Règles sanitaires et techniques pour prévenir les risques liés aux Légionelles et aux Pseudomonas

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1 Règles sanitaires et techniques pour prévenir les risques liés aux Légionelles et aux Pseudomonas Formation «plombiers» Organisée par la CAPEB et la DDASS du Var (26 novembre 2008) Laurent KIENE, Philippe HARMANT f luence Conseil, études et formations dans le domaine de la distribution des eaux tel : /204 Thème Descriptif Durée Horaire accueil 8h00 8h30 Introduction générale Présentation de la pathologie «légionellose» par le docteur Brousse 10 8h30 8h40 Généralités sur les légionelles Bref rappel sur les conditions de multiplication des légionelles et des pseudomonas 10 8h40 8h50 La réglementation Les textes réglementaires et les circulaires applicables à l ECS, Les conséquences de l arrêté du 30/11/2005 (température d eau chaude sanitaire) et de sa circulaire d application sur l organisation des réseaux neufs Les guides techniques pouvant servir de référence pour bâtir un cahier des charges ou un avant projet (DTU 60.11, guide de l eau dans les établissement de santé, guides du CSTB, guide de l AICVF) 30 8h50 9h20 La production d eau chaude sanitaire Les différents modes de production avec ou sans stockage Les productions dites «anti-légionelles» La récupération d énergie Le mitigeage centralisé de l eau 40 9h20 10h00 pause 15 10h00 10h15 Les matériaux Choix des matériaux : -incidence sur la corrosion -incidence sur la qualité sanitaire 20 10h15 10h35 Les traitements d eau Désinfection, Lutte contre le tartre Lutte contre la corrosion Suivi des traitements (analyses, observation des manchettes témoin) 25 10h35 11h00 discussion 60 11h00 12h00 repas 12h00 14h00 2/204

2 Thème Descriptif Durée Horaire repas 12h00 14h00 Réseaux bouclés Les différentes architectures des réseaux bouclés, Notions de dimensionnement, L équilibrage, Les équipements des réseaux (pompes, clapets, dégazeurs, etc.) Quelques exemples de défauts de conception à éviter 40 14h00 14h40 Protection contre les retours d eau Norme NF 1717 ; Ensembles de protection 20 14h40 15h00 pause 15 15h00 15h15 Points d usage Équipements permettant de contrôler la température au point d usage et précautions à prendre pour éviter les interconnexions intempestives entre EF et ECS (risque légionelle et risque pseudomonas) 25 15h15 15h40 Rôle du maître d ouvrage et du maître d oeuvre Le cahier des charges des installations neuves ou de réhabilitation, Les modalités de réception des réseaux neufs ou rénovés, Les outils à la disposition des bureaux d étude 20 15h40 16h00 Discussions et bilan de la journée 60 16h00 17h00 3/204 Généralités sur les légionelles et les pseudomonas 4/204

3 Légionelle Agent pathogène : Legionella sp. (Legionella pneumophila : 98% des cas) Bactérie aérobie d origine hydrique 0,6 x 1-4 µm Conditions de développement : Prolifération entre 23 et 43 C Maximum de croissance autour de 37 C Croissance stoppée ou élimination au dessus de C Dans des conditions optimales : temps de doublement 2 à 3 jours Interaction avec des protozoaires (amibes, etc.) Protection par les biofilms : conditions de croissance, protection contre les désinfectants Présence dans de nombreux milieux : eaux douces de surface, eaux de forages, eaux thermales, eau de mer 5/204 Légionelle Sensibilité à la température 70 C Destruction Eau chaude sanitaire TAR humides Eau froide sanitaire 60 C 50 C 40 C 30 C 20 C 10 C Pas de développement Développement (optimum C) Survie 6/204

4 Légionelle Les réservoirs de la bactérie : Eaux stagnantes et sols humides réseaux d eau chaude sanitaire tours de refroidissement bains à remous, jacuzzi, etc. dispositifs de traitements respiratoires par aérosols humidificateurs autres équipements dans des lieux publics : fontaines, brumisateurs, etc. autres équipements dans les hôpitaux : développement de radio, etc. 7/204 Légionelle Légionellose : conjugaison de 3 phénomènes : Contamination de l eau par des Legionella pathogènes Aérosolisation sous forme de gouttelettes de moins de 5µm Exposition de personnes Pas de transmission inter humaine A ce jour, pas de cas de légionellose lié à une ingestion d eau contaminée Environ 1400 à 1500 cas de légionellose par an Augmentation de 23% par an entre 2000 et /204

5 Légionelle Deux manifestations cliniques : une infection aiguë bénigne, appelée fièvre de Pontiac, guérissant spontanément sans traitement en 2 à 5 jours une infection aiguë pulmonaire grave, appelée maladie du légionnaire, apparaissant entre 2 et 10 jours après l exposition Mortalité : 19,9 % en % en % en 2006 Jusqu à 40% chez les sujets fragiles 9/204 Pseudomonas Bactérie aérobie d origine hydrique à Gram négatif Environ 0,5 µm Plusieurs espèces dont Pseudomonas aeruginosa, mallei Colonise les eaux douces, les eaux de mer, les milieux humides (terre, végétaux) Développement entre 4 C et 45 C Cursus Légionelles 10 10/204

