Calcul de réseau plomberie collectif
Méthode collective · DTU 60.11Source & fluide
Pression disponible au départ de l'installation
Réseau
Applique les règles de simultanéité spécifiques (école, hôpital)
Note de calcul
Synthèse du dimensionnement : conformité des vitesses et de la pression, indicateurs clés et détail tronçon par tronçon.
Débit au départ
Débit probable cumulé
Vitesse maximale
Tronçon « — »
Pression défavorisée
—
Pertes cumulées
Circuit le plus défavorisé
Vitesse maximale d'écoulement
0,00 / 2,00 m/s · DTU 60.11 · v ≤ 2 m/s
Pression au point le plus défavorisé
3,00 bar disponibles · Cible ≥ 1 bar au puisage
Cohérence des diamètres (amont ≥ aval)
Aucune anomalie
Détail des tronçons
| Tronçon | Débit (L/h) | Diamètre | Vitesse | PdC (mmCE) | P. sortie (bar) |
|---|---|---|---|---|---|
| Départ | 0 | Ø18×1 (int. 16) | — | 0 | 0.00 |
Mis à jour le
Construisez votre réseau de plomberie collectif sur un schéma interactif : cliquez un tronçon pour l'éditer, tirez les liaisons pour définir par quoi chaque tronçon est alimenté. L'outil applique la méthode collective du DTU 60.11 — coefficient de simultanéité (y = 0,8 / √(x−1)) pour le débit probable, choix des diamètres par la vitesse, pertes de charge et pression résiduelle jusqu'au point de puisage le plus défavorisé.
Dimensionner un réseau de plomberie collectif avec la méthode du DTU 60.11
Le NF DTU 60.11 P1-1 (août 2013) définit la méthode de référence pour le dimensionnement hydraulique des réseaux d'alimentation d'eau froide et d'eau chaude sanitaire dans les bâtiments collectifs : immeubles de logements, hôtels, hôpitaux, écoles, bureaux et ERP. Contrairement à la méthode individuelle (réservée à la maison), la méthode collective repose sur un constat statistique : tous les appareils sanitaires ne puisent jamais en même temps. Elle applique donc un coefficient de simultanéité au débit brut cumulé pour obtenir le débit probable, base réaliste du choix des diamètres.
Cet outil enchaîne les trois étapes complètes d'une note de calcul de plomberie : détermination du débit probable tronçon par tronçon (avec cumul automatique des appareils de l'aval vers l'amont dans l'arborescence du réseau), sélection du diamètre par critère de vitesse, puis vérification des pertes de charge et de la pression résiduelle jusqu'au point de puisage le plus défavorisé. Pour un calcul rapide de perte de charge sur un tronçon isolé, voyez aussi notre outil pertes de charge simplifié DTU 60.11.
Une colonne montante située en partie commune relève de la méthode collective même lorsqu'elle ne dessert qu'un seul logement à son extrémité : c'est le nombre d'appareils cumulés en aval qui commande, pas le nombre de lots.
Comment calculer le débit probable ? La méthode pas à pas
Le débit brut, somme des débits de base
Chaque appareil sanitaire se voit attribuer un débit de base (ou débit minimal de calcul) défini par le DTU 60.11. Le débit brut d'un tronçon est la somme des débits de base de tous les appareils qu'il alimente, y compris ceux des tronçons situés en aval.
