Bernard de GOUVELLO

Chercheur au Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) et au Leesu (Laboratoire eau environnement et systèmes urbains), École des Ponts ParisTech.

Le bâtiment, coproducteur de la gestion durable de l'eau en ville

Le développement de la recherche d'économies d'eau et de l'utilisation des eaux de pluie à l'échelle du bâtiment contribue à l'émergence d'une offre de services en cours de structuration afin de mieux tenir compte des impératifs environnementaux des villes.

La gestion de l'eau au sein du bâtiment a entamé une mutation profonde depuis une quinzaine d'années. À la fin du siècle dernier, un bâtiment urbain ne constituait qu'un élément passif d'un ensemble de réseaux techniques structurés à l'échelle de la ville : point d'usage du réseau d'adduction d'eau, entrée du réseau d'évacuation des eaux usées et contributeur au réseau de drainage des eaux pluviales. Au sein du bâtiment, les trois flux (eau potable, eaux usées, eaux pluviales) étaient totalement séparés et leur gestion centralisée par les réseaux urbains correspondants.

Cette logique est remise en question sous l'impulsion des approches liées au développement durable et à l'adaptation au changement climatique : l'impératif environnemental de traiter les eaux usées dans les espaces urbains non denses, la nécessité de compenser les effets de l'imperméabilisation des sols urbains et la maîtrise des consommations d'eau potable. Les lois sur l'eau de 1992 et 2006 ont conduit les collectivités locales à adopter des plans d'assainissement définissant les zones de leur territoire sur lesquelles des dispositifs d'assainissement autonome doivent être mis en place par les particuliers et contrôlés par la collectivité. Les plans locaux d'urbanisme intègrent des obligations limitant les rejets d'eaux pluviales en sortie de parcelle. Enfin, nombre de collectivités ont également promu des démarches de maîtrise de la consommation. Ainsi, progressivement, le bâtiment est sorti de son rôle passif pour devenir un acteur coproducteur de la gestion de l'eau en ville. Cette tendance s'est confirmée avec des initiatives menées par les acteurs de l'architecture promouvant la qualité environnementale au travers de démarches, de labels ou de certifications (« habitat et environnement », « haute qualité environnementale »...).


INTERVENTIONS SUR LES TROIS FLUX D'EAU AU NIVEAU DU BÂTIMENT

INTERVENTIONS

Schéma de l'auteur.


Au regard de l'organisation en trois flux, la coproduction par et dans le bâtiment de la gestion de l'eau se décline selon deux logiques. La première consiste à opérer une réduction quantitative directe pour chacun des trois flux : mesures d'économie d'eau potable, réduction des rejets d'eaux usées, techniques alternatives à la parcelle de gestion des eaux pluviales. La seconde logique remet en question le principe même de séparation de ces flux en introduisant des bouclages, à l'instar du recyclage des eaux grises (qui consiste à dériver une partie des eaux usées pour, après traitement local, les utiliser dans les toilettes ou à l'extérieur du bâtiment).

Parmi les différentes pratiques recensées (voir schéma ci-dessus), deux connaissent d'ores et déjà un développement conséquent : les économies d'eau et l'utilisation de l'eau de pluie.

Les économies d'eau

Que faut-il entendre par « économies d'eau » ? L'expression recouvre en effet un sens qui peut différer selon le point de vue adopté. Vise-t-on une maîtrise de la consommation ou une économie en termes de facture d'eau ? Si le premier objectif conduira à réduire la consommation, l'utilisation pour certains usages (arrosage notamment) d'une ressource alternative disponible localement peut suffire pour atteindre le second. Si l'on se place dans une optique d'économie financière, le poste d'eau chaude sanitaire constituera une cible particulièrement sensible en raison du coût plus élevé de cette ressource grevé par le coût énergétique additionnel associé. Il est également utile de distinguer les économies dites « actives » des économies « passives », l'épithète se référant à l'impact du comportement de l'usager. Les économies actives recouvrent les mesures requérant de l'usager sa collaboration les économies passives désignent les dispositions générant une économie « à l'insu de l'usager » (comme le remplacement de toilettes anciennes par des toilettes « économes »).

Mener une opération d'économies d'eau sur un patrimoine donné exige le respect de deux conditions préalables et de quatre principes d'action.

