Maîtriser la distribution de l’eau dans les bâtiments

Les pertes de charges correspondent à l’ensemble des frottements causés par le fluide sur la paroi du tube et des composants du réseau. Elles sont liées à la rugosité propre au matériau – cet indice de rugosité est différent selon qu’il s’agit de cuivre, acier, fonte, matériaux de synthèse, neufs ou dégradés, incrustés… – et à la vitesse de circulation. À noter que les pertes de charges prennent en compte tous les « accidents » et « obstacles » d’un réseau : changements de diamètre (réduction, agrandissement), coudes, équipements (vannes, tés, filtres, clapets, appareils de mesure, et, pour les réseaux fermés, radiateurs et échangeurs…).

Les hydrauliciens définissent deux types de pertes de charge : linéaires et singulières.
Les pertes de charge linéaires – dites aussi générales –, sont notées Jlinéaires et exprimées en mmCE/m. Elles sont causées par :

— le linéaire de canalisations lui-même ;
— la réduction du diamètre des canalisations au fil du linéaire ;
— l’augmentation du débit, à diamètre identique.

Comme pour la détermination des diamètres à utiliser, le calcul de ces pertes de charges est une opération complexe. Elle a été simplifiée par la production de tableaux et abaques, les différents coudes, vannes ou tés, en toutes tailles, étant convertis en un coefficient « xi » (lettre grecque de code alphanumérique CtlU+1D743).

Les pertes de charges singulières, notées Jsinguliere, rassemblent tous les accidents sur les réseaux. La formule de calcul utilisée prend en compte les phénomènes physiques supportés par le fluide au passage de cet obstacle : accélération de la pesanteur, pression du fluide sur l’obstacle… Ainsi, chaque robinet, coude (droit, arrondi, double), élargissement, vanne est, selon son diamètre, associé à un coefficient de perte aussi exprimé en mmCE, assimilable à une longueur droite ou des « mètres équivalents de canalisation ».
La somme des pertes de charge linéaires et singulières d’un réseau indique sa perte de charge totale. Par ailleurs, en raison de la variation de la perte de charge selon le débit, son calcul doit être effectué sur le débit de pointe, situation la plus défavorable.