la colonne de chute ou d'évacuation au-dessus du toit. Elle ventile la colonne entière.

46.Ventilation secondaire (ou ventilation de branche) : Une canalisation qui ventile une branche horizontale. Elle doit être raccordée à la colonne de ventilation ou à l'air extérieur.

47.Ventilation de circuit : Une méthode de ventilation pour deux appareils ou plus sur une même branche. Elle se raccorde à la branche horizontale entre le dernier et l'avant-dernier appareil.

48.Ventilation individuelle (ou ventilation de piège) : Une canalisation qui ventile un seul piège. Elle se raccorde au collet du piège ou à la canalisation de drainage entre le piège et l'appareil.

49.Ventilation de secours : Installée pour protéger un piège en aval d'une colonne, généralement sur une longue branche horizontale. Elle est requise si la longueur de la branche dépasse une certaine limite.

Règles de pose des ventilations

Diamètre : Le diamètre d'une ventilation doit être d'au moins la moitié du diamètre de la canalisation de drainage qu'elle dessert, mais jamais inférieur à 1 ¼ pouce (32 mm).

Pente : Les ventilations doivent être posées avec une pente minimale de 1/4 pouce par pied (21 mm/m) pour permettre à la condensation de s'écouler vers le drainage.

Raccordement : Une ventilation doit se raccorder à la canalisation de drainage au-dessus du niveau de débordement de l'appareil qu'elle protège.

Sortie à l'air libre : Toute ventilation doit se terminer à l'air extérieur, généralement à travers le toit. Elle doit dépasser d'au moins 150 mm (6 pouces) la surface du toit, mais à au moins 300 mm (12 pouces) de toute ouverture (fenêtre, porte, etc.) si elle est à moins de 3 m (10 pi) horizontalement.

Longueur maximale des ventilations

La longueur d'une ventilation est limitée pour assurer une circulation d'air adéquate. Cette longueur dépend du diamètre de la ventilation et du diamètre de la canalisation de drainage.

Diamètre de la ventilation (pouces)	Diamètre de la canalisation de drainage (pouces)	Longueur maximale (m)
1 ¼	1 ¼	4,5
1 ¼	1 ½	3
1 ½	1 ½	9
1 ½	2	6
2	2	15
2	3	9
3	3	30
3	4	18

Règle empirique : La longueur maximale d'une ventilation est d'environ 30 m (100 pi) pour les diamètres de 3 pouces et plus, mais elle diminue rapidement pour les petits diamètres. Consultez toujours le tableau du code.

Ventilation humide (wet venting)

La ventilation humide est une technique qui permet à une canalisation de drainage de servir également de ventilation pour un autre appareil. C'est une méthode courante pour les salles de bain.

Principe : L'eau d'un appareil (ex. lavabo) s'écoule dans une canalisation qui sert aussi de ventilation pour un autre appareil (ex. toilette). La canalisation doit être d'un diamètre suffisant pour permettre le passage de l'air au-dessus de l'eau.

Conditions : La ventilation humide n'est autorisée que pour les appareils situés sur le même étage. La canalisation doit avoir un diamètre minimal de 2 pouces. Le nombre d'appareils ventilés de cette manière est limité (généralement un ou deux).

Pièges et exigences spécifiques

Pièges (traps)

Chaque appareil doit être muni d'un piège, sauf ceux qui ont un piège intégré (ex. certaines toilettes).

La distance entre le collet du piège et l'ouverture de l'appareil ne doit pas dépasser 600 mm (24 pouces) pour les éviers et lavabos, et 750 mm (30 pouces) pour les baignoires.

La distance entre le collet du piège et la ventilation ne doit pas dépasser 1,5 m (5 pi) pour les diamètres de 1 ¼ à 2 pouces, et 3 m (10 pi) pour les diamètres de 3 pouces et plus.

Les pièges doivent être accessibles pour le nettoyage (bouchon de nettoyage).

Toilettes

La toilette doit être installée à une distance maximale de 1,5 m (5 pi) de la colonne de chute.

Le diamètre du tuyau de chute doit être d'au moins 3 pouces.

La toilette doit avoir un piège intégré avec une garde d'eau d'au moins 50 mm (2 pouces).

Éviers de cuisine

L'évier de cuisine doit être muni d'un piège de 1 ½ pouce (38 mm) de diamètre.

Le lave-vaisselle doit être raccordé au système d'évacuation par un branchement en « Y » avec un clapet anti-retour, ou par un dispositif approuvé, pour empêcher les eaux usées de refluer dans le lave-vaisselle.

Machines à laver

La machine à laver doit se déverser dans un tuyau de vidange (standpipe) d'au moins 2 pouces de diamètre.

Le tuyau de vidange doit avoir une hauteur minimale de 600 mm (24 pouces) et maximale de 900 mm (36 pouces) au-dessus du plancher.

Le tuyau de vidange doit être muni d'un piège de 2 pouces.

Calculs et dimensionnement

Calcul de la charge totale en UD

Pour dimensionner un collecteur ou un égout de bâtiment, vous devez calculer la charge totale en unités de drainage.

Exemple : Une maison avec 2 salles de bain complètes (lavabo, toilette, baignoire), une cuisine (évier + lave-vaisselle), et une buanderie (laveuse + lavabo).

Salle de bain 1 : Lavabo (1) + Toilette (3) + Baignoire (2) = 6 UD

Salle de bain 2 : Lavabo (1) + Toilette (3) + Baignoire (2) = 6 UD

Cuisine : Évier (2) + Lave-vaisselle (2) = 4 UD

Buanderie : Laveuse (3) + Lavabo (2) = 5 UD

Total : 6 + 6 + 4 + 5 = 21 UD

Avec une pente de 1/4 po/pi, un collecteur de 3 pouces peut supporter 20 UD. Votre total est de 21 UD, donc vous devez passer à un collecteur de 4 pouces (capacité de 160 UD à 1/4 po/pi).

