Approvisionnement en eau potable des bâtiments - Responsabilité et causes des problèmes - SSHV
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Approvisionnement en eau potable des bâtiments -
Responsabilité et causes des problèmes
Institut für Gebäudetechnik und Energie IGE
Zentrum für Integrale Gebäudetechnik
Stefan Kötzsch
Senior Wissenschaftlicher Mitarbeiter
T direkt +41 41 349 34 73
stefan.koetzsch@hslu.ch
Haute école de Lucerne Technique et architecture
Horw
Institut de technique du bâtiment et de l’énergie
Stefan Kötzsch
Photo : F. Hammes
Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Introduction à la microbiologie de l’eau potable ...
1 x 1 cm
Joint
Verre d’eau 14 jours d’attente
du robinet Microscope
électronique à
balayage
Folie 2, 17.04.2019
30x
1 cm
10 mm
10 000 μm
17.04.2019
Folie 3, 17.04.2019
1 000x
0,01 cm
0,1 mm
100 μm
Folie 4, 17.04.2019
0,001 cm 10 000x
0,01 mm
10 μm
Folie 5, 17.04.2019
60 000 000 de bactéries/cm2
=
population
de
l’Italie
Folie 6, 17.04.2019
Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Introduction à la microbiologie de l’eau potable ...
Installation du bâtiment
Source
d’approvisionnement
Traitement
Distribution principale
F. Hammes F. Hammes F. Hammes F. Hammes
,
Folie
7 17.04.2019
Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Concentrations bactériennes normales ...
➢ Phase eau : 1 000 – 100 000 bactéries/ml
➢ Phase biofilm : 10 000 – 10 000 000 de bactéries/cm2
➢ >99 % des bactéries vivent dans le biofilm
1 ml 1 cm2
Folie 8, 17.04.2019
Eau (phase planctonique) Surface (phase sessile) Folie
Dépôt de biofilm sur plastique Dépôt de biofilm sur la Terre
Eau Photo : microscope à Photo : ISS
(phase planctonique)
fluorescence
Bactéries en
suspension
Croissance
Adhésion Détachement
Croissance
Surface Dépôt de biofilm (formation
(phase sessile)
Folie
de mucus)Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Croissance ...
➢ Proportion d’éléments nutritifs pour la croissance d’une cellule bactérienne ...
carbone : azote : phosphore
100 : 10 : 1
➢ En règle générale, la croissance des bactéries, et donc la formation des biofilms
est limitée par la disponibilité de composés de carbone organique assimilable
(COA).
➢ Ces composés sont principalement dégagés (migration) par les surfaces des
produits installés (métaux et plastiques).
➢ 1 μg de COA peut produire 10 millions de bactéries.
Folie 11, 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Croissance ...
+ =
1 ml
Morceau de sucre Piscine = 2 500 m3
5 000 bactéries/ml
=3g
(= 1,3 g de COA)
12,5 billions de bactéries dans la
piscine (12 500 000 000 000)
Folie 12, 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Croissance ...
➢ Phase eau : 1 000 – 100 000 bactéries/ml
➢ Phase biofilm : 10 000 – 10 000 000 de bactéries/cm2
➢ >99 % des bactéries vivent dans le biofilm
1 ml 1 cm2
Diversité des bactéries ...
➢ 200 – 10 000 espèces
➢ La majeure partie des espèces bactériennes ne
sont pas dangereuse pour la santé humaine.
Elles sont au contraire utiles et nécessaires.
Folie 13, 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Pathogènes ...
Micro-organismes pathogènes facultatifs ou obligatoires qui sont
introduits dans un circuit de distribution et/ou peuvent y grandir.
Bactéries Champignons Protozoaires Virus
Enterococcus spp. Aspergillus fumigatus Acanthamoeba T4 Mimivirus et Mamavirus
Legionella spp. A. terreus Balamuthia mandrillaris d’amibes
Pseudomonas aeruginosa Candida albicans Naegleria fowleri Norovirus
Mycobactéries non tuberculeuses C. parapsilosis Acanthamoeba Rotavirus
Acinetobacter baumannii Exophiala dermatitidis Vahlkampfia Adenovirus
Aeromonas hydrophila Vannella spp. Enterovirus
ARB* (p. ex. Afipia, Bosea, Vermamoeba vermiformis
Parachlamydia) Giardia spp.
E. coli (souches toxigènes) Cryptosporidium spp.
Listeria monocytogenes
Staphylococcus aureus
Stenotrophomonas maltophili
Shigella spp.