6 Pseudomonas A l'origine d'infections respiratoires ou cutaneo-muqueuses (notamment de plaies et brûlures, infections locales à l'œil, méningites, folliculites ). La couleur bleue des plaies contaminées (pus bleu) a donné au Pseudomonas aeruginosa le nom courant de bacille pyocyanique. Un certain nombre d'épisodes de contamination reportés par l'institut de veille sanitaire. En général, l'origine est une exposition dans un bain ou un spa. Les premiers troubles apparaissent entre 1 à 4 jours après la date d'apparition des signes. Transmission interhumaine ou indirecte. L'InVS indique dans son rapport sur la surveillance des infections nosocomiales en réanimation adulte, que les Pseudomonas aeruginosa étaient responsables de 15% des infections en 2006 Cursus Légionelles 11 11/204 Pseudomonas Ce paramètre fait l'objet d'une surveillance obligatoire dans les établissements thermaux et la réglementation (arrêté de 1999) exige une absence de Pseudomonas Aeruginosa. Dans les hôpitaux : isolé depuis 1882 et connu sous le nom de pourriture de l'hôpital. Une absence (niveau cible <1 UFC/100 ml) est demandée dans les eaux pour soins standards ou les eaux bactériologiquement maîtrisées (voir guide de l'eau à l'hôpital) Cursus Légionelles 12 12/204

7 Léginelle et Pseudomonas Les bactéries présentes en réseau sont sensibles à la température. Un maintien sur l'ensemble du réseau d une température supérieure à 50 C est efficace pour contrôler la prolifération des légionelles. Pour limiter les développement de Pseudomonas, maintenir le plus bas possible en température les réseaux d'efs et en particulier les piquages terminaux. Cursus Légionelles 13 13/204 Réglementations 14/204

8 Eau destinée à la consommation humaine : la directive 98/83 et sa transposition Réglementation : eau destinée à la consommation humaine Code de la santé publique Livre III - Titre II (Sécurité sanitaire des eaux et des aliments) Arrêté relatif à la température de l eau chaude sanitaire et circulaire d'application Circulaires organisationnelles et sectorielles et spécifiques au risque lié aux légionelles Obligations générales relatives à l eau destinée à la consommation humaine Obligations spécifiques à l eau chaude sanitaire Obligations sectorielles (établissements de santé, ERP, maisons de retraite ) et organisationnelles (investigation) 15/204 Eau destinée à la consommation humaine : le code de la santé publique Le point de conformité = robinet du consommateur Le code de la santé publique précise le partage de responsabilités en cas de nonconformité (responsables de distribution, propriétaires d immeubles, consommateurs, état, collectivités): - Les responsables de la distribution publique (articles R et 45 ) - Les propriétaires d immeubles (lieux où de l eau est fournie au public - articles R et 46 ) - Le préfet (article R ) Les nouvelles obligations du responsable de distribution : Le distributeur public doit prendre toute mesure pour modifier la nature ou les propriétés de l eau afin de limiter les risques de dégradation après fourniture : L eau ne doit pas induire de post-proliférations bactériennes L eau ne doit pas être agressive ou corrosive pour éviter la dissolution des matériaux constitutifs des installations de distribution intérieures : Plomb (dispositions spécifiques prévues), cuivre, nickel, chrome,... 16/204

9 Eau destinée à la consommation humaine : le code de la santé publique Article L : Toute personne qui offre au public de l'eau en vue de l'alimentation humaine, à titre onéreux ou à titre gratuit et sous quelque forme que ce soit, y compris la glace alimentaire, est tenue de s'assurer que cette eau est propre à la consommation Article L : Toute personne publique ou privée responsable d'une production ou d'une distribution d'eau au public, en vue de l'alimentation humaine sous quelque forme que ce soit, qu'il s'agisse de réseaux publics ou de réseaux intérieurs ( ) est tenue de : 1º Surveiller la qualité de l'eau 2º Se soumettre au contrôle sanitaire 3º Prendre toute mesure corrective nécessaire et en informer les consommateurs en cas de risque 4º N'employer que des produits et procédés de traitement de l'eau, de nettoyage et de désinfection des installations qui ne sont pas susceptibles d'altérer la qualité de l'eau distribuée 5º Respecter les règles de conception et d'hygiène applicables aux installations 6º Se soumettre aux règles de restriction ou d'interruption, en cas de risque sanitaire, et assurer l'information et les conseils aux consommateurs dans des délais proportionnés au risque sanitaire 17/204 Eau destinée à la consommation humaine : le code de la santé publique Règles générales du code de la santé publique Article R : fournir une «eau qui ne doit pas contenir un nombre ou une concentration de microorganismes*, de parasites ou de toutes autres substances constituant un danger potentiel pour la santé des personnes» * incluant implicitement les légionelles Article R : La personne responsable de la distribution intérieure de locaux ou établissements où de l'eau est fournie au public, tels que les écoles, les hôpitaux et les restaurants, doit répondre aux exigences de l'article L , notamment en respectant les règles d'hygiène 18/204

10 Eau destinée à la consommation humaine : le code de la santé publique Les règles en matière de surveillance Article R : la personne responsable de la production ou de la distribution d'eau est tenue de surveiller la qualité des eaux distribuées : examen régulier des installations tests et analyses tenue d'un fichier sanitaire Article R : les résultats de la surveillance sont tenus à la disposition du préfet. Tout incident pouvant avoir des conséquences sur la santé est porté à sa connaissance 19/204 Eau destinée à la consommation humaine : le code de la santé publique Règles générales d hygiène applicables aux installations de distribution d eau Pour respecter les exigences de qualité de l eau aux points de conformité, il faut : utiliser des matériaux et objets autorisés (art R , 49) mettre éventuellement en œuvre des mesures de traitement de l eau autorisées (produits de traitement agréés, procédés approuvés) (Art R et 51) utiliser des produits de nettoyage et de désinfection des installations d eau constitués de composants autorisés (Art R ) 20/204

