NF DTU 60.11 - Règles de calcul des installations de plomberie

Qui est concerné ?

Le domaine d'application de NF DTU 60.11 couvre : Règles de calcul des installations intérieures de plomberie sanitaire des bâtiments à usage d'habitation ou de bureaux : alimentation en eau froide et chaude sanitaire (P1-1), réseaux bouclés d'ECS (P1-2), évacuation gravitaire des eaux usées et eaux vannes (P2), évacuation des eaux pluviales (P3). Applicable dans toutes les zones climatiques ou naturelles françaises, y compris en climat tropical humide (Guadeloupe, Martinique, Guyane, Réunion, Mayotte).. Les projets entrant dans ce périmètre doivent intégrer ces exigences dès la conception pour sécuriser leur conformité et l'engagement des garanties.

Prestations associées

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Les quatre parties du NF DTU 60.11 (août 2013)

La partie P1-1 (P 40-202-1-1) traite des réseaux d'alimentation d'eau froide et d'eau chaude sanitaire. Elle propose deux méthodes de dimensionnement : une méthode générale, fondée sur les débits minimaux par appareil, les coefficients d'appareils et la formule de Colebrook, et une méthode simplifiée reprise de la NF EN 806-3 et fondée sur les unités de charge (Lu). C'est la partie la plus utilisée au quotidien.

La partie P1-2 (P 40-202-1-2) traite de la conception et du dimensionnement des réseaux bouclés d'eau chaude sanitaire — c'est-à-dire du maintien en température de la distribution collective. Elle fixe la température de consigne, les vitesses admissibles dans les retours de boucle, les diamètres minimaux anti-entartrage et la performance minimale du calorifuge. Elle est indissociable du sujet légionelles.

La partie P2 (P 40-202-2) traite de l'évacuation gravitaire des eaux usées et des eaux vannes. Elle applique le système IV de la NF EN 12056-2 — colonnes de chute séparées — et fournit les unités de raccordement, les coefficients de simultanéité par type d'utilisation, les diamètres intérieurs minimaux et les pentes. La partie P3 (P 40-202-3) traite du dimensionnement des installations d'évacuation des eaux pluviales : intensités pluviométriques de référence, gouttières, chéneaux, entrées d'eaux pluviales et descentes.

Débits minimaux et diamètres : le tableau qui fait foi

Le Tableau 1 de la partie P1-1 fixe, pour chaque appareil pris individuellement, le débit minimal de calcul en litres par seconde et le diamètre intérieur minimal de la canalisation d'alimentation en millimètres. Évier : 0,20 l/s et 12 mm. Lavabo : 0,20 l/s et 10 mm. Bidet : 0,20 l/s et 10 mm. Baignoire : 0,33 l/s et 13 mm. Douche : 0,20 l/s et 12 mm. Poste d'eau à robinet ½ : 0,33 l/s et 12 mm ; à robinet ¾ : 0,42 l/s et 13 mm.

Côté sanitaires : WC avec réservoir de chasse 0,12 l/s et 10 mm ; WC avec robinet de chasse 1,50 l/s, le diamètre devant être au moins celui du robinet ; urinoir avec robinet individuel 0,15 l/s et 10 mm ; urinoir à action siphonique 0,50 l/s, diamètre au moins égal à celui du robinet ; lave-mains 0,10 l/s et 10 mm. Côté service : bac à laver 0,33 l/s et 13 mm ; machine à laver le linge 0,20 l/s et 10 mm ; machine à laver la vaisselle 0,10 l/s et 10 mm. Pour les machines industrielles et les cabines multijets ou appareils à brassage, le DTU renvoie explicitement à l'instruction du fabricant.

Trois précautions accompagnent ce tableau et sont régulièrement oubliées. D'abord, le débit de calcul n'est pas le débit d'usage : ce dernier est proportionnel à la pression réelle disponible. Ensuite, les débits indiqués sont valables à la sortie d'un robinet d'eau froide, d'eau chaude ou d'un mitigeur. Enfin, le DTU admet que les documents particuliers du marché mentionnent des valeurs différentes, en particulier pour les lavabos : le tableau est un plancher de calcul, pas un dogme contractuel.

