Le système siphoïde

Le système siphoïde offre des solutions pour optimiser en toute sécurité l’évacuation des eaux de toiture. Il représente plus de 35 ans de recherches approfondies et développement conduit par la nécessité de trouver en permanence les meilleures solutions pour des bâtiments en croissante complexité.

Ce système offre d’incomparables solutions aux besoins des concepteurs, des constructeurs, des propriétaires, des biens immobiliers et des développeurs en combinant l'imagination, la haute capacité technique et une compréhension claire des attentes.
Le système siphoïde est adapté à la fois à la construction du bâtiment neuf, mais également à la réfection de bâtiments existants

Pour l’évacuation des eaux de toitures, il y a deux systèmes principaux : l'écoulement par gravité (système gravitaire) et par dépression (système siphoïde).
Dans des systèmes d'écoulement par gravité les descentes sont habituellement dimensionnées avec un facteur de remplissage de 20 à 30%. La canalisation horizontale peut être conçue pour avoir un facteur d'écoulement de 70%. Par conséquent la capacité de drainage peut être considérée comme dépendante de la pente de la canalisation installée horizontalement (plus la pente est faible et plus le diamètre de la canalisation augmentera pour évacuer le même débit.

Pour un système siphoïde, toute la canalisation a un facteur d'écoulement de 100% même avec une pente nulle. En conséquence cela induit des dimensions considérablement réduites de tuyaux et produit des vitesses plus élevées de l’écoulement dans la canalisation.

Historique

Les principes de base et de conception d'installations d'évacuation des eaux pluviales par effet siphoïde ont été établis en Finlande. La première installation de grande dimension, pour une usine de turbines, fut réalisée en Suède en 1972. Ensuite le système gagna rapidement accès au marché dans les pays scandinaves et y est devenu le produit standard en matière d'écoulement des eaux pluviales. Ce système s'est répandu depuis dans plusieurs marchés du monde, notamment en Asie, aux États-Unis et en Europe.

Principe de fonctionnement / Descriptif

Comme expliqué précédemment, dans un système siphoïde, la vitesse de l’eau dans les collecteurs est assez élevée, ce qui permet un autonettoyage. Dans les tuyaux de descente, particulièrement dans les immeubles de grande hauteur, la vitesse du flux peut être très grande et atteindre parfois 12 m/s. Les grandes vitesses sont acceptées dans la mesure où les pressions statiques négatives demeurent sous contrôle. Le mot système s'entend d'un ensemble ayant un seul point de décharge.
Ce système comprend des avaloirs autoamorçants avec cône anti-vortex et des tuyaux d'écoulement, ceux-ci sont dimensionnés pour un flux d'écoulement de facteur 1 à l'intensité pluviométrique convenue. (voir paramètres d’étude).
L'évacuation des eaux pluviales d'un grand bâtiment peut nécessiter plusieurs systèmes et autant de points de décharge séparés. Le système siphoïde peut être employé efficacement et économiquement sur la plupart des configurations de toitures. De même que dans toutes les techniques avancées en matière de construction, l'optimum ne peut être atteint que par une organisation précise des procédures dès la conception et pendant l'installation.
L'eau de pluie provenant de la surface du toit est collectée et déchargée dans le réseau enterré par le système d'évacuation des eaux pluviales par effet siphoïde.

La particularité fondamentale d'un réseau siphoïde est qu'il fonctionne sans pente et sans introduction d'air dans les tuyaux.
L'autre particularité d'un réseau siphoïde est de pouvoir transporter l'eau en un point donné du bâtiment indifféremment dans sa longueur ou dans sa largeur, ce qui évite les réseaux sous le bâtiment et la multiplicité des points de chute.
Le système siphoïde, par son application, fournit une solution optimisée pour la conception des évacuations de toitures. Les systèmes siphoïdes présentent un certain nombre d’avantages par rapport aux systèmes conventionnels et sont conçus pour s'intégrer dans les immeubles en fournissant des espaces rentables par rapport à tout autre système d’évacuation des eaux pluviales.
Pour résumer, l'avantage principal d’un système siphoïde est de réduire au minimum la disposition des descentes. Non seulement les descentes sont réduites en nombre et en diamètre, mais l'emplacement des points de décharge est totalement flexible.

Le fonctionnement du système est obtenu par l'élimination de l'air dans les canalisations, verticales et horizontales.
Cette absence d’air est rendue possible par l'utilisation d’avaloirs spécifiques qui empêchent l'air d’entrer dans le système et par un logiciel de calcul qui utilise la hauteur du bâtiment comme "tête" hydraulique équilibrant le frottement et les pertes locales dans la configuration des tuyaux en ramenant les diamètres des tuyaux au minimum nécessaire pour transporter le volume de l'eau.
L'équilibre hydraulique est réalisé par l'intermédiaire de l'ordinateur par permutation des sections transversales latérales et verticales des tuyaux. L'écoulement au passage intégral est le résultat où l'action siphoïde permet l'écoulement interne à vitesse élevée. Le système horizontal installé sert de conduit collecteur, desservant les points multiples de sortie de toiture.
Finalement chaque système siphoïde se décharge par l'intermédiaire d'une descente verticale dans la canalisation principale qui est aérée pour l’écoulement.

Typologies des réseaux

Les réseaux d’évacuation siphoïdes sont réalisés en PEHD, PVC-U, fonte, acier, etc.Le calcul et le dimensionnement sont réalisés par le bureau d'études du fabricant ou un BET externe habilité par le fabricant à l'utilisation du logiciel (propriétaire) de calcul.

Paramètres d'étude

Le dimensionnement des installations est calculé en tenant compte des intensités pluviométriques normalisées. Pour la France la valeur à considérer est 3l/min.m². La vitesse d'évacuation d'eau dans les tuyauteries est calculée pour être supérieure à 1 mètre par seconde pour assurer l'autonettoyage et inférieure à 8 m/s pour éviter les effets de cavitation.

Sources et crédit photos : Wikipedia, Systeme-UV France,