Le besoin d’eau chaude sanitaire dans les établissements de santé

Parmi les 12 valeurs recensées pour les maisons de retraite et les 38 valeurs pour les hôpitaux (hors restauration et blanchisserie), les plus souvent rencontrées pour le besoin journalier à 40°C sont les suivantes :

• 65 litres par lit et par jour pour les maisons de retraite
• 80 à 100 litres par lit et par jour pour les hôpitaux

Pourtant, d’une source à l’autre, la variabilité des besoins ECS est forte. Exemple ici pour les maisons de retraite.

A noter que :

• Certaines de ces valeurs sont données pour permettre le dimensionnement des systèmes de production. Ce sont donc des valeurs considérées comme des maximums et non comme le besoin moyen journalier de ce type d’établissement.
• D’autres sources ne précisent pas si les usages buanderie et restauration sont pris en compte ou non dans la valeur indiquée.

Enfin, des valeurs plus extrêmes existent. Dans son catalogue spécifique à ce type d’établissement le fabricant de robinetterie Delabie souligne par exemple que les résidents d’un établissement de santé font principalement leur toilette au lavabo étant donné leur perte d’autonomie (personnes affaiblies, âgées, invalides ou ayant subi une intervention chirurgicale). Comme la toilette au lavabo prend plus de temps que la toilette à la douche : 14 à 20 minutes pour une toilette au lavabo contre 8 à 10 minutes en moyenne pour une douche, les consommations journalières par lit en sont donc fortement impactées. Le choix de la robinetterie devient alors dimensionnant, exemple :

L’analyse de la bibliographie existante a donc mis en évidence une grande variabilité des données disponible pour le bureau d’études pour concevoir son installation. A noter également que les données sur la pointe dix minutes, souvent dimensionnante pour les installations avec faible volume de stockage sont quasi inexistantes.

Pour affiner ce premier travail, le Costic a pu recueillir des relevés de consommation pour 77 maisons de retraite et 24 hôpitaux.

Il disposait également des données de 14 sites télésuivis :

• Un EHPAD à Orléans (Ehpad + cuisine et buanderie). Télésuivi réalisé pour le compte de GRDF au pas de temps une minute.
• Un hôpital dans les Hauts-de-Seine. Télésuivi réalisé pour le compte de GRDF au pas de temps une minute.
• 5 EHPAD, 4 hôpitaux et 3 maisons spécialisées de santé. Télésuivi par le bureau d’étude TECSOL au pas de temps 10 minutes.

L’analyse de ces données donne plus de renseignements sur les profils horaire, journalier, hebdomadaire et mensuel des établissements de santé.

Profils horaires moyens

Dans un EHPAD, tous les jours de la semaine sont identiques et on distingue 3 pics de puisage :

• 1^er pic le matin vers 8h-10h lié aux soins d’hygiène corporelle et à la préparation des repas. En général, c’est cette pointe qui prédomine sur les deux autres.
• 2^nd pic vers 13h lié au lavage de la vaisselle. Cependant, ce pic n’est visible que pour les établissements où les lave-vaisselles sont alimentés en ECS. S’ils sont alimentés en eau froide sanitaire, ce 2^nd pic est inexistant.
• 3^ème pic le soir vers 18-19h lié au lavage de la vaisselle et aux soins corporels.

Durant la nuit, entre 21h et 6h du matin, il n’y a généralement aucun soutirage contrairement à ce que l’on observe en habitat collectif.

Profils hebdomadaires moyens

Comme on pouvait s’en douter, on observe très souvent une diminution des consommations d’eau chaude sanitaire les weekends. Cette diminution est sans doute causée par un plus faible nombre de douche comme l’effectif soignant est réduit.

Profils mensuels

On observe une légère variation des besoins ECS à 40°C au fil des mois en EHPAD. Celle-ci est cependant plus faible que celle observée sur les autres bâtiments de santé.

Les fluctuations observées sont probablement liées aux variations du nombre de résidents. Mais ce nombre varie moins que dans d’autres types de bâtiment. Dans certains établissements, les besoins sont plus faibles en juillet et en août. Le nombre de douches doit en effet être restreint compte tenu de l’effectif de personnel soignant plus faible.

Pointe 10 minutes

Dans les cinq EHPAD instrumentés, les besoins de pointe 10 minutes sont inférieurs à 8 litres d’ECS à 40°C par lit. Cette valeur est bien inférieure à celle rencontrée en logement collectif comme l’illustre la courbe ci-dessous :

Ces pointes sont cependant importantes et peuvent représenter jusqu’à 20% des besoins moyens journaliers d’un EHPAD.

Enfin, l’heure de ces pointes est très variable d’un établissement à l’autre :

• 9h : heure des soins dans un EHPAD sans restauration
• 11h50, 13h30 heure de cuisine ou éventuellement de buanderie dans d’autres EHPAD avec restaurant
• 15h30 (chasse du ballon de stockage ?), 8h40 (soins corporels ?), 12h30 (besoin de cuisine ?) dans les trois hôpitaux
• 7h50, 8h et 18h30 dans les foyers

Pointe sur deux heures

Le constat fait sur la pointe de dix minutes est exactement le même si on s’intéresse cette fois à la pointe sur deux heures : valeurs proches de l’habitat collectif, Backeroot hôpital pas justifié.

