Fontaine de Tourny. Classique de l'époque victorienne, elle est l'œuvre du sculpteur Mathurin Moreau, qui l'avait créée en 1855
pour l'Exposition universelle de Paris. En fonte de fer, elle est peinte d'un enduit imitant le bronze. Dotée de 2 vasques superposées et de 43 jets d'eau, elle s'élève
au cœur d'un bassin octogonal de 3,9 m de diamètre. L'eau y circule en continu. La nuit venue, un jeu d'éclairage à diodes thermo luminescentes ajoute aux jeux d'eau. Elle occupe le rond-point situé devant l'Assemblée nationale de Québec.
Photo 1 : © Anne-Marie Gauthier, CCNQ
À l'origine, servant de points d'eau communautaires dans les places publiques, les fontaines ont graduellement évolué vers un rôle plus décoratif et artistique que fonctionnel dans les villes. De nos jours, les fontaines et jeux d'eau constituent des points d'attraction majeurs dans les parcs, les agoras et autres places publiques. Le plein air demeure le lieu de prédilection pour ces installations, bien qu'elles soient de plus en plus fréquentes dans les intérieurs publics.
On les retrouve intégrées aux trames urbaines dans le réseau des rues et des avenues. Par leur présence multisensorielle, c'est-à-dire visuelle, sonore et parfois lumineuse, ces aménagements rafraîchissants et désaltérants contribuent au caractère identitaire des villes. Au Québec, les fontaines, déjà populaires à la Belle-Époque, se sont multipliées au cours des 20 dernières années.
Créée en 1969, La Joute, de Jean-Paul Riopelle, a été installée en 1976 au Parc olympique de Montréal. Elle a été déménagée au cœur du Quartier international en 2004. En été, à la fin du jour, elle s'anime d'un cercle de feu.
Photo 2 : CCQ
Tout aussi photogénique que ludique, la Place des festivals, à Montréal, représente un espace de plus de 6 000 m2, composé de 235 jets d'eau doublés de jeux de lumière.Inaugurés en 2009, ces jeux d'eau interactifs, les plus imposants au pays, ont nécessité d'imposants travaux d'aménagement et une salle des machines souterraine impressionnante.
Photo 3 : Martine Doyon
Une fontaine est d'abord et avant tout un ouvrage hydraulique qui se définit habituellement par la présence d'un bassin, parfois non apparent, et d'une œuvre esthétique qui joue avec l'eau. Cette œuvre peut être composée d'une gamme étendue de matériaux et prendre différentes formes qui utiliseront l'eau de toutes les manières : en la faisant ruisseler en douceur d'une partie à l'autre, en la projetant en hauteur ou en la recueillant à grand débit sur ses flancs.
L'œuvre peut également se limiter à un ou plusieurs jets d'eau, mais elle combine habituellement jeux d'eau et œuvre sculpturale. Elle se double souvent de jeux de lumière dynamisés par un contrôle informatisé.
D'autres fontaines se distinguent aussi par le mouvement de leurs composantes sculpturales; il s'agit, dans ces cas, de fontaines cinétiques (voir photo 4).
Éolienne 5, 1983. Fontaine cinétique de Charles Daudelin pour le Palais des congrès, avenue Viger, à Montréal. À l'origine, les tiges de métal implantées au bout des mâts bougeaient au gré des vents. Elles ont dû être fixées à cause d'incidents.
Photo 4 : ©Catherine-Lebel Ouellet , MCC
Jusqu'au 19e siècle, les fontaines fonctionnaient en passif, utilisant la gravité pour acheminer l'eau d'un lac, d'une rivière ou d'un autre point d'eau situé en hauteur vers le bassin de répartition, arrivant même à faire gicler l'eau en hauteur par la seule force passive de la gravité. De nos jours, elles sont, pour la plupart, maintenues en action par des pompes de projection.
