Documentation — Réseau gaz

0. Ce que fournit l'outil

Cinq sorties, sur un même réseau décrit une seule fois

1. Une note de dimensionnement — pour chaque tronçon : le débit, la longueur de calcul, le diamètre minimal nécessaire, le calibre retenu avec son diamètre extérieur, son épaisseur et son diamètre intérieur, et la vitesse du gaz.
2. Les équivalences de diamètres — le même tronçon exprimé en diamètre nominal, en PEHD gaz (Ø extérieur et intérieur, cas des réseaux enterrés) et en acier gaz (Ø extérieur). Un report de désignation, qui n'entre dans aucun calcul.
3. Une vérification par parcours — pour chaque chemin allant de l'origine à une extrémité : la perte de charge cumulée, la part due au dénivelé, la pression qui arrive réellement à l'appareil, et la marge restante.
4. Un rapport de conception — cheminements, assemblages, organes de coupure, règles de mise en place des vannes, points de pénétration, essais à mener.
5. Un calcul de capacité tampon pour les alimentations de site de production d'énergie.

La méthode, en deux temps

C'est le point qui distingue l'outil d'une lecture d'abaque, et il vaut d'être compris avant de lire un résultat.

1. Sélection. Chaque tronçon est dimensionné avec son propre débit, mais avec la longueur totale du parcours qui va de l'origine à l'appareil le plus éloigné qu'il dessert, et avec la totalité de la perte de charge admissible. C'est une méthode enveloppe : volontairement sévère, elle garantit le résultat sans jamais avoir à cumuler. C'est la colonne « L de calcul » de la note.
2. Vérification. Avec les calibres retenus, l'outil calcule ensuite la perte de charge réelle, tronçon par tronçon, le long de chaque parcours. C'est le tableau « Parcours vérifiés ».

La seconde passe donne toujours un résultat plus favorable que la première : un tronçon court en tête de réseau ne consomme pas le budget d'un parcours de quarante mètres. L'écart entre les deux est la marge dont dispose le projet — une information qu'un abaque ne donne pas, et qui indique si l'on peut ajouter un appareil sans tout recalculer.

1. Décrire un réseau

Un tronçon, c'est quoi

Un tronçon par changement de diamètre ou par dérivation. Chacun porte un repère libre et le repère du tronçon auquel il est raccordé. Le tronçon de tête laisse ce champ vide : c'est l'origine du réseau. L'outil reconstruit l'arbre tout seul et remonte les débits des extrémités vers l'origine.

Trois façons de déclarer une charge

• Un appareil au forfait — cuisson, chauffe-eau, chauffe-bains, accumulateur. On saisit un nombre ; l'outil applique le débit forfaitaire du référentiel.
• Une chaudière ou un générateur — on saisit sa puissance nominale, l'outil en déduit le débit calorifique.
• Un débit direct, en kW de débit calorifique ou en m³/h. C'est le mode à employer pour les ouvrages collectifs, et pour un site de production d'énergie dont la fiche technique donne déjà le débit gaz.

Agrégation des débits

Deux modes, et un seul est un choix :

• Foisonnement des appareils après compteur — au-delà de deux appareils, le référentiel ne retient pas la somme. Le mode par défaut pour une installation intérieure.
• Somme des appareils susceptibles de fonctionner simultanément — sans foisonnement. C'est ce que l'outil impose pour un site de production d'énergie et pour tout ouvrage collectif, quel que soit le mode demandé.

Pertes de charge singulières

Deux méthodes, toutes deux admises :

• Majoration forfaitaire de 20 % de la longueur — rapide, et suffisante tant que le réseau n'est pas tourmenté.
• Longueurs équivalentes, accessoire par accessoire — on déclare le nombre de coudes, de tés, de vannes et de robinets de chaque tronçon. L'outil ouvre alors un volet « Accessoires » sur chaque tronçon. La longueur équivalente d'un coude dépendant du calibre, et le calibre dépendant de la longueur, l'outil itère jusqu'à convergence.

Dénivelé

Compté positif en montée. Son effet dépend du gaz : un gaz naturel, plus léger que l'air, gagne de la pression en montant ; un GPL, plus lourd, en perd. La colonne « Dont dénivelé » du tableau des parcours isole cette part — voir l'exemple A4.

2. Cinq réseaux dimensionnés

Chaque exemple donne les entrées exactes, puis le résultat tel que l'outil l'affiche. Les nombres sont ceux d'une exécution réelle.

