À quelle vitesse les déchets solides tombent-ils dans les tuyaux d'évacuation verticaux?


31

Certains bâtiments sont très hauts, si vous tirez la chasse d'eau et que le contenu entre dans un tuyau et directement vers le bas, il pourrait y avoir beaucoup d'énergie, potentiellement suffisante pour endommager le tuyau d'égout à la fin de l'automne.

Je sais que chez moi, le tuyau descend tout droit et puis il n'y a qu'un coude à 90 degrés. Selon Wikipedia, les calculs de la vitesse terminale ont beaucoup de variables, mais en substance, les choses qui tombent atteignent rapidement la vitesse de pointe.

Lorsque des solides tombent directement dans un tuyau de vidange dans un immeuble de grande hauteur, à quelle vitesse tombent-ils? Quel est le potentiel des choses qui tombent pour endommager les tuyaux et comment cela est-il traité lors de l'ingénierie de la structure?


2
Pas une réponse à la question, mais cela me fait me demander combien d'énergie pourrait être récupérée dans un gratte-ciel si vous pouviez exploiter l'énergie cinétique de la chute des déchets.
Petrichor

@Petrichor en supposant que la réponse de feetwet est correcte. La quantité réaliste d'énergie récupérée serait nulle. La capture d'énergie ralentirait la progression et entraînerait probablement des blocages qui nécessiteraient plus d'énergie pour se dissiper puis seraient récupérés. Rappelez-vous que les solides et les liquides voyagent dans le même tuyau.
James Jenkins

Je suis d'accord que les systèmes existants ne pourraient pas faire face à cela, j'imagine juste un système qui pourrait théoriquement le faire. Si nous prenons environ 1/3 de la hauteur du Burj khalifa (car il y a plus de pièces plus bas) et étant donné que l'estimation des eaux usées par jour du bâtiment est de 15 tonnes (je suppose que cela inclut tous les liquides ainsi que les solides ). L'énergie potentielle disponible à partir de cette hauteur supposée est de 40,425 mégajoules. Quelques hypothèses ... mais c'est environ 11 kWh ... de quoi faire fonctionner un réfrigérateur / congélateur pendant environ un jour et demi. Meh.
Petrichor

Réponses:


34

Veuillez noter : je ne suis pas un concepteur de bâtiments de métier, mais j'ai dû enquêter sur des questions connexes pour d'autres raisons.


Je vais vous révéler un sale secret sur les lignes d'assainissement dans les bâtiments - La plus grande préoccupation n'est pas de savoir à quelle vitesse les choses volent, mais de maintenir la pression de l'air et de fournir une ventilation adéquate.

Ce guide présente un peu l'historique de la conception des grands bâtiments en ce qui concerne la conception des systèmes d'assainissement. Cette présentation fournit une perspective plus récente et aborde certaines des recherches qui affinent les normes de construction actuelles.

Le point de vue traditionnel est que les déchets forment un flux annulaire et ont une vitesse terminale de l'ordre de 3 à 5 m / s . Les recherches actuelles jettent un doute sur ces hypothèses. L'argument est que le drainage n'a pas tendance à être stable. Et avec plusieurs flux contribuant à l'écoulement, la vitesse réelle peut varier.

Mais comme mentionné, la vraie préoccupation est de s'assurer que le débit d'air s'équilibre et que les pièges à eau ne soufflent pas. Les gens ne sont pas aussi préoccupés par ce qui arrive aux déchets à leur sortie tant qu'ils n'ont pas à sentir le processus.

En règle générale, pour les immeubles de grande hauteur, une cheminée de ventilation secondaire est utilisée pour fournir un air de ventilation adéquat aux luminaires utilisés. Les codes du bâtiment actuels aux États-Unis et au Royaume-Uni spécifient un tuyau de drainage suffisamment large pour qu'un débit d'air d'équilibrage suffisant soit toujours disponible. La deuxième présentation que j'ai liée va en détail concernant les différentes tailles de tuyaux de drainage et les considérations pour les bâtiments très hauts tels que les gratte-ciel.

système de ventilation secondaire

Le secondaire fournit une ventilation d'air suffisante pour que les pièges à eau aux niveaux inférieurs ne soient pas soufflés par les ondes de pression générées par le drainage provenant des étages supérieurs.

Une autre approche utilisée consiste à séparer les différents niveaux du bâtiment en différentes zones de drainage. Cela permet d'utiliser des tuyaux de plus petit diamètre tout en minimisant le risque que des pièges à eau de niveau inférieur soient soufflés par le drainage de niveau supérieur.
drainage zoné

Et encore une autre approche qui est utilisée est l'utilisation des «atténuateurs de pression d'air positifs» (PAPA) tels que les suivants.
Soupapes de décharge de pression
Remarque, il se trouve que ce n'est qu'un portefeuille de produits d'un fournisseur. Il existe d'autres fournisseurs pour ces appareils.

