Расчет канализации: важность правильных данных и основные виды вычислений

Гидравлический расчет канализации

Эффективная работа канализации возможна только при сбалансированном поступлении и отводе сточных вод, общий объем которых соответствует пропускной способности системы. Кроме пропускной способности труб существует множество других параметров, которые необходимо учесть. В качестве основы для гидравлического расчета канализации чаще всего становится предварительно определенный расход: объем стоков на 1 человека в сутки, около 200 л.

Правильное проведение расчетов важно при создании автономной канализации в загородном доме, так как большинство таких систем являются самотечными. Главная особенность самотечных систем — отсутствие напора потока жидкости, что накладывает ограничения на конфигурацию системы труб из-за необходимости постоянно выдерживать их уклон. Несоблюдение уклона может привести к замедлению потока, засору и нарушению работы всей канализационной сети. Как ни удивительно, но слишком большой уклон также может оказать негативное влияние на работу канализации.

Как производится гидравлический расчет?

При гидравлическом расчете канализации используются специальные формулы, позволяющие подобрать соответствующее оборудование, вычислить углы наклона труб и организовать равномерное движение стоков. Однако известно, что движение стоков в трубах неравномерно. Что же рассчитывается по этим формулам? Ответ простой: расчет неравномерного движения жидкости — слишком сложная математическая задача.

таблица для расчета уклонов канализационных труб

Поэтому для бытовых нужд с учетом некоторых допущений и погрешностей было принято решение рассматривать поток стоков равномерно движущимся в системе труб. Формулы, используемые для гидравлического расчета индивидуальной канализации, являются практичным компромиссным вариантом, который позволяет получить приемлемые результаты без чрезмерных затрат времени и сил на более точные расчеты. Для еще большего упрощения расчетов готовые значения для типовых случаев приведены в различных таблицах, графиках и номограммах.

Как составляется формула?

Для упрощения гидравлических расчетов используется небольшое количество переменных. Какие именно будут выбраны переменные — зависит от поставленной задачи. Чаще всего при гидравлическом расчете канализации учитываются диаметр трубопровода”D”, средняя скорость движения жидкости ”V” и уклон труб ”I”. Степень заполненности трубы стоками обозначается символом ”y”, вычисляется соотношением H/D, где H – высота уровня жидкости в трубе. Соответственно, пустая труба будет характеризоваться значением y=0, если полностью занятая труба y=1.

влияние диаметра трубы на прочие параметры

Интересно, что для наибольшей эффективности автономной канализации трубы не должны быть заполнены стоками на 100%, то есть ”y” не должно быть равно 1. Оптимальное значение заполнения трубы обозначается ”K” и лежит в пределах 0,5-0,6. Диапазон в значении параметра K объясняется различными дополнительными воздействиями, которые влияют на движение стоков. Чаще всего такое воздействие на стоки оказывают свойства материала трубы.

Оптимальный уровень заполнения трубы

Стеклянные или пластиковые трубы имеют очень гладкую внутреннюю поверхность с низким коэффициентом трения, поэтому для таких труб среднее значение K=0,5. Чугунные, керамические и асбестовые трубы имеют повышенную шероховатость, поэтому для преодоления сопротивления масса стоков должна быть больше, K=0,6. Указанные разные значения K для разных типов труб позволяют поддерживать в канализационной сети оптимальную скорость движения стоков V=0,7 м/с.

коэффициенты шероховатости труб

Незанятый стоками свободный объем в трубе выполняет несколько важных задач: возможность выхода скопившихся газов, упрощается движение крупных фрагментов твердого мусора. Логично предположить, что с увеличением диаметра канализационной трубы будет увеличиваться ее уровень заполненности K.

В таблице указаны уровни заполнения труб различного сечения:

D (диаметр трубы), ммУровень заполнения трубы
150-2500,6
300-4000,7
450-9000,75
900 и больше0,8

монтаж канализационной трубы с уклоном

В идеале максимальный расход воды, то есть пропускная способность трубы, будет при уровне заполненности 0,95. Но в реальности цифра снижена до 0,8. Из-за неравномерного заполнения канализации стоками в одно и то же время некоторые части труб могут быть полны, другие — пусты. В таких условиях заполнение почти на 100% может привести к нерасчетному переполнению и подтоплению трубопроводов. Другими словами, залповый сброс не уйдет в слив, а быстро заполнит трубы, может сорвать гидрозатворы и стоки попадут в жилые помещения.

Угол уклона канализационной трубы

Угол уклона канализационных труб зависит от их диаметра. В крупных проектах при расчете уклонов труб принимается во внимание уклон поверхности земли, необходимость снижать объем и стоимость земляных и строительных работ. В этом случае расчет должен проводиться более точно, так как требуется найти минимальные значения уклонов на каждом из участков канализационной сети. При проектировании бытовых канализационных сетей часто достаточно взять значения из готовых таблиц.

Уклон труб внутренней канализации на 1 м:

СантехприборДиаметр отводящей трубы, ммНормальный уклонМинимальный уклон
Раковина40-500,0350,025
Унитаз1000,020,012
Мойка500,0350,025
Ванна40-500,0350,025

сливная труба не должна заполняться на 100%

Важно! При прокладке внутренней сети канализации в доме уклон замеряйте не относительно пола, который может быть негоризонтален, а с помощью строительного пузырькового или лазерного уровня.