11 Eau destinée à la consommation humaine : le code de la santé publique Produits et procédés de traitement des eaux destinées à la consommation humaine Particularités des réseaux intérieurs Article R : obligation de mettre en œuvre toute mesure technique appropriée lorsque les limites de qualité ne sont pas respectées, que la non conformité soit ou non imputable à la distribution intérieure Article R : des traitements dits de confort peuvent être mis en œuvre à la condition : qu ils soient autorisés que dans les installations collectives, le traitement ne concerne qu une partie des eaux livrées au consommateur (au moins un point d eau froide non traitée) 21/204 Eau destinée à la consommation humaine : le code de la santé publique Règles générales d hygiène applicables aux installations de distribution d eau Article R : réaliser, concevoir et entretenir les installations de distribution d eau de manière à empêcher l introduction ou l accumulation de micro-organismes, de parasites ou de substances constituants un danger potentiel pour la santé des personnes ; Les installations doivent, dans les conditions normales d'entretien, assurer en tout point la circulation d'eau. Elles doivent pouvoir être entièrement nettoyées, rincées, vidangées et désinfectées. Distinction possible entre les réseaux et signalisation des points d'usage délivrant une qualité d'eau réservée à un autre usage que la consommation humaine. 22/204

12 Eau destinée à la consommation humaine : le code de la santé publique Les règles de conception et d hygiène des réseaux Conception / maintenance Article R (non applicable aux installations existant avant le 7/4//95) : Hauteur piézométrique minimale de 3 mètres en tout point, à toute heure Article R : Non utilisation des canalisations intérieures pour la mise à la terre Article R : Mise en œuvre de moyens de protection contre les retours d'eau, à la charge des propriétaires Articles R et 61 : - Dispositifs de protection et de traitement équipant les installations collectives de distribution doivent être vérifiés et entretenus - Entretien des réservoirs et des bâches de stockage au moins annuel 23/204 Eau destinée à la consommation humaine : arrêté du 30 novembre 2005 Arrêté du 30 novembre 2005 modifiant l arrêté du 23 juin 1978 relatif aux installations fixes destinées au chauffage et à l alimentation en eau chaude sanitaire des bâtiments d habitation, des locaux de travail ou des locaux recevant du public Circulaire interministérielle N DGS/SD7A/DSC/DGUHC/DGE/DPPR/126 du 3 avril 2007 relative à la mise en oeuvre de l arrêté du 30 novembre 2005 modifiant l arrêté du 23 juin 1978 relatif aux installations fixes destinées au chauffage et à l alimentation en eau chaude sanitaire des bâtiments d habitation, des locaux de travail ou des locaux recevant du public. 24/204

13 Eau destinée à la consommation humaine : arrêté du 30 novembre 2005 Arrêté du 30 novembre 2005 et circulaire du 3 avril 2007 Concerne les installations neuves (pas de rétro activité) Applicable à partir du 15 décembre 2006 Les prescriptions visant à limiter le risque lié aux brûlures concernent l ensemble des installations dans les bâtiments d habitation, des locaux de travail ou des locaux recevant du public Les prescriptions visant à limiter le risque lié aux légionelles concernent uniquement les installations collectives (ballons de plus de 400 litres, réseaux de volume supérieur à 3 litres entre le point de mise en distribution et le point à risque le plus éloigné) 25/204 Eau destinée à la consommation humaine : arrêté du 30 novembre 2005 Visent à limiter les risques liés aux brûlures et à la prolifération des légionelles par la fixation de limites hautes et basses de température : Température de l eau 70 C Brûlure profonde de la peau 1 seconde Temps d exposition destruction des légionelles 1 minute 60 C 50 C 7 secondes 8 minutes 32 minutes croissance stoppée 26/204

14 Eau destinée à la consommation humaine : arrêté du 30 novembre 2005 PRODUCTION DISTRIBUTION PUISAGE Dans les stockages de plus de 400 litres (sauf ballon de pré chauffage), 55 C minimum ou élévation quotidienne de température : 2 min si T 70 C 4 min si T 65 C 60 min si T 60 C 50 C minimum en tout point des réseaux «collectifs» à l exception des antennes terminales (qui doivent être de volume le plus faible possible) Une température maximale de 50 C aux points d usage des pièces destinées à la toilette, de 60 C dans les autres lieux (exception de 90 C dans les cuisines et buanderies des ERP) LUTTE CONTRE LES LEGIONELLES LUTTE CONTRE LES BRULURES 27/204 Eau destinée à la consommation humaine : arrêté du 30 novembre 2005 Pièce NON destinée à la toilette Pièce destinée à la toilette Point de mise en distribution T C 60 C T C 60 C T C 50 C Légende Point de puisage SANS RISQUE PARTICULIER vis à vis de légionelles Eau Froide T C 50 C Point de puisage A RISQUE vis à vis de légionelles Production d eau chaude sanitaire Volume <= 3l Volume > 3l Volume <= 3l Volume > 3l Zone faisant l objet de prescriptions dans l exemple Point de mise en distribution Volume <= 3l Eau Froide T C min = 50 C Volume > 3l Production d eau chaude sanitaire Volume <= 3l 28/204

