수직 배수 파이프에서 고형 폐기물이 얼마나 빨리 빠 집니까?


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일부 건물은 실제로 키가 크며 화장실을 씻고 내용물이 파이프에 똑바로 들어가면 가을이 끝날 때 하수관에 해를 끼칠만큼 많은 에너지가있을 수 있습니다.

나는 집에서 파이프가 똑바로 내려간 다음 90도 굽힘이 있음을 알고 있습니다. Wikipedia에 따르면 터미널 속도 계산 에는 많은 변수가 있지만 본질적으로 떨어지는 속도는 빠르게 최고 속도에 도달합니다.

고층 건물에서 고형물이 배수관 바로 아래로 떨어지면 얼마나 빠릅니까? 파이프를 손상시키는 낙하물에 대한 잠재력은 무엇이며 구조물을 엔지니어링 할 때 어떻게 해결됩니까?


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이 질문에 대한 답은 아니지만, 이것은 떨어지는 폐기물의 운동 에너지를 이용할 수 있다면 마천루에서 얼마나 많은 에너지를 회수 할 수 있는지 궁금합니다.
Petrichor

@Petrichor는 feetwet의 대답 이 정확 하다고 가정합니다 . 현실적인 에너지 회 수량은 없을 것입니다. 에너지를 포착하면 진행 속도가 느려지고, 더 많은 에너지를 소비 한 막힘이 복구 될 수 있습니다. 고체와 액체가 모두 같은 파이프로 이동하고 있음을 상기하십시오.
제임스 젠킨스

기존 시스템이이 문제를 해결할 수 없다는 데 동의합니다. 이론 상으로는 가능할 수있는 시스템을 상상하고 있습니다. 우리가 Burj khalifa 높이의 약 1/3을 취하고 (더 많은 방이 더 낮아져 있기 때문에) 건물에서 하루에 하수에 대해 견적 된 견적이 15 톤이라면 (이것은 모든 액체와 고체를 포함한다고 가정합니다) ). 가정 된 높이에서 사용할 수있는 잠재적 에너지는 40.425 메가 줄입니다. 공정한 몇 가지 가정 ...하지만 약 11 kWh입니다 ... 약 1 일 반 동안 냉장고 / 냉동실을 계속 가동시킬 수 있습니다. Meh.
Petrichor

답변:


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참고 : 저는 무역 분야의 빌딩 디자이너가 아니지만 다른 이유로 관련 질문을 조사해야했습니다.


건물 내부의 위생 라인에 대해 더러운 비밀을 알려 드리겠습니다. 가장 큰 관심사는 물체가 얼마나 빨리 날고 있는지가 아니라 기압을 유지하고 적절한 환기를 제공하는 것입니다.

이 안내서 는 위생 시스템 설계와 관련하여 고층 빌딩 설계에 대한 약간의 역사적 배경을 제시합니다. 이 프레젠테이션 은보다 최근의 관점을 제공하고 현재 건물 표준을 구체화하는 일부 연구에 적용됩니다.

전통적인 관점은 폐기물은 환형 흐름을 형성하고 3-5 m / s 범위의 최종 속도를 갖는다는 것 입니다. 현재의 연구는 이러한 가정에 대해 약간의 의문을 제기합니다. 논쟁은 배수가 정상 상태가 아닌 경향이 있다는 것입니다. 유출에 기여하는 여러 개의 흐름으로 인해 실제 속도는 다를 수 있습니다.

그러나 언급 한 바와 같이 실제 문제는 공기 흐름이 균형을 이루고 워터 트랩이 날리지 않도록하는 것입니다. 사람들은 그 과정에서 냄새를 맡을 필요가없는 한 폐기물이 나가는 과정에 대해 걱정하지 않습니다.

일반적으로 고층 빌딩의 경우 2 차 벤트 스택을 사용하여 사용중인 조명기에 적절한 환기 공기를 제공합니다. 현재 미국과 영국의 건축법은 충분한 배수 공기 흐름을 사용할 수 있도록 충분히 넓은 배수 파이프를 지정합니다. 내가 연결 한 두 번째 프레젠테이션은 다양한 배수관 크기와 고층 빌딩과 같은 초고층 빌딩에 대한 고려 사항에 대해 자세히 설명합니다.

이차 환기 시스템

2 차측은 충분한 공기 환기를 제공하여 더 낮은 레벨의 워터 트랩이 상층에서 배출되는 배수로 인해 발생하는 압력 파에 의해 날아 가지 않습니다.

사용되는 또 다른 접근법은 다른 건물 수준을 다른 배수 구역으로 분리하는 것입니다. 따라서 더 작은 직경의 파이프를 사용할 수 있으며 낮은 수준의 워터 트랩이 상부 배수구에서 날아갈 위험을 최소화 할 수 있습니다.
구역 배수

사용되는 또 다른 방법은 다음과 같은 "PAPA (Positive Air Pressure Attenuators)"를 사용하는 것입니다.
압력 릴리프 밸브
이는 공급 업체 제품 포트폴리오 중 하나 일뿐입니다. 이러한 장치에 대한 다른 공급 업체가 있습니다.

