Récupération d’eau sur les toits – Extreme Math Edition, par David K.

L’eau est l’atout le plus nécessaire et le plus précieux que vous puissiez collecter dans le cadre de votre planification d’autosuffisance et de préparation. Lorsque des pannes inévitables se produisent dans les systèmes de haute technologie associés à l’inventaire «juste à temps», au transport et au réseau électrique, tout ce qui concerne l’eau entre en jeu. Cela signifie votre capacité à localiser, capturer et stocker les réserves d’eau ainsi que la capacité de filtrer et de purifier l’eau. Pour les pannes résultant d’un phénomène météorologique d’une semaine environ, vous pouvez généralement survivre à cette durée avec une combinaison d’eau en bouteille et d’un Water Bob rempli via votre baignoire. Au-delà de cela, vous pourriez potentiellement avoir un puits ou des sources ouvertes comme des étangs et des lacs sur ou à proximité de votre propriété. L’eau courante peut également être disponible sous forme de ruisseaux, de ruisseaux ou de rivières.

En supposant que vous ayez accès à certaines de ces ressources, vous pouvez compléter vos besoins en eau de plusieurs manières. Le principal d’entre eux est la collecte de l’eau.

Récupérer l’eau de pluie

La récupération de l’eau de pluie est un concept auquel j’adhère depuis de nombreuses années. Pour commencer, j’ai réussi à trouver un baril de pluie usagé sur Craig’s List pour 75 $, puis je l’ai attaché à mon tuyau de descente. Les objets décoratifs conçus pour ressembler à un baril peuvent coûter entre 100 et 200 dollars, neufs. Les barils ordinaires de qualité alimentaire sans aucun élément décoratif pour les faire ressembler à un baril réel coûtent moins cher, généralement autour de 75 $. Des barils usagés peuvent également être trouvés pour des économies substantielles. Une fois que vous avez acheté le ou les barils, vous aurez besoin d’un kit de raccordement de gouttière (dérivateur) ainsi que d’un tuyau de trop-plein. Ceux-ci sont disponibles à peu de frais dans les magasins de rénovation domiciliaire et en ligne pour 15 $ à 25 $.

Pour nos usages, j’utilise mes tonneaux de pluie pour les jardins exclusivement. En cas de panne, je pourrais utiliser certains de ces gallons stockés pour tout ce que je désire. La mise en garde est que si l’eau est utilisée pour la préparation des aliments ou l’eau potable, l’eau doit d’abord être bouillie.

Je le répète : Toute eau qui a été recueillie d’un toit (bardeaux d’asphalte, métal, étain, etc.) doit être bouilli avant utilisation dans la préparation des aliments ou comme eau potable !

Barils de pluie

Les barils de pluie sont de toutes formes, tailles et couleurs. La plupart sont de 50 à 55 gallons et sont fabriqués à partir de plastique de qualité alimentaire. Comme je l’ai noté plus tôt, si vous ne vous souciez pas qu’ils ressemblent à un vrai baril, vous pouvez réaliser des économies de coûts définitives. Je préfère le design plus fin du Eau de pluie H2OG, mais ils coûtent environ 370 $ le conteneur de 50 gallons, ce qui est ridicule même si l’argent n’était pas un facteur.

Voici une astuce pour utiliser des barils de pluie. Plus vous pouvez les faire décoller, mieux c’est. La gravité est ce qui va créer la pression nécessaire à l’arrosage. Pour cette raison, envisagez d’empiler les barils dans un support de bricolage quelconque. Il existe de nombreuses images, conceptions et plans à afficher en ligne.

Une fois que j’ai compris le concept du baril de pluie et compris que la gravité améliore le fonctionnement de tout, j’ai pu ajouter des barils supplémentaires au système. Cela a été accompli facilement en attachant simplement un baril à un autre via une tuyauterie en PVC. Il existe également des kits de connexion de baril disponibles en ligne pour 10 $ à 20 $.

