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Des urinoirs repensés

En s'inspirant de la nature, les ingénieurs de TOTO ont conçu les urinoirs les plus hygiéniques et les plus écologiques du monde afin d'améliorer la qualité des toilettes publiques tout en protégeant l'environnement.

Problème

Tout dirigeant d'une entreprise de service sait que les premières impressions font foi de tout. Les espaces publics d'endroits comme les restaurants, les hôtels et les aéroports montrent clairement aux clients la philosophie qui anime l'entreprise. Cela est particulièrement vrai dans le cas des toilettes publiques, surtout celles des hommes, où des urinoirs qui ne fonctionnent pas bien ou sont mal entretenus peuvent assaillir les sens avec des odeurs nauséabondes et des spectacles désagréables, et donc diminuer les chances de signer un nouveau contrat. « Si, dans un restaurant, un client visite une salle de bains qui présente des odeurs ou des résidus indésirables à l'aspect déplaisant, il y a de bonnes chances qu'il pense que le reste de l'endroit est aussi atroce », affirme William Strang, président de TOTO Mexico et directeur de l'exploitation dans les Amériques pour TOTO USA.

Cependant, à cause des groupes de pression et de la législation encourageant des mesures de conservation de l'eau toujours plus strictes, les exploitants et les propriétaires d'entreprise sont souvent pris en otage en raison de la quantité limitée de systèmes de plomberie répondant à ces critères. Ces systèmes comprennent les nouveaux urinoirs sans eau, ou ceux qui n'utilisent qu'une pinte d'eau, conçus pour remplacer les urinoirs du passé gaspillant un gallon d'eau par chasse. Bien que ces produits aient été créés avec de bonnes intentions – tous ont pour but de protéger la planète en réduisant la consommation d'eau –, trop souvent les avantages qu'apporte leur consommation d'eau réduite sont annulés par les odeurs désagréables et les résidus disgracieux qui ne sont pas entraînés dans le drain en raison de la quantité d'eau insuffisante utilisée. De plus, les problèmes d'entretien de ces types d'urinoirs sont en augmentation, exigeant plus de main-d'œuvre et de produits chimiques afin de réparer les dégâts.

innovation

Reconnaissant le besoin d'améliorer la qualité de vie des propriétaires d'entreprise et de leurs clients et de créer un produit novateur qui respecte la planète, l'équipe d'ingénierie et de conception de TOTO s'est attaquée au défi que représente la fabrication du meilleur urinoir, tant pour l'homme que pour la planète. Une équipe d'ingénieurs provenant des laboratoires de recherche et de développement de TOTO du Japon et de Morrow, en Géorgie, ont commencé par étudier la physique de la chasse des urinoirs qui utilisent peu ou pas d'eau. Ils ont d'abord créé des modèles d'urinoirs en résine transparente en utilisant des techniques d'impression 3D. Ils ont ensuite utilisé un liquide coloré et des vidéos filmés à l'aide de caméra à grande vitesse pour observer l'écoulement de l'eau et déterminer la façon de fabriquer un urinoir plus performant. « Nous avons fait des essais pendant trois mois pour analyser la performance des modèles », affirme Depash Patel, directeur adjoint de la conception à l'installation de Lakewood, en Géorgie.

Tout en mettant l'accent sur la conservation de l'eau pendant ses recherches, l'équipe a étudié des versions d'urinoirs sans eau ainsi que des modèles n'utilisant que 1/2 gallon et 1/8 gallon d'eau. Comme il restait trop de résidus cristallins d'urine dans la version sans eau pour répondre à leurs normes de performance, ils se sont concentrés sur les modèles utilisant peu d'eau et ont remarqué une différence spectaculaire entre le fonctionnement des versions à 1/8 et à 1/2 gallon. « Afin de créer un urinoir à 1/8 gallon viable, nous nous sommes rendu compte que nous devions maximiser l'utilisation du siphon pour nous assurer que toute l'eau soit expulsée de la cuvette sans retour, ni remous », explique M. Patel.