Débit brut d'un tronçon
Qbrut : débit cumulé (L/s) · q : débit de base de l'appareil (L/s) — voir le tableau ci-dessous
| Appareil | Débit de base (L/s) | Appareil | Débit de base (L/s) |
|---|---|---|---|
| Lavabo | 0,20 | WC à réservoir | 0,12 |
| Lave-mains | 0,10 | WC à robinet de chasse | 1,50 |
| Douche | 0,20 | Urinoir à robinet individuel | 0,15 |
| Baignoire < 150 L | 0,33 | Urinoir à action siphonique | 0,50 |
| Baignoire > 150 L | 0,55 | Évier | 0,20 |
| Bidet | 0,20 | Lave-linge | 0,20 |
| Bac à laver | 0,33 | Lave-vaisselle | 0,10 |
| Poste d'eau, robinet 1/2" | 0,33 | Poste d'eau, robinet 3/4" | 0,42 |
| Robinet de puisage | 0,50 | Valeur d'usage : le tableau du DTU s'arrête au robinet 3/4". | |
Deux valeurs de ce catalogue sortent du tableau normatif et relèvent de l'usage professionnel : la baignoire de plus de 150 L (0,55 L/s), que le DTU ne distingue pas de la baignoire courante, et le robinet de puisage (0,50 L/s). Les quinze autres appareils reprennent le tableau des débits de base du DTU.
Le coefficient de simultanéité
Dès que le tronçon alimente plus de 5 appareils (robinets de chasse exclus), le débit brut est pondéré par le coefficient de simultanéité y :
Coefficient de simultanéité — logements, foyers, hôpitaux, bureaux
x : nombre d'appareils desservis par le tronçon, robinets de chasse exclus · formule applicable au-delà de 5 appareils seulement, avec y plafonné à 1 · exemple : x = 20 → 0,8/√19 ≈ 0,18
Débit probable
Qprobable : débit retenu pour le dimensionnement (L/s) · y : coefficient de simultanéité · le forfait des robinets de chasse s'ajoute APRÈS cette pondération, il n'est jamais pondéré
Exemple : une colonne alimentant 10 logements comportant chacun 4 appareils de 0,2 L/s (x = 40, Qbrut = 8 L/s) donne y = 0,8 / √39 ≈ 0,128, soit un débit probable d'environ 1,02 L/s — près de huit fois moins que le débit brut. C'est tout l'intérêt de la méthode collective : éviter un surdimensionnement coûteux et hygiéniquement défavorable (stagnation).
Attention au numérateur. De nombreux tableaux et calculateurs en circulation donnent y = 1 / √(x − 1), sans le facteur 0,8. Cette variante majore le débit probable de 25 % et fait grossir tout le réseau d'une à deux dimensions commerciales. Pour les logements, foyers, hôpitaux et bureaux, la valeur de référence est bien 0,8.
Le cas particulier des WC à robinet de chasse
Les robinets de chasse appellent un débit très fort (1,5 L/s) mais très bref : ils sont exclus du calcul de simultanéité et comptés en nombre de robinets simultanément en service selon le nombre installé. Ce débit s'ajoute ensuite au débit probable des autres appareils — après pondération, jamais avant.
| Robinets de chasse alimentés | Robinets en service | Débit à ajouter (L/s) |
|---|---|---|
| 1 à 3 | 1 | 1,5 |
| 4 à 12 | 2 | 3,0 |
| 13 à 24 | 3 | 4,5 |
| 25 à 50 | 4 | 6,0 |
| Plus de 50 | 5 | 7,5 |
Bâtiments à usages spécifiques
Le DTU 60.11 prévoit des règles dérogatoires lorsque les puisages sont fortement synchronisés :
- Écoles, internats, stades, gymnases, casernes : tous les lavabos et douches sont comptés à 100 % de leur débit (utilisation simultanée en fin de cours ou de match) ; seuls les autres appareils bénéficient du coefficient de simultanéité. La norme lève cette règle lorsque l'installation est équipée de robinets à fermeture temporisée — un cas que l'outil ne détecte pas et qu'il faut traiter en repassant le tronçon en mode standard.
- Chambres d'hôpital : seul l'appareil de plus grand débit de la chambre est retenu, majoré du WC à réservoir (0,12 L/s) en eau froide. Cette règle vaut pour la dérivation d'une chambre ; sur un tronçon desservant plusieurs chambres, l'outil repasse en simultanéité standard, faute de quoi le débit ne dépendrait plus du nombre de chambres.
