Brevet FR2939454A1 — publié le 20100611

La présente invention concerne la récupération des eaux de pluie en vue de leur utilisation à des fins domestiques. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Pouvoir récupérer les eaux de pluie est une requête importante de la part de personnes de plus en plus nombreuses qui ont une préoccupation environnementale. En effet, dans une région tempérée où les précipitations annuelles sont de l'ordre de 600 millimètres, c'est donc environ les 60 mètres cubes d'eau qui ruissellent sur le toit d'une maison de 100 mètres carrés au sol, qui peuvent faire l'objet d'une récupération. L'usage de cette eau récupérée peut aller jusqu'à sa consommation si sa collecte et sa distribution sont ré- alisées dans les règles de l'art qui sont définies par un ensemble de textes règlementaires quant aux procédés et matériels à mettre en oeuvre. Dans la plupart des cas, le matériel comporte un réservoir de stockage de l'eau récupérée qui se présente sous la forme d'une cuve enterrée, alimentée par gravité au moyen d'une dérivation du conduit de collecte des eaux de toit. Une pompe immergée dans cette cuve permet d'assurer l'extraction de l'eau collectée pour l'alimentation d'un réseau de distribution, soit séparé de celui d'alimentation de la maison en eau de la ville, soit raccordé à celui-ci dans le respect des contraintes règlementaires notamment en ce qui concerne la potabilité de l'eau ainsi distribuée et l'isolement de sa distribution par rapport à celle de l'eau de la ville. Cette cuve est, soit en béton, soit en un matériau chimiquement et biologiquement compatible avec l'eau. Sa capacité varie entre 5 et 15 mètres cubes ce qui demande des travaux de terrassement important et à proximité de la descente d'eaux pluviales pour bénéficier de la gravité tout en diminuant les pertes de charges de la conduite. Il existe également des poches de matière plastique pour constituer des réservoirs de collecte d'eau et notamment d'eau de pluie. Ces poches sont destinées à demeurer découvertes reposant sur le sol, ce qui n'est satisfaisant ni du point de vue esthétique ni du point de vue thermique. Les installations de récupération doivent en général être mises en place, mises en fonctionnement et entre-tenues par des entreprises spécialisées. C'est ainsi que l'investissement initial et le coût de fonctionnement de celles-ci atteignent des niveaux élevés qui sont plutôt des facteurs en défaveur de leur adoption, venant contrarier le désir et la volonté des usagers potentiels à adopter un comportement vertueux en ce qui concerne l'environnement. L'invention part du constat de cette insatisfaction du consommateur à propos des appareils du marché. Elle en-tend donc tendre à supprimer ce défaut en ayant par ail-leurs remarqué que le segment de marché qu'il convient, dans un premier temps, de viser est celui de l'équipement d'une maison déjà en place sur un terrain dont le proprié- taire est par nature un peu bricoleur. L'invention est donc conçue pour permettre de créer une installation avec des moyens limités et simples à la portée de ce type de personnes. OBJET DE L'INVENTION La présente invention a donc pour objet une installation de récupération et de distribution d'eaux pluviales comportant un bassin de stockage de l'eau collectée entre une conduite de remplissage et au moins une conduite de soutirage, caractérisée en ce que le bassin de stockage susdit comporte : - un châssis formé de poteaux de soutien et d'un cadre supérieur soutenu par ces poteaux comportant des moyens de fixation d'une première bâche imperméable destinée à former une cuvette souple à l'intérieur du châssis, - des poutrelles supérieures s'étendant parallèle- ment les unes aux autres et à deux côtés opposés du cadre au-dessus de la cuvette, en étant fixées par leurs extrémités sur les deux autres côtés de ce cadre, ces poutrelles formant des supports pour des entrevous de couverture de la cuvette en matériau isolant et - une bâche de couverture recouvrant les entrevous et dont les bords sont fixés au cadre susdit, les conduites de remplissage et de soutirage étant raccordées à un élément passe paroi situé à cheval au-10 dessus du cadre et coopérant de manière étanche avec les deux bâches susdites. Cette structure présente de nombreux avantages. Tout d'abord, les poteaux et le cadre sont livrables sur le lieu de l'installation, démontés, en faisceaux de tubes 15 et/ou de profilés. Ce lieu aura