Pour les grands débits, une ou plusieurs pompes animent le bassin et les vasques pendant que l'ouvrage fonctionne en circuit fermé, en faisant circuler l'eau en continu. Même si la fontaine fonctionne avec de l'eau recirculée, un apport d'eau fraîche est requis pour compenser les pertes par évaporation et pulvérisation. Elle a également besoin d'un trop-plein pour évacuer les surplus d'eau accumulés pendant la pluie. Lorsque le débit d'eau est très faible, l'alimentation se fait en continu; l'eau n'est alors pas recirculée.
De plus, pour fonctionner en milieu urbain et respecter les normes et règles qui régissent ces équipements, les fontaines qui recirculent l'eau doivent être dotées d'un système de filtration et de traitement afin de maintenir une qualité d'eau qui respecte le Règlement sur la qualité de l'eau des piscines et autres bassins artificiels (Q-2, r. 39). Même si, au sens propre du Règlement, la fontaine pourrait en être exclue, la bonne pratique recommande d'en respecter les dispositions afin de protéger les usagers contre différentes infections ou l'insalubrité.
La mécanique d'une fontaine est composée de :
De plus :
Pour certaines fontaines, le mouvement des composantes sculpturales ajoute encore à la complexité technologique inhérente.
Accès sécurisé à la salle des machines souterraine de la fontaine de Tourny. Le soulèvement pneumatique du panneau d'accès entraîne le déploiement d'un garde-fou avec barrière. De plus, étant logée sous terre, la salle est dotée d'un système de ventilation normé.
Photo 5 : France Rémillard, CCQ
Les fontaines et les jeux d'eau auront besoin d'une salle mécanique, habituellement souterraine, qui abritera les éléments de mécanique et les autres composantes de contrôle requis pour son fonctionnement.
Les composantes habituelles de la fontaine sont :
À cause du haut niveau de technologie hydraulique et électrique qui les anime, les fontaines et les jeux d'eau sont des œuvres d'art complexes. Leur conception relève traditionnellement des fontainiers, dont le savoir-faire est précieux. Au Québec, les fontainiers sont rares. La conception des fontaines est habituellement confiée à des ingénieurs spécialisés, et leur mise en œuvre, à des pisciniers qui en assurent le plus souvent l'entretien.
Les fontaines étant dotées d'un pouvoir d'attraction indéniable, surtout par temps chaud, il faut s'assurer qu'elles ne présentent aucun danger pour la sécurité du public, notamment en ce qui a trait à :
Un entretien quotidien est, dans certains cas, recommandé pour maintenir la qualité des effets d'eau et de l'eau elle-même et, de ce fait, prévenir l'usure et les bris prématurés des installations.
À l'extérieur, on aura d'abord pris en compte toute condition particulière d'instabilité par rapport au sol : risques de tassement, de gonflement ou de glissement.
Les fontaines nécessitent :
En plus de l'emplacement de la fontaine elle-même, il faudra prévoir celui de la salle des machines qui logera les équipements requis pour son fonctionnement (voir photo 6). Cette salle, souvent souterraine et située à proximité, sera bien éclairée. Elle disposera :
Lorsque la fontaine est installée à l'intérieur d'un bâtiment, il est important de prendre en compte l'apport sonore des mouvements d'eau de la fontaine qui s'ajouteront au bruit de fond général du lieu. L'impact sur l'humidité ambiante que représente une fontaine devra également être considéré.
Pour que son autonomie et son équilibre écologique soient assurés, la fontaine doit disposer d'un volume d'eau suffisant par rapport à sa superficie. Certaines sources parlent d'un minimum de 380 litres par mètre carré. Pour une fontaine à parois verticales sans rebord, la profondeur minimale est de 50 cm. Si ses parois sont inclinées, elle sera de 60 cm. Un bassin d'une profondeur de 60 cm est considéré comme une pataugeoire. Les profondeurs admises sont régies par le règlement sur la sécurité dans les bains publics. Il s'agit d'un règlement provincial (B-1.1, r.11,) et il est impératif de le consulter avant de compléter le concept de la fontaine.