Le sélecteur « Type de bâtiment » de l'outil applique automatiquement le mode de calcul correspondant.
Choix du diamètre : le critère de vitesse
Une fois le débit probable connu, le diamètre intérieur est choisi pour maintenir la vitesse d'écoulement dans une plage acceptable. La vitesse dans un tube se déduit du débit et de la section :
Vitesse d'écoulement
v : vitesse (m/s) · Q : débit probable (m³/s) · S : section intérieure du tube (m²) · D : diamètre intérieur (m)
Les deux vitesses de référence
La détermination initiale des diamètres retient 2 m/s dans les sous-sols et 1,5 m/s dans les colonnes montantes. C'est bien la colonne qui est la plus contrainte : elle traverse les logements, où le bruit de circulation est perçu, alors qu'un sous-sol technique le tolère. En mode automatique, l'outil retient le plus petit diamètre du catalogue dont la vitesse reste sous 2 m/s, et affiche en conseil le diamètre correspondant à 1,5 m/s : sur une colonne montante, c'est ce second diamètre qu'il faut retenir.
Le calcul peut aussi se mener directement, sans passer par un catalogue. En posant le débit probable Dp en L/s et la vitesse retenue V en m/s, le diamètre intérieur théorique s'obtient par :
Diamètre intérieur théorique
D : diamètre intérieur théorique (mm) · Dp : débit probable (L/s) · V : vitesse retenue (m/s) — la constante 35,68 vaut √(4/π) × √1000 et n'est qu'une conversion d'unités
On arrondit ensuite au diamètre normalisé immédiatement supérieur. Exemple : pour Dp = 1,02 L/s en colonne (V = 1,5 m/s), D = 35,68 × √(1,02/1,5) ≈ 29,4 mm — soit un cuivre Ø35×1,5 (32 mm intérieurs).
Attention au piège des désignations commerciales : à dimension « équivalente », le diamètre intérieur réel varie fortement selon le matériau (un cuivre Ø16 laisse 14 mm de passage, un multicouche Ø16 seulement 12 mm). Le calcul s'appuie ici sur les diamètres intérieurs des catalogues cuivre, acier noir, acier galvanisé, PER/PEX, multicouche, PVC pression et PVC-C ; la rugosité propre de chaque matériau est également prise en compte dans les pertes de charge.
Les diamètres intérieurs minimaux par appareil
Le critère de vitesse fixe le diamètre des tronçons de distribution, mais le DTU impose en plus un diamètre intérieur minimal sur la dérivation terminale de chaque appareil, indépendamment du débit calculé. Sur une antenne ne desservant qu'un appareil, c'est souvent ce minimum qui commande — l'outil dimensionne par la vitesse et ne l'applique pas automatiquement.
| Appareil | Ø intérieur mini (mm) | Appareil | Ø intérieur mini (mm) |
|---|---|---|---|
| Évier | 12 | WC à réservoir | 10 |
| Lavabo, bidet | 10 | WC à robinet de chasse | Ø du robinet |
| Douche | 12 | Urinoir à robinet individuel | 10 |
| Baignoire | 13 | Urinoir à action siphonique | Ø du robinet |
| Lave-mains | 10 | Bac à laver | 13 |
| Poste d'eau, robinet 1/2" | 12 | Lave-linge, lave-vaisselle | 10 |
Pertes de charge et bilan de pression
Le diamètre validé par la vitesse doit encore être confirmé par le calcul des pertes de charge. L'outil évalue pour chaque tronçon :
- les pertes de charge linéaires, par Darcy-Weisbach, avec un coefficient de frottement λ issu de la formule de Colebrook-White (fonction du nombre de Reynolds et de la rugosité du matériau, à la température d'eau choisie) ;
- les pertes de charge singulières des coudes, tés, vannes, clapets et compteurs, par la méthode des coefficients ζ :
Pertes de charge singulières
ΔP : perte de charge (Pa) · ζ : coefficient de singularité (coude 90° ≈ 1,0 · té en dérivation ≈ 1,5 · clapet ≈ 3,0) · ρ : masse volumique de l'eau (kg/m³) · v : vitesse (m/s)
Le seuil à respecter au robinet le plus défavorisé
Le plancher de pression ne vient pas du DTU mais du règlement sanitaire départemental. Son article 14 prévoit que le branchement et le réseau de canalisations intérieures aient une section suffisante « pour que la hauteur piézométrique de l'eau au point le plus élevé ou le plus éloigné de l'immeuble soit encore au moins 3 mètres (correspondant à une pression d'environ 0,3 bar) à l'heure de pointe de consommation, même au moment où la pression de service dans la conduite publique atteint sa valeur minimale ».