Maintenant, avant de devenir fou et de commencer à couper vos tuyaux de descente et à installer des déviateurs, vous devez savoir combien d’eau de pluie vous pouvez collecter. Voici l’équation dont vous aurez besoin pour résoudre ce problème :
Bassin versant x Profondeur des précipitations x Fraction de conversion de 0,623 = Eau récoltée (gallons)

Mathématiques du toit à pignon

Prenez ma maison par exemple. J’ai trois lignes de toit à prendre en compte. Ils sont marqués sur l’image suivante comme « OP », « 1s FR/FRG » et « 2s FR/B » respectivement. Vous pouvez trouver des informations et des diagrammes similaires pour votre maison sur le site Web de votre auditeur de comté. Les abréviations signifient Open Porch (OP), 1 Story Frame (1s FR/FRG) et 2 Story Frame (2s FR/B).

Figure 1

Sur la base des dimensions, ma zone de chalandise est la suivante (voir le tableau de la figure 1 sous l’image) :

• PO = 112 pi²
• 1s FR/FRG = 240 pi2
• 2s FR/B = 676 pi2

Cela me donne une zone de chalandise de 1 028 pieds carrés (112 + 240 + 676 = 1 028).

Cependant, ce n’est pas tout à fait vrai parce que mon toit est incliné. Ce calcul ne fonctionnerait que si mon toit était plat. De plus, les mesures notées dans l’image du site Web de l’auditeur concernent la fondation de la maison. Ma maison et la vôtre ont probablement des toits inclinés et des surplombs. Si je suis exigeant, mon toit principal est un carré de 28′ de large, pas de 26′. La crête est à 12 pi au-dessus du point le plus bas (gouttière) et coupe horizontalement la mesure de 28 pi.

Figure 2

Sachant qu’un toit en angle c’est deux triangles rectangles dos à dos, et parce que l’on connaît la longueur (28 / 2 = 14) et la hauteur (12′) de chaque triangle, il suffit d’utiliser cette formule mathématique ( a2 + b2 = c2) pour trouver l’hypoténuse (l’angle où se trouvent les bardeaux) :
142 (L) + 122 (H) = c2 → 196 + 144 = 340 → (340 ) = 18,44

Maintenant que je connais l’hypoténuse (18,44′) et la longueur (28′), le calcul devient facile.

28′ (L) x 18,44′ (hypoténuse) = 516,32 pi2 de chaque côté du toit → le calcul pour l’ensemble du toit (des deux côtés) serait 516,32 x 2 = 1 032,64 pi2

C’est 516,32 pieds carrés pour chaque côté de la ligne de toit, ou 1 032,64 pieds carrés pour seulement la section 2 Story Frame (2s FR/B) de la maison. Si nous utilisons les dimensions du site Web du vérificateur, je n’avais que 1 028 pi2 pour toute la maison!
Vous devrez effectuer cette conversion de mesure (a2 + b2 = c2) pour chaque ligne de toit pour obtenir une prédiction hyper précise du captage potentiel des précipitations.

Maintenant que je vous ai donné la méthode pour déterminer les calculs réels, vous pouvez toujours utiliser le site Web de l’auditeur pour obtenir une estimation « assez bonne pour le travail du gouvernement » pour une zone de chalandise minimale.

Pour poursuivre l’exemple, la profondeur des précipitations pour les mois d’avril à septembre dans ma région est de 22,5 pouces. (J’utilise avril à septembre parce que c’est ma saison de croissance et cela évite généralement le premier et le dernier gel.) Maintenant, en utilisant les mesures du site Web de l’auditeur, tout ce que j’ai à faire est de multiplier en utilisant la formule d’origine (zone de captage x profondeur des précipitations x conversion 0,623 Fraction = Eau Récoltée (gallons)) :

1 028 x 22,5 x 0,623 = 14 409,99 gallons d’eau

En théorie, je peux récolter près de 14 500 gallons d’eau en six mois en utilisant les mathématiques « assez bonnes pour le travail du gouvernement ». Si je fournissais des calculs et des mesures précis, comme indiqué précédemment, et que j’inclus les deux autres lignes de toit, ces calculs sont les suivants :

Vérificateur (travail du gouvernement) en tableau de conversion des dimensions réelles

* Veuillez noter que les mesures de hauteur n’étaient pas dans le diagramme de l’auditeur mais sont nécessaires pour la conversion. La hauteur (H) est nécessaire pour trouver l’hypoténuse. Une fois connue, l’hypoténuse remplace la mesure de la largeur (W) lorsque vous essayez de trouver la surface (L x W) d’une ligne de toit spécifique.