M. Strang a eu le déclic lorsqu'il a établi un parallèle entre l'écoulement du liquide dans l'urinoir modèle et l'effet du méandre (« oxbow effect ») qui a lieu dans la nature, soit la façon dont le cours d'une rivière sinueuse évolue dans une plaine alluviale. « Tandis que nous revoyions les images du mouvement de l'eau, nous pouvions voir que le siphon n'éliminait pas complètement le liquide coloré, et j'ai remarqué par un heureux hasard que la turbulence et la traînée visqueuse produites dans nos modèles étaient similaires à l'effet du méandre mort d'une rivière sinueuse, qui laisse un dépôt à l'intérieur d'une courbe et crée de l'érosion à l'extérieur, ce qui modifie l'écoulement de l'eau. M. Strang explique : « En utilisant le biomimétisme afin d'améliorer notre compréhension du mouvement de l'eau, nous avons pu mettre nos observations en pratique dans des produits qui améliorent l'expérience des gens et qui, en même temps, conservent l'eau de la planète. »

Solution

Après que l'équipe eût découvert une façon de résoudre le problème, elle a créé différents prototypes pour améliorer la performance en redessinant le siphon en P, qui s'occupe du gaz d'égout qui cause les odeurs, en forme de V. Ce changement a permis de fabriquer un urinoir à haute efficacité n'utilisant que 1/8 gallon d'eau et améliorant l'écoulement de l'eau pour contrôler les odeurs plus efficacement. Pour le rendre encore plus performant, elle lui a ajouté un robinet de chasse EcoPower®, qui utilise l'eau pour fournir l'énergie nécessaire au fonctionnement du robinet de chasse. Grâce à cette technologie, l'eau fait fonctionner une turbine à haute efficacité pour créer et emmagasiner l'électricité. À chaque rotation de la turbine, celle-ci alimente et recharge les condensateurs internes qui alimentent le capteur et l'électrovalve, dont le fonctionnement continu est assuré par une batterie. Cela signifie qu'avec aussi peu que 10 utilisations par jour, la batterie sera rarement utilisée et pourra durer jusqu'à 19 ans. Cela signifie aussi que les urinoirs à haute efficacité, en plus d'économiser l'eau, protègent la planète en utilisant moins d'énergie et améliorent la qualité de vie des exploitants et des propriétaires d'entreprise en facilitant l'entretien et en réduisant les coûts de fonctionnement.

Après avoir testé les prototypes en vue de plusieurs utilisations afin de vérifier leur performance supérieure, l'entreprise a lancé deux versions d'un urinoir à 1/8 gallon – le UT105U et le UT445U, qui est plus grand. Conçus pour obtenir l'homologation IAPMO et répondre aux normes WaterSense de l'EPA, les deux appareils promettent d'améliorer les toilettes publiques pour hommes au pays et partout dans le monde.

Avantages pour PersonnesPlanèteEau

Lancés en 2011, ces nouveaux urinoirs économes en eau de TOTO améliorent la vie en offrant plusieurs avantages aux personnes et à la planète. En voici quelques-uns :

Personnes

Meilleure hygiène. En rinçant et en évacuant l'eau complètement grâce à un siphon redessiné, les nouveaux urinoirs éliminent les odeurs et les retours disgracieux pour conserver une atmosphère fraîche et propre.

Entretien facile. Comme ils ne laissent aucun résidu cristallin d'urine, les appareils sont faciles à nettoyer. De plus, les chasses d'eau EcoPower éliminent les coûts d'installation de blocs d'alimentation et de fils ainsi que les coûts de maintenance liés au remplacement des batteries.

Planète

Utilisation d'énergie réduite. La chasse d'eau EcoPower régénère sa propre énergie à chaque chasse. La turbine à énergie hydraulique de la chasse EcoPower charge le bloc d'alimentation au moment de l'utilisation et offre une performance optimale, même dans les locaux commerciaux les plus exigeants et les plus fréquentés, tout en minimisant l'impact sur la planète.

Eau

Conservation de l'eau accrue. N'utilisant que 1/8 gallon d'eau pour rincer la cuvette, ces urinoirs utilisent l'eau 8 fois plus efficacement que les anciens modèles d'urinoirs. En outre, l'urinoir à haute efficacité UT445U conserve jusqu'à 75 % plus d'eau qu'un urinoir à 0.5 gpc.

Économise 87 % d'eau par chasse par rapport à un urinoir à 1 gallon. En moyenne, la chasse d'un urinoir est actionnée 20 fois par jour; en conséquence, une entreprise économisera 4,000 gallons et plus chaque année pour chaque urinoir WaterSense qu'elle installera.