Уклон труб наружной канализации на 1 м:

Диаметр трубы, ммНормальный уклонУклон при особых условиях (минимальный)
1500,0080,007
2000,0070,005

Особые условия — это объективные природные или технологические помехи, которые не позволяют организовать нормальный уклон. Максимальный уклон равен 0,15, то есть снижение трубы на 15 см на 1 погонный метр. При большем уклоне канализация будет работать неэффективно.

Слишком большой уклон и скорость потока

Не рекомендуется использовать слишком большой уклон отводящих труб. Казалось бы, крутой наклон позволит стокам течь с большой скоростью, в результате чего пропускная способность всей канализационной системы возрастет. Но стоки поступают неравномерно. При слишком быстром перемещении объем стоков будет делиться на фракции разной плотности и вязкости. Быстрее всех по трубе стечет вода, имеющая наименьшую вязкость. Без воды плотные фракции стоков с большой массой прилипнут к стенкам трубы, чем уменьшат ее внутренний диаметр и вызовут засор.

слишком большой уклон снижает эффективность трубы

Слишком быстрый поток, несущий абразивные частицы, будет сильно изнашивать внутреннюю поверхность трубы истирающим воздействием, чем быстро исчерпает ее ресурс. Для металлических канализационных труб максимальная скорость потока составляет 8 м/с, для керамических, бетонных, асбоцементных и т.п. 4 м/с. Для ливневой канализации, где в основном сбрасывается практически чистая вода, соответственно, 10 м/с и 7 м/с.

Минимальная скорость движения стоков называется критической или самоочищающей. Имеется в виду, что это минимальная скорость, при которой стоки будут перемещаться, не оседая на внутреннюю поверхность трубы. При расчете минимальной скорости могут учитываться размеры крупных фрагментов в стоках, гидравлический радиус и степень наполнения трубы. Для осветленных, биологически очищенных стоков минимальная скорость движения составляет 0,4 м/с.

Формулы для более точных расчетов

Готовые инженерные таблицы и графики, используемые при проектировании канализационных сетей, не охватывают всех возможных вариантов. Поэтому для получения более точных результатов в базовые формулы гидравлического расчета могут вводится различные дополнительные переменные и коэффициенты. Это может понадобиться, если система канализации заметно отличается от стандартного варианта какой-нибудь технической особенностью.

Основы расчета параметров канализационных сетей

Важнейшим условием проектирования водоотводящих сетей является обеспечение в трубопроводах при расчетных расходах необходимых скоростей движения жидкости, исключающих образование в них плотных несмываемых отложений.

Расчет безнапорных трубопроводов. В целях упрощения расчет водоотводящих сетей производится в предположении, что в них наблюдается установившееся равномерное движение жидкости. В этом случае для расчета используются формулы:

V(54)

где q – расчетный расход; w – площадь живого сечения; u – скорость; C- коэффициент Шези; R=w/c – гидравлический радиус (здесь c (кси)- смоченный периметр); I=hl/l – гидравлический уклон (здесь h1 – потери напора).

Для случая равномерного движения (рисунок 61): h1вА, h1=h2 и I=l, где i=sin α – уклон лотка русла (трубы). Следовательно, можно записать:

V=С ; (55) q=wС (56)

Коэффициент Шези имеет размерность [С]=L 1/2 Т -1

Для его определения предложен ряд формул.

Длительное время применялась и продолжает применяться в настоящее время для расчета водоотводящих сетей, каналов и рек формула Н.Н. Павловского (при 0,1 0,02. Для водоотводящих сетей расхождение между результатами расчетов по этим формулам составляет не более 5% и практического значения не имеет.

Приведенные выше формулы для определения коэффициента С справедливы для области вполне шероховатого трения или квадратичного сопротивления, в которой сопротивление пропорционально скорости движения жидкости в квадрате. Эти формулы называются квадратичными.

Ряд исследователей указывают на возможность работы трубопроводов водоотводящих сетей в переходной области между областью “гладкого трения” и “вполне шероховатого трения”, в которой коэффициент С зависит от относительной шероховатости трубопровода и числа Рейнольдса:

где v – кинематическая вязкость.

К формулам, отражающим эту зависимость и справедливым для всех областей турбулентного движения жидкости, относится формула С.В. Яковлева

(61)

где R – в мм; u – в мм/с; e – приведенная линейная шероховатость, мм.

В.И. Калицун с А.Д. Альтшулем опубликовали степенную обобщенную формулу:

где kэ – эквивалентная равномерно-зернистая шероховатость, мм; R – в мм.

Н.Ф. Федоров расчет водоотводящих сетей рекомендует по формуле (33) и формуле Дарси:

i = (l/4R)(u 2 /2g) , (62)

где g – ускорение свободного нападения; l – коэффициент гидравлического трения.

C = ,(63)

то формула (62) преобразуется в формулу Шези (55). Для определения коэффициента l.Н.Ф. Федоров предлагает следующую формулу, справедливую для всех областей турбулентного движения:

, (64)

где Dэ – эквивалентная абсолютная шероховатость; а2 – коэффициент, учитывающий характер шероховатости стенок труб и коллекторов.