3. Équivalences de diamètres — PEHD gaz et acier gaz

Une étude gaz se dimensionne dans un matériau et se commande souvent dans un autre : cuivre après compteur, PEHD pour la partie enterrée, acier en traversée ou en gaine. L'outil calcule dans le matériau choisi en tête d'étude, puis reporte la désignation équivalente en PEHD gaz et en acier gaz. Ce report n'entre dans aucune formule de perte de charge.

Le diamètre nominal n'est pas une mesure

Le DN est un rang de désignation, hérité du pouce. Il ne se lit sur aucune cote du tube. Un DN 25 vaut Ø 33,7 mm en acier et Ø 32 mm en PEHD gaz, pour des diamètres intérieurs de 27,3 et 26,0 mm. Trois conséquences pratiques :

• Le Ø intérieur décide de la perte de charge. C'est lui que le moteur utilise, et lui seul.
• Le Ø extérieur décide de la commande, du raccord et de la préparation de soudure. C'est lui qu'on écrit sur un plan.
• Deux tubes de même DN dans deux matériaux ne passent pas le même débit. Substituer l'un à l'autre sans rien vérifier est une erreur.

Deux lectures, et il faut savoir laquelle on regarde

C'est pourquoi le bloc « Équivalences », sous le tableau de dimensionnement, en donne deux et non une :

À diamètre nominal constant

Traduction de désignation. Le calibre 25 retenu se commande Ø 32 en PEHD gaz et Ø 33,7 en acier gaz. C'est la réponse à « comment ça s'appelle ailleurs », pas à « est-ce que ça passe ».

À débit constant

Le plus petit tube de chaque famille dont le Ø intérieur couvre le Ø mini calculé. C'est la réponse hydrauliquement valable, et elle peut tomber sur un DN différent d'une famille à l'autre. C'est celle-ci qu'il faut lire quand on change réellement de matériau, typiquement au passage en enterré.

Les trois dernières colonnes du tableau de dimensionnement (DN, PEHD, acier) reprennent la première lecture. L'export CSV porte les deux, dans deux blocs séparés — les mélanger laisserait croire qu'un même tronçon peut avoir deux calibres dans le même matériau.

PEHD gaz : pourquoi ce n'est pas du PEHD eau

NF EN 1555-2 impose une épaisseur minimale de 3,0 mm en combustible gazeux, quelle que soit la série. En dessous du Ø 40, cette règle prend le pas sur le SDR : le Ø 20 « SDR 11 » est en réalité un SDR 6,7, le Ø 25 un SDR 8,3, le Ø 32 un SDR 10,7. Les épaisseurs tabulées sont donc les épaisseurs réelles du catalogue gaz, jamais dext/11, et le SDR effectif est affiché en clair dans l'onglet « Diamètres ».

La série retenue est le SDR 11, MOP 10 bar : c'est celle des branchements et des conduites enterrées. Au-delà du Ø 200, la gamme gaz française passe en SDR 17,6 (MOP 5 bar), qui relève d'une étude de distribution et sort du domaine de l'outil.

Certaines dimensions — Ø 25, 50, 75, 140, 180 — sont normalisées mais peu distribuées : la gamme complète de raccords électrosoudables n'existe pas. L'outil les signale d'un « ⚠ » plutôt que de les taire, parce que c'est en conception qu'on veut l'apprendre, pas sur le chantier.

Acier gaz : deux cotes au DN 150

Le tube filetable dit « tube gaz » (NF EN 10255) s'arrête au Ø 165,1 mm, tandis que la série 1 de EN 10220 — celle des tubes de canalisation — retient Ø 168,3 mm. Les deux existent, ne se raccordent pas entre eux, et se commandent sous le même DN 150. L'outil affiche les deux plutôt que d'en choisir une en silence.

À partir du DN 200, l'épaisseur ne se lit dans aucune table de tube filetable : elle résulte du calcul mécanique (pression maximale de service, contrainte admissible, coefficient de joint soudé) et de la spécification du distributeur. Seul le Ø extérieur normalisé est reporté, et la case épaisseur reste vide — l'outil préfère un blanc explicite à une valeur inventée.