Comme toutes les municipalités ont des règlementations en lien avec la sécurité publique régissant les profondeurs admises, il faut également en prendre connaissance avant de compléter le concept de la fontaine.
La superficie du bassin doit également prendre en compte le jeu d'eau souhaité de façon à contenir les aspersions et les vagues qu'il génère. Le patron des aspersions est en général aussi large que haut, de sorte que le diamètre du bassin devrait être minimalement de 2 fois la hauteur de projection du jet d'eau.
Pour les fontaines et jeux d'eau particuliers, des séances d'essai avec une maquette ou une section du projet peuvent être très utiles afin de déterminer les ruissellements et éclaboussures reliés aux effets d'eau souhaités.
En ce qui concerne la pompe, la capacité nécessaire est déterminée à partir des caractéristiques suivantes :
D'autres installations pourront contrôler leur débit grâce à un bassin de répartition. Lorsque plusieurs pompes d'alimentation sont en jeu et que leur débit risque d'être interrompu brusquement, elles devront être munies d'un clapet antiretour à double battant ou d'entraînement à vitesse variable de façon à éviter les coups de bélier, qui sont des phénomènes de surpression destructeurs associés à une onde de choc et reconnaissables au bruit particulier qui leur est associé.
Les fontaines de grande taille, à moyen ou à grand débit, requièrent des pompes puissantes : pompes centrifuges ou à turbines. Quel que soit le type de pompe choisi, on recherchera les qualités suivantes :
Détail de la salle des machines de la fontaine de Tourny, à Québec. Installation montrant les équipements servant au fonctionnement.
Photo 6 : France Rémillard, CCQ
Pour les fontaines à grands débits, un filtrage est requis. La filtration doit répondre à des normes strictes qui fixent la fréquence du recyclage complet de l'eau. Le débit de filtration est déterminé par le volume du bassin et le taux de recirculation, fixé par les professionnels du projet. Ces données servent à établir la capacité requise pour la pompe. Une bonne pratique consiste à procéder à une recirculation de 30 minutes maximum aux heures.
Habituellement, pour les fontaines installées dans des aires publiques, une pompe de recirculation indépendante des pompes d'effets d'eau ou des pompes de projection doit être installée. Celle-ci dirigera l'eau vers le filtre.
La filtration au sable représente le mode de filtration le plus commun. Elle est habituellement constituée d'un réservoir de sable et d'une vanne directionnelle qui sélectionne un mode parmi les suivants :
L'eau du bassin amenée par la pompe est répartie sur la surface du sable grâce à un diffuseur. Elle est reprise dans la partie inférieure du réservoir de sable par un réseau de dispositifs cylindriques constitués de petites ouvertures et reliés à un collecteur qui retient le sable tout en laissant échapper l'eau, qui traverse alors le lit du média filtrant.
Le filtre est muni d'un manomètre qui indique sa pression de travail. Quand celle-ci devient trop élevée, il est temps d'effectuer un nettoyage à contre-courant, qui consiste à inverser temporairement l'écoulement de l'eau dans le filtre afin de soulever les particules qui se sont amassées en surface et de les envoyer vers les égouts. À cet équipement est parfois jointe une pompe doseuse, qui règle en tout temps l'injection d'algicides et de biocides dans l'eau.
Tous les équipements électriques doivent être dotés de fusibles reliés à des coupe-circuit pour prévenir les accidents en cas de défaillance. Les circuits électriques doivent être mis à terre pour qu'ils soient compatibles avec l'eau.
Un soin particulier doit être apporté à la salle technique, qui comporte des panneaux électriques et des équipements électriques, s'il y a possibilité d'accumulation de gaz à ces endroits. Il faut alors recourir à des équipements fonctionnant à bas voltage ou à des équipements antiexplosion.
Comme plusieurs instruments électriques sont concentrés dans la voûte technique, il est avantageux de la doter d'un système de détection incendie relié à une centrale de surveillance.