15 Eau destinée à la consommation humaine : circulaires spécifiques légionelles Les circulaires spécifiques au risque lié aux légionelles Textes de portée générale ERP hors établissements de santé Établissements de santé Référence du texte Circulaire DGS/DPPR/DGSNR/DRT n 2006/213 du 15/05/06 circulaire n DGS SD5C/SD7A n 2005/323 du 11/07/05 circulaire DGS n 2002/273 du 02/05/02 circulaire DGS/SD7A/DHOS/E4/DGAS/SD2 n 2005/493 du 28/10/05 circulaire DGS n 98/771 du 31/12/98 circulaire DGS/SD7A/DHOS/E4 n 2005/286 du 20/06/05 circulaire DGS/SD7A/SD5C- DHOS/E4 n 2002/243 du 22/04/02 circulaire DGS/SD7A DHOS/E4 DPPR/SEI n 2003/306 du 26/06/03 Objet modalités d organisation des services de l État en cas de survenue de cas groupés de légionellose guide d investigation et d aide à la gestion guide du CSHPF «Maisons de retraite» ERP référentiel d inspection plan d action dans les établissements de santé, niveaux d action, recommandations TAR (obsolète depuis la parution des arrêtés de 2004) 29/204 Eau destinée à la consommation humaine : circulaires spécifiques légionelles Établissements recevant du public (hors établissements de santé) Circulaire DGS/VS4 n du 31 décembre 1998 moyens de prévention du risque lié aux légionelles dans les bâtiments recevant du public comportant des installations à risque comprenant notamment une analyse par an de légionelles dans les installations à risque Circulaire N DGS/SD7A/DHOS/E4/DGAS/SD2/2005/493 du 28 octobre 2005 circulaire déclinée sur la circulaire du 22 avril 2002 pour les établissements sociaux et médico-sociaux d'hébergement pour personnes âgées, rappelant les obligations de surveillance, de maintenance et la mise en œuvre d un audit en cas de dépassement du seuil de 1000 UFC/L 30/204

16 Eau destinée à la consommation humaine : circulaires spécifiques légionelles Établissements de santé - Circulaire du 22 avril 2002 remplace la partie I de la circulaire du 31/12/1998 vise uniquement les établissements de santé a pour but : d améliorer la gestion des installations à risque (6 fiches) de prendre en compte le risque lié aux légionelles dans les établissements de soins (2 fiches) de définir les modalités de mise en œuvre (1 fiche) 31/204 Eau destinée à la consommation humaine : circulaires spécifiques légionelles Établissements de santé - Circulaire du 22 avril 2002 élaboration d un plan d actions avant le 31 décembre 2002 incluant : expertise des installations définition d un programme de surveillance protocole d entretien et de maintenance planification de travaux de réfection mise en place d un carnet sanitaire gestion des patients à haut risque protocole de gestion des cas de légionelloses 32/204

17 Eau destinée à la consommation humaine : circulaires spécifiques légionelles Établissements de santé - Circulaire du 22 avril 2002 définit des niveaux cibles, d alerte et d action en fonction de la contamination pour les installations à risque : Niveau cible (UFC/l) Niveau d alerte (UFC/l) Niveau d action (UFC/l) ECS (Leg. Pneunophila) <10 3 * 10 3 Tours (Leg. Sp.) < * pour les secteurs accueillant des patients à haut risque, le niveau cible est l absence de legionella pneumophila (<250 UFC/l et légionelles non détecté) 33/204 Réglementation : conclusion Eau Chaude Sanitaire : code de la santé publique + arrêté relatif à la température de l eau + circulaires sectorielles : seuil de UFC/l (Legionella pneumophila) pour les établissements de santé et maisons de retraite, UFC/l pour les autres ERP obligations de surveillance et d entretien des installations contraintes de température pour les installations neuves circulaire du 22 avril 2002 pour les établissements de santé 34/204

18 La production d eau chaude sanitaire Les grands principes à respecter Les différents modes de production La récupération d énergie Les équipements de production Le mitigeage centralisé 35/204 Production : Production ECS / les grands principes à respecter Éviter les productions à moins de 55 C : Pas de pré chauffage dans les établissements de santé En cas de récupération d énergie (solaire, condensats de fumée ), privilégier des solutions stockant l énergie dans un eau non sanitaire et transférant l énergie à l ECS par échange instantané Privilégier la recirculation (dit aussi homogénéisation) des ballons Pas de mitigeage en tête à moins de 50 C La production d eau chaude sanitaire Prévoir la possibilité de vidanger, nettoyer complètement l installation (vanne, mise à l égout) Équiper la production d outils de contrôle (manomètres, thermomètres) en départ et retour de collecteur 36/204

19 Les différents modes de production ECS La production d eau chaude sanitaire Mode de production instantané : Aucune réserve d eau chaude sanitaire Puissance suffisante pour absorber les débits de pointe sur 10 minutes Toute l eau froide est réchauffée au moment où elle est soutirée 37/204 La production d eau chaude sanitaire Instantané Primaire = fluide à haute température (85-95 C) Secondaire = fluide ECS Départ ECS Retour Eau froide sanitaire Échangeur à plaque Échangeur tubulaire 38/204