En conception, on ne dimensionne évidemment pas au ras de ce plancher. L'usage collectif consiste à viser 1 bar au piquage du logement le plus défavorisé, de sorte qu'il reste 0,7 bar (7 mCE) pour la distribution intérieure du logement — robinetterie comprise, les mitigeurs thermostatiques étant particulièrement gourmands. À l'autre bout, on évite de dépasser 3 bar aux appareils pour préserver la robinetterie ; au-delà de 5 bar à l'entrée, un réducteur de pression s'impose.
Bilan de pression jusqu'au point le plus défavorisé
Pdisponible : pression au compteur (bar) · ΣΔP : pertes de charge cumulées depuis la source, linéaires + singulières (bar) · ΔH : hauteur géométrique à franchir (m) — 10,197 m d'eau = 1 bar
L'outil identifie automatiquement le tronçon le plus défavorisé — celui qui cumule le plus de pertes depuis la source — car c'est lui qui conditionne le dimensionnement de toute l'installation. Si la pression résiduelle y est insuffisante, trois leviers, dans cet ordre de rentabilité : augmenter le diamètre des tronçons les plus pénalisants (la perte varie environ comme D−5, un seul cran suffit souvent), réduire le nombre de singularités, et en dernier recours prévoir un surpresseur.
Comment ce calcul est vérifié
Le moteur est couvert par une suite de 43 tests automatisés, rejouée à chaque modification. Chaque contrôle le compare à une source extérieure, jamais à ses propres sorties.
- Comparaison au tableau des débits de base du DTU. Les quinze appareils normalisés du catalogue sont assertés ligne à ligne contre le tableau « Débits de base » du document de référence, ainsi que les paliers des robinets de chasse (1 robinet en service sur 3 alimentés, 2 de 4 à 12, 3 de 13 à 24, 4 de 25 à 50, 5 au-delà). Concordance exacte ; les deux seules valeurs absentes de la norme — baignoire de plus de 150 L et robinet de puisage — sont identifiées comme telles par un test dédié et signalées sur cette page.
- Vérité analytique en régime laminaire. Darcy-Weisbach doit y coïncider avec la loi de Hagen-Poiseuille (ΔP/L = 32·μ·v/D²), une équivalence mathématique exacte : l'écart mesuré est inférieur à 10−12 en relatif. La continuité Q = V × S est vérifiée avec la même exactitude sur toute la plage de diamètres, et la constante d'abaque 35,68 est redémontrée hors du moteur.
- Équation de Colebrook-White résolue à rebours. Le coefficient de frottement rendu par le moteur est réinjecté dans l'équation d'origine : le résidu correspond à un écart de 0,48 % en médiane et 1,85 % au maximum, ce dernier sur l'acier galvanisé au bas du domaine de validité de la corrélation employée. Le recoupement avec une seconde implémentation du site, qui résout Colebrook par itération, reste sous 2 % — ce qui exclut toute erreur d'unité.
