Dimensionnement d’un poste de relevage : débit, hauteur et volume

Dimensionner un poste de relevage, c’est trouver deux grandeurs : le débit de pointe que la pompe doit évacuer, puis la hauteur manométrique totale (HMT) qu’elle doit vaincre. On vérifie ensuite ces deux valeurs sur la courbe de la pompe, et on choisit le volume de cuve selon les contraintes de l’installation. Cet article déroule la méthode avec un exemple de calcul tiré d’une documentation de constructeur ; le choix final se fait avec un professionnel.

Pourquoi dimensionner un poste de relevage

Un sous-sol, une cave d’immeuble ou une loge de gardien situés sous le niveau du collecteur ne peuvent pas évacuer leurs eaux par gravité. Le poste de relevage les remonte, mais il ne fait pas n’importe quoi : une pompe doit pouvoir évacuer les eaux au rythme où elles arrivent, et à la hauteur où elles doivent être renvoyées. D’où une méthode en plusieurs étapes plutôt qu’un choix au jugé.

Les repères ci-dessous viennent de la documentation d’un constructeur de stations de relevage et d’un dossier de la Fédération française du bâtiment (FFB). Ce sont des estimations et des exemples, pas des règles valables pour tous les logements. Pour comparer les pompes une fois les besoins connus, vous pouvez lire l’article sur la pompe de relevage des eaux usées.

Étape 1 : le débit de pointe

La première grandeur est le débit de pointe, c’est-à-dire ce que les appareils peuvent envoyer ensemble vers le poste. La documentation d’un constructeur de stations de relevage l’estime sur la base d’un logement comprenant un WC, une baignoire, une douche, un lavabo, un évier, un lave-linge et un lave-vaisselle. Dans ce cas de figure, un logement correspond à 2,5 m³/h, et la valeur grimpe jusqu’à 15 m³/h pour six logements raccordés. C’est une estimation de constructeur, pas une norme.

Le type d’eau entre aussi dans le choix. Le catalogue du constructeur distingue des stations dédiées aux eaux grises et d’autres prévues pour les eaux grises et les eaux noires, avec une roue dilacératrice, vortex ou fermée selon le modèle. Il faut donc savoir ce que votre poste doit recevoir avant de choisir.

Étape 2 : la hauteur manométrique totale

La seconde grandeur est la HMT. Elle s’écrit : hauteur géométrique plus pertes de charge. La hauteur géométrique est la hauteur de refoulement en mètres. Dans une cave d’immeuble, c’est celle qui sépare la pompe du collecteur. Les pertes de charge sont la somme des pertes de la conduite de refoulement, exprimées en mètres de colonne d’eau.

Ces pertes sont de deux sortes. Les pertes régulières viennent du frottement de l’eau le long de la conduite. Les pertes singulières viennent des coudes, des clapets anti-retour et autres accessoires. Les deux s’ajoutent à la hauteur géométrique. Un autre guide de sélection propose de compter, pour chaque coude ou vanne, l’équivalent de 2 mètres de tuyau.

Le tableau du constructeur donne la perte de charge par mètre de conduite en PVC selon le diamètre et le débit. À 5 m³/h, elle est de 0,019 m par mètre pour un tuyau de 50 mm de diamètre extérieur. Il suffit de la multiplier par la longueur totale de la conduite. Le clapet fait donc partie du calcul. Pour la question du budget d’un poste, voir l’article sur le prix d’une pompe de relevage des eaux usées.

Un exemple de calcul pas à pas

Voici l’exemple d’un constructeur, avec ses hypothèses : deux logements raccordés, une hauteur de refoulement de 4 m et 10 m de tuyauterie en PVC de 50 mm de diamètre extérieur. Il ne vaut que pour ce cas.

1. Débit de pointe : pour deux logements, le constructeur retient 5 m³/h.
2. Perte de charge : 0,019 m par mètre multiplié par 10 m de tuyau donne 0,19 m.
3. HMT : 4 m de hauteur de refoulement plus 0,19 m de pertes donnent 4,19 m.