20 La production d eau chaude sanitaire Échangeur à plaques Primaire froid Primaire chaud ECS chaud ECS froid 39/204 La production d eau chaude sanitaire Instantané Vanne de régulation primaire Primaire = fluide à haute température (85-95 C) Secondaire = fluide ECS Départ ECS Groupe de sécurité Retour Eau froide sanitaire Dégazeur 40/204

21 La production d eau chaude sanitaire Instantané avec stockage au primaire Stockage d eau (85-95 C) côté primaire pour disposer d une réserve de puissance au moment des pointes de consommation Départ ECS Primaire = fluide à haute température (85-95 C) Retour Eau froide sanitaire Groupe de sécurité Dégazeur Vanne de régulation primaire 41/204 Les différents modes de production ECS La production d eau chaude sanitaire Mode de production semi-instantané : La puissance d échange est élevée mais ne permet de garantir une température suffisante en période de pointe le volume stocké permet de maintenir une température de production stable pendant les pointes de consommation Le volume stocké est relativement faible 42/204

22 La production d eau chaude sanitaire Mode de production semi-instantané : 43/204 La production d eau chaude sanitaire Semi-instantané Pompes de brassage (dite aussi d'homogénéisation) : Sert à la circulation entre l'échangeur et le ballon de stockage 44/204

23 Les différents modes de production ECS La production d eau chaude sanitaire Mode de production Semi-accumulation : le stockage est important couvre les pointes sur 10 minutes couvre les consommations sur 1 à 2 heures Puissance suffisante pour réchauffer le stockage entre 2 pointes de consommation 45/204 Les différents modes de production ECS La production d eau chaude sanitaire Mode de production par accumulation : la réserve d eau chaude sanitaire couvre la totalité des consommations journalières Puissance permet de reconstituer la réserve d eau en 6 à 8 heures (ne présente un intérêt que pour les accumulateurs fonctionnant en heures creuses) 46/204

24 La production d eau chaude sanitaire Accumulation 47/204 La production d eau chaude sanitaire Accumulation 48/204

25 La production d eau chaude sanitaire Calorifuge du ballon 49/204 La production d eau chaude sanitaire Accumulation : ballons en série Eau froide Sans chauffe Eau froide Accumulation : ballons en parallèle 50/204

26 La production d eau chaude sanitaire Avantages et inconvénients des modes d'installation Parallèle : les ballons fonctionnement de la même façon sous réserve qu'il n'y ait pas de déséquilibre (risque de percée) Série : Le premier ballon chauffe beaucoup plus (il faut que la capacité thermique soit suffisante pour lui permettre de monter à 60 C et que la consigne soit aussi fixée à 60 C) 51/204 Production ECS / la récupération d énergie En cas de récupération d énergie (solaire, condensats de fumée ), privilégier des solutions stockant l énergie dans une eau non sanitaire et transférant l énergie à l ECS par échange instantané La production d eau chaude sanitaire 52/204

27 La production d eau chaude sanitaire Des équipements particuliers : Pastormaster, Pastorlegio, etc. Départ ECS Retour ECS EFS Double échange avec montée intermédiaire de l'eau chaude sanitaire à 70 C 53/204 La production d eau chaude sanitaire Équipement sur l'aller Manchette témoin Dégazeur thermomètre Trou d homme Isolation thermique Purge Groupe de sécurité 54/204

28 Mitigeur thermostatique centralisé La production d eau chaude sanitaire équipement qui permet d'abaisser la température en sortie de production par mélange avec de l'eau froide Intérêt: Eau mitigée - protection anti-brûlure, - production ECS à forte température quand le volume de stockage est limité, précautions : Eau chaude Eau froide - Ne pas mitiger à température trop basse (<50 C) - Respecter les consignes d installation (risque de blocage de la recirculation /réseaux bouclés) 55/204 Quelques modèles de mitigeurs thermostatiques centralisés La production d eau chaude sanitaire 56/204

29 Mitigeage de l'eau en sortie de production La production d eau chaude sanitaire Deux types d'équipement : avec limiteur de température (normalement fermé) ou sans limiteur de température (normalement ouvert) Eau mitigée réglé à 55 C Mesuré à50 C 70 C Eau chaude 70 C Eau froide 15 C Équipement sans limiteur de température (dit aussi normalement ouvert) 57/204 Mitigeage de l'eau en sortie de production La production d eau chaude sanitaire Deux types d'équipement : avec limiteur de température (normalement fermé) ou sans limiteur de température (normalement ouvert) Eau mitigée réglé à 55 C Plus Mesuré d'eau à 50 C délivrée Eau chaude 70 C Eau froide 15 C Équipement avec limiteur de température (dit aussi normalement fermé) 58/204

30 Mitigeage de l'eau en sortie de production Risque potentiel d'arrêt de la boucle dans le cas de mitigeur équipé de limiteur de température (normalement fermé) Consigne sortie : 65 C La production d eau chaude sanitaire T réseau = ambiant Mitigeur normalement Mitigeur bloqué fermé Réglé à 55 C Eau froide : 15 C Connecter obligatoirement le retour et le côté froid du mitigeur Retour :: T ambiant 55 C 59/204 Le choix des matériaux 60/204