Mise en œuvre du calcul : de deux appareils à l'immeuble entier

Pour une installation individuelle, la méthode est graphique et rapide. Chaque appareil reçoit un coefficient issu du Tableau 2 : 0,5 pour un WC à réservoir, un lave-mains ou un urinoir ; 1 pour un bidet, un WC à usage collectif, une machine à laver le linge ou la vaisselle ; 1,5 pour un lavabo ; 2 pour une douche ou un poste d'eau ; 2,5 pour un évier ; 3 pour une baignoire d'au plus 150 litres de capacité, et 3 augmenté de 0,1 par tranche de 10 litres supplémentaires au-delà. La somme des coefficients, reportée sur la Figure 1, donne le diamètre intérieur minimal d'alimentation du groupe d'appareils, à partir de deux appareils. Dès que le total dépasse 15, on bascule sur la méthode collective.

Pour une installation collective, le calcul se fait par la formule de Colebrook. Le DTU retient une rugosité de paroi de 0,0001 m, indépendante du matériau, pour tenir compte des dépôts formés après quelques mois d'utilisation, et fournit des abaques distinctes pour l'eau froide et pour l'eau chaude. Le débit de base est obtenu en multipliant la somme des débits des appareils par un coefficient de simultanéité donné par la courbe de la Figure 4, dont la formule est valable pour un nombre d'appareils supérieur à 5 et reste applicable au-delà de 150 appareils. Lorsque plusieurs machines à laver sont prévues, une seule est comptée dans la somme des débits.

Les robinets de chasse font l'objet d'un traitement séparé, parce qu'ils ne fonctionnent que quelques secondes : ils ne sont pas comptabilisés au même titre que les autres appareils. Le DTU impose de considérer 1 robinet en fonctionnement pour 3 robinets installés, 2 pour 4 à 12 robinets, 3 pour 13 à 24, 4 pour 25 à 50 et 5 au-delà de 50 robinets installés. Le débit ainsi obtenu s'ajoute à la somme des débits des autres appareils après application du coefficient de simultanéité.

La méthode simplifiée, reprise de la NF EN 806-3 et adaptée aux diamètres français, n'est utilisable que si deux conditions sont réunies : les débits de puisage sont inférieurs à ceux du Tableau 1, et l'utilisation de l'eau n'est pas continue — une utilisation est dite continue lorsqu'elle dure plus de 15 minutes. Elle repose sur les unités de charge (Lu), une unité de charge équivalant selon la NF EN 806-3 à un débit de puisage de 0,1 l/s, et sur les tableaux 4 à 11 propres à chaque matériau : cuivre, acier inoxydable, PVC-C série 6,3 et série 4, PEX/PB série 5, PPR série 2,5, multicouches, acier galvanisé à chaud. Les tableaux de la norme européenne ont été modifiés pour tenir compte d'une vitesse de 2 m/s au lieu de 4 m/s.

Bouclage d'ECS : le cœur du risque sanitaire

La partie P1-2 impose une température de l'eau supérieure ou égale à 50 °C en tout point du système de distribution, à l'exception des tubes finaux d'alimentation des points de puisage. Cette exigence n'est pas un choix de confort : elle résulte de l'arrêté du 30 novembre 2005 relatif aux installations fixes destinées au chauffage et à l'alimentation en eau chaude sanitaire, qui modifie l'article 36 de l'arrêté du 23 juin 1978. Les calculs de dimensionnement sont menés en considérant qu'il n'y a pas de puisage, ce qui constitue la marge de sécurité par rapport au fonctionnement réel.

Trois contraintes chiffrées encadrent la conception. La vitesse minimale dans les retours de boucle est de 0,20 m/s pour limiter le développement du biofilm et l'accumulation de dépôts, une vitesse maximale de 0,5 m/s étant par ailleurs conseillée. Les diamètres minimaux anti-entartrage sont fixés par matériau : DN 15 (16,7/21,3) pour l'acier galvanisé, 14 × 1 pour le cuivre, DN 16 (12,4/16) pour le PVC-C, DN 16 (16 × 1,5) pour le PEX ou le PB, et un diamètre intérieur minimal de 12 mm pour les autres matériaux. Enfin, les parties maintenues en température sont calorifugées par une isolation dont le coefficient de perte, en W/(m·K), est au plus égal à 3,3·d + 0,22, où d est le diamètre extérieur du tube sans isolant exprimé en mètres.