Dimensionnement d'une colonne de chute

Une colonne de chute de 3 pouces peut recevoir un maximum de 20 UD. Si votre charge totale est supérieure, vous devez soit augmenter le diamètre à 4 pouces, soit installer une colonne supplémentaire.

Calcul de la longueur de ventilation

Utilisez le tableau des longueurs maximales fourni plus haut. Assurez-vous de prendre en compte les coudes et les changements de direction, car ils augmentent la résistance à l'écoulement de l'air. Le code fournit des facteurs de correction pour les coudes.

Normes et codes de référence

Le document de référence principal pour ce chapitre est le Code national de la plomberie – Canada (CNP-C), publié par le Conseil national de recherches du Canada (CNRC). Les chapitres pertinents sont :

Chapitre 2 : Définitions

Chapitre 3 : Matériaux et équipements

Chapitre 4 : Systèmes d'évacuation

Chapitre 5 : Systèmes de ventilation

Les matériaux doivent être conformes aux normes CSA (Association canadienne de normalisation) et ASTM (American Society for Testing and Materials). Par exemple :

Tuyaux en fonte : ASTM A74 ou CSA B70

Tuyaux en PVC : ASTM D2665 (évacuation) ou CSA B181.2

Tuyaux en ABS : ASTM D2661 ou CSA B181.1

Raccords : Normes correspondantes aux tuyaux.

Note : L'examen Sceau rouge est basé sur le code national, mais il peut y avoir des variations provinciales. Cependant, les principes fondamentaux restent les mêmes. Le code national est la référence de base pour l'examen.

Pièges à éviter

Voici les erreurs les plus courantes commises par les candidats lors de l'examen :

108.Confondre les pentes : Ne pas confondre la pente minimale pour les petits diamètres (1/4 po/pi) et pour les grands diamètres (1/8 po/pi). Vérifiez toujours le diamètre.

109.Oublier la longueur maximale de branchement : La longueur maximale d'un branchement horizontal est souvent limitée à 3 m (10 pi) pour les petits diamètres. Ne l'oubliez pas dans vos calculs.

110.Négliger les unités de drainage : Ne sous-estimez pas la charge en UD d'une toilette (3 ou 4 UD). Une erreur de calcul peut mener à un diamètre insuffisant.

111.Mélanger les types de ventilation : La ventilation de circuit n'est pas la même que la ventilation individuelle. Sachez les distinguer dans les schémas.

112.Ignorer la garde d'eau : La garde d'eau minimale d'un piège est de 50 mm (2 pouces). Si elle est inférieure, le piège est inadéquat.

113.Oublier la sortie de toit : Toute ventilation doit se terminer à l'air libre. Ne la terminez pas dans un grenier ou un vide sanitaire.

114.Calculer la longueur de ventilation sans les coudes : Les coudes ajoutent de la résistance. Utilisez les facteurs de correction du code pour les calculs précis.

115.Confondre les diamètres : Le diamètre d'une ventilation doit être au moins la moitié du diamètre de la canalisation de drainage, mais jamais moins de 1 ¼ pouce. Vérifiez toujours le diamètre minimal.

116.Ne pas tenir compte des appareils à haute efficacité : Les toilettes à faible débit (1,6 gal) ont une valeur de 3 UD, tandis que les anciennes ont 4 UD. Utilisez la bonne valeur.

117.Oublier le clapet anti-retour : Pour le lave-vaisselle, un clapet anti-retour est obligatoire pour empêcher le reflux. Ne l'oubliez pas dans vos réponses.

Résumé

Voici les points clés à retenir pour l'examen :

Drainage : Le système d'évacuation fonctionne par gravité. Les pentes minimales sont de 1/4 po/pi pour les tuyaux de 2 pouces et moins, et de 1/8 po/pi pour les tuyaux de 3 pouces et plus.

Unités de drainage (UD) : Chaque appareil a une valeur en UD. Additionnez-les pour dimensionner les tuyaux. Une toilette = 3 ou 4 UD, un lavabo = 1 UD, une baignoire = 2 UD.

Ventilation : Chaque piège doit être protégé. La ventilation primaire est le prolongement de la colonne au-dessus du toit. Les ventilations secondaires, de circuit et individuelles sont utilisées selon la configuration.

Longueurs maximales : Les branchements horizontaux sont limités à 3 m (10 pi) pour les petits diamètres. Les ventilations ont des longueurs maximales qui dépendent du diamètre.

Pièges : La garde d'eau doit être d'au moins 50 mm (2 pouces). La distance entre le piège et la ventilation ne doit pas dépasser 1,5 m (5 pi) pour les petits diamètres.

Matériaux : Utilisez des matériaux conformes aux normes CSA et ASTM. Le PVC, l'ABS et la fonte sont les plus courants.

Code de référence : Le Code national de la plomberie – Canada (CNP-C) est votre référence principale. Connaissez les chapitres 2, 3, 4 et 5.

Stratégie d'examen : Lorsque vous rencontrez une question sur le dimensionnement, suivez ces étapes :

128.Identifiez tous les appareils et leurs UD.

129.Additionnez les UD.

130.Choisissez la pente (souvent donnée dans la question).

131.Utilisez le tableau de capacité pour trouver le diamètre minimal.

132.Vérifiez les longueurs maximales de branchement et de ventilation.

En maîtrisant ces concepts, vous serez bien préparé pour les questions du Sceau rouge sur les systèmes d'évacuation et de ventilation. Bonne étude.

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