Etude de cas

 

Etude de cas

 

Premier cas : bâtiment à 2 étages

Dans ce deuxième cas, un étage du bâtiment hospitalier est retiré afin de voir les conséquences sur la consommation en eau de la cuve. Ce cas n'est pas très réel mais peut être envisagé dans le sens où notre hôpital est à construire. Le maître d'oeuvre pourrait alors concevoir un bâtiment à seulement 2 étages au lieu de 3.

Ce cas prend seulement en compte la terrasse équipée de panneaux photovoltaïques sur l'ensemble du toit (1120 m²) ou sur seulement 90 % (1005 m²).

 

Figure 1 : Taux de remplissage de la cuve pour un bâtiment à 2 ou 3 étages (cliquer sur l'image pour l'agrandir)

 

De mi-juillet à mi-octobre, le comportement de la cuve est semblable dans les trois cas. Cependant, le cas du bâtiment à 2 étages est logiquement beaucoup plus économe, surtout lorsque les panneaux solaires sont installés sur une surface plus importante. En effet, leur coefficient de restitution est de 75 % au lieu de 60 % pour la toiture plane avec graviers. La cuve est ainsi mieux remplie.

Il n'y a que 90 à 98 jours où la cuve est totalement vide pour les surfaces surmontées de panneaux égales à 100 % ou 90 % respectivement (au lieu de 200) et où il faudra donc faire appel à l'eau potable. En outre, la cuve se décharge pour la première fois au bout de 169 à 163 jours respectivement au lieu de 38.

 

Deuxième cas : taux d'occupation des lits de 80 %

Ce troisième cas, beaucoup plus réel, présente un taux d'occupation des lits de 80 % au lieu de 100 %. Il s'agit en fait d'une occupation de 16 lits sur 20 par étage. La toiture est surmontée de panneaux solaires sur l'ensemble de la surface ou sur seulement 1105 m².

 

Figure 2 : Taux de remplissage de la cuve pour un taux d'occupation des lits de 80 % (cliquer sur l'image pour l'agrandir)

 

Les différences sont moindres comparées au cas précédent. En effet, la première décharge totale de la cuve survient au bout de 78 ou 80 jours et le nombre de jours où la cuve est vide est de 145 ou 153 respectivement pour la surface de panneaux de 100 % ou de 90 %. Il faudra donc avoir recours à l'eau potable environ 56 jours de moins que dans le cas classique.

On remarque également que la surface occupée par les panneaux solaires sur la terrasse a une influence moindre sur ce cas de figure.

 

Troisième cas : récupération des eaux pluviales sur une surface supplémentaire

Cette dernière étape est la plus intéressante dans le sens où l'on a simulé plusieurs cas afin de pointer du doigt la surface minimale de panneaux solaires à adjoindre pour alimenter le bâtiment hospitalier complet de 3 étages, avec un taux d'occupation de 100 %. Ces panneaux supplémentaires seront placés hors toiture, sur un autre bâtiment par exemple ou sur un parking couvert. L'eau ainsi récupérée pourra rejoindre la cuve en sous-sol par des vides sanitaires par exemple.

Les résultats des simulations soulignent que cette surface supplémentaire est de 900 m², en plus de 1120 m² de terrasse avec panneaux photovoltaïques.

 

Figure 3 : Taux de remplissage de la cuve pour une surface supplémentaire de 900 m², soit une surface totale de 2020 m² (cliquer sur l'image pour l'agrandir)

 

On remarque sur la figure 3 que la cuve ne se vide jamais totalement, même si début octobre, elle connaît des moments difficiles (hauteur d'eau dans la cuve de 0,04 m sur 1,5 m au bout de 280 jours). Cette situation intéressante permet de ne pas recourir à l'eau potable de secours pour alimenter les sanitaires du bâtiment hospitalier. Néanmoins, une garde d'eau potable sera toujours nécessaire pour des épisodes de sécheresse extrêmes, qui sont lissés dans nos simulations à cause des moyennes de pluviométrie sur 10 ans.

 

Résultats sur la deuxième année

Nous avons également simulé la deuxième année en donnant sous EPANET le niveau de la cuve du 31 décembre de l'année précédente. La demande est constante tout au long de cette deuxième année.

Figure 4 : Charge dans la cuve pour la deuxième année avec récupération des eaux pluviales sur 2020 m² (cliquer sur l'image pour l'agrandir)
 

La figure 4 montre la charge dans la cuve, soit le niveau d'eau si l'on y retranche 13 (altitude de la cuve). La cuve n'est jamais vide et le minimum atteint est de 7 cm d'eau dans celle-ci. Ce résultat est très satisfaisant. Nous préconisons donc de mettre en place un tel système qui sera très économe tout au long des années de fonctionnement de l'hôpital.

 


Plan de "Résultats"

Résultats annuels                                                Etude de cas

 

Plan de "Simulation"

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