Côté conception, la longueur des antennes — les tronçons qui alimentent un appareil ou un groupe d'appareils et ne font pas partie du réseau bouclé — ne doit pas dépasser 8 mètres. Une boucle propre pour chaque point de puisage, ou pour un très faible nombre de points, est à proscrire. Un organe de réglage doit être mis en place sur le collecteur retour général, et l'ouverture calculée de chaque organe d'équilibrage doit correspondre à un passage de fluide d'au moins 1 mm pour éviter imprécisions de réglage et colmatage.

Évacuation des eaux usées et des eaux vannes (partie P2)

Les règles de calcul de la partie P2 s'appliquent uniquement aux systèmes d'évacuation gravitaire à colonnes de chute séparées, soit le système IV de la norme NF EN 12056-2. Chaque appareil est affecté d'une unité de raccordement DU exprimée en l/s : lavabo, bidet et lave-main 0,3 ; douche à grille fixe 0,4 ; douche avec bouchon 0,5 ; urinoir avec chasse d'eau 0,5 ; urinoir avec vanne de rinçage 0,3 ; urinoir rigole 0,2 par personne ; baignoire 0,5 ; évier 0,5 ; lave-vaisselle 0,5 ; lave-linge jusqu'à 6 kg 0,5 et jusqu'à 12 kg 1,0 ; bac à laver 0,8 ; WC 6,0 l ou 7,5 l avec chasse d'eau 2,0 ; WC 9,0 l 2,5 ; grille de sol DN 50 0,6, DN 70 1,0 et DN 100 1,3.

Le débit probable des eaux usées se calcule par la relation de la NF EN 12056-2, Qww = K × √(ΣDU), où Qww est exprimé en l/s, ΣDU est la somme des unités de raccordement et K le coefficient de simultanéité. Le Tableau 4 donne K selon le type d'utilisation : 0,5 pour une utilisation irrégulière (maison individuelle, bureau), 0,7 pour une utilisation régulière (immeuble collectif d'habitation, hôpital, école, restaurant, hôtel), 1,0 pour une utilisation fréquente (toilettes et douches publiques) et 1,2 pour une utilisation spéciale (laboratoire). La charge hydraulique maximale admissible Qmax est la plus grande valeur entre le débit probable Qww et le débit de l'appareil ayant l'unité de raccordement la plus élevée.

Les diamètres intérieurs minimaux des conduites de raccordement sont donnés en fonction de Qmax : 25 mm pour 0,40 l/s, 33 mm pour 0,50 l/s, 43 mm pour 1,00 l/s, 56 mm pour 1,50 l/s, 48 mm pour 2,00 l/s sans toilette, 73 mm pour 2,25 l/s sans toilette à chasse directe et 83 mm pour 2,50 l/s. Le diamètre intérieur des branchements de vidange doit toujours être au moins égal à celui des siphons qu'ils reçoivent. Les colonnes de chute d'eaux vannes ont un diamètre nominal minimal de 100 mm, et au-delà de 11 appareils raccordés à une colonne, son diamètre nominal minimal doit être de 100 (soit un diamètre intérieur minimal de 90 mm).

Évacuation des eaux pluviales (partie P3)

Le dimensionnement des installations d'évacuation des eaux pluviales est effectué en tenant compte d'intensités pluviométriques minimales : 0,05 l/m²/s, soit 3 l/m²/min, pour la France européenne, et 0,075 l/m²/s, soit 4,5 l/m²/min, pour les DOM. Cette intensité est affectée d'un coefficient de sécurité dans le cas des chéneaux intérieurs et encaissés. Les documents particuliers du marché indiquent s'il y a lieu de tenir compte du vent dans le calcul du débit.

La partie P3 organise le renvoi vers les autres référentiels selon la nature de l'ouvrage. La conception, l'implantation et le nombre des dispositifs d'évacuation dépendent du type de toiture : NF DTU 40.5 pour les gouttières et chéneaux métalliques, NF DTU 43.1 pour les toitures-terrasses sur éléments porteurs en maçonnerie, NF DTU 43.3 pour les toitures en tôles d'acier nervurées avec revêtement d'étanchéité, NF DTU 43.4 pour les éléments porteurs en bois et panneaux dérivés du bois, NF DTU 43.5 en réfection, et DTU 20.12 pour le gros œuvre en maçonnerie des toitures destinées à recevoir une étanchéité.