Vibrio cholerae
Clostridium spp.
(spp. = species pluralis)
Ashbolt (2015) Curr Environ Health Rpt. 2(1) : 95-106)
OFSP (2010) Procédés reconnus destinés au traitement de l’eau potable OFCL, VS 08.10 1200 d 400 f 100i
40EXT1011.
Folie 14, 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Pathogènes ...
Micro-organismes pathogènes facultatifs ou obligatoires qui sont
introduits dans un circuit de distribution et/ou peuvent y grandir.
Bactéries
Legionella spp.
Particulièrement importante pour la
distribution d’eau potable dans les bâtiments
(spp. = species pluralis)
Ashbolt (2015) Curr Environ Health Rpt. 2(1) : 95-106.
OFSP (2010) Procédés reconnus destinés au traitement de l’eau potable OFCL, VS 08.10 1200 d 400 f 100i
40EXT1011.
Folie 15, 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Pathogènes ...
Photo : ppdictionary.com
Legionella spp.
➢ Les légionelles sont présentes dans le monde entier dans les eaux de surface, les sols et les
réseaux d’eau. Les méthodes de traitement et les procédés de désinfection normaux ne
permettent pas de les éviter à 100 %. Elles font partie intégrante de la flore microbienne
naturelle.
• concernent, p. ex., des installations d’eau potable, des bains bouillonnants, des tours
aéroréfrigérantes.
➢ 57 espèces et 79 sérogroupes de légionelles sont connus actuellement. Env. 90 % des
infections sont dues à Legionella pneumophila.
➢ La bactérie est pathogène facultative. Sa croissance dans les systèmes techniques est
favorisée par plusieurs facteurs :
• eau stagnante, température, biofilm hétérogène, amibes et matériau
,
Folie
16 17.04.2019Hygiène de l’eau potable - Microbiologie
Eau
Traitement
(phase et justificatif
planctonique)
➢ Les légionelles sont absorbées par les amibes lors du
Colonisation par les légionelles
« développement » du biofilm et peuvent se multiplier dans les
amibes et dans le biofilm.
Système de Biofilm
conduites non hétérogène dans ➢ Les amibes confèrent une protection supplémentaire aux
colonisée le système de légionelles car elles résistent aux procédés de désinfection
conduites (chloration par exemple).
➢ Pour finir, les amibes se lysent et libèrent les légionelles. Les
légionelles ainsi libérées ont une infectiosité croissante pendant
plusieurs jours. De plus, des légionelles se détachent du biofilm.
Surface
(phase sessile)
17, 17.04.2019
FolieApprovisionnement en eau potable des bâtiments
Pathogènes ...
Legionella spp. Photo : ppdictionary.com
➢ La plage de températures propice à la prolifération des légionelles va de 25 °C à 45 °C. Elles
préfèrent les réseaux d’eau chaude mais peuvent aussi se développer dans l’eau froide.
Différentes études ont montré la présence de légionelles sur la plage de températures de
6 °C à 66 °C.
➢ Une infection aux légionelles (légionellose) peut entraîner soit ce qu’on appelle la fièvre de
Pontiac soit une forme de pneumonie (maladie du légionnaire), cette dernière étant
mortelle dans 10 à 15 % des cas.
➢ Dans les deux cas, l’infection a lieu par inhalation d’aérosols pouvant atteindre les poumons
et contenant des légionelles. De tels aérosols sont produits, p. ex., dans des tours
aéroréfrigérantes, des bains à remous, des douches, des terreaux ou, plus rarement, par
ingestion (micro-aspiration).
➢ En fonction de la source de la contamination, l’infection prend la forme de cas isolés ou
d’épidémies
,
Folie
18
(douche/tour aéroréfrigérante).
17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Pathogènes ...
Legionella spp. Photo : ppdictionary.com
➢ En Suisse, comme dans beaucoup d’autres pays, la légionellose est une maladie à
déclaration obligatoire.
➢ Il est très difficile, fastidieux et coûteux de mettre en évidence une chaîne d’infection aux
légionelles (patient → source) et cela est rarement couronné de succès pour des cas isolés.
➢ 567 cas de légionelloses ont été déclarés en Suisse en 2018. On considère que le taux de
sous-déclaration des cas est élevé.
➢ Comparé à l’Europe, la Suisse a un taux de déclaration 3 fois plus élevé. De plus, on
observe une tendance à la hausse à l’échelle mondiale.
,
Folie
19 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Pathogènes ...