Pour éviter la surchauffe qui surviendrait si elles n'étaient plus submergées, les ampoules d'éclairage dans les fontaines sont dotées de fusibles. Toutefois, pour les éclairages submergés, il est préférable de choisir des systèmes à bas voltage, comme ceux qui fonctionnent avec des ampoules à diodes électroluminescentes (DEL).
Les matériaux constitutifs doivent être :
Il faut porter attention aux caractéristiques des matériaux choisis. Voici un aperçu des éléments auxquels porter attention :
Matériaux | Critères de choix | Bons choix |
---|---|---|
Pierre | Non poreuse | Granit |
Béton | Non poreux | Bétons à faible porosité spécialement formulés ou bétons polymères du type modifié aux résines |
Fonte métallique | Résistante à la corrosion Peu cassante Nécessitant peu d'entretien | Bronze, de préférence à la fonte de fer Acier Corten |
Les fontaines peuvent se dégrader lors de dysfonction de leurs systèmes, par exemple :
Exemples :
Lorsque le débit d'entrée est inférieur au débit de sortie de la pompe, une dégradation très rapide de l'appareil s'ensuit, menant directement à l'endommagement du rotor. Ce phénomène appelé cavitation peut être détecté par le son anormal émis par la pompe.
À moins que l'éclairage submergé ne soit à base de diodes électroluminescentes (DEL), lorsque les éclairages sont submergés, une dysfonction du coupe-circuit amène l'éclatement des ampoules en cas de surchauffe.
L'eau est également un facteur de dégradation. Entre autres, elle :
De plus, en cas de gel, elle :
L'eau est habituellement en mouvance et, de ce fait, oxygénée, ce qui réduit la croissance d'algues. Ce phénomène n'est toutefois pas exclu. L'eau doit donc être désinfectée et les surfaces exposées à l'eau et aux embruns doivent être régulièrement brossées. Soit 1 à 2 fois par semaine.
À cause de l'obligation d'assainir l'eau des fontaines publiques, les gestionnaires d'équipements municipaux y incorporent des désinfectants. Les plus fréquents sont ceux à base de chlore, d'hypochlorite de sodium (eau de Javel) ou de brome. Toutefois, ces produits sont corrosifs. Pour réduire les quantités de produits chlorés ou bromés requis pour assainir l'eau et réduire la corrosion, les désinfectants sont parfois couplés à l'un ou l'autre des traitements suivants :
Fontaine de John Young, oeuvre de Louis-Philippe Hébert, conçue en 1895. Elle a été érigée en 1908, dans le port de Montréal. Implantée dans un lieu hautement touristique ; la qualité de l'eau de cette fontaine doit respecter certaines normes sanitaires.
Photo 7 : France Rémillard, CCQ
La présence d'une concentration élevée de calcaire dans l'eau d'alimentation a tendance à bloquer les buses et à se déposer en croûte le long des zones arrosées, on parle alors d'entartrage. Il est parfois nécessaire d'ajouter des adoucisseurs, c'est-à-dire des dispositifs servant à réduire les quantités de carbonates de calcium et de magnésium dans l'eau.
À cause de la présence conjuguée d'eau et de courant électrique dans les fontaines, tous les circuits, d'eau et d'électricité, de même que les composantes conceptuelles doivent être étanches.
La perte d'étanchéité d'un bassin entraîne des fuites d'eau dans le sol environnant, ce qui, à la longue, peut miner l'assise de la fontaine. Si la fuite perturbe le débit d'entrée d'eau, elle risque de causer la destruction du rotor de la pompe ou endommager son moteur. Si la fuite est ailleurs sur le système, cela peut affecter les effets d'eau.
La corrosion provient:
L'eau est le vecteur principal de corrosion, mais la présence de désinfectants corrosifs constitue un facteur aggravant.