Les critères du projet sont donc une HMT de 4,19 m pour un débit de 5 m³/h. Ce sont ces deux valeurs que l’on cherche sur la courbe de la pompe. Pour résumer la méthode générale, voici les gestes à enchaîner :

1. Mesurer la hauteur de refoulement, de la pompe au point de rejet.
2. Relever le débit de pointe.
3. Lire dans le tableau du constructeur la perte de charge par mètre.
4. Multiplier cette perte par la longueur de conduite, en ajoutant l’équivalent de chaque coude ou vanne.
5. Additionner hauteur et pertes pour obtenir la HMT.
6. Comparer avec la courbe de la pompe.

Diamètre du refoulement et clapet

Le diamètre du refoulement dépend de ce que le poste reçoit. Selon la FFB, il est de DN 80 minimum pour un poste recevant des eaux vannes, et de 32 mm pour des eaux usées domestiques sans eaux vannes. Le guide de sélection déjà cité indique que le diamètre de refoulement doit être au moins égal à celui de la sortie de pompe.

Le même guide recommande un clapet anti-retour pour les eaux chargées et une longueur de tuyauterie supérieure à 3 m. La FFB ajoute que la pression d’épreuve de la conduite est de 1,5 fois la pression de refoulement maximale. Elle précise aussi que les vannes d’arrêt peuvent être supprimées pour des stations NF EN 12050-2 ou -3 dont le refoulement est inférieur à DN 80. Le clapet de la pompe est à distinguer de celui qui protège le branchement sur l’égout.

Lire la courbe de la pompe, puis choisir le volume de cuve

Une fois la HMT et le débit connus, la courbe caractéristique de la pompe sert à vérifier qu’elle convient. C’est le document du fabricant qui fait foi pour la pompe réellement envisagée. Le volume de la cuve se détermine ensuite selon les contraintes de chaque installation : il n’existe pas de volume type. L’exemple du constructeur retient une cuve de 280 litres pour une station enterrée, mais c’est le résultat de son cas, pas une valeur à reprendre. Pour la cuve, lisez l’article sur la cuve de relevage.

La FFB cite aussi la norme NF EN 12056-4, qui concerne la conception, le fonctionnement, l’entretien et le raccordement des stations de relevage, et la série NF EN 12050 pour le produit. Le contenu de ces normes est payant et n’est pas reproduit ici. Si votre poste doit être remplacé, vous pouvez aussi consulter l’article sur le changement d’une pompe de relevage.

Les règles applicables à votre adresse dépendent de la commune ; la page sur les communes de Paris et des Hauts-de-Seine aide à situer votre cas. Pour faire valider un calcul, vous pouvez décrire votre installation : un professionnel partenaire rappelle les personnes qui remplissent le formulaire.

Questions fréquentes sur le dimensionnement d’un poste de relevage

Qu’est-ce que la HMT ?

C’est la hauteur manométrique totale : la hauteur géométrique de refoulement, plus les pertes de charge de la conduite, exprimées en mètres de colonne d’eau.

Quel débit prévoir pour un logement ?

Un constructeur estime 2,5 m³/h pour un logement équipé d’un WC, d’une baignoire, d’une douche, d’un lavabo, d’un évier, d’un lave-linge et d’un lave-vaisselle. C’est une estimation, qui varie d’un constructeur à l’autre.

Quel diamètre pour le refoulement ?

Selon la FFB, DN 80 minimum pour un poste recevant des eaux vannes, et 32 mm pour des eaux usées domestiques sans eaux vannes.

Le clapet compte-t-il dans le calcul ?

Oui. Un clapet anti-retour provoque une perte de charge singulière, qui s’ajoute à la hauteur géométrique et aux pertes de la conduite.

Qui peut valider le dimensionnement ?

Un professionnel, à partir de la courbe du fabricant de la pompe envisagée et des données de votre installation.