été à l'avance préparé de sorte à présenter une excavation rectangulaire de quelques dizaines de centimètres sur une surface de l'ordre de 10 à 15 mètres carrés. Les poteaux auront une hauteur de l'ordre de 50 à 70 centimètres de sorte qu'une fois plantés à la 20 périphérie de l'installation, ils se présentent à demi hors sol. Le cadre, rapporté au sommet de ces poteaux, constitue une ceinture de soutien de la bâche en forme de cuvette. Le volume de la cuvette est alors d'environ 5 à 7 mètres cubes. L'usager pose ensuite les poutrelles à la manière de 25 celles d'un plancher et constitue ainsi des travées qu'il recouvre d'entrevous classiques utilisés dans le domaine du bâtiment en matériau isolant tel que le polystyrène expansé ou des entrevous à base de fibres naturelles ou de bois dans une matrice adaptée. L'écartement des poutrelles est 30 bien entendu prévu pour accueillir ces entrevous du com- merce ; un écartement standard dans le domaine de la cons- truction est celui qui accueille des entrevous de 60 cm de large. Ces entrevous présentent en outre l'avantage de constituer une couverture résistant au poids d'un homme 35 comme cela est le cas dans le domaine de la construction. Il étend ensuite sur le bassin, ainsi constitué et recouvert de manière isolée, une seconde bâche dont il accrochera le périmètre au cadre supérieur du châssis, après avoir installé au dessus de ce cadre un organe passe paroi qui permettra de relier le volume intérieur du bassin aux conduites d'alimentation et de distribution ainsi que de faire passer les conduits électriques d'alimentation de la pompe dont, naturellement, il aura pourvu l'installation préalable dans le bassin. Cet organe sera équipé extérieu- rement de moyens pour assurer l'étanchéité de son contact avec le cadre et celle à prévoir entre lui et la bâche supérieure. On comprend que l'intérêt majeur de ce bassin réside dans le fait qu'il ne demande aucune compétence parti- culière ni aucun moyen lourd pour le construire et le mettre en place. L'excavation est à la portée de n'importe qui, à la main car elle ne concerne que quelques mètres cubes de terre sur 10 à 30 centimètres de profondeur. En outre les raccordements techniques sont concentrés dans une pièce unique qui facilite le montage pratiquement sans outils. Cette installation est en outre respectueuse d'un aménagement existant en ne créant que très peu de perturbations de ce dernier. La terre excavée peut alors être utilement employée 25 à la formation d'un talus périphérique pour la partie hors sol du bassin qui le protège du gel et forme le support d'une plantation d'agrément. On notera enfin que l'accès à l'intérieur du bassin est extrêmement aisé, puisqu'il suffit de dégrafer du cadre 30 tout ou partie de la bâche et de découvrir les entrevous à déplacer sans peine. Cette qualité est particulièrement appréciable lorsqu'on destine l'eau collectée à un usage domestique complet qui est soumis à des règles impératives parmi lesquelles le nettoyage complet du réservoir doit 35 pouvoir être réalisé au moins une fois par an. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la conduite de remplissage comprend un réservoir auxiliaire dans lequel aboutit la canalisation de descente des eaux pluviales et duquel part la canalisation de refoulement d'une pompe vide-cave associée à ce réservoir auxiliaire. Ce réservoir auxiliaire constitue un tampon pour réguler l'alimentation du réservoir principal. Sa capacité est de l'ordre de la centaine de litres et sa vidange est commandée chaque fois que le niveau de l'eau qu'il contient atteint un seuil supérieur déterminé. On remplit ainsi le réservoir principal par � batch � sous un flux à chaque fois laminaire et régulier sans troubler l'eau contenue dans ce réservoir. Des filtres sont bien entendu prévus aux différents endroits stratégique de l'installation notamment à l'entrée du réservoir auxiliaire pour éliminer les déchets végétaux contenus ou entraînés par l'eau de pluie. Une filtration plus fine peut être installée à l'entrée du bassin, dans le corps passe paroi par exemple. On pourra ensuite prévoir à la sortie de la pompe immergée de distri- bution de l'eau dans le réseau de l'usager tous les traitements nécessaires à rendre cette eau propre à la consommation à laquelle elle est destinée (ultrafiltration, osmose inverse, neutralisation, traitement germicide le cas échéant,...) D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après d'un exemple de réalisation de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés parmi 30 lesquels : - la figure 1 est un schéma d'une installation de récupération distribution d'eau de pluie conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe partielle du 35 bassin de collecte de l'eau de pluie. 