Mathématiques de la dimension réelle

• OP : 16 (L) x 16,5 (hypoténuse) = 264 pi²
• 2s : 28 (L) x 18,44 (hypoténuse) = 516,32 x 2 = 1 032,64 pi²
• 1s : 13 (L) x 17,70 (hypoténuse) = 230,10 x 2 = 460,2 pi²

m² totale Ft. Calcul : 264 + 1032,64 + 460,2 = 1 756,84 pi²

Calcul de la collecte des précipitations : 1 756,84 x 22,5 x 0,623 = 24 626,5 gallons

Lorsque vous tenez compte de la pente (inclinaison) du toit (montée / course), j’ai augmenté ma superficie totale de 1 028 pieds carrés (travail du gouvernement) à 1 756 pieds carrés. J’ai également augmenté mon potentiel d’eau collectée de 14 409 gallons à 24 626 gallons.

Maintenant, la réalité s’installe. Je ne peux évidemment pas stocker autant car je n’ai que six conteneurs de 50 gallons. De plus, mon jardin n’est pas si grand et je n’ai pas besoin d’autant d’eau pendant N’IMPORTE QUELLE saison de croissance. Cependant, vous pouvez rapidement voir à quelle vitesse tout cela s’additionne.

Mathématiques du toit de la hanche/de la vallée

Les exemples précédents, et les mathématiques, fonctionnent pour moi parce que j’ai des murs pignons. Ce qui signifie, pas de hanches ou de vallées dans ma structure de toit. Par conséquent, cela soulève la question suivante : que faites-vous si vous avez un système de toit découpé plein de hanches et de vallées ?

La réponse rapide est que le calcul est le même, il y en a juste plus.

En tant qu’apprenant visuel et ancien constructeur de maisons, je trouve qu’il est plus facile de le dessiner, puis de commencer à remplir les chiffres. Par exemple, supposons que vous ayez une maison de style ranch en forme de « L » comme celle-ci (pas à l’échelle) :

figure 3

Une fois dessiné, vous devez regarder votre toit comme une série de rectangles et de triangles rectangles. Une fois que vous l’avez fait, vous pouvez modifier votre image en quelque chose ressemblant à ceci (toujours pas à l’échelle):

Figure 4

Cela peut être écrasant au début, mais la clé est de prendre votre temps et d’y réfléchir. Cependant, comme de nombreuses personnes avant moi l’ont dit, « travaillez intelligemment, pas dur ». Si vous avez accès aux plans de votre maison, toutes les données dont vous aurez besoin seront représentées sur ces documents. Toute maison apparemment construite au siècle dernier (en supposant qu’un permis ait été retiré ou que des taxes soient perçues) possède probablement un ensemble d’empreintes stockées auprès d’un service de zonage ou de construction (ou une entité similaire). Le point de départ le plus simple est de contacter l’agence gouvernementale locale/étatique qui évalue votre propriété et perçoit les taxes. Ils fondent ces taxes sur la superficie en pieds carrés de votre maison et de votre propriété (superficie). S’ils ne les ont pas, ils peuvent vous indiquer l’agence qui Est-ce que les ont probablement.

Mes suggestions pour faire le calcul dans un scénario hanche/vallée comme celui-ci seraient de résoudre d’abord les équations des zones associées aux rectangles (représentées par A, B, C et D sur la figure 4). Cela signifie que vous aurez votre hypoténuse (là où se trouvent les bardeaux) et que vous pourrez rapidement résoudre les problèmes de triangle. J’appelle les triangles « problèmes », mais ils ne le sont vraiment pas. Voici comment vous abordez les triangles.