Deux règles simples et opposables encadrent les descentes. Le diamètre des descentes ne doit présenter aucune diminution dans le sens de l'écoulement. Et les descentes extérieures relèvent du NF DTU 40.5, les descentes intérieures du NF DTU 60.1 P1-1-2 : la frontière d'ouvrage doit être écrite dans le CCTP, sous peine de zone d'ombre à la réception.

Les erreurs de calcul les plus fréquentes

La première erreur est de dimensionner à la vitesse maximale partout. Le DTU distingue explicitement 2 m/s pour les canalisations en sous-sol, vide sanitaire ou local technique et 1,5 m/s pour les colonnes montantes, la vitesse résultante des calculs devant rester inférieure à 2 m/s majorée de 10 %. Retenir 2 m/s en colonne montante, c'est se garantir un bruit d'écoulement permanent dans les logements traversés.

La deuxième erreur est d'ignorer les bornes de pression. La pression statique doit être inférieure à 4 bar au point de puisage — des réducteurs sont à prévoir le cas échéant — et l'installation d'un immeuble collectif doit être conçue pour obtenir au moins 1 bar à l'entrée de chacun des logements. Il faut par ailleurs vérifier la conformité à l'article R. 1321-58 du Code de la santé publique : la hauteur piézométrique de l'eau distribuée doit être au moins égale à trois mètres en tout point de mise à disposition, à l'heure de pointe de consommation ; au-delà de six étages, surpresseurs et réservoirs de mise sous pression conformes à l'article R. 1321-55 peuvent être mis en œuvre.

La troisième erreur est d'appliquer la méthode générale hors de son domaine. Le DTU précise que son application aux installations équipant les établissements de santé, les hôtels, les écoles, les internats, les stades, les casernes ou les gymnases n'est pas visée, en raison des spécificités de ces ouvrages. Dans les écoles, internats, stades, gymnases et casernes, il faut considérer que tous les lavabos ou toutes les douches peuvent fonctionner simultanément, sauf si l'installation est équipée de robinets à fermeture temporisée.

La quatrième erreur, la plus coûteuse en évacuation, est le collecteur sous-dimensionné : lorsque le calcul donne pour un collecteur un diamètre inférieur à celui de la chute, c'est le diamètre de la chute qui doit être retenu. S'y ajoutent les erreurs de pente — la pente minimale des conduites de raccordement comme des collecteurs est de 1 % — et de longueur de raccordement : les conduites de raccordement sont limitées à 10 m avec un maximum de 3 coudes à 90° hors coude de raccordement, et une dénivellation maximale de 1,0 m.

Qu'est-ce que NF DTU 60.11 ?

NF DTU 60.11 - Règles de calcul des installations de plomberie. Le NF DTU 60.11 « Règles de calcul des installations de plomberie sanitaire et d'eaux pluviales » (indice P 40-202, août 2013) est le document de dimensionnement de la plomberie du bâtiment. Il se compose de quatre parties : P1-1 réseaux d'alimentation d'eau froide et d'eau chaude sanitaire, P1-2 conception et dimensionnement des réseaux bouclés d'ECS, P2 évacuation gravitaire des eaux usées et des eaux vannes, P3 évacuation des eaux pluviales. Il fixe les débits minimaux de calcul par appareil, les diamètres intérieurs minimaux, les vitesses limites (2 m/s en sous-sol, vide sanitaire et local technique, 1,5 m/s en colonne montante), la pression statique maximale de 4 bar au point de puisage et la pression minimale de 1 bar à l'entrée de chaque logement en collectif. Un réseau sous-dimensionné ou calculé sans coefficient de simultanéité produit chutes de pression, coups de bélier, sifflements et débits insuffisants aux étages hauts. Ce document relève de documents techniques unifiés.

Quels projets sont concernés par NF DTU 60.11 ?