31 Matériaux de canalisations Historiquement : La distribution d eau chaude sanitaire acier noir (interdit), inox (304, 316L), fonte plomb (interdit) acier galvanisé (acier recouvert d'une couche de zinc) cuivre, laiton caoutchouc Depuis les années 1970 apparition de matériaux plastiques : Depuis la fin des années 1990, matériau hybride, sandwich : PVC-C (PVC "classique" ne résiste pas à la T ) PER (poly éthylène réticulé) Matériau à base d'âme aluminium, recouvert de PE ou de téflon 61/204 Acier galvanisé La distribution d eau chaude sanitaire Acier galvanisé Acier noir 62/204

32 Cuivre La distribution d eau chaude sanitaire Existe dans de nombreux diamètres standard En rénovation, extension, etc. nombreux cas de mélange Cuivre/acier galvanisé 63/204 PVC-C La distribution d eau chaude sanitaire Nécessite des lyres de dilatation Sans lyre de dilatation, contraintes mécaniques très fortes en cas d'élévation de température 64/204

33 Dilatation des matériaux Dilatations thermiques de divers matériaux pour un tube de 50 mètres et une augmentation de température de 50 C (Source Uponor) 65/204 PER ou PEX La distribution d eau chaude sanitaire Réseau bouclé en PER (passage des canalisations dans le dalle) Départs de boucles réalisés en acier 304 L (mal adapté aux conditions climatiques locales) Piquages terminaux en PER Réseau en PVC et nourrices en laiton 66/204

34 Matériaux sandwich La distribution d eau chaude sanitaire Matériau tri-couche (âme aluminium et couches extérieures et intérieures en PE) Montage par sertissage Piquages terminaux en PER 67/204 La distribution d eau chaude sanitaire Interaction Matériau / biofilm Plusieurs études notamment menées au KIWA ont conclu que : certains matériaux peuvent permettre une croissance plus rapide (développement à partir d'un matériau neuf) : caoutchouc >> acier galva, plastiques > cuivre en état stationnaire (après des temps de contact de plusieurs mois), les épaisseurs de biofilm sont sensiblement équivalentes 68/204

35 Choix des matériaux La distribution d eau chaude sanitaire Certains matériaux vont avoir tendance à se dégrader plus facilement par corrosion (acier galva) ou peuvent poser des problèmes de pause (collage, soudure) 69/204 Impact de la dégradation de matériaux - corrosion La distribution d eau chaude sanitaire Encrassement des équipements : filtres, organes de réglage, mousseur, eaux rouges En distribution, augmentation de pertes de charge création d'une rugosité en surface des canalisations (exemple pour un tube en acier galvanisé 15/21, soit un diamètre interne de 16,6 mm) rugosité de 0,1 mm : rugosité de 1 mm : + 40% en perte de charge + 400% en perte de charge 70/204

36 La distribution d eau chaude sanitaire Choix des matériaux Tous les matériaux sont sujets à l'entartrage si les eaux sont fortement entartrantes 71/204 Impact de la dégradation de matériaux - entartrage La distribution d eau chaude sanitaire En production, augmentation des pertes thermiques par dépôt de tartre sur les parois chaudes : dépôt de 1,5 mm : dépôt de 7 mm : + 10% en énergie consommée + 50 à 60 % en énergie consommée En distribution, augmentation de pertes de charge création d'une rugosité en surface des canalisations (exemple pour un tube en acier galvanisé 15/21, soit un diamètre interne de 16,6 mm) rugosité de 0,1 mm : rugosité de 1 mm : + 40% en perte de charge + 400% en perte de charge 72/204

37 Les traitements continus 73/204 Traitement d eau - généralités Installer si possible dans des locaux à température ambiante Installer des manchettes témoins de corrosion (départ et retour de collecteur) Prévoir la possibilité de traiter (cas d urgence) Utiliser des produits agréés Veiller à la date de péremption des produits Veiller à l'approvisionnement en produit et aux conditions de stockage (par exemple l'eau de javel perd 1% de son titre par jour pour une température supérieure à 25 C) Protéger l'approvisionnement en eau des différents postes de traitement et les protéger de retour d'eau Vérifier et nettoyer régulièrement les équipements (au moins une fois / an) Pas de traitement sur la totalité de l eau froide d un établissement 74/204

38 Filtration plusieurs technologies : plissés, tissés, mécaniques rencontrée à plusieurs niveaux : entrée de bâtiment, appoint d'eau froide ou parfois sur le collecteur retour (peut engendrer des pertes de charge non négligeables) nécessite une vérification régulière (a minima état du filtre, idéalement relevé de pertes de charge) et un entretien régulier (purge, nettoyage ou remplacement de la cartouche) 75/204 Adoucissement par échange d'ions Remplacement du calcium de l eau par du sodium présent initialement sur la résine Régénération régulière (horodatée ou volumétrique, à préférer) par de la saumure (solution concentrée de chlorure de sodium) Ne pas adoucir à TH = 0 mais mettre en place un by-pass de façon à mélanger l eau sortant de l adoucisseur et l eau sans traitement afin d'atteindre des TH comprise entre 8 et 15 f Source CSTB 76/204

39 Adoucissement 77/204 Adoucissement Le sel est un consommable suivre la consommation et compléter le bac réguliérement Suivi régulier de la dureté en sortie d'équipement Désinfection au moins annuelle de la résine Pas d'application sur l'eau chaude sanitaire ou sur des eaux qui contiennent du fer soluble (éclatement des résines) Source CSTB 78/204