- Ordre des opérations et cas particuliers de la norme. Le forfait des robinets de chasse s'ajoute après la pondération et n'entre jamais dans le décompte des appareils ; le mode école compte lavabos et douches à plein débit ; la règle des chambres d'hôpital retient l'appareil le plus demandeur majoré du réservoir WC. Chacun fait l'objet d'un test distinct, sur la formulation même de la norme réécrite indépendamment du moteur.
- Robustesse aux saisies dégradées. Longueur vide ou nulle, tronçon sans appareil, comptage négatif, catalogue vide, tronçon rattaché à sa propre descendance : aucun de ces cas ne produit de
NaN, de pression aberrante ni de boucle infinie. Un réseau sans débit rend zéro et conserve la pression de départ.
Références
- NF DTU 60.11 P1-1 (août 2013) — Travaux de bâtiment — Règles de calcul des installations de plomberie sanitaire et d'eaux pluviales — Partie 1-1 : réseaux d'alimentation d'eau froide et chaude sanitaire. Remplace le DTU 60.11 d'octobre 1988, annulé : méfiez-vous des tableaux qui circulent encore sous l'ancienne référence. Fiche AFNOR.
- CATED / Éditions Ginger, Alimentation — Plomberie sanitaire (copyright 06/2016) — extrait reprenant le Tableau 3 « Débits de base », les coefficients de simultanéité usuels et leurs notes 1 à 5, les paliers des robinets de chasse et les vitesses de référence (2 m/s en sous-sol, 1,5 m/s en colonne). Extrait consultable.
- Règlement sanitaire départemental type, article 14 — Desserte des immeubles, institué par la circulaire du 9 août 1978 et repris par arrêté préfectoral dans chaque département — origine du seuil de 3 mCE (≈ 0,3 bar) au point le plus élevé ou le plus éloigné de l'immeuble à l'heure de pointe.
- C. F. Colebrook, « Turbulent flow in pipes, with particular reference to the transition region between the smooth and rough pipe laws », Journal of the Institution of Civil Engineers, vol. 11, 1939 — équation implicite du coefficient de frottement, référence du calcul des pertes de charge linéaires.
- P. K. Swamee et A. K. Jain, « Explicit equations for pipe-flow problems », Journal of the Hydraulics Division (ASCE), vol. 102, 1976 — corrélation explicite employée pour résoudre Colebrook-White, valable pour Re ≥ 5 000.
- Réseaux ramifiés en régime permanent. L'outil dimensionne une arborescence alimentée par une source unique, chaque tronçon étant traité séparément comme le prescrit la méthode. Pour une boucle d'eau chaude sanitaire, où le débit de circulation répond à un bilan de déperditions et non à un puisage, utilisez Bouclage ECS (réseau bouclé).
- Dimensionnement par la vitesse, plafonnée à 2 m/s. C'est la valeur des sous-sols ; sur une colonne montante, retenez le diamètre conseillé à 1,5 m/s qu'affiche chaque tronçon. Les diamètres intérieurs minimaux par appareil du DTU (tableau ci-dessus) ne sont pas appliqués automatiquement : sur une antenne terminale, c'est souvent ce minimum qui commande.
- Discontinuité de la méthode à 5 appareils. Le coefficient de simultanéité ne s'applique qu'au-delà de 5 appareils : une antenne restée sous ce seuil garde son débit brut entier et peut afficher un débit supérieur à celui du tronçon qui l'alimente. C'est une propriété de la méthode, pas un écart de calcul — vérifiez dans ce cas que le diamètre amont reste au moins égal à celui de l'antenne.
- Deux règles décrites mais non automatisées. L'exemption des robinets à fermeture temporisée en mode école (repassez le tronçon en mode standard) et la baignoire de plus de 150 L, retenue ici à 0,55 L/s alors que le tableau normatif ne distingue pas les capacités.