Для гидравлических расчетов водоотводящих сетей СНиП 2.04.03‑85 рекомендует применять формулы (53), (54) и (57), а также формулы (62) и (64).

Читайте также:  Сливные трубы для канализации: сфера применения, виды, устройство и критерии выбора

В сооружениях на водоотводящих сетях возникают местные сопротивления. Потери напора в них могут определяться по формуле Вейсбаха:

h = ζ , (65)

где ζ – коэффициент местного сопротивления, зависящий от размеров и формы местного сопротивления, значения которого приводятся в справочной литературе.

Обычно в инженерных расчетах местные потери напора не учитываются, так как они ничтожны. Их следует учитывать при расчете крупных и ответственных сооружений. Следует иметь в виду, что местные потери напора учитываются при определении потерь напора по длине трубопроводов путем подбора соответствующего значения коэффициента шероховатости n1 или Dэ.

Расчет напорных трубопроводов. Расчет напорных трубопроводов заключается в определении диаметра и потерь напора. При полном заполнении сечения трубы q=wn=npd 2 /4, отсюда диаметр трубы равен:

d = 4q / pn(66)

Скорость движения воды в трубопроводах следует принимать такой, чтобы обеспечивался оптимальный режим работы системы насосы – трубопроводы (минимальные приведенные затраты). Эта скорость равна 1,5 – 2,5 м/с.

Потери напора находят по формуле Дарси, которая для напорного трубопровода имеет вид:

h = il = ,(67)

Коэффициент lможет вычисляться по формуле Н.Ф. Федорова:

, (68)

Потери напора также могут определяться по формулам (54) и (57) при полном заполнении трубы, т.е. при h/d = 1.

Важное значение при расчете напорных трубопроводов имеет правильный выбор коэффициентов шероховатости n1, Dэ, а2 и др.

Напорные трубопроводы систем водоотведения часто имеют небольшую длину. В этом случае местные потери напора в коммуникациях насосных станций оказываются соизмеримыми с потерями напора по длине труб и их следует учитывать особо. При приближенных и предварительных расчетах общие потери напора определяют по формуле:

гдеkм – коэффициент, учитывающий местные потери напора (в долях от потери по длине) и принимаемый равным 1,1-1,15.

Пересечения самотечных трубопроводов с реками, автомобильными и железными дорогами и другими инженерными сооружениями часто выполняются в виде дюкеров, которые представляют собой короткие трубы, огибающие препятствие снизу. Движение воды в дюкере происходит под напором, образующимся в результате разности уровня воды в его начале и конце.

Вопросы для самопроверки:

1. На основе какого принципа осуществляется проектирование водоотводящей сети?

2. Что является важным условием при проектировании водоотводящей сети?

3. Перечислите достоинства и недостатки безнапорной сети водоотведения.

4. Что влияет на принятие минимальной и максимальной глубины заложения трубопроводов сети водоотведения?

5. Перечислите основные нормативные показатели водоотведения.

6. На чём основан расчёт параметров безнапорных трубопроводов канализационной сети?

7. На чём основан расчёт параметров напорных трубопроводов канализационной сети?

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома – страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 9051 – | 7305 – или читать все.

Расчет канализации — учесть все нюансы

Грамотный гидравлический расчет канализации для частного дома, диаметр труб, пропускная способность стоков, количество человек — все это способствует недопущению появления частых засоров и поломок в системе. Позволяет собственнику жилья экономить значительные денежные средства на проведении ремонтных работ.

Провести расчет канализации можно при помощи действующих санитарных правил, либо математических формул. Второй вариант для многих покажется трудным. Поэтому лучше воспользоваться СНиП.

Виды расчетов

Расчет канализации многоквартирного дома и частного подразумевает следующие процедуры:

  • Определение уклона сточной системы по отношению к септику;
  • Поиск оптимального расстояния от деталей системы до важных объектов (для обустройства наружной канализации);
  • Гидравлический расчет канализации;
  • Вычисление количества материалов, необходимого для работы.

Расчет наклона

Угол наклона трубы устанавливается с целью обеспечения скорости движения воды и других отходов. Этот параметр в идеальных условиях должен составлять порядка 70 сантиметров в секунду. Такую скорость принято называть самоочищающейся, то есть она обеспечивает наименьшую вероятность засорения канализации.

В настоящее время для определения минимально необходимого угла наклона можно применить одну из многих современных методик. Однако проводить расчеты не имеет смысла, потому что оптимальное значение давно известно. Здесь важно просто руководствоваться диаметром используемых труб:

  • Значение угла наклона будет составлять 3 сантиметра на каждый метр системы при использовании труб с диаметром 40-50 миллиметров;
  • Значение угла наклона будет составлять 2 сантиметра на каждый метр системы при использовании труб с диаметром 85-100 миллиметров.

Стоит отметить, большинство мастеров придерживаются мнения о том, что с большим наклоном канализация будет лучше функционировать. И такая точка зрения ошибочна.

Максимальное значение угла должно составлять не больше 15 сантиметров на каждый метр магистрали. Подвох заключается в том, что стоки, проходящие по трубам, не являются однородной массой. Если угол будет больше обозначенного значения, то в системе происходит расслоение стоков, и твердые субстанции будут оставаться на стенках.

