Collecter l'eau de pluie

Connaître sa consommation d'eau potable qu'elle soit journalière ou mensuelle n'est pas suffisant pour mettre en place un système de récupération d'eau de pluie. En effet, savez-vous si la quantité d'eau qui tombe au-dessus de chez vous sera assez importante pour couvrir tous vos besoins ? Ceci est bon à savoir pour déterminer en combien de temps se remplira la citerne et en quelle quantité, s'il y aura des pertes... si l'on ne veut pas être a sec.

Quelle quantité d'eau peut-on espérer récupérer ?

Pour répondre à cette question, qui n'est pas aisée, il est nécessaire de connaître les précipitations moyennes sur votre région. Pour cela, il suffit de consulter les données météorologiques. Les données des sept dernières années sont disponibles sur www.meteofrance.com.

Voici un récapitulatif des données des cinq dernières années, suivant des zones significatives.

Répartition des précipitations suivant des zones

Les zones définies sont approximatives. Ce découpage n'est réalisé que pour obtenir une moyenne interprétable des résultats des précipitations car ces zones sont plus ou moins remarquables suivant les années.

  Zones
Années 1 2 3 4 5
2003 650 500 650 950 1000
2004 800 600 900 1000 500
2005 650 500 600 800 600
2006 800 600 1000 1200 500
2007 800 600 900 1400 500
Ces précipitations sont données en mm par année

D'après le tableau ci-dessus, on remarque qu'il peut y avoir de grand écart suivant les zones au cours des années. Une prudence concernant l'interprétation des zones est de mise : une moyenne de zone ne veut pas dire qu'il tombe cette précipitation sur toute la zone. En effet, concentrez-vous sur la couleur de votre zone de résidence pour connaître la précipitation moyenne sur quelques années.

Concernant les départements du Nord et du Pas-de-Calais, on remarque qu'au cours des 5 dernières années, la hauteur des précipitations augmente chaque année (carte passant de la couleur verte à la couleur bleu, équivalant de 600 mm à 800 mm en moyenne).

De plus, pour une précision plus approfondie de la hauteur des précipitations tombant sur votre ville (lorsque vous vous situez dans une grande ville, car seules les données des précipitations des grandes villes sont disponible sur www.meteofrance.com), des cartes plus précises peuvent vous renseigner.

Par exemple, en janvier 2008, il est tombé 57 mm d'eau par mètre carré sur la ville de Lille (voir carte ci-dessous), ce qui représente une collecte possible de 5,7 m3 soit 5 700 litres.

Eléments de comparaison :

  • La pluviométrie moyenne la plus basse enregistrée dans la partie Sud de la France en 2007 ne descend pas en-dessous de 200 mm. On pourrait donc récupérer sur un toit de 100 m², 20 m3 soit 20 000 L d'eau par an. Sachant que l'on consomme 120 litres d'eau par jour, nous avons besoin de 43 800 litres d'eau par an, ce qui représente le double de la pluviométrie annuelle de 2007 !
  • La pluviométrie moyenne la plus basse enregistrée dans la partie Nord de la France en 2007 ne descend pas en-dessous de 500 mm, on pourrait donc collecter de la même manière que dans le Sud, au minimum 50 000 litres d'eau. Cela représente un peu plus que la consommation d'une personne par an, si la collecte s'effectue sans perte (matériellement impossible).

Toutefois, à défaut de se situer dans une région à pluviométrie assez faible, la majeure partie de la France est "arrosée" d'environ 800 mm d'eau (en 2007), ce qui représente 800 litres d'eau par m², soit 80 000 litres pour un toit de 100 m² (0,8 x 100 = 80 m3 x 1000 = 80 000 litres d'eau). Cela doit permettre de couvrir la quasi-totalité des besoins de 2 personnes si les WC et la machine à laver sont relativement économes.

Comment évaluer la quantité d'eau qu'on peut espérer récupérer ?

Pour évaluer la quantité d'eau (en m3) que l'on peut espérer récupérer, il faut multiplier la superficie (en m² au sol du bâtiment) par la pluviosité annuelle (en m) du lieu.

Exemple pratique : Pour un toit d'une surface de 100 m² (10 x 10 m), une précipitation de 25 mm (soit 0,025 m) va remplir votre cuve de 0,025x100 = 2,5 m3 (2 500 litres).

Cependant, ce calcul assez simpliste ne tient pas compte du pourcentage de récupération d'eau de pluie qui est fonction des matériaux sur lesquels l'eau s'écoule. Ainsi, selon le type de toiture, le taux de récupération peut varier de 20 à 95 % ! L'écart est très important, il est donc nécessaire de tenir compte de ce paramètre lors des estimations (voir Caractéristique des toitures ci-après).

La quantité Q d'eau pouvant être collectée sur la toiture est donc fonction de plusieurs paramètres :

  • T : Représentant le taux de récupération qui dépend principalement du type de toiture (sans unité).
  • S : La surface de toiture (se calcule aisément en m²).
  • P : La pluviosité est en moyenne de 900 mL/m²/an en France. En zone de montagne et dans le Finistère, elle atteint 2 m3/m2, dans le sud de la France, elle n'est que de 0,6 m3/m2 (pluviométrie en mètre).