L'onglet « Diamètres »

Il donne la table de correspondance complète, consultable sans lancer de calcul : DN, PEHD gaz (Ø extérieur, épaisseur, Ø intérieur, SDR réel), acier gaz (Ø extérieur, épaisseurs des séries moyenne et lourde, Ø intérieur). Y figurent aussi les dimensions PEHD normalisées que le commerce français ne raccroche à aucun DN — Ø 140 et Ø 180 — listées à part plutôt que rangées sous un rang inventé.

Exemple

Réseau dimensionné en cuivre, tronçon d'amenée : le moteur retient le calibre 25 (cuivre Ø 28 × 1, intérieur 26,0 mm) pour un Ø mini calculé de 22,1 mm. Le bloc « Équivalences » affiche :

• À DN constant : DN 25 → PEHD gaz Ø 32 × 3 (int. 26,0 mm), acier gaz Ø 33,7 × 3,2 (int. 27,3 mm).
• À débit constant : pour couvrir 22,1 mm, PEHD gaz Ø 32 × 3 (int. 26,0 mm) et acier gaz Ø 33,7 × 3,2 (int. 27,3 mm) — ici les deux lectures concordent.

Sur un tronçon terminal en calibre 12 (cuivre Ø 14, intérieur 12,0 mm), elles divergent : le DN 10 n'existe pas en PEHD gaz, dont la gamme commence au Ø 20. La lecture à DN constant rend un tiret ; la lecture à débit constant rend Ø 20 × 3 (int. 14,0 mm), le plus petit tube gaz disponible. Le tiret dit « il n'y en a pas », il ne dit pas « on n'a pas regardé ».

4. Capacité tampon

Onglet dédié. Il répond à une question : entre le poste de livraison et le site de production d'énergie, la tuyauterie contient-elle assez de gaz pour absorber l'à-coup de débit au démarrage d'un brûleur ? Si non, de combien manque-t-elle, et quel diamètre donner à la nourrice qui complètera.

Exemple C1 — mini-chaufferie en basse pression

Débit nominal du poste

10 m³/h

Pression aval maximale

21 mbar

Liaison

10 m en acier, calibre 25

Longueur disponible pour une nourrice

3 m

Résultat affiché :

• Palier retenu : pression aval ≤ 50 mbar.
• Volume capacitif requis : 20,00 litres.
• Capacité de la tuyauterie : 0,660 l/m sur 10,00 m, soit 6,60 litres.
• Il manque 13,40 litres.
• Nourrice de 3,00 m : diamètre théorique 75 mm.

Exemple C2 — le même poste en moyenne pression

Débit nominal du poste

65 m³/h

Pression aval maximale

300 mbar

Liaison

24 m en acier, calibre 50

Longueur disponible pour une nourrice

2 m

Palier « pression aval de 50 à 400 mbar » : le volume requis tombe à 65,00 litres. La tuyauterie en apporte 55,20 litres (2,300 l/m × 24 m), il manque 9,80 litres, soit une nourrice de 2 m et 79 mm de diamètre théorique.

L'outil rappelle enfin les trois moyens admis d'obtenir ce volume : le seul volume de la tuyauterie de liaison, une capacité individualisée disposée en ligne et non en dérivation, ou un dispositif d'absorption de surpression.

Le diamètre de nourrice n'est pas une référence de catalogue

Les 75 mm de l'exemple C1 et les 79 mm de l'exemple C2 sont des diamètres intérieurs théoriques : un volume divisé par une longueur, rien d'autre. Personne ne commande « Ø 79 mm ». Un bloc « Équivalences » est donc affiché sous le résultat, qui rapproche cette cote du premier tube du commerce dont l'intérieur la couvre, en PEHD gaz et en acier gaz — et rappelle au passage l'équivalence du calibre saisi pour la liaison.

La règle de lecture est celle de la section 3 : le calibre saisi est traduit à DN constant, le diamètre de nourrice est cherché à volume constant, sur le Ø intérieur.

5. Le volet conception

Ce qu'il faut renseigner

Le volet « Conception » de chaque tronçon demande quatre choses : le matériau, le type d'ouvrage, le mode d'assemblage, puis les environnements traversés et les protections prévues, cochés dans deux listes. La section 3 de la page porte le contexte commun : bâtiment individuel ou collectif, neuf ou existant, distance de l'organe de coupure générale à la façade, puissance du site de production d'énergie, hauteur du plancher bas du logement le plus haut, nombre de logements par cage d'escalier.