40 Anti-tartre physique Des équipements dont l'efficacité n'est pas toujours démontrée (en raison de la qualité d'eau ou de débits d'eau trop fluctuants) Et qui peuvent conduire à la production de boues (dans certains cas, colmatage des organes de réglage, voire du retour général) Nécessite une filtration et un entretien 79/204 Anti-corrosion des métaux ferreux production distribution Soit protection passive : Anodes consommables en magnésium ou aluminium (souvent sur les ballons) Soit protection active : Par protection cathodique (utilisation d'une électrode mise à un potentiel bas) Soit une protection filmogène Injection d'un produit filmogène à base de silicates, ou d'orthophosphates ou mélange des 2 : création d'une couche protectrice. Les polyphosphates ne sont pas utilisés en eau chaude sanitaire (dépolymérisation à chaud) 80/204

41 Traitement par désinfectant Seuls certains produits sont autorisés (voir notamment circulaire du 28 mars 2000 et circulaire du 22 avril 2002 pour les établissements de santé) : - composés à base d'hypochlorite (1 mg/l) : javel, chlore, hypochlorite de calcium, electrochloration - dioxyde de chlore (1 mg/l) produit à base de mélange d'acide (produit commercial ou produit électrolytiquement) et de chlorite ou d'un mélange chlore et chlorite Attention aux conditions de stockage des produits (l'eau de javel perd 1% de son titre par jour à plus de 25 C) ; attention à l'entartrage des cannes d'injection avec les produits basiques (javel) ou le désamorçage des pompes d'injection. Les autres produits ne sont pas autorisés (cuivre/argent, peroxyde d'hydrogène, etc..) 81/204 Traitement par désinfectant Nécessité d'une régulation (de préférence basée sur le résiduel de désinfectant) Attention au risque d accumulation de sous-produits et d impureté Entretien des postes de dosage : - nécessité de vérifier l'approvisionnement - nécessité de vérifier le bon fonctionnement des pompes (amorçage correct, dosage) - éventuellement détartrage des points d'injection - contrôle des vannes et by-pass 82/204

42 Le traitement de l eau en continu est-il une solution? Production 1 mg/l 0,70 mg/l 240 L/h Pompe 10 C 0,8 mg/l boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle L/h 85 L/h 25 L/h 3 L/h 0,75 mg/l 0,001 à 0,03 mg/l Exemple : 3 l/h dans un DN15 équivaut à une vitesse de circulation dans la colonne de 0,005 m/s En supposant une hauteur de 6 étages soit 20 mètres environ, le temps de séjour est 2,5 heures en période nocturne Avec les cinétiques de disparition habituelles du chlore ou du ClO 2, le résiduel de désinfection serait très faible sur la colonne la plus éloignée 83/204 Désinfection permanente ou pas? Le bilan d'application de la circulaire du 22 avril 2002 indique que : La probabilité d'observation de résultats d'analyse dépassant 1000 à UFC/l (fortes concentrations) n'est pas influencée par la présence d'un traitement de désinfection en continu La probabilité de résultats d'analyse positifs mais inférieurs à 1000 UFC/l (contaminations moyennes) est diminuée par la présence d'un traitement de désinfection en continu Attention aux sous produits de traitement et impuretés de réactifs qui peuvent se concentrer dans les boucles d'eau chaude sanitaire! En d'autre termes, la mise en place d'une désinfection en continu ne semble pas être la seule réponse à une contamination massive 84/204

43 Filtre anti-légionelles En cas d'urgence ou sur certains secteurs spécifiques (patients à haut risque dans certains secteurs hospitaliers) Durée de vie limitée des filtres : jusqu'à un mois Les filtres stérilisables semblent trop compliqués à gérer. Les filtres jetables sont plus fréquemment utilisés. Coût élevé 85/204 Les traitements chocs Pertinence et conséquence des chocs thermiques et chlorés 86/204

44 Désinfection "chlorée" (circulaire du 22 avril 2002) Seuls certains produits de désinfection de canalisation sont autorisés (leur emploi est conditionné par une mise en œuvre alors que le réseau est non accessible aux usagers) : - composés à base d'hypochlorite (100 ppm chlore libre / 1heure ou 50 ppm / 12 heures) - dichloroisocyanurates (même conditions d'emploi que le chlore) - mélange acide péracétique / eau oxygénée (1000 ppm H 2 O 2 / 2 heures) Attention à la procédure (ouverture des points d'usage, contrôle des désinfectants, traitement des bras-morts ou des boucles ne circulant pas) Source CSTB Cursus Légionelles 87 87/204 Désinfection thermique (circulaire du 24 avril 1997) Faire circuler l'eau à 70 C pendant 30 minutes Sur l'ensemble du réseau y compris au niveau des points de puisage Attention à certains matériaux (revêtement zinc de l'acier galvanisé qui ne résiste pas au-dessus de 60 C, PVC non surchloré, réseau ne présentant pas de lyre de dilatation) Compte tenu des températures atteintes, l'information des résidents et du personnel travaillant dans l'établissement est nécessaire ou l'opération doit être réalisée lorsque le bâtiment est vide Il n'est pas nécessaire d'ouvrir à plein débit chacun des points (sous peine d'écrouler très rapidement la production) ; mais nécessité de vérifier la température réellement obtenue aux points d usage Source CSTB Cursus Légionelles 88 88/204