Ainsi, la quantité Q de mètre cube d'eau de pluie pouvant être théoriquement collectée peut s'exprimer de la façon suivante :

Q=TxSxP

D'après les calculs précédents, en moyenne il faut compter une surface d'environ 60 à 70 m² de toit par personne pour être autonome, sans changement d'habitudes de consommation des habitants.

"Pour connaitre la quantité d'eau dont on aurait besoin, il faut faire la moyenne de la consommation en eau des cinq dernières années. Il est prudent de majorer cette consommation estimée de 15 %".

Caractéristiques des toitures

Comme nous l'avons ainsi vu précédemment la composition ou plus singulièrement les matériaux de toiture sont très importants si l'on veut collecter la quasi-totalité des précipitations sans trop de perte. Ces matériaux sont aussi importants dans leurs choix pour ne pas avoir trop de métaux lourds ou autres indésirables en grandes quantités dans la composition de l'eau. Quelques recommandations sont de mise.

 

Évitez au maximum d'utiliser des métaux pour la composition de la toiture à cause des risques de corrosion, notamment pour les éléments où s'écoule l'eau de pluie vers la citerne (gouttières en zinc, plomb au bord des toitures, cuivre, aluminium, matériaux synthétique, goudron, revêtement bitumineux, bois...). Autrement dit l'eau qui s'écoule sur de telles surfaces se charge en métaux lourd ou s'évapore. De même, évitez d'utiliser des matériaux à tendance poreuse, par exemple les toitures végétales sont fortement déconseillées car vous risquez de ne jamais collecter un centimètre d'eau dans votre citerne.

 

Le taux de récupération des eaux de pluie est diminué de 5 % à 90 % en fonction des matériaux utilisés !

Exceptés les matériaux précédents, tous les autres matériaux sont acceptables : les tuiles en plastique, les tuiles émaillées, le verre, les tôles ondulées en fer galvanisé, les ardoises ou les autres matériaux plastiques sont l'idéal. Vous pouvez également vous renseigner auprès des commerçants pour qu'ils vous fournissent les caractéristiques du matériau que vous comptez acheter ou auprès des fabricants directement, tout en sachant que ces informations sont assez difficiles à obtenir.


Ardoise
 
Gouttière PVC
 
Tuiles émaillées

Voici un tableau non exhaustif qui nous renseigne sur le taux de récupération en fonction du type de matériaux sur le toit :

Type de toit Taux de récupération
Toit plat recouvert de gravier 60 %

Toit plat recouvert de matière synthétique ou de bitume (roofing)

70 - 80 %
Toit plat recouvert de gazon ou d'autres plantes 20 %
Toit en pente recouvert de panneaux ou de tuiles 75 - 95 %

Toit en pente recouvert de matière synthétique ou de bitume

80 - 95 %
Toit en pente recouvert de gazon ou d'autres plantes 25 %

À titre de comparaison, choisir une gouttière en PVC plutôt qu'en zinc est non seulement une attitude envers l'eau que vous collectez (moins de polluants rassemblés), mais aussi un gain d'argent. En effet, une gouttière en zinc coûte quatre fois plus chère qu'une en PVC :

Profilé gouttière en PVC, développement 25 cm GIRPI.

Prix indicatif : 7.65 €
Long. 4 m, coloris sable.

Les plus :
Résistance aux intempéries, aux chocs mécaniques et thermiques. Bonnes tenue des couleurs aux UV.
Garantie : 10 ans aux chocs et à la tenue des couleurs.

Profilé gouttière ronde en zinc, développement 25 cm SCOVER PLUS.

Prix indicatif : 34.10 €
Long. 4 m.

Les plus :
Très bonne résistance à la corrosion et aux chocs. Système à emboiter pour un assemblage rapide et facile.
Garantie : 30 ans à la corrosion.

Prix 2008, www.leroymerlin.fr

Sur certaines toitures des mousses apparaissent régulièrement, cela est principalement du à l'humidité provoquée par un toit à l'ombre (arbre à proximité qui penche au-dessus). Une des solutions pour collecter une eau de pluie pas trop chargée en mousse est d'avoir des toitures avec une pente importante (inférieure à 45°) qui provoque un auto-nettoyage du à la vitesse d'écoulement du fluide et à l'inclinaison des pluies qui vient "décoller" les mousses et autres végétaux. En cas de forte contamination de la toiture par des végétaux, il sera nécessaire de nettoyer et de projeter un hydrofuge qui permettra d'augmenter les périodes de nettoyage des toitures.

Avis personnel : En cas de prolongation de période sans précipitation, notamment dans certaines régions du Sud, on pourra idéalement trouver un système qui permettra de ne pas collecter les premières eaux de pluie qui seront par conséquent très chargées en végétaux ou autres polluants. Le principe étant de laisser la toiture s'auto-nettoyer avec la nouvelle pluie pendant quelques minutes. Plus de détails sur ce système dans la partie "Exemple d'installation".