Les corrosions métalliques sont source de taches de transfert : les taches de rouille sur les surfaces de pierre ou de béton dans le périmètre des sorties d'eau (voir photo 8) résultent d'un transfert de corrosion de parties invisibles souvent de la tuyauterie. Pour cette raison, les nouvelles installations de fontaines utilisent maintenant des canalisations en matière plastique. La corrosion bimétallique résulte le plus souvent des composantes invisibles constituées d'un métal le moins noble reliées électriquement par l'eau au métal le plus noble. De ce fait, les produits de corrosion se transfèrent d'une surface à l'autre, un exemple fréquent étant les tuyauteries de fer qui tachent la sculpture de bronze (voir photo 7, sous le personnage allégorique).
Transfert de rouille provenant des canalisations ou des buses en fer de cette fontaine ancienne.
Photo 8 : France Rémillard, CCQ
Il est nécessaire de prendre en compte la nature du sol avant l'installation et de prévoir des fondations et un drainage adéquats. Les sols argileux, parce qu'ils subissent des cycles d'expansion et de contraction, gonflant en présence d'eau et s'effondrant en situation de sécheresses, sont plus instables.
Pour le bassin principal, qui est habituellement creusé, ou construit en surface, tout mouvement du sol occasionnera des fentes ou des dénivellements qui, à terme, risquent d'engendrer des fuites ou des dysfonctionnements.
Les fontaines font souvent l'objet d'actes de vandalisme ou d'actions du public susceptibles de les endommager :
Les chérubins, fontaine du 19e siècle, attribuée à Mathurin Moreau. Faite en fonte de fer, elle est installée au parc Outremont, à Montréal. Même situées au milieu d'un étang, les fontaines ne sont pas à l'abri des graffitis, comme le montre cette photo prise au moment du transfert de la fontaine vers le Centre de conservation du Québec pour sa restauration.
Photos 9 et 10 : CCQ
Comme la fontaine est une œuvre d'art fonctionnelle et qu'elle utilise souvent des désinfectants corrosifs, elle exige un entretien rigoureux et soutenu. Le coût annuel d'entretien peut représenter de 20 à 30 % du coût d'investissement pour certaines fontaines. Il est proportionnel à l'importance des équipements hydrauliques et électriques.
Il faut prévoir des budgets d'entretien appropriés qui serviront, notamment :
À sa livraison, l'œuvre devrait être accompagnée d'une fiche d'entretien contenant :
Entretien de la fontaine James-Simpson-Mitchell, à Sherbrooke. uvre de George William Hill, 1931.      
Photo 11 : CCQ
Le personnel attitré aux opérations d'entretien devrait avoir reçu la formation adéquate (voir l'encadré « Tableau des travaux d'entretien hebdomadaire et bihebdomadaire suggérés pour une fontaine »). Un registre de suivi des interventions (voir la Boîte à outils) devrait compléter le dossier dans lequel chaque intervention est datée et signée.
Sur une base hebdomadaire et bihebdomadaire, l'entretien de la fontaine devra être effectué par du personnel qualifié (plomberie et machinerie) et expérimenté. Une connaissance du fonctionnement des systèmes de contrôle électroniques et motorisés est essentielle. Le personnel chargé de l'entretien devra également disposer de pièces de rechange pour les différents équipements (voir l'encadré « Travaux d'entretien hebdomadaire et bihebdomadaire suggérés pour une fontaine »).
Travaux d'entretien hebdomadaire et bihebdomadaire suggérés pour une fontaine
Les fontaines situées à l'intérieur peuvent être maintenues en opération continuelle, alors que celles installées à l'extérieur ont un fonctionnement saisonnier. À cause des hivers québécois, elles sont en fonction d'avril à octobre, ce qui exige beaucoup plus d'entretien parce qu'elles doivent être mises en veille et redémarrées chaque année (voir le tableau sur la mise en veille et le redémarrage).
Mise en veille
| Redémarrage
|
Deux cahiers essentiels pour l'entretien d'une fontaine : celui contenant les fiches signalétiques des produits d'entretien et celui qui contient le registre des interventions.Salle mécanique, fontaine de Tourny.
Photo 12 : France Rémillard, CCQi.
Date de mise à jour : 13 juin 2016