A5 Physique de l'eau dans les constructions

Topique

L'eau contenue dans un bâtiment obéit aux mêmes principes de la mécanique des fluides que tout liquide en mouvement. La pression exercée par une colonne d'eau au repos est directement proportionnelle à sa hauteur. Par conséquent, les étages supérieurs d'un bâtiment reçoivent une pression du réseau d'alimentation en eau inférieure à celle des étages inférieurs, sauf si un système de pompage compense cette différence.

Lorsqu'un fluide circule dans une canalisation, sa pression, sa vitesse et la hauteur de la canalisation interagissent constamment : si la canalisation se rétrécit ou s'élève, l'un de ces trois facteurs doit diminuer pour compenser les autres. Le débit dans une canalisation est le produit de sa section et de sa vitesse, ce qui explique pourquoi une canalisation de plus petit diamètre nécessite une vitesse d'écoulement plus élevée pour transporter le même débit. Cette vitesse accrue a un coût direct : les pertes de charge le long de la canalisation augmentent rapidement avec la vitesse de l'eau et la longueur du tuyau, et diminuent avec l'augmentation du diamètre. Il faut donc trouver un compromis entre des canalisations plus économiques et des pertes de charge acceptables.

Cette même interaction entre pression, vitesse et hauteur qui régit l'écoulement dans une conduite ne disparaît pas lorsque l'eau en sort : adaptée à un milieu poreux plutôt qu'à un canal ouvert, il s'agit du même principe d'écoulement que celui décrit dans le module sur les eaux souterraines. Ce principe régit l'infiltration de l'eau dans le sol, fondement de la conception des systèmes de drainage et d'infiltration.

Ainsi, ce module, qui débute par une pression croissante avec la hauteur de la colonne d'eau, conclut en démontrant que les mêmes principes fondamentaux de la mécanique des fluides régissent à la fois la remontée de l'eau dans une conduite à l'intérieur d'un bâtiment et son infiltration dans le sol à l'extérieur.

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