Utilisation de réducteurs de pression (PRV) pour résoudre les problèmes de régulation de pression dans les immeubles de grande hauteur

À l’ère actuelle de l’urbanisation mondiale, les immeubles de grande hauteur offrent une solution pratique pour répondre confortablement aux besoins de nombreux habitants tout en optimisant l’utilisation de l’espace immobilier précieux. Cependant, les bâtiments élevés présentent des défis en matière de conception des systèmes d’alimentation en eau.

La pression d’eau idéale pour un bâtiment résidentiel ou commercial léger est de 2 à 5 bars. Si la pression d’eau est inférieure à 2 bars, la pression ne sera pas suffisante pour se doucher et si elle dépasse 5 bars, l’eau risque d’être gaspillée. Cependant, un défi se pose car les conduites principales d’eau municipales fournissent généralement une pression d’eau au niveau du sol d’environ 3 à 4 bars. La pression d’eau diminue à mesure que l’alimentation en eau monte dans le bâtiment. Cela signifie que la pression d’eau de la ville n’est généralement suffisante que jusqu’au huitième étage environ d’un bâtiment. Pour cette raison, des ajustements doivent être effectués lors de la construction du système d’alimentation en eau dans les bâtiments plus hauts afin de garantir une pression d’eau idéale à tous les niveaux.

Il existe plusieurs méthodes standard pour résoudre ce défi. L’une consiste à utiliser des pompes de surpression afin de fournir une eau suffisamment pressurisée aux étages supérieurs. Une autre option, utilisée depuis plus d’un siècle et encore largement répandue aujourd’hui, consiste à pomper l’eau vers un réservoir situé sur le toit. L’eau s’écoule ensuite par gravité vers les étages trop élevés pour être correctement alimentés par la pression municipale.

Cependant, les étages desservis selon ce modèle d’alimentation descendante rencontrent le problème inverse aux niveaux inférieurs, car la pression de l’eau augmente à chaque étage en descendant. Pour cette raison, lorsque la pression de l’eau aux étages supérieurs d’un immeuble élevé doté d’un réservoir sur le toit est adéquate, la pression est souvent trop élevée aux niveaux inférieurs. La solution consiste à installer des vannes de réduction de la pression (PRV) afin de ramener la pression d’eau trop élevée à ces niveaux à des normes acceptables.

Une installation à double dérivation équipée du système de réduction de pression sécurisé BC-72S-B2H-P, avec dérivation pour les faibles débits hors pointe et dispositif de décharge intégré, assure une alimentation en eau sous pression 24h/24 et 7j/7 avec une sécurité maximale et un design compact.

Comment installer des régulateurs de pression dans un immeuble de grande hauteur

Le positionnement optimal d’une vanne de réduction de la pression (PRV) dans un système d’alimentation en eau d’un bâtiment avec réservoir en toiture dépend de la conception du système. Une solution consiste à équiper chaque niveau nécessitant une réduction de la pression d’eau de sa propre PRV. Chaque PRV peut alors être calibrée individuellement pour fournir une pression optimale à son étage respectif. Cependant, cette approche augmente à la fois les coûts initiaux du projet et les exigences de maintenance du système.

Alternativement, le bâtiment peut être divisé en zones de 10 étages maximum, chacune desservie par un pilote de réduction de pression. Dans ce cas, le pilote de réduction de pression sera placé au niveau inférieur de la zone et calibré sur la plage de pression élevée. La pression de l’eau dans une zone diminuera progressivement à mesure qu’elle monte à chaque niveau. Il convient de veiller à calibrer les vannes afin de fournir une pression d’eau adéquate (entre 2,5 et 5 bar) à tous les niveaux d’une zone.

Les vannes peuvent être installées en série (l’une avant l’autre sur une seule colonne montante) ou en dérivation vers des colonnes montantes secondaires. Nous ne recommandons pas l’installation de vannes en série car, en cas de défaillance d’une vanne, l’alimentation en eau de tout le bâtiment (ou d’une grande partie de celui-ci) devra être coupée pour la maintenance.

Un autre problème lié à l’installation en série est que les niveaux inférieurs de chaque zone ont tendance à présenter une pression d’eau instable. Pour cette raison, si l’installation en série est inévitable, nous recommandons d’utiliser la Vanne de régulation de pression BERMAD 720PD. Il s’agit d’une vanne proportionnelle qui offre un temps de réponse plus rapide qu’un pilote de réduction de pression. Elle régulera automatiquement la pression lorsque cela sera nécessaire et restera fermée en l’absence de demande du système.

Dans les systèmes de réduction en parallèle où chaque zone est équipée de vannes redondantes, il est facile de basculer automatiquement entre les PRV afin d’éviter toute interruption du système.

Comment calibrer les PRV pour éviter la cavitation et le bruit

Lorsque la pression est réduite d’un niveau élevé à un niveau bas, l’énergie est convertie en chaleur et en bruit. La plupart des bruits proviennent d’un phénomène appelé cavitation, où des bulles se forment et s’effondrent dans la chambre de la vanne, causant parfois des dommages physiques au corps de la vanne.

Pour éviter le bruit et la cavitation et augmenter la durée de vie du régulateur, il est important de maintenir un rapport approprié entre la pression d’eau à l’entrée de la vanne (P1) et la pression à la sortie de la vanne (P2). Maintenir un rapport P1:P2 ne dépassant pas 2,5 empêchera le système d’entrer dans la zone de formation de cavitation.

Réduction de la haute pression vers la basse pression à l’aide d’une réduction en deux étapes dans une vanne de réduction de pression BC-720-PD-P et une BC-720-P, toutes deux assistées par une soupape de sécurité d’urgence (au centre) et une soupape de décharge de pression en angle BC-73Q-P.

Concevez-vous un système d’alimentation en eau pour un immeuble de grande hauteur ?

Les ingénieurs BERMAD sont à votre disposition pour vous accompagner dans tous vos besoins de conception de systèmes d’eau. Pour les contacter, contactez un représentant BERMAD dans votre région.