6 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION A la figure 1, on a représenté l'égout de toit 1 d'une maison 2 qui recueille l'eau de pluie qui ruisselle sur ce dernier. Cette eau est conduite par une ou plusieurs descentes verticales 3 vers un collecteur des eaux usées 4 en passant par un réservoir intermédiaire, de préférence enterré 5 dont le collecteur 3 est l'évacuation de trop plein. Dans ce réservoir, une pompe vide-cave 6 permet de le vidanger lorsque le niveau atteint une valeur de consi- gne déterminée Cl (sous le niveau de trop plein) qui est par exemple donnée par un capteur (flotteur). Cette vidange permet de faire descendre le niveau de l'eau jusqu'à une deuxième valeur de consigne C2 où un second capteur fait cesser le fonctionnement de la pompe. La sortie du vide- cave est connectée à une conduite 7 d'alimentation d'un bassin 8 dont la structure est décrite plus en détail en regard de la figure 2. Le débit est régulier pendant toute la durée de la vidange du réservoir avec un écoulement non turbulent, ce qui permet une alimentation sans remous du bassin évitant de perturber l'eau calme du bassin et les sédiments qui s'y sont déposés. De ce bassin 8 est issue une canalisation de souti- rage 9 qui permet de conduire l'eau du bassin dans un ré- seau de distribution domestique symbolisé par un robinet 10. Cette canalisation provient d'une pompe immergée dans le bassin qui confère à l'eau la pression nécessaire à sa distribution. Ce réseau domestique peut être distinct du réseau général de l'habitation et ne desservir qu'une par- tie des installations sanitaires de celle-ci, comme par exemple les toilettes, les machines à laver le linge ou la vaisselle, l'eau d'arrosage à l'exception des arrivées d'eau destinées à l'usage corporel ou à la cuisine. Il peut également, dans une autre application de l'invention, se substituer à la totalité du réseau domestique de l'habitation. Dans ce cas, il conviendra de prévoir à 7 l'entrée de ce réseau divers organes destinés à rendre l'eau conforme aux normes de potabilité en vigueur (contrôle de la teneur en sels, filtration des impuretés organismes et minérales, équilibrage du pH,...). La figure 2 illustre par un schéma partiel en coupe les éléments essentiels de constitution du bassin 8. Ceux-ci comprennent un châssis formé d'une série de poteaux 10 régulièrement répartis le long d'une ligne périphérique par exemple rectangulaire qui délimite au sol la surface du bassin. Cette ligne peut être constituée par les berges d'une excavation profonde de 30 à 50 centimètres, selon le degré d'enfouissement souhaité du bassin 8. Les poteaux 10 sont plantés dans le sol sans préparation particulière de manière que leur sommet soit contenu dans un plan horizon- tai. Le châssis comporte également des tronçons de profilé 11 qui coiffe les poteaux de manière à constituer un cadre supérieur. Des vis 12 sont prévues pour la fixation de ce profilé et des équerres non représentées assurent la stabilité de la construction. La section de ce profilé supérieur est telle que deux rainures 13 et 14 s'étendent de part et d'autre des poteaux 10. le profil de ces rainures est de préférence un V de manière qu'un jonc 15, 16 puisse y être logé et y être maintenu par des vis 17. La rainure 14 qui s'étend à l'intérieur du bassin 8 est destinée à recevoir, comme représenté, le bord d'une bâche 18 qui forme la cuvette de rétention de l'eau de pluie issue du réservoir 5. Cette bâche est semblable au revêtement interne des piscines réalisé dans un matériau compatible avec l'eau potable. Elle mise en forme de la même manière. La hauteur de ses bords est celle qui correspond à la distance séparant la rainure 14 du sol ou du fond de l'excavation, c'est-à-dire de l'ordre de 30 à 50 centimètres. Le maintien de ce bord dans la rainure 14 est assuré par le jonc 16 et par les vis auto taraudeuses 17 qui le traversent ainsi que la bâche pour 8 être en prise avec le fond de la rainure. Le bord de la bâche est ainsi pincé sur le cadre par le jonc. La structure du bassin comporte en outre des poutrelles supérieures 19 qui s'étendent parallèlement à l'un des côtés du