Legionella spp. Photo : ppdictionary.com
➢ Incidence mensuelle pour 100 000 habitants jusqu’à la semaine 52/2018 (567 déclarations
de cas)
,
Folie
20 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Pathogènes ...
Legionella spp. Photo : ppdictionary.com
➢ 1 621 cas de légionelloses ont été déclarés en Allemagne en 2018. L’Institut Robert Koch
(RKI) considère que dans plus de 50 % des cas déclarés chaque année le lieu d’infection se
trouve dans la sphère privée, suivie par les hôtels et les établissements médicaux.
➢ D’après les estimations d’une étude réalisée par l’Excellence Network for Community
Acquired Pneumonia (CAPNETZ) en 2008, les légionelles provoquent en Allemagne entre
15 000 et 30 000 pneumonies, dont 1 500 à 2 000 débouchent sur un décès.
➢ Selon des estimations du RKI, la fièvre de Pontiac (symptôme pseudo-grippal) est 10 à 100
fois plus fréquente que la pneumonie, provoquant ainsi des dommages économiques
significatifs. Le plus souvent, la détection du pathogène n’est pas effectuée car trop
fastidieuse.
Par Baum H, Ewig S, Marre R, Suttorp N, Gonschior S, Welte T, Lück C : Community-acquired Legionella pneumonia: new insights from the German competence network for community acquired pneumonia.
Clin Infect Dis 2008; 46 (9) : 1356–1364.
RKI : Pontiac-Fieber: Diagnostische Möglichkeiten zum Nachweis von Legionellen als Ursache. Epidemiologisches Bulletin 2011; 28.
RKI : Infektionsepidemiologisches Jahrbuch meldepflichtiger Krankheiten für 2016. État des données : 1er mars 2017.
,
Folie
www.bag.admin.ch/bag/fr/home/service/zahlen-fakten/zahlen-zu-infektionskrankheiten/meldepflichtige-infektionskrankheiten---woechentliche-fallzahlen.html
21 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Pathogènes ...
Legionella spp. Photo : ppdictionary.com
➢ Parmi les groupes à risque d’une
infection aux légionelles, on retrouve,
notamment, les personnes âgées, les
porteurs d’une maladie chronique, les
immunodéficients, les fumeurs, les
alcooliques et les sportifs extrêmes.
➢ En moyenne, les hommes sont 2,4 fois
plus touchés que les femmes.
RKI : Infektionsepidemiologisches Jahrbuch meldepflichtiger Krankheiten für 2016. État des
Répartition des cas de maladies du légionnaire
données : 1er mars 2017.
Centre européen de prévention et de contrôle des maladies : Rapport épidémiologique annuel
pour 100 000 habitants par âge et par sexe
2017
Maladie du légionnaire. EU / EEE 2017.
,
Folie
22 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Responsabilités ...
Source
d’approvisionnement
Traitement
Distribution principale Installation du
bâtiment
Perturbation de
la stabilité
biologique
Responsabilité : Fournisseur d’eau Propriétaire/Exploitant
,
Folie
23 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Responsabilités ...
Architecte/EG Modification d’installation Propriétaire
Avant-projet sanitaire Vieillissement installation ou
Appel d’offres/Offre Utilisation saisonnière exploitant
Planificateur Planification d’exécution Vacances
Autorisation d’installation Utilisation rare Devient de fait le
Planification des travaux Emménagement
Choix produits et matériaux fournisseur d’eau
Locaux vacants
Fabricant Fabrication des produits
Remise de l’ouvrage
Livraison des matériaux
Stockage des matériaux Rinçage
Préfabrication de châssis Eau potable Mise en service
Installateur Essai de pression Hygiène Contrôle de l’installation Installateur
installation étage Montage final
Essai de pression Essai de pression
installation centrale installation nourrice de distribution
Folie
énergétique
24, 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Responsabilités ...
Lois
Ordonnances
et décrets
Normes reconnues
Spécifications et
directives d’associations
Normes d’entreprises
Folie 25, 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Responsabilités ...
➢ Loi (définit les termes)
− Loi fédérale sur les denrées alimentaires et les objets usuels (LDAl)
➢ Ordonnances (définissent les responsabilités et les conditions cadres)
− Ordonnance sur les denrées alimentaires et les objets usuels (ODAlOUs) +
commentaires
− Ordonnance sur l'eau potable et l'eau des installations de baignade et de douche
accessibles au public (OPBD) + commentaires
➢ Normes (règles techniques claires et reconnues)
− Normes SIA, p. ex. 385/1 & 2 Installations d'eau chaude sanitaire dans les bâtiments,
etc.