Questions fréquentes
Le coefficient de simultanéité y se calcule par la formule y = 0,8 / √(x − 1), où x est le nombre d'appareils alimentés par le tronçon (robinets de chasse exclus). Il ne s'applique que lorsque x dépasse 5 ; en dessous, on retient la totalité du débit brut (y = 1). Le débit probable du tronçon vaut alors Q probable = y × Q brut. Plus le nombre d'appareils augmente, plus y diminue : pour 20 appareils, y ≈ 0,18.
Attention au numérateur : plusieurs tableaux en circulation donnent y = 1 / √(x − 1), sans le facteur 0,8. Cette variante majore le débit probable de 25 % et conduit à surdimensionner tout le réseau. La valeur retenue pour les logements, foyers, hôpitaux et bureaux est bien 0,8.
Le seuil réglementaire ne vient pas du DTU mais du règlement sanitaire départemental, dont l'article 14 impose que la hauteur piézométrique de l'eau au point le plus élevé ou le plus éloigné de l'immeuble soit encore d'au moins 3 mètres — soit environ 0,3 bar — à l'heure de pointe de consommation, et cela même quand la pression de service du réseau public atteint sa valeur minimale.
En conception collective, on ne descend pas jusqu'à ce plancher : on vise 1 bar au piquage du logement le plus défavorisé, de sorte qu'il reste 0,7 bar (7 mCE) pour la distribution intérieure du logement, robinetterie comprise. Les mitigeurs thermostatiques, particulièrement gourmands en pression, justifient de conserver cette réserve.
Les deux vitesses de référence utilisées pour la détermination initiale des diamètres sont 2 m/s dans les sous-sols et 1,5 m/s dans les colonnes montantes. C'est bien la colonne qui est la plus contrainte : elle traverse les logements, où le bruit de circulation est perçu, alors qu'un sous-sol technique le tolère.
Une vitesse excessive génère bruits, coups de bélier, érosion du cuivre et pertes de charge disproportionnées ; une vitesse trop faible favorise à l'inverse la stagnation et le développement bactérien, notamment sur l'eau chaude sanitaire.
Un robinet de chasse appelle un débit très élevé (1,5 L/s) pendant un temps très court : l'intégrer au calcul de simultanéité classique fausserait le résultat. Le DTU 60.11 les compte donc en nombre de robinets simultanément en service selon le nombre installé : 1 sur 3 alimentés, 2 de 4 à 12, 3 de 13 à 24, 4 de 25 à 50, 5 au-delà de 50.
À 1,5 L/s l'unité, cela donne un forfait de 1,5 / 3 / 4,5 / 6 / 7,5 L/s. Ce forfait s'ajoute au débit probable des autres appareils une fois celui-ci pondéré : il n'est jamais lui-même multiplié par le coefficient de simultanéité.
La méthode collective s'applique aux installations desservant un grand nombre d'appareils : immeubles de logements, hôtels, hôpitaux, écoles, bureaux, ERP. Elle exploite le foisonnement statistique des puisages via le coefficient de simultanéité, alors que la méthode individuelle (somme de coefficients reportée sur une courbe) est réservée aux logements individuels et n'est plus lisible au-delà d'une somme de 15.
Une colonne montante située en partie commune relève de la méthode collective même lorsqu'elle ne dessert qu'un seul logement à son extrémité : c'est son emplacement et le nombre d'appareils cumulés qui décident, pas le nombre de lots.
Non. Un tube cuivre est désigné par son diamètre extérieur avec une paroi fine (un Ø16 cuivre offre 14 mm intérieurs), alors qu'un multicouche Ø16 ne laisse que 12 mm de passage. C'est le diamètre intérieur qui détermine la vitesse et les pertes de charge : à débit égal, il faut souvent monter d'une dimension commerciale en passant du cuivre au PER ou au multicouche.
L'outil travaille directement sur les diamètres intérieurs de chaque catalogue matériau, et applique à chacun sa rugosité propre dans le calcul des pertes de charge — 0,0015 mm pour le cuivre, 0,007 mm pour le PER et le multicouche, 0,15 mm pour l'acier galvanisé.
Pour aller plus loin