Использование расчетного и оптимального уровня наполняемости
Также у пластиковой, асбестоцементной или чугунной канализационной трубы обязательно должен быть рассчитан уровень наполненности. Это понятие определяет, какой должна быть скорость движения потока в трубе, чтобы она не засорилась. Естественно, от наполненности также зависит уклон. Вычислить расчетную наполненность можно при помощи формулы:
Y=H/D, где
- Н – уровень воды в трубе;
- D – ее диаметр.
Минимальный допустимый СНиП 2