Besoin moyen journalier

Les besoins journaliers moyens sur une année, observés dans 65 EHPAD sont compris entre 10 et 95 litres à 40°C par lit. Ils varient selon les usages de l’ECS présents dans l’établissement.

• 10 à 20 litres à 40°C par jour et par lit pour un EHPAD sans lingerie et sans cuisine
• 40 à 95 litres à 40°C par jour et par lit pour un EHPAD possédant une cuisine préparant les repas sur place, des machines de lavage de vaisselle alimentées en ECS et une lingerie avec des laveuses essoreuses raccordées en ECS aussi.

La cuisine avec préparation des repas sur place et le lavage de la vaisselle est l’usage le plus consommateur.

Cette valeur dépend des soins d’hygiène corporelle apportés qui sont variables selon les EHPAD (deux douches par semaine, une douche toutes les deux semaines, …) mais pas seulement. Elle dépend également de la présence ou non d’autres usages de l’eau chaude :

• La cuisine qui peut également desservir d’autres bâtiments (école, hôpital, …) ou être seulement en liaison froide
• La buanderie (le linge plat étant souvent externalisé)

La décomposition des consommations de l’EHPAD d’Orléans montre également l’importance de la cuisine. Pour le jour représenté ci-dessous (journée moyenne de la période de suivi), la cuisine constituait 60% des besoins de l’EHPAD et influait fortement les pointes horaires.

La buanderie (14% des consommation ce jour là) vient elle aussi augmenter la pointe de 13h. la buanderie correspond à des séquences courtes de soutirage (1 à 3 minutes) mais à des débits très élevés (max : 78 litres par minutes à 40°C sur la période de suivi).

Pour illustrer encore le poids des postes cuisine et lingerie dans les consommations d’un EHPAD nous pourrions citer ces trois valeurs de besoin journalier moyen :

• 16 litres/lit pour un EHPAD sans cuisine et sans lingerie, équipé de limiteurs de débit,
• 70 litres/lit pour un autre EHPAD avec une cuisine desservant seulement cet établissement et une laverie assurant le service pour tout le linge exceptés les draps. Les machines pour le lavage de la vaisselle et du linge étant alimentées en ECS.
• 50 litres/lit pour un autre EHPAD avec une cuisine desservant seulement cet établissement et une laverie assurant le service pour tout le linge exceptés les draps. Seules les machines pour le lavage du linge sont alimentées en ECS

Enfin on note également une assez faible disparité du besoin moyen journalier dans un EHPAD autour de sa valeur moyenne. Tous les jours se ressemble en quelque sorte dans un EHPAD comme l’illustre la figure ci-dessous.

Cette étude a permis d’améliorer la connaissance du besoin ECS sur le secteur de la santé mais a également mis en évidence une forte disparité d’un établissement à l’autre.

La présence ou non d’une cuisine, préparant ou non les repas sur place, la présence d’une laverie, l’alimentation des appareils en ECS ou simplement en eau froide, font en effet grandement varier les besoins.

Seul un questionnement fin du MOA pourra donc bien orienter le bureau d’études dans la conception de son installation.

Bibliographie

[1] Guide technique : les besoins d’eau chaude sanitaire en habitat individuel et collectif – Ademe – Juillet 2016

[2] Synthèses des expérimentations en eau chaude sanitaire dans le tertiaire – EDF DER/ADE – 1995

[3] Santé, programmer, concevoir, gérer les bâtiments à hautes performances énergétiques – collection des guides sectoriels de l’Ademe et de l’AICVF – Première édition – PYC Edition - 1993

[4] L’eau chaude électrique, 1985 : résidentiel et tertiaire – EDF – 1986

[5] Comment valoriser l’eau chaude sanitaire dans les locaux tertiaire – Qualita – EDF - 1996

[6] Guide de l’eau chaude sanitaire dans les bâtiments résidentiels et tertiaires, conception et calcul des installations – Collection des guides de l’AICVF – première édition – PYC Editions – 1991

[7] Comment évaluer rapidement les besoins en eau chaude sanitaire dans les logements et le secteur tertiaire ? – Cegibat relations – juin 1983

[8] Catalogue AO Smith – 1985

[9] Calculs pratiques de plomberie sanitaire – Editions Parisiennes – février 1994

[10] Calculs pratiques de plomberie sanitaire – Editions Parisiennes – décembre 2008

[11] Georges Baeckeroot – les installations d’ECS, mode de calcul – Editions parisiennes – 2003

[12] Georges Baeckeroot – les installations d’ECS, mode de calcul – Editions parisiennes – 2^ème édition – 2011

[13] CSTB – Méthode de calcul Th-BCE 2012 – annexe de l’arrêté du 20 juillet 2011

[14] ENERPLAN – Ratios des besoins en eau chaude sanitaire pour le dimensionnement des installations en solaire thermique collectif – SOCOL – Juin 2014