Deux poids, et ils sont assumés

Chaque règle porte une étiquette :

• Réglementaire — le texte est opposable. Un manquement est une non-conformité.
• Règle de l'art — valeur contractuelle de marché. Un manquement est un écart, signalé comme tel.

La synthèse compte les deux séparément. C'est ce qui permet de distinguer ce qui est illégal de ce qui engage au titre du marché — et d'éviter que les vraies non-conformités se noient dans une liste d'écarts.

6. Organes de coupure, vannes et pénétrations

Organes de coupure

L'outil produit la liste de ceux qu'exige le projet décrit, avec leurs exigences d'implantation. La nomenclature est celle de l'arrêté de 2018, qui a remplacé les appellations historiques et qui est celle que porteront les certificats de conformité :

• OCG — organe de coupure générale ;
• OCC — organe de coupure complémentaire (ensembles uniques, parcs de stationnement) ;
• OCI — organe de coupure individuelle ;
• OCA — organe de coupure d'appareil ;
• OCS — organe de coupure de site de production d'énergie.

S'y ajoutent, selon le cas : l'organe de coupure supplémentaire au-delà de 20 mètres, l'OCG à fermeture rapide et le dispositif de coupure sur sur-débit au-delà de 400 mbar en collectif, le robinet déclencheur de tige-cuisine, le robinet supplémentaire de tige après compteur, le robinet d'essai bouchonné en local de production d'énergie, l'organe de coupure spécifique des installations de plus de 2 000 kW, et les règles d'implantation du détendeur.

Mise en place des vannes

Quatre blocs, toujours affichés : accessibilité et repérage, où l'on ne pose PAS de vanne, assemblages proscrits, qualification des intervenants. Le second est celui qu'on relit le plus : il rassemble les endroits où aucun organe de coupure, aucun raccord mécanique et aucun accessoire ne sont admis — traversée d'un local à risque, volume d'un parc de stationnement, vide sanitaire, galerie technique, faux-plafond sous fourreau, tuyauterie incorporée — ainsi que les dérivations interdites en aval de l'organe de coupure spécifique d'un site de production d'énergie.

Pénétration dans un volume intérieur

Six blocs, dont le premier est étiqueté Réglementaire et prime sur tous les autres :

Les cinq autres couvrent l'émergence du sol à l'extérieur (fourreau pénétrant d'au moins 0,20 m dans le sol, protection sur 2 m si l'émergence dépasse 2 m), l'émergence à l'intérieur, la traversée de plancher (fourreaux non fendus, dépassant d'au moins 0,05 m, espace annulaire supérieur rempli d'un matériau inerte), la traversée de parois et de cloisons, et la liaison équipotentielle.

Un septième bloc n'apparaît que si un tronçon est déclaré en polyéthylène : commutation en canalisation métallique environ un mètre avant la pénétration, remontée de 2 m au maximum, fourreau obligatoire si encastrée, protection contre les chocs et la lumière si extérieure, raccord plastique-métal dans un coffret, et les bornes de température à ne pas franchir.

Le filtrage est volontaire : afficher les prescriptions du polyéthylène sur un chantier tout cuivre noierait la règle qui compte sous des points sans objet.

7. Essais avant mise en gaz

L'outil sélectionne les essais applicables d'après la nature des installations décrites (collective, intérieure, site de production d'énergie), la pression et le gaz. Pour chacun il donne la pression d'essai, le type et la résolution du manomètre, sa plage, le temps de stabilisation et la durée minimale.

Exemple, pour l'installation collective à 300 mbar de l'exemple B1 :

Un projet qui comporte à la fois des ouvrages collectifs et des installations intérieures fait apparaître plusieurs cas — c'est voulu : les textes exigent des essais distincts.

Sont rappelés en outre les principes communs (l'essai de résistance mécanique précède toujours l'essai d'étanchéité, les gaz admis, l'interdiction de l'oxygène en bouteille et de tout gaz combustible, la manœuvre des organes de coupure intermédiaires pendant l'essai) et le régime des certificats de conformité, avec le choix du modèle :

• Modèle 1 — travaux entre l'OCG et le ou les OCI, ou le ou les OCS ;
• Modèle 2 — travaux en aval de l'OCI ;
• Modèle 3 — travaux entre l'OCS et l'OCA.

8. Messages d'erreur et garde-fous

Tous les messages ci-dessous sont ceux que l'outil affiche réellement.