Il convient tout d'abord de préserver la sécurité et le confort de l'usager. Toute action envisagée devra être passée par le filtre de cette double exigence. Les principaux risques potentiels concernent : les brûlures occasionnées par la remontée d'eau chaude dans le circuit d'eau froide (due, par exemple, à la mise en place d'un stop-douche sur un robinet mélangeur) la contamination bactérienne par inhalation (exemple des légionnelles) ou par ingestion accidentelle (par exemple en cas de présence d'un second réseau délivrant une eau de qualité non potable au sein du bâtiment). La préservation du confort constitue une condition nécessaire pour l'acceptation par les usagers de la solution mise en oeuvre, ceux-ci étant généralement d'autant moins disposés à modifier leurs habitudes que ce changement entraîne des contraintes nouvelles. Le second préalable renvoie à la nécessité de connaître ou d'évaluer le plus précisément possible les consommations en fonction des différents postes et usages, et ce sur l'ensemble du patrimoine considéré. Cette vision est indispensable pour effectuer un diagnostic initial de la situation du patrimoine et pouvoir en conséquence définir, hiérarchiser et localiser les actions à entreprendre. En outre, cette connaissance des différentes consommations initiales constitue un élément clé de référence pour la mise en place d'un suivi des actions programmées.

Le premier principe d'action est de commencer par rechercher les fuites, tant sur les canalisations que sur les appareils sanitaires. Les réparations de fuites représentent en effet la principale source d'économie d'eau (en moyenne 20 % de la consommation totale pour un bâtiment existant ne faisant pas l'objet d'une gestion des flux). Deux cibles doivent faire l'objet d'une vigilance particulière, car elles sont sources de fuites pouvant perdurer sur de longues périodes : les dispositifs de chasses d'eau qui, lorsqu'ils se dérèglent, conduisent à un déversement faible mais permanent par le trop-plein à l'intérieur de la cuvette. En outre, les canalisations non apparentes - en particulier celles qui sont enterrées - sont susceptibles de générer des fuites « invisibles » : elles peuvent néanmoins être révélées par l'observation de la progression de l'index du compteur d'eau en absence de tout usage (par exemple pendant la nuit).

Le second principe consiste à remplacer le matériel trop vétuste et fortement consommateur par des dispositifs dits « hydro-économes ». Ces dispositifs opèrent une réduction de l'un des paramètres conditionnant la consommation : volume délivré (chasse d'eau à double débit, lave-linge à cycles courts), temps d'utilisation ou de réglage (robinet temporisé, mitigeur thermostatique), débit (réducteur de débit, ajouté ou intégré d'origine à la robinetterie) et pression (réducteur de pression sur tout ou partie du réseau intérieur lorsque la pression délivrée par le réseau public excède 3 bars). Ces dispositifs garantissent des économies passives. La décision de les installer et leur choix doit toujours s'accompagner d'une réflexion en termes de pertinence et de fiabilité. La pertinence d'un dispositif se juge à l'aune de la fréquentation différentielle des points d'usage visés, mais également de la nature des utilisateurs. Ainsi, la mise en place de chasses à double commande, adaptées pour l'habitat, apparaît comme une solution inadéquate dans un bâtiment accueillant un public changeant. La question de la fiabilité renvoie principalement à la mise en place de dispositifs adaptables sur les appareils existants : dans certaines configurations, ces dispositifs peuvent obérer le bon fonctionnement hydraulique (comme la réduction du volume de chasses d'eau en amont de cuvettes).

Le troisième principe réside dans l'organisation de procédures de suivi sur la durée. Cela passe par la formalisation du suivi des consommations (réalisation d'un tableau de suivi, mise en place éventuelle de compteurs « divisionnaires » permettant de discrétiser les usages, fréquence de relève...) et la réalisation régulière du bilan critique des différentes actions menées permettant de déclencher d'éventuelles actions correctives ou complémentaires.

Enfin, le dernier principe renvoie à la communication auprès des occupants des bâtiments concernés (usagers, agents...). Cette communication doit poursuivre plusieurs objectifs complémentaires : informer, « conscientiser », proposer des actions, voire conduire les personnes ciblées à réfléchir à leurs pratiques et éventuellement à les revoir.

La maîtrise dans le temps de ces principes implique le développement d'un champ de compétences spécifiques. Celles-ci ont contribué à faire émerger un nouveau métier, formalisé par l'Office national d'information sur les enseignements et les professions (Onisep) sous la dénomination d'« économe de flux », dont la mission consiste, pour le compte d'un gestionnaire de patrimoine, à mettre en oeuvre des actions de maîtrise des consommations d'eau et d'énergie et de bonne gestion des déchets.