Un défi avec les PAPA est que leur statut par rapport aux codes du bâtiment actuels dans les immeubles de grande hauteur n'est pas clair. J'ai personnellement installé des PAPA dans ma résidence et je peux attester de leurs capacités. Cependant, les codes du bâtiment sont naturellement lents à mettre à jour et la fiabilité à long terme des PAPA doit être démontrée. Encore une fois, d'après ma propre expérience, l'utilisation des PAPA nécessite de modifier la conception du système à partir des approches traditionnelles et nécessite des considérations supplémentaires.


17

Ce n'est pas un facteur dans la pratique: l'eau (et les solides entraînés) dirigés dans un segment de tuyau vertical adhèrent aux côtés du tuyau. C'est-à-dire qu'il n'y a pas de chute libre dans un tuyau d'évacuation vertical. Les liquides tourbillonnent plutôt sur le côté du tuyau (produisant un effet autonettoyant appelé récurage). Même si vous parveniez à introduire un solide dense avec un débit d'eau insuffisant, il entrerait à un angle et rebondirait sur les côtés du tuyau, sans approcher de sa vitesse terminale.


-4

L'inconvénient du Studor Single Pipe System est très évident pour moi. Les PAPA mis à part (ils peuvent être utilisés sur des systèmes de drainage à double ligne), il n'y a pas de séparation de l'eau grise du noir.

Lorsque la conduite noire (déchets) sera bouchée, vous marcherez dans ces déchets dans votre douche. L'utilisation d'un drain simple ligne est une période très peu hygiénique!

Il est étonnant que les Mexicains utilisent une seule ligne sans ventilation même si le système de drainage public n'a pas été installé. Tous leurs hôpitaux sont construits de cette façon! Très non sanitaire.

L'histoire de "SHIT" est que le deuxième "SHIT" mangera le premier "SHIT". Le volume de "SHIT" ne gagnera jamais jusqu'à ce que vous y ajoutiez de l'eau!

Minimiser l'eau dans la fosse à déchets / évacuation implique de la purger à des fins d'évaporation et de réduire le volume d'eau qui permet au "SHIT" de gagner en volume.

La quantité d'eau nécessaire dans le "Crapper" (le réservoir derrière les toilettes) devient le problème pour produire l'effet "de récurage" que vous avez prescrit pour nettoyer la ligne. L'évaporation de l'eau d'accès au niveau des déchets / évacuation / système / fosse devrait être la question clé. Ne pas le déverser dans un système de drainage public qui le dépose inévitablement dans l'océan ou la nappe phréatique. Les déchets eux-mêmes peuvent être un excellent engrais.

Dans la construction de gratte-ciel, il devrait y avoir 4 lignes. 1 pour le drainage et la ventilation des eaux grises, 2 pour le drainage et la ventilation des déchets, 3 pour la ventilation du système de déchets (très grande fosse) et 4 pour la ventilation du système d'eaux grises avant qu'il ne déborde dans le système d'eau public ou l'unité RO sur site (inverser usine d'osmose). Ils devraient tous aller au-dessus du niveau du toit, bien que certains aient les systèmes dans une aile beaucoup moins haute que le gratte-ciel d'origine, ces réductions de la hauteur de la ventilation s'ajoutent aux problèmes de contre-pression. Ils doivent être égaux en hauteur et en diamètre.

La ventilation croisée de la conduite d'eau grise à la conduite d'eau noire a été la norme et a été maintenue avec des réducteurs de rue et coûteux pendant de nombreuses années. Des nettoyages à chaque étage pour faciliter l'accès du plombier avec des serpents à hauteur de déchets dans le mur avec des rues-t prouvent également que l'eau et les déchets n'atteignent pas la vitesse terminale même lorsque l'eau tombe d'une centaine de pieds, le diamètre étant la clé.

Je vois que les deux lignes sont complètement séparées et marquées ainsi. Pincer des sous sur le système de plomberie est garanti pour empêcher l'appréciation de la propriété et les conditions environnementales très non hygiéniques. Peut-être aussi augmenter la probabilité de la disparition prévisible de l'humanité, se noyer dans leur propre "merde".


"Je vais vous révéler un sale secret sur les conduites d'assainissement dans les bâtiments - La plus grande préoccupation n'est pas de savoir à quelle vitesse les choses volent, mais de maintenir la pression de l'air et de fournir une ventilation adéquate."
Heinz Stapff

3
Cela ressemble à une diatribe, une opinion personnelle et ne répond pas à la question.
James Jenkins
En utilisant notre site, vous reconnaissez avoir lu et compris notre politique liée aux cookies et notre politique de confidentialité.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.