Le domaine d'application couvre : Règles de calcul des installations intérieures de plomberie sanitaire des bâtiments à usage d'habitation ou de bureaux : alimentation en eau froide et chaude sanitaire (P1-1), réseaux bouclés d'ECS (P1-2), évacuation gravitaire des eaux usées et eaux vannes (P2), évacuation des eaux pluviales (P3). Applicable dans toutes les zones climatiques ou naturelles françaises, y compris en climat tropical humide (Guadeloupe, Martinique, Guyane, Réunion, Mayotte).. Toute opération entrant dans ce périmètre doit intégrer ces exigences dès la phase de conception.

Comment garantir la conformité à NF DTU 60.11 sur un projet ?

En tant que maître d'œuvre, Progineer vérifie l'application des référentiels à chaque phase — conception, consultation des entreprises, suivi de chantier et réception — et coordonne les bureaux d'études spécialisés lorsque le projet l'exige.

Quelle est la version en vigueur du NF DTU 60.11 ?

Celle d'août 2013. La partie P1-1 a été homologuée le 10 août 2013 sous l'indice de classement P 40-202-1-1 et, avec les parties P1-2, P2 et P3 de la même date, elle remplace le DTU 60.11 (P 40-202) d'octobre 1988. Le document a fait l'objet d'une refonte complète et d'un changement de statut par rapport à la version remplacée.

Quels débits minimaux retenir par appareil sanitaire ?

Le Tableau 1 de la partie P1-1 donne : évier 0,20 l/s, lavabo 0,20 l/s, bidet 0,20 l/s, baignoire 0,33 l/s, douche 0,20 l/s, poste d'eau robinet ½ 0,33 l/s et robinet ¾ 0,42 l/s, WC avec réservoir de chasse 0,12 l/s, WC avec robinet de chasse 1,50 l/s, urinoir avec robinet individuel 0,15 l/s, urinoir à action siphonique 0,50 l/s, lave-mains 0,10 l/s, bac à laver 0,33 l/s, machine à laver le linge 0,20 l/s et machine à laver la vaisselle 0,10 l/s.

Quelle vitesse maximale d'écoulement retenir pour le calcul des diamètres ?

2 m/s pour les canalisations en sous-sol, vides sanitaires ou locaux techniques et 1,5 m/s pour les colonnes montantes. Les tableaux de la méthode simplifiée tiennent compte d'une vitesse de 2 m/s. Dans tous les cas, la vitesse résultante des calculs doit être inférieure à 2 m/s majorée de 10 %.

Quelles pressions le NF DTU 60.11 impose-t-il ?

La pression statique doit être inférieure à 4 bar au point de puisage, des réducteurs de pression étant à prévoir le cas échéant. Pour les immeubles collectifs d'habitation, l'installation doit être conçue pour obtenir une pression minimale de 1 bar à l'entrée de chacun des logements. Le DTU rappelle par ailleurs l'article R. 1321-58 du Code de la santé publique, qui impose une hauteur piézométrique d'au moins trois mètres en tout point de mise à disposition à l'heure de pointe de consommation.

Où placer le réducteur de pression ?

Pour les productions d'eau chaude individuelle, le réducteur est installé sur l'arrivée générale d'eau froide du logement. Pour les productions d'eau chaude collective, en cas d'utilisation de réducteurs de pression ou de surpresseurs, les pressions d'eau chaude et d'eau froide doivent être sensiblement égales aux différents points de puisage.

Comment se calcule le coefficient de simultanéité en collectif ?

Le débit servant de base au calcul du diamètre s'obtient en multipliant la somme des débits des appareils du Tableau 1 par un coefficient donné par la courbe de la Figure 4 en fonction du nombre d'appareils. La formule associée est valable pour un nombre d'appareils supérieur à 5 et reste applicable au-delà de 150 ; en dessous de 5 appareils, on applique la méthode des coefficients d'appareils du paragraphe 3.2.1.2. Lorsque plusieurs machines à laver sont prévues, une seule est prise en compte.

Comment sont traités les robinets de chasse ?

Ils ne sont pas comptabilisés au même titre que les autres appareils parce qu'ils ne fonctionnent que quelques secondes. Le DTU impose de considérer 1 robinet en fonctionnement pour 3 robinets installés, 2 pour 4 à 12 robinets, 3 pour 13 à 24, 4 pour 25 à 50 et 5 pour plus de 50 robinets installés. Le débit obtenu s'ajoute ensuite à celui des autres appareils après application du coefficient de simultanéité.