Structure du réseau

• « Aucun tronçon n'est raccordé à l'origine du réseau. Laissez le champ « raccordé à » vide sur le tronçon de tête. »
• « Plusieurs tronçons sont raccordés à l'origine du réseau. L'outil ne dimensionne qu'un réseau à la fois. »
• « Le réseau boucle sur lui-même à partir du tronçon « X ». L'outil ne dimensionne que des réseaux ramifiés. »
• « Le tronçon « X » est raccordé à « Y », qui n'existe pas. »
• « Le repère « X » est employé deux fois. Les repères doivent être uniques. »

Saisie

• « Tronçon « A » : la longueur doit être comprise entre 0.1 et 500 m. » — le repère figure dans le message ; sur un réseau de trente tronçons, une erreur sans repère ne sert à rien.
• « Ce gaz n'est pas reconnu. », « Ce matériau n'est pas reconnu. », « Décrivez au moins un tronçon. »
• « Aucun calibre disponible dans cette série ne permet de tenir la perte de charge sur le tronçon « X ». Augmentez la pression disponible, raccourcissez le parcours, ou changez de matériau. »

Le garde-fou du foisonnement collectif

L'outil refuse plutôt que d'appliquer aux branchements, conduites d'immeuble, conduites montantes et tiges-cuisine la règle de foisonnement des installations après compteur, qui n'a pas cours pour ces ouvrages. C'est un refus délibéré : appliquer silencieusement la mauvaise règle produirait un branchement sous-dimensionné sans que personne ne s'en aperçoive.

Avertissements de calcul

• Domaine de validité — au-delà d'un certain rapport débit/diamètre, la corrélation employée n'est plus garantie. L'outil calcule quand même et le dit : un réseau à peine hors domaine mérite un message, pas un refus.
• Vitesse — au-delà de 20 m/s, le référentiel signale un risque de bruit et d'usure.
• Diamètre — voir l'exemple A5.
• Calibre non admis en collectif — les calibres les plus fins ne sont pas utilisables pour les canalisations collectives.
• Gamme de raccords incomplète — certains diamètres de polyéthylène sont admis, mais toute la gamme de raccords n'existe pas. À apprendre en conception, pas sur le chantier.

9. Ce que l'outil ne fait pas

L'onglet « Référentiel » de l'outil affiche cette liste, ainsi que le millésime du référentiel et les textes dépouillés avec leur date de version. La reproduire ici évite d'avoir à ouvrir l'outil pour savoir s'il couvre un cas.

• Périmètre. Bâtiments d'habitation individuelle ou collective et leurs dépendances, en aval de l'organe de coupure générale. Les ERP, les installations industrielles et les réseaux de distribution en amont de l'organe de coupure générale relèvent d'autres textes.
• Les limites de diamètre par palier de pression n'ont plus de fondement réglementaire depuis l'abrogation de l'arrêté du 2 août 1977 au 1^er janvier 2020. Elles sont vérifiées en avertissement — voir A5.
• Les guides approuvés ne sont pas intégrés. Depuis 2020, la présomption de conformité passe par eux et non plus par le renvoi au référentiel normatif. Les règles de l'art citées gardent leur valeur contractuelle, pas celle d'une présomption.
• Le foisonnement des installations collectives n'est pas modélisé. Il se lit sur des abaques par niveau de confort et doit être arrêté en accord avec le distributeur.
• La pression maximale de desserte est fixée par le distributeur. L'outil vérifie le plafond réglementaire, il ne connaît pas la valeur retenue sur une affaire donnée.
• Les diamètres admis par le distributeur ne sont pas tous ceux du référentiel normatif. Le résultat est à confronter à son cahier des charges.
• L'outil dimensionne et vérifie. Il ne dispense ni de la note de calcul signée, ni du certificat de conformité, ni des essais avant mise en gaz.

Enregistrer, rouvrir, exporter

• Enregistrer le projet (JSON) — l'ensemble de la saisie, réseau et conception, dans un fichier déposé sur le poste de travail. Rien n'est écrit en base : une note de dimensionnement est un document d'affaire, elle a sa place dans le dossier.
• Ouvrir un projet — recharge un fichier produit par le bouton précédent.
• Exporter la note (CSV) — les hypothèses, le tableau des tronçons et le tableau des parcours, au format qu'un tableur français ouvre sans poser de question. Le bouton demande qu'un calcul ait été lancé : « Lancez d'abord un calcul. »