45 Traitement thermique régulier Sur certains équipements de production, des montées périodiques de température peuvent être programmées et se réalisent automatiquement. En général prévu pendant la nuit pour minimiser les risques de brûlure Pratiques peu efficaces : - antennes terminales non traitées - seules les boucles favorisées sont atteintes (cad on traite les boucles qui fonctionnement déjà correctement) - risque de brûlure non maîtrisé - mêmes contraintes que les chocs thermiques programmés sur le vieillissement des équipements et la dégradation des matériaux Cursus Légionelles 89 89/204 Pertinence et conséquence des chocs thermiques et chlorés Opérations coups de poing à n'utiliser qu'en dernier recours et lorsque les défauts ont été corrigés. Ne devrait être employé qu'au moment d'une remise en fonctionnement normal. Historiquement, seule réponse à des contaminations mise en avant dans les circulaires (1997). Depuis, l'amélioration des connaissances et la capitalisation d expériences ont montrés : - que des méthodes plus douces étaient préférables et plus durables - que des actions chocs sans action de fond n'étaient pas pérennes (recolonisation des réseaux parfois en 3 à 4 semaines) - que les matériaux et objets constitutifs des réseaux vieillissent plus rapidement (clapets notamment) Cursus Légionelles 90 90/204

46 Les réseaux bouclés Les différentes architectures des réseaux bouclés Notions de dimensionnement L équilibrage Quelques exemples de défauts de conception 91/204 La distribution d eau chaude sanitaire Bouclage ou antenne Arrêté du 15 novembre 2005 : maintien de température sur les réseaux bouclés à l'exception des antennes terminales de moins de 3 litres Pour un réseau galva 15/21 (D interne 16,6 mm) : Pour un réseau cuivre 14/16 : Pour un réseau cuivre 12/14 : 3 litres = 14 mètres 3 litres = 19 mètres 3 litres = 27 mètres Pour les réseaux en habitation individuelle ou habitation collective avec production ECS individuelle : possibilité de distribution en antenne 92/204

47 La distribution d eau chaude sanitaire Les réseaux ECS collectifs (volume > 3 litres) nécessitent un moyen de maintien des températures pendant les périodes de non-utilisation Bouclage Cordons chauffants le bouclage est la solution la plus souvent mise en œuvre Mais attention à l'organisation des boucles 93/204 Schéma de principe ECS La distribution d eau chaude sanitaire boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle 4 Aller Retour Collecteur Aller Production Pompe 10 C Collecteur Retour 94/204

48 Réseau ECS = 2 réseaux en 1 La distribution d eau chaude sanitaire boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle 4 Aller Retour Collecteur Aller Production Pompe 10 C Collecteur Retour Un réseau servant à délivrer l eau à l usager Un réseau servant à faire circuler l eau 95/204 Réseau bouclé ECS = 2 réseaux en 1 Un réseau servant à délivrer l eau à l usager : Dimensionné en fonction du nombre et du type de points d'usage raccordé En général de plus gros diamètre que le réseau retour Un réseau servant à faire circuler l eau : Conçu initialement pour une raison de confort (moins de temps d'attente) A pour deuxième but de permettre un maintien en température de l'ensemble du réseau (pour maîtriser le risque de développements microbiologiques) En général de diamètre plus faible que le réseau aller (traditionnellement dimensionné à deux DN en dessous du réseau aller : exemple si aller est en acier galva de 50/60, le réseau retour sera en 33/42) 96/204

49 La distribution d eau chaude sanitaire débits et vitesses de circulation boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle L/h 0,18 m/s 85 L/h 0,13 m/s 25 L/h 0,04 m/s 3 L/h 0,006 m/s Collecteur Aller Production 10 C Pompe 240 L/h Collecteur Retour Boucles favorisées Boucles défavorisées 97/204 La distribution d eau chaude sanitaire C C C Températures observées sur un réseau déséquilibré sans puisage boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle C C 127 L/h 85 L/h 25 L/h 3 L/h Collecteur Aller Production 240 L/h Pompe Collecteur Retour 98/204

50 La distribution d eau chaude sanitaire C C Températures observées sur un réseau déséquilibré en période de forte utilisation C boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle C C 127 L/h 85 L/h 25 L/h 3 L/h Collecteur Aller Production 240 L/h Pompe Collecteur Retour 99/204 Organes de réglage et équilibrage La distribution d eau chaude sanitaire boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle 4 60 L/h 60 L/h 60 L/h 60 L/h Collecteur Aller Production Pompe 240 L/h 240 L/h 10 C Collecteur Retour Équilibrage : répartition des débits par bridage spécifique de chaque organe de réglage (premières colonnes plus bridées que les dernières) 100/204

51 Équipement sur le retour La distribution d eau chaude sanitaire Manchette témoin thermomètre Manomètre Mesure pression amont/aval de la pompe Pompe doublée clapet 101/204 La pompe de recirculation (dite aussi pompe de bouclage) Elle ne permet pas de maintenir la pression dans le réseau. Une mesure de pression en amont et en aval de la pompe permet d'avoir un ordre de grandeur du débit. Exemple : Vitesse 2 Pression en amont de la pompe : 3,9 bars Pression en aval de la pompe : 4,3 bars Débit de l'ordre de 2-3 m 3 /h La distribution d eau chaude sanitaire 2,8 m3/h 102/204

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