➢ Directives (recommandations et propositions techniques)
− SSIGE W3 : Directive pour installations d'eau potable + compléments C1/C2/C3
Folie 26, 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Causes des problèmes …
Source
d’approvisionnement
Traitement
Distribution principale Installation du
bâtiment
,
Folie
27 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Causes des problèmes …
Construction densifiée
Aspiration à plus de confort
Allongement de l’espérance de vie
Vacance Multiplication des
points de soutirage
Augmentation des soins à domicile
Économie
d’énergie
Changement du
eau chaude
comportement
des utilisateurs Augmentation de l’importance de
l’hygiène
Photo : Wikipedia Photo : Wikipedia
Économie d’eau
Isolation des
Diversité des matériaux et
bâtiments
des produits
Photo : Keystone
Photo : Tagesanzeiger
,
Folie
28 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Causes des problèmes …
Distribution principale vs Distribution du bâtiment
Longueur totale des
Surfaces internes des Volume d’eau
conduites
conduites
1,5 %
25 %
80 %
75 % 98,5 %
20 %
,
Folie
29 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Causes des problèmes …
Principaux facteurs d’instabilité biologique
➢ Matériaux des joints et des conduites
➢ Eau stagnante
➢ Température (eau chaude et eau froide)
➢ Diamètre des conduites (rapport surface/volume)
,
Folie
30 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Causes des problèmes …
Facteurs critiques
➢ Phase de construction et premier
remplissage
• Polluants de construction
• Tuyaux de raccordement souillés
• Eau polluée
• Températures suboptimales
(eau chaude et eau froide)
• Stagnation de longue durée
• Erreur d’installation
Folie 31, 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Causes des problèmes …
Facteurs critiques
➢ Phase de construction et premier ➢ Phase d’exploitation
remplissage • Erreur d’installation
• Polluants de construction • Températures suboptimales
• Tuyaux de raccordement souillés (eau chaude et eau froide)
• Eau polluée • Stagnation de longue durée
• Températures suboptimales • Hydraulique
(eau chaude et eau froide) • Génération de grandes surfaces
• Stagnation de longue durée (p. ex. filtres, adoucisseurs)
• Erreur d’installation
Folie 32, 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des bâtiments
Causes des problèmes …
Source
d’approvisionnement
Traitement
Distribution principale Installation du
bâtiment
Contrôles microbiologiques
➢ L’état des connaissances sur la situation hygiénique des installations du bâtiment en
Suisse est évolutif.
➢ Le débat sur la question doit être conduit avec objectivité. La dramatisation et la
banalisation sont stériles et doivent donc être évitées.
➢ En ce qui concerne l’installation du bâtiment, la prévention joue un rôle prépondérant.
,
Folie 33, 17.04.2019
33 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des
bâtiments
D’une manière générale ...
➢ Les problèmes microbiologiques se produisent le plus souvent quand des erreurs
importantes ont été faites au niveau de la planification, de l’installation ou de
l’exploitation.
➢ Les problèmes microbiologiques dans l’eau potable ne sont généralement pas perçus. Les
capteurs humains (odorat, goût, vue) n’en sont pas capables.
10 légionelles/l 1 000 000 légionelles/l
➢ Lorsque les capteurs humains détectent quelque chose, le problème microbiologique est le
plus souvent déjà très étendu.
➢ L’élimination de contaminations microbiologiques peut être longue et fastidieuse.
Folie 28, 17.04.2019Approvisionnement en eau potable des
bâtiments
D’une manière générale ...
➢ Pour l’essentiel, la qualité de l’eau potable dans le bâtiment peut être préservée par
• une installation de qualité
− planification en fonction des futurs occupants du bâtiment
− utilisation exclusive de produits dotés de certificats d’hygiène (SSGI/DVGW)
− installation selon l’état de la technique
• un renouvellement régulier de l’eau
− à chaque point de soutirage (eau froide et chaude) plusieurs fois par semaine
• des températures toujours optimales
− eau froide«Les bactéries? Bagatelles!»
Stanislaw Jerzy Lec
➢ Informations complémentaires
− Office fédéral de la sécurité alimentaire et des affaires
vétérinaires (OSAV)
− Office fédéral de la santé publique (OFSP)
− Laboratoire cantonaux
− Société Suisse de l’Industrie du Gaz et des Eaux (SSIGE)
− suisstec (association des techniciens du bâtiment)
Folie
Photo : F. Hammes 36, 17.04.2019Vous pouvez aussi lire