Quand peut-on utiliser la méthode simplifiée ?

Uniquement si les débits de puisage sont inférieurs à ceux définis au Tableau 1 et si l'utilisation de l'eau n'est pas continue — une utilisation est dite continue lorsqu'elle dure plus de 15 minutes. La méthode est reprise de la NF EN 806-3, avec des tableaux adaptés aux dimensions de tubes utilisés en France et recalculés pour une vitesse de 2 m/s au lieu de 4 m/s. Selon la NF EN 806-3, une unité de charge (LU) équivaut à un débit de puisage de 0,1 l/s.

Quelle température maintenir dans un bouclage d'eau chaude sanitaire ?

La température de l'eau doit être supérieure ou égale à 50 °C en tout point du système de distribution, à l'exception des tubes finaux d'alimentation des points de puisage. Cette exigence résulte de l'arrêté du 30 novembre 2005, qui modifie l'article 36 de l'arrêté du 23 juin 1978.

Quelle vitesse minimale dans un retour de boucle d'ECS ?

0,20 m/s. Cette vitesse minimale est nécessaire pour limiter les risques de développement du biofilm et l'accumulation de dépôts. Une vitesse maximale de 0,5 m/s est par ailleurs conseillée dans ces mêmes retours.

Quel calorifuge sur un réseau d'ECS bouclé ?

Les parties maintenues en température sont calorifugées par une isolation dont le coefficient de perte, exprimé en W/(m·K), est au plus égal à 3,3·d + 0,22, où d est le diamètre extérieur du tube sans isolant exprimé en mètres. La mise en œuvre du calorifuge relève du NF DTU 45.2.

Quelle est la longueur maximale d'une antenne d'ECS ?

8 mètres. L'antenne est le tronçon qui alimente un appareil ou un groupe d'appareils et ne fait pas partie du réseau bouclé : au-delà de 8 m, le volume d'eau stagnante entre le bouclage et le point de puisage devient un risque sanitaire et un inconfort de temps d'attente.

Comment calculer le débit probable d'eaux usées ?

Par la relation de la NF EN 12056-2 reprise dans la partie P2 : Qww = K × √(ΣDU), où Qww est le débit probable en l/s, ΣDU la somme des unités de raccordement et K le coefficient de simultanéité. K vaut 0,5 en utilisation irrégulière (maison individuelle, bureau), 0,7 en utilisation régulière (immeuble collectif, hôpital, école, restaurant, hôtel), 1,0 en utilisation fréquente (toilettes ou douches publiques) et 1,2 en utilisation spéciale (laboratoire).

Quelle pente minimale pour une évacuation d'eaux usées ?

1 % pour les conduites de raccordement comme pour les collecteurs. Les conduites de raccordement sont en outre limitées à 10 m de longueur avec un maximum de 3 coudes à 90° (sans compter le coude de raccordement) et une dénivellation maximale de 1,0 m.

Quel diamètre pour une colonne de chute d'eaux vannes ?

Les colonnes de chute d'eaux vannes ont un diamètre nominal minimal de 100 mm. Au-delà de 11 appareils raccordés à une colonne de chute, son diamètre nominal minimal doit être de 100, soit un diamètre intérieur minimal de 90 mm. Les diamètres intérieurs des colonnes de chute d'eaux usées doivent rester constants sur toute leur hauteur.

Quelle intensité pluviale retenir pour dimensionner une évacuation d'eaux pluviales ?

La partie P3 retient 0,05 l/m²/s, soit 3 l/m²/min, pour la France européenne, et 0,075 l/m²/s, soit 4,5 l/m²/min, pour les DOM. L'intensité est affectée d'un coefficient de sécurité pour les chéneaux intérieurs et encaissés. Les systèmes à action siphoïde ne sont pas visés par le document.

Le NF DTU 60.11 traite-t-il des réseaux d'incendie ou d'arrosage ?

Non. La partie P1-1 exclut explicitement de son domaine le dimensionnement des réseaux d'incendie, des appareils de production ou de stockage d'eau chaude, des réseaux d'adduction d'eau et des réseaux d'arrosage. La partie P2 précise en outre qu'elle ne traite pas des travaux d'assainissement.