Premièrement, SI vous avez modifié votre diagramme ET que vous avez résolu le calcul des aires rectangulaires, ALORS vous avez déjà la longueur (L) pour chaque triangle ET vous avez déjà la largeur (W) qui est représentée par l’hypoténuse. L’aire d’un triangle rectangle est (L) x (W) / 2. Cependant, si vous avez remarqué sur la figure 4, chaque triangle a un triangle correspondant (ou un compagnon, si vous voulez). Exemple : a1 et a2, b1 et b2, c1 et c2, etc. ou encore a1 et e1 et a2 et b1.

En raison de cet appariement, vous n’avez pas besoin de diviser (/) par 2. Dans ce cas, vous faites simplement le calcul d’aire habituel de (L) x (W) et attribuez ce nombre à deux triangles (a1 et a2 ) parce que les deux triangles rectangles forment ensemble un carré ou un rectangle.

Soyez prudent quand même. L’appariement des triangles ne fonctionne que lorsque la ligne de toit à laquelle ils sont associés est de même pente (hypoténuse). Cela signifie, par exemple, que les triangles associés aux rectangles A et C (y compris les triangles e1 et e2) sont sur un toit à pente 10/12. Les triangles associés aux rectangles B et D (y compris f1 et f2) sont au pas de 12/12. Par conséquent, seuls les triangles associés à A et C peuvent être regroupés car l’hypoténuse est la même. Il en est de même pour les triangles associés à B et D.

Une fois que vous avez fait tous les calculs pour chaque zone rectangulaire et triangulaire, vous progresserez dans le résumé des zones et continuerez avec les calculs expliqués précédemment. Cela ressemblera à ceci si la pente est la même pour toute la structure du toit (« X » représente le total des pieds carrés dans les deux équations) :

m² totale Ft. Calcul : A + B + C +D + (a1+e1) + (a2+b1) + (b2+f1) + (c1+e2) + (c2+d1) + (d2+f2) = ‘X’ sq . pi

Calcul de la collecte des précipitations : « X » x 22,5 x 0,623 = « Y » gallons

Maintenant, que faites-vous de toute cette eau potentielle ?

Citernes

En dehors des racks de bricolage de barils de pluie, avoir une citerne est un excellent moyen de stocker de grandes quantités d’eau pour une utilisation future. Comme mentionné précédemment, tout récipient rempli d’eau de pluie doit être bouilli pour la préparation des aliments et l’eau potable. Cependant, pour qu’une citerne soit une option pour l’eau potable (avec et sans électricité), c’est-à-dire une eau qui n’a pas besoin d’être bouillie, vous avez besoin de deux choses :

1.) Un puits ou une source naturelle, et ;
2.) Élévation (gradient du puits à la citerne à la maison) ou une pompe à main (siphon)

Il existe de nombreux partisans des citernes, en particulier dans les zones rurales, où les critères mentionnés ci-dessus (gradient) sont respectés. Cependant, ce qu’ils épousent, c’est une citerne en béton remplie en permanence par le puits alors que l’électricité est facilement disponible. Les citernes en béton, quelle que soit la façon dont elles sont remplies, sont généralement moins chères et tombent en panne moins fréquemment que les conteneurs, réservoirs, bacs et vessies en plastique.

Il est à noter que lors de la construction/installation d’une citerne, un tuyau de trop-plein est installé. Pour maximiser vos ressources en eau, ce trop-plein doit se diriger vers une série de pièces d’eau installées sur la propriété comme des étangs (poissons, bétail, artificiels, etc.). Pour maintenir une citerne souterraine viable en cas de panne de courant lorsque la gravité ne peut pas être utilisée, un kit de pompe solaire peut être installé facilement et pour très peu d’argent. Cela est également vrai si vous êtes sur de l’eau de puits.

Cette page Web vous donnera une idée de la grande variété disponible pour les citernes préfabriquées.