L'utilisation de l'eau de pluie

L'utilisation de l'eau de pluie n'est pas une pratique nouvelle : elle préexistait à la genèse des grands réseaux d'adduction d'eau potable urbains et, après l'avènement de ceux-ci, a continué à perdurer dans certaines zones ne disposant pas d'autres ressources locales (gîtes isolés, îles). Depuis une quinzaine d'années, cette pratique réapparaît et se développe dans des zones urbaines déjà desservies par des réseaux. L'utilisation de l'eau de pluie se présente comme une « rétro-innovation », complémentaire du réseau collectif et vertueuse du point de vue environnemental. Les nouvelles approches architecturales ont constitué un premier levier dans sa diffusion, notamment la démarche de haute qualité environnementale, avec la formalisation de référentiels intégrant cette pratique comme objectif explicite. L'avènement d'une réglementation spécifiquement consacrée à ce thème (arrêté du 21 août 2008) a constitué un second levier. Cet arrêté autorise, sous certaines conditions et pour la plupart des bâtiments, le recours à l'eau de pluie pour l'arrosage, l'alimentation des chasses d'eau des toilettes, le lavage des sols et, à titre expérimental, le lavage du linge. Le domaine d'application de ce texte reste toutefois limité aux eaux collectées en aval des toitures non accessibles.

Les solutions mises en oeuvre sont plus ou moins sophistiquées en fonction des usages visés. L'installation sommaire consiste en une dérivation de l'eau d'une gouttière vers un stockage extérieur. L'eau est alors utilisée comme ressource d'appoint pour un usage saisonnier, généralement d'arrosage. En hiver, la cuve doit être vidée afin d'éviter les dégâts dus au gel. L'installation complète, destinée à assurer également les usages à l'intérieur, comprend une cuve enterrée ou située à l'intérieur d'un local technique un appoint en eau potable (pour permettre la continuité du service) nécessairement accompagné d'un dispositif de disconnexion totale (pour garantir la protection du réseau public d'eau potable contre la pollution) des dispositifs de filtration complémentaires (plus ou moins poussée selon l'usage intérieur visé). Ce type d'installation nécessite un investissement conséquent, et la décision de réaliser le projet repose généralement sur une motivation de nature extra-économique (image environnementale, protection de la ressource, gain d'autonomie par rapport aux éventuelles restrictions saisonnières...).

Une enquête du Centre d'information sur l'eau menée en 2009 évalue à 15 % la part des foyers utilisant cette ressource (ce taux s'élevant à 25 % en maison individuelle), mais ce chiffre ne permet pas de différencier installations sommaires et installations complètes. Ces dernières se retrouvent plus particulièrement sur certains types de bâtiments en raison de leurs caractéristiques : établissements scolaires, bâtiments administratifs (notamment dans des collectivités locales engagées dans des Agendas 21), et certains bâtiments industriels pour lesquels le retour sur investissement peut se révéler intéressant.

Le développement de projets a conduit à l'émergence d'une offre de services et d'un secteur spécifique d'activité en progressive structuration. Il s'accompagne également de la production de documents de référence destinés aux professionnels et aux décideurs.

Au cours de ces dernières années, le bâtiment s'est progressivement affirmé comme acteur à part entière de la gestion de l'eau. Si cette affirmation est aujourd'hui bien visible en ce qui concerne les économies d'eau et la récupération d'eau de pluie, d'autres tendances commencent à apparaître en s'inscrivant dans les deux logiques évoquées. On peut ainsi citer, pour la première, la diffusion croissante des toitures végétalisées, qui contribuent à retenir une fraction de l'eau pluviale, et, pour la seconde, le recyclage à des fins non potables des eaux « grises » issues des salles d'eau. Néanmoins, l'absence d'un dispositif réglementaire comparable à celui qui encadre l'utilisation de l'eau de pluie constitue encore un verrou au déploiement de cette pratique.

Au-delà, une nouvelle logique émerge, qui se manifeste par un décloisonnement sectoriel de l'eau pour s'inscrire dans l'approche « nexus eau-alimentation-énergie ». Cette approche repose sur le constat de l'interdépendance entre ces trois secteurs, interdépendance qu'il est nécessaire de prendre en compte pour garantir un développement durable.

Au niveau du bâtiment, cela se traduit d'ores et déjà par la récupération de chaleur des eaux grises, qui permet de générer des économies d'énergie, ou, de manière plus prospective, par la séparation à la source des urines et des fèces grâce à des toilettes adaptées permettant de récupérer carbone, azote et phosphore et de modifier ainsi la gestion des flux de matières organiques et des nutriments agricoles. Une évolution beaucoup plus fondamentale pour l'avenir qu'il ne semble de prime abord.

http://www.constructif.fr/bibliotheque/2016-3/le-batiment-coproducteur-de-la-gestion-durable-de-l-eau-en-ville.html?item_id=3525
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