cadre de manière à constituer des travées de l'ordre de 60 centimètres de large. Ces poutrelles comportent des talons 19a qui constituent des semelles de soutien pour des hourdis ou entrevous 20 connus en eux-mêmes dans le domaine du bâtiment. Ces entrevous sont présents sur le marché dans toutes sortes de matériaux notamment légers et isolants (polystyrène expansé par exemple) et sont de manipulation aisée. Leur pose est donc sans difficulté pour une personne seule. Les poutrelles sont de préférence fixées sur le profilé du cadre supérieur par tout moyen même léger tel qu'un ruban adhésif. En effet, une fois les entrevous mis en place et la bâche 22 tendue sur ceux-ci, la couverture est totalement bloquée. Au niveau de l'un des cotés du cadre, un entrevous peut comporter une échancrure pour la mise en place d'un élément 21 de liaison et de raccordement entre les conduits extérieurs au bassin 8 et les tuyaux intérieurs. Cet élément est une pièce par exemple en matière plastique ou métallique, qui chevauche le cadre et qui contient deux ou trois canaux internes pourvus de moyens de raccordement (à vis par exemple) étanches avec des canalisations ordinaires. Cette pièce peut comporter sur sa surface extérieure concave, tournée vers le cadre des moyens par exemple en correspondance de forme pour être assujettie sur le cadre. Le bassin 8, équipé des entrevous 20 est enfin re- couvert d'une bâche extérieure 22, semblable à celle intérieure 18, qui est fixée au cadre de la même manière à ce dernier, dans sa rainure extérieure 13 avec le jonc 15. Pour terminer le bassin 8, l'usager procédera à la confection du talus périphérique 23 qui à la fois constitue le soutien de la bâche interne contre la pression hydrosta- 9 tique et forme un rempart thermique pour l'eau contenue dans le bassin. Dans le cas où l'usager entend utiliser l'eau collectée pour la totalité de ses besoins domestiques, tout en conservant un raccordement au réseau public de distribution d'eau, le réseau R aboutira dans le bassin, au moyen de la pièce 21 et d'une vanne commandée par un détecteur du ni-veau de l'eau dans le bassin. Par cette liaison, il n'existe aucun risque de contamination du réseau public par l'eau collectée. L'installation comprendra également tous les asservissements utiles à son fonctionnement entre les différentes pompes qu'elle comprend et les capteurs de niveau de manière à ce que la distribution d'eau soit aussi � natu- relie � que celle fournie par le réseau public. REVENDICATIONS1. Installation de récupération et de distribution d'eaux pluviales comportant un bassin (8) de stockage de l'eau collectée entre une conduite (7) de remplissage et au moins une conduite (9) de soutirage, caractérisée en ce que le bassin de stockage susdit comporte : - un châssis formé de poteaux (10) de soutien et d'un cadre supérieur (11), comportant des moyens (13,14,15,16) de fixation d'une première bâche (18) imper- méable destinée à former une cuvette souple à l'intérieur du châssis, - des poutrelles supérieures (19) s'étendant parallèlement les unes aux autres et à deux côtés opposés du cadre au-dessus de la cuvette formant des supports pour des entrevous (20) de couverture de la cuvette en matériau isolant et - une bâche (22) de couverture recouvrant les entrevous (20) et dont le bord est fixés au cadre susdit, les conduites de remplissage (7) et de soutirage (9) étant rac- cordées à un élément de raccordement (21) situé à cheval au-dessus du cadre. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les montants du cadre susdit sont des pro-filés comportant une première rainure (14) de blocage de la bâche intérieure (18) et une seconde rainure (13) de blocage de la bâche (22) de couverture, chaque rainure coopérant avec un jonc (15,16) de section complémentaire pour assujettir la périphérie de chaque bâche dans la rainure correspondante du profilé. 3. Installation selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la conduite de rem-plissage comprend un réservoir auxiliaire (5) dans lequel aboutit la canalisation (3) de descente des eaux pluviales et duquel part la canalisation de refoulement (7) d'une pompe vide-cave associée à ce réservoir auxiliaire (5). 4. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dit élément de raccordement (21) comporte trois canalisations, une (7) pour l'alimentation, une (9) pour le soutirage et une troisième pour le raccordement à un réseau (R) de distribution d'eau potable