В качестве примера исключения можно привести лишь те участки, имеющие протяжность не более 1,5 метра, и примыкающие непосредственно к сантехнике. Здесь параметр угла может быть любым

Расчет наклона в наружной системе

Во время проведения монтажных работ наружной канализации стоит придерживаться требований, касающихся соблюдения угла наклона в системе:

  • При использовании деталей, имеющих диаметр 150 миллиметров, должен соблюдаться угол 8 миллиметров на каждый метр;
  • При использовании труб, имеющих диаметр 200 миллиметров, должен соблюдаться угол 7 миллиметров на каждый метр.

Наклон ливневой канализации

В этом вопросе важно помнить, что расчет канализационных стоков необходимо проводить как для деталей основной магистрали, так и для водоотводной канавы. Наименьшее пороговое значение, которое следует соблюдать для этих ответвлений, будет зависеть от типа покрытия, а также диаметра. Искомый параметр должен быть не меньше 3%. Однако зачастую его увеличивают до значения в 5-7%. Говоря непосредственно о трубопроводе, минимальное значение угла наклона будет рассчитываться с учетом идентичных признаков, о которых говорилось ранее.

Расстояние от системы до важных объектов

Для расчета расстояния от деталей наружной сточной системы необходимо учитывать тот факт, что даже аварийная ситуация на трубопроводе не должна причинить вреда экологической обстановке. По этой причине, на основе действующих санитарных норм и правил, прописанных в СНиП, минимальное значение расстояния до важных объектов должно быть таким:

  1. Не менее 5 метров от септика до ближайшего жилого дома.
  2. 30 метров от канализации до ближайшего водоема.
  3. 20 метров до скважины с питьевой водой или колодца.
  4. 3 метра до дерева.
  5. Не менее 20 метров до дороги или границы участка.
  6. Не менее 20 метров до реки или ручья.

Выполнения вышеназванных санитарных норм находится под контролем органов власти, а также санэпидемстанции. В случае выявления несоответствий на участке, собственник может быть привлечен к административной ответственности. При этом канализационную систему придется полностью переоборудовать согласно действующим правилам.

Также стоит отметить, что в нормативах отсутствует пункт, регулирующий глубину септика. По этой причине в процессе его оборудования ориентироваться необходимо на трубу, подходящую к корпусу под наклоном. По вопросу глубины промерзания особо заморачиваться не стоит, потому что внутри септика постоянно поддерживается плюсовая температура за счет органического разложения стоков.

Гидравлический расчет

Чтобы выполнить гидравлический расчет системы водоотведения необходимо провести:

  1. Расчет диаметра канализационной трубы;
  2. Расчет степени наполненности системы.

Стоит отметить, что в гидравлические расчеты подпадает и определение угла наклона. Однако чаще всего монтажники используют уже известные параметры.

Степень наполненности

Расчет канализации для частного дома предусматривает неполное заполнение водостока. По своей сути пропускная способность канализационных труб нуждается в небольшом запасе, направленном на обеспечение вентиляции, а также для пропуска различных крупногабаритных предметов.

Оптимальная величина наполняемости трубопровода зависит от того, какого диаметра используются трубы в системе:

  • Коэффициент 0,6 подходит для канализации с диаметром труб от 150 до 250 миллиметров;
  • Максимальная наполняемость 0,7 подходит для канализации с диаметром труб от 300 до 400 миллиметров;
  • Максимальная наполняемость 0,75 подходит для канализации с диаметром труб от 450 до 900 миллиметров.

Диаметры труб

Использовать сложные математические формулы для расчета диаметра трубы не нужно, так как есть уже готовые оптимальные значения, используемые повсеместно:

  • Отведение стоков в санузле обеспечивается трубой в 100-110 миллиметров;
  • С идентичной целью в ванной комнате или кухне можно использовать деталь в 50 миллиметров;
  • Идеальная пропускная способность стояка канализации обеспечивается трубой в 110 миллиметров.

Важно помнить, что при монтаже канализации не допускается перепадов уровней на протяжении всего трубопровода. Расчет канализации многоквартирного дома должен выдать оптимальную скорость потока, которая обеспечит высокие эксплуатационные характеристики системы.

Подсчет материалов

После того, как канализация для 4 человек будет полностью просчитана, можно переходить к этапу подсчета необходимого количества труб и иных материалов для работы. Такие действия помогут собственнику понять стоимостью проекта и правильно сформировать бюджет будущих работ.

Для выполнения поставленной задачи следует нарисовать план участка или квартиры и перенести на него каждый элемент сточной системы. После этого провести конечный подсчет длины трубопровода не вызовет трудностей.

Видеообзор:

Расчет канализации для частного дома – грамотно и без ошибок!

В загородном доме еще при строительстве невозможно обойтись без верного расчета канализации автономного типа, чтобы обеспечить качественный слив сточных вод в септик или выгребную яму.

Сколько воды утекает?

В загородном доме обязательно есть кухня, не важно, внутри или как отдельная постройка, кроме того, невозможно обойтись без ванной комнаты, в то время как туалет допускается строить и прямо над выгребной ямой. При этом, если в жилье поступает определенное количество воды, ограниченное давлением в трубах и, соответственно, напором, то сливаться может гораздо больше. В качестве яркого примера может выступить наполненная ванна-джакузи, в которой скапливается, по меньшей мере, пара сотен литров воды.

Читайте также:  Ливневка в частном доме своими руками: проектирование, подготовка и этапы монтажа

Если пропускная способность стока окажется недостаточной, при сливе из такого большого резервуара жидкость обязательно найдет другие пути, к примеру, выплеснется из раковины на кухне. В целом, выяснить объем сливаемых вод довольно просто, существуют нормативы потребления на 1 человека, обобщенные в таблицы, одна из которых будет приведена ниже.

Остается только выяснить, каким должен быть объем отстойника, куда будут поступать все сливы вместе с продуктами жизнедеятельности человека. Для начала следует решить, что именно будет у вас на участке – выгребная яма или септик. Первый вариант дешевле, хотя и требует регулярной очистки – согласно нормам для 1 проживающего в доме человека нужно выделить объем, равный 0,7 кубометра, и пару кубов вырыть про запас.

Цель расходаДень среднего расходования воды, литрыДень наибольшего расходования воды, литры
на 1 человекана 4 человекана 1 человекана 4 человека
Чай (3 раза в день)1,24,81,24,8
Первое0,520,52
Второе (3 раза в день)1414
Мытье овощей, фруктов416416
Мытье посуды (3 раза в день)12481248
Умывание10401040
Душ90360
Туалет2510025100
Ванна150600
Стирка2080
Уборка квартиры28624
Всего145,7582,8229,7918,8
10 % (мытье рук и прочее)14,3757,4822,9791,88
ИТОГО160,07640,28252,671010,68

Что касается септика, то при выборе емкости подходящего объема следует помнить, что 1 человек за день расходует до 200 литров воды (может и больше, но редко). Здесь и мытье рук, и купание, и готовка еды, и стирка. Полив любимой клумбы не принимается во внимание, там вода уйдет в землю, к сливу она не имеет отношения. Исходя из этих данных, определяем, какой емкости должен быть септик для всей семьи, при этом желательно накинуть сверху на расчетный объем 200-400 литров на случай приезда гостей на недельку. Далее предлагается наиболее подробная таблица расхода воды по климатическим зонам.

Общее потребл. в сутки

питье, готовка пищи/ мытье посуды, овощей

личная гигиена/ ванна и душ

Жилые дома, оборудованные водопроводом и канализацией, без ванн и без газа;То же c газоснабжением;водопроводом, канализацией и ваннами с водонагревателями, работающими на твердом топливе;водопроводом, канализацией и ваннами с газовыми водонагревателями;быстродействующими газовыми нагревателями и многоточечным водоразбором;централизованным горячим водоснабжением, оборудованным умывальниками, мойками и душами;ваннами длиной от 150 до 170 мм, оборудованными душами;Жилые дома с пользованием питьевой водой из водопроводного крана, расположенного на территории участкаЖилые дома с пользованием питьевой водой из водоразборных колонок

Таблица климатических зон по температурным режимам

Среднемесячная температура воздуха в январе, °С

Среднемесячная температура воздуха в июле, °С

lот -14 до ниже -28от 0 до +21llот -3 до -20от +8 до +21lllот -5 до -20от +21 до +27lVот -12 до +6от +21 выше +31

Определяем пропускную способность труб

В любом доме обязательно должны быть коммуникации, по которым, как по артериям в теле человека, в помещения поступает вода, откуда потом вытекает через сточные трубы. Как раз последние и являются канализационной системой. Учитывая, что одновременно могут эксплуатироваться несколько точек водоснабжения, к примеру, душевая в ванной и одновременно кран на кухне, нужно заранее определить достаточную пропускную способность труб.

Специально для этого в СНиП предусмотрены допустимые скорости движения стоков, а также пределы наполняемости канализационных коммуникаций и необходимые диаметры для свободного прохода всего сливаемого объема воды.

Перед тем, как рассчитать автономную канализацию в частном доме, очень важно правильно определить потребление воды, чтобы знать количество сливов и подходящий для них диаметр труб. Для вычисления пропускной способности стока используется формула U√(H/d)≥ К, где U – скорость движения воды в канализации (минимум по СНиП – 70 см/сек), H – величина заполнения труб, а d – их диаметр. Что касается коэффициента K, он определяется материалом, из которого выполнены коммуникации, для стекла и пластика он соответствует значению 0,5, а для прочих материалов равен 0,6. В целом отношение H/d и является максимальной степенью наполнения, зависимость этого показателя от диаметра можно узнать из таблицы.

Если значение наполнения труб ниже 0,3, могут возникнуть засоры, а если сделать его для домашней канализации свыше 0,6 – канализация не будет успевать вентилироваться, что приведет к возникновению неприятных запахов.

Калькулятор канализации

Диаметр трубы
Выход из дома
ниже уровня земли
на глубине см
Глубина канализации
глубина входа трубы в септик
или центральную канализацию
см
Расстояние до септика
т.е. длина трубы
м

И не забудьте утеплить трубы специальным круговым утеплителем.

Находим оптимальный уклон канализации

Если коммуникации укладываются ровно по горизонтали, необходимо выполнение одного из двух условий, чтобы жидкость текла по ним: расположение исходного резервуара в более высокой точке или наличие насоса для создания давления. При монтаже канализации невозможно использовать ни то, ни другое, поэтому трубы обязательно нужно располагать под уклоном, чтобы содержимое двигалось по ним самотеком.

При этом крайне важно не сделать угол слишком крутым, иначе появятся излишние шумы при сливе воды, но и слишком малый наклон неуместен, поскольку возможно возникновение засоров из-за задержек твердых фракций. Расход воды, спускаемой по трубам от каждой точки, можно определить по формуле qк = qв + qок, где qв – водоснабжение, а qок – слив сточных вод от сантехнического прибора в секунду согласно нормам. Также следует правильно рассчитать диаметр труб, с тем, чтобы обеспечить достаточную силу напора и, соответственно, скорость движения жидкости.

Как уже было сказано, оптимальная скорость потока – 70 см/сек, именно при таком значении возникает достаточная сила давления, чтобы удалять из трубы даже мелкие фракции (песок). Известно, что для стоков, диаметр которых в пределах 40-50 миллиметров, оптимален уклон 3 сантиметра на погонный метр, а для диапазона сечений от 85 до 100 – 2 сантиметра на метр. Большая крутизна положения трубы допустима только на небольших участках, до 1,5 метров и лишь в пределах 15 сантиметров на метр, не больше. Ниже приведена таблица допустимых скоростей потока для разных диаметров стоков:

Расчет и проектирование канализационных сетей

При строительстве нового загородного дома помимо подведения электроэнергии необходимо устроить и канализационную систему. Поскольку именно эти две системы являются составляющей комфортной жизни за городом (помимо индивидуального водопровода). Чтобы коммуникация работала исправно, на этапе строительства необходимо разработать исполнительный проект-чертеж канализации. Такая работа позволит не только получить бесперебойно работающий коллектор с учетом всех возможных погрешностей и нагрузки, но и сэкономить средства, время и силы на обустройстве коллектора.

Как все сделать правильно, и каким должен быть хороший исполнительный проект канализации, разбираем в материале ниже. А для понимания принципов разработки исполнительного проекта ниже приведен образец (пример) необходимых таблиц.

Самостоятельное проектирование

Самостоятельное проектирование и монтаж канализационной системы позволяют хозяину получить ряд преимуществ:

  • Экономия бюджета;
  • Снижение риска некачественно выполненных работ;
  • Получение навыков в определенной сфере деятельности;
  • Личная гарантия на выполненную работу.

На этапе проектирования здания можно расположить все сантехнические комнаты (ванну, унитаз, прачечную, кузню) максимально близко друг от друга, к примеру, по одной стороне здания. Это позволит смонтировать единый стояк для вывода стоков ото всех сантехнических точек по горизонтали. Если же предполагается строительство дома в несколько этажей, то желательно расположить все санузлы строго друг над другом. Это позволит смонтировать единый вертикальный стояк.

Совет: если же дом предполагает наличие дополнительных помещений (как пример — сауна, бассейн, и других «водных» точек для досуга или хознужд), то лучше доверить создание исполнительного проекта и чертежа системы канализации профессионалам. Так удастся избежать грубых ошибок при монтаже канализационной сети.

Виды канализационных сетей

Для тех, кто никогда не создавал проект канализации, стоит знать, что профессионалы различают два вида канализации — внутреннюю и наружную. Соответственно, при исполнении чертежа необходимо подготовить два плана коллектора.

К внутренней канализации относят все сантехнические точки, расположенные в здании. То есть на плане-чертеже внутреннего коллектора необходимо отметить:

  • Пример расположения унитаза, раковины, душевой и всех мест нахождения бытовой моющей техники;
  • Также стоит начертить все идущие от сантехнических точек трубы с указанием их метража по каждому элементу;
  • На план-чертеж также наносят расположение стояка.

В схему стоит включить все повороты и изгибы трубопровода с нанесением переходных колен.

Важно: чтобы коллектор не имел резких перепадов и поворотов, желательно использовать колена в 35 градусов. Сами же трубы лучше брать из ПВХ. Материал отлично контактирует с агрессивными средами и служит от 50 и более лет.

Проект канализации для наружной системы также должен иметь отдельную схему на бумаге. Сюда должны быть включены такие элементы:

  • Сам трубопровод (его метраж от выхода из дома до точки расположения септика);
  • В случае большой протяженности коллектора на план-чертеж необходимо нанести схему расположения ревизионных и поворотных колодцев.

Важно: согласно СНиП, на каждые 10 м трубопровода канализационной сети необходимо монтировать ревизионный колодец.

  • Также на исполнительном чертеже необходимо указать расположение септика на участке.

Важно: согласно СНиП его удаленность от всех жилых и хозяйственных построек должна быть не менее 5 метров. От колодца или скважины — не менее 20 метров. От забора соседа — не менее метра. При этом желательно обеспечить подъезд спецтехнике для выкачки ила из камер септика.

По типу действия канализации система может быть безнапорной и напорной.

Читайте также:  Выгребная яма из колец: устройство, расчеты, этапы монтажа и цены

В первом случае канализация является самотечной и отводит стоки по трубам самопроизвольно, благодаря уклону коллектора. Такое решение обычно принимают при обустройстве не очень протяженного трубопровода для отвода стоков в септик или при условии расположения всех сантехнических точек выше уровня горизонтального стояка.

Напорная система канализации. Здесь транспортировку стоков помогает осуществлять специальный фекальный насос с измельчителем. Подобная система монтируется в том случае, если по какой-либо причине все или несколько сантехнических приборов располагаются ниже уровня стояка. ( Пример – цокольные комнаты-санузлы). Кроме того, напорную канализацию делают в том случае, если трубопровод имеет большую протяженность от дома до септика, и при этом в силу особенностей грунта нет возможности уложить коллектор под номинальным уклоном.

Важно: согласно СНиП уклон трубопровода для канализации должен быть от 2 до 3 см на один метр трубы.

Особенности проектирования канализации

Чтобы правильно создать исполнительный план-чертеж коллектора (проект канализации) и просчитать количество и диаметр комплектующих, необходимо досконально подойти к получению ответов на следующие вопросы:

  • Куда по стояку будут отводиться стоки из дома от водопровода, унитаза и других точек потребления воды. Вариантов два — централизованная канализация (здесь необходимо получить исполнительный акт о врезке в систему от контролирующих органов) или отвод стоков в септик.
  • Каков объем стоков за сутки будет перерабатывать коммуникация. Для этого необходимо подсчитать количество постоянно проживающих человек в доме и умножить это число на 200. Именно 200 литров принято за пример и норму водопотребления на одного человека в сутки согласно СНиП.
  • Также стоит учесть особенности грунта на участке, его рельеф и глубину промерзания грунта для оптимальной укладки наружного трубопровода.

Расчет гидравлики коллектора: формулы и таблицы

Исполнительный проект канализации для дома должен также включать в себя гидравлический расчет канализационных сетей. Эта работа выполняется для того чтобы определить оптимальный диаметр трубопровода, его уклон и скорость стоков в нем. При расчете гидравлики пользуются специальными формулами и таблицами. Полученные данные позволят с максимальной точностью подобрать диаметр труб таким образом, чтобы стоки наполняли его на две трети при постоянной скорости и при этом в системе циркулировал воздух, который обеспечит отвод газов из трубы. Кроме того, гидравлическую способность канализации стоит исполнять и для того, чтобы иметь запас диаметра и уклона коллектора на случай повышения нагрузки на него.

Так, чтобы грамотно заполнить формулу расчета гидравлической способности коллектора, необходимо выяснить такие значения формулы:

  • Ду — диаметр отводящей трубы;
  • V — средняя скорость стоков в трубопроводе;
  • I — гидравлический номинальный уклон коллектора;
  • h/Ду — уровень наполнения трубопровода.

Но эти значения чаще всего не всегда необходимо вычислять по формуле в полном объеме. Чаще всего исходные данные принимают во внимание, только выяснив значение i или значение h/Ду. Поскольку все остальные данные можно получить, ознакомившись с таблицами СНиП для расчета и исполнения гидравлики коллектора.

Так, значение V и значения h/Ду можно получить из таблицы «Самоочищающей скорости канализационных стоков в зависимости от условного диаметра трубопровода». Кроме того, минимальный уклон трубы согласно регламенту СНиП может варьироваться от 0,8 до 0,7 мм на каждый метр при условии диаметра трубы в пределах 150-200 мм.

Для выведения расчета гидравлической способности канализационной системой рекомендуется использовать таблицы Ф.А и А. Ф. Шевелевых и таблицы Лукиных. Таковые помогают вычислить практически все данные для правильных подсчетов. Так, удобными при проведении расчетов являются:

  • Таблица именуемая « Расчет расхода сточных вод, литров в секунду»;
  • Таблица «Пропускная способность трубы в зависимости от давления транспортируемой жидкости»;
  • Таблицы пропускной способности безнапорных труб для канализационной системы;
  • Таблицы пропускной способности для напорной канализации.

Для вычисления объема транспортируемых стоков по коллектору необходимо воспользоваться формулой:

q=a•v.

Значения формулы трактуются так:

  • a — сечение потока воды в трубе;
  • v — скорость транспортировки стоков, исчисляемая в м/с.

Чтобы подсчитать скорость движения сточной воды, пользуются формулой

v= C√R*i,

значения трактуются таким образом:

  • R — гидравлический радиус;
  • С — коэффициент намокания внутренней поверхности трубы;
  • i — уклон коллектора.

Для выведения значения гидравлического уклона трубы пользуются формулой

i=v2/C2*R.

Сюда достаточно подставить все значения, полученные методом ранних расчетов или взятые из соответствующих таблиц согласно предполагаемому диаметру трубы. Коэффициент же смачивания внутренней поверхности коллектора высчитывают так:

С=(1/n)*R1/6.

Здесь n – это коэффициент шероховатости, варьирующийся в пределах от 0,012 до 0,015 в зависимости от материала изготовления трубопровода.

Важно: все данные методом подбора забираются из таблиц и просто подставляются в нужные формулы. Если с расчетами возникают сложности, можно воспользоваться либо онлайн-калькулятором, либо помощью профессионалов. Таким же образом можно рассчитать и гидравлику водопровода.

Расчет канализации: важность правильных данных и основные виды вычислений

МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

от 17 октября 2014 года N 641/пр

Об утверждении Методических указаний по расчету объема принятых (отведенных) сточных вод с использованием метода учета пропускной способности канализационных сетей

1. Утвердить прилагаемые Методические указания по расчету объема принятых (отведенных) сточных вод с использованием метода учета пропускной способности канализационных сетей.

2. Контроль исполнения настоящего приказа возложить на заместителя Министра строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации А.В.Чибиса.

Зарегистрировано
в Министерстве юстиции
Российской Федерации
25 февраля 2015 года,
регистрационный N 36200

Методические указания по расчету объема принятых (отведенных) сточных вод с использованием метода учета пропускной способности канализационных сетей

УТВЕРЖДЕНЫ
приказом
Министерства строительства
и жилищно-коммунального хозяйства
от 17 октября 2014 года N 641/пр

Методические указания по расчету объема принятых (отведенных) сточных вод с использованием метода учета пропускной способности канализационных сетей (далее – Методические указания) разработаны во исполнение пункта 3 постановления Правительства Российской Федерации от 4 сентября 2013 года N 776 “Об утверждении Правил организации коммерческого учета воды, сточных вод” (Собрание законодательства Российской Федерации, 2013, N 37, ст.4696; 2014, N 14, ст.1627).

1. Порядок расчета объема принятых (отведенных) в централизованную систему водоотведения сточных вод зависит от типа присоединения канализационной сети к централизованной системе водоотведения, которое может быть выполнено:

а) по напорным трубопроводам;

б) по самотечным трубопроводам.

Присоединение по напорным трубопроводам предполагает, что трубопроводы транспортируют сточные воды полным сечением под давлением (напором). Самотечные трубопроводы имеют частичное наполнение, прокладываются с уклоном, обеспечивающим возможность транспортировки грубодисперсных примесей, содержащихся в сточных водах.

2. Расчет объема сточных вод по пропускной способности устройств и сооружений для присоединения к централизованным системам водоотведения производится по формуле:

W = · 3,6 · 24 · Т · К , [м ], где:

W – объем сточных вод по пропускной способности устройств и сооружений для присоединения к централизованным системам водоотведения;

– секундный расход сточных вод, л/с, определяемый в соответствии с пунктом 3 и (или) пунктом 4 Методических указаний;

3,6 – коэффициент перевода размерности в м /час;

24 – коэффициент перевода размерности в м /сутки;

Т – период времени, в течение которого осуществлялось самовольное присоединение и (или) пользование централизованными системами водоотведения, сут., определяемый в соответствии с Правилами организации коммерческого учета воды, сточных вод, утвержденными постановлением Правительства Российской Федерации от 4 сентября 2013 года N 776;

К – коэффициент, учитывающий тип канализационной сети: 1 – для бытовой канализации, 0,6 – для общесплавной канализации, 0,5 – для дождевой канализации.

= (1,2 · · d /4) 1000 = (300 · · d ), [ л/сек ], где:

d – диаметр трубопровода в метрах;

– количество присоединенных напорных трубопроводов одинакового диаметра;

– число, в целях настоящих Методических указаний принимаемое равным 3,1416.

4. При присоединении к централизованным системам водоотведения самотечными трубопроводами секундный расход сточных вод следует определять из условия круглосуточного наибольшего расчетного наполнения в трубопроводе h/d = 0,7 (для труб диаметром до 250 мм h/d = 0,6).

Для определения секундного расхода в самотечных трубопроводах следует пользоваться схемой расчета по основным формулам гидравлического расчета для равномерного безнапорного течения:

а) Формула постоянства расхода:

– площадь живого сечения, м ,

V – средняя по сечению скорость движения сточных вод, м/с.

в) Коэффициент Шези определяется по формуле:

– гидравлический радиус, м, где у = 2,5 – 0,13 – 0,75 ( – 0,1);

– коэффициент шероховатости, принимаемый для самотечных трубопроводов круглого сечения (вне зависимости от материала) 0,014, для трубопроводов из полимерных материалов = 0,01.

г) Гидравлический радиус:

где – площадь живого сечения (площадь поперечного сечения потока, перпендикулярного направлению течения жидкости), м ; – смоченный периметр (часть периметра поперечного сечения потока, ограниченная стенками трубопровода (смачиваемая жидкостью)), м.

Для трубопроводов диаметром от 100 до 250 мм при расчетном наполнении h/d = 0,6 смоченный периметр, площадь живого сечения и гидравлический радиус следует определять следующими соотношениями:

смоченный периметр: = 1,7723 d, [м];

площадь живого сечения: = 0,492 d , [м ];

гидравлический радиус: R = 0,2776 d, [м];

Для трубопроводов диаметром более 250 мм при расчетном наполнении h/d = 0,7 смоченный периметр, площадь живого сечения и гидравлический радиус определять следующими соотношениями:

смоченный периметр: = 1,9825 d, [м];

площадь живого сечения: = 0,5872 d , [м ];

гидравлический радиус: R = 0,2962 d, [м].

Данные о диаметре трубопровода, его уклоне и материале принимаются по исполнительной документации, полученной в ходе строительства и приемки трубопровода в эксплуатацию.

Ссылка на основную публикацию