PAPA의 한 가지 과제는 고층 빌딩에서 현재 건물 코드를 사용하는 상태가 명확하지 않다는 것입니다. 나는 개인적으로 거주지에 PAPA를 설치했으며 그들의 능력을 증명할 수 있습니다. 그러나 빌딩 코드는 업데이트 속도가 느리고 PAPA의 장기적인 신뢰성을 입증해야합니다. 다시 한 번, PAPA를 사용하려면 기존 방식으로 시스템 설계를 수정해야하며 추가 고려 사항이 필요합니다.


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이것은 실제로 영향을 미치지 않습니다 : 수직 파이프 세그먼트로 향한 물 (및 혼입 된 고체)은 파이프 측면에 부착됩니다. 즉, 수직 배수관에는 자유 낙하가 없습니다. 오히려 액체가 파이프 측면을 따라 소용돌이 치게됩니다 (세정이라고 알려진 자체 청소 효과 생성). 물 흐름이 불충분 한 조밀 한 고형물을 도입하더라도, 그것은 끝단 속도에 접근하지 않고 비스듬히 들어가 파이프의 측면에서 튀어 나옵니다.


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Studor 단일 파이프 시스템의 단점은 매우 분명합니다. PAPA는 따로 (듀얼 라인 배수 시스템에서 사용 가능) 블랙에서 그레이 워터가 분리되지 않습니다.

검은 색 (폐기물) 선이 막히면 샤워 실의 폐기물을 걷게됩니다. 단일 라인 드레인의 사용은 매우 비위생적입니다!

공공 배수 시스템이 설치되어 있지 않더라도 멕시코 인들이 배기하지 않고 단일 라인을 사용한다는 것은 놀라운 일입니다. 모든 병원은 이런 식으로 지어졌습니다! 매우 비위생적입니다.

"SHIT"의 이야기는 두 번째 "SHIT"가 첫 번째 "SHIT"를 먹을 것이라는 것입니다. 당신이 그것에 물을 추가 할 때까지 "SHIT"의 양은 결코 얻을 수 없습니다!

폐기물 / 세척 구덩이에서 물을 최소화하려면 증발 목적으로 물을 배출하고 "SHIT"의 부피를 증가시키는 물의 양을 줄입니다.

"Crapper"(화장실 뒤의 탱크)에 필요한 물의 양은 라인 청소를 위해 처방 한 "정지"영향을 발생시키는 문제가됩니다. 폐기물 / 세척 / 시스템 / 피트에서 접근 수를 증발시키는 것이 핵심 문제입니다. 공공 배수 시스템에 버리지 말고 필연적으로 해양 또는 수계에 퇴적시킵니다. 폐기물 자체는 비료가 될 수 있습니다.

스카이 스크래퍼 건설에는 4 줄이 있어야합니다. 1 회색 배수 및 배출 용, 2 배수 및 배출 용, 3 폐수 배출 용 (매우 큰 구덩이) 및 4 회색 수 배출구가 공공 수도 시스템 또는 현장 RO 장치로 넘기기 전에 배기 용 (후진) 삼투 식물). 일부는 원래 스카이 스크래퍼보다 날개 높이가 훨씬 낮지 만 통풍구 높이가 낮아지면 배압 문제가 생길 수 있습니다. 높이와 지름이 같아야합니다.

그레이 워터 라인에서 블랙 워터 라인으로의 크로스 벤트는 표준이었으며 수년 동안 거리와 비용이 많이 드는 감속기로 유지되었습니다. street-t 's와 함께 벽의 폐기물 높이에서 뱀으로 배관공 접근을 용이하게하기 위해 모든 바닥에서 청소하여 거리가 수백 피트에서 떨어지더라도 물과 폐기물이 터미널 속도에 도달하지 못함을 증명합니다.

두 줄이 별도의 completley & 표시되어 있음을 알았습니다. 배관 시스템에서 동전을 꼬 집면 재산 감사 및 비위생적 인 환경 조건을 방지 할 수 있습니다. 어쩌면 인류의 예측 가능한 죽음의 가능성을 향상 시켜서 그들 자신의 "SHIT"에서 익사 할 수도 있습니다.


"건물 내부의 위생 라인에 대해 더러운 비밀을 알려줄 것입니다. 가장 큰 관심사는 사물이 얼마나 빨리 날고 있는지가 아니라 기압을 유지하고 적절한 환기를 제공하는 것입니다."
Heinz Stapff

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이것은 격렬하고 개인적인 의견처럼 들리며 질문에 대답하지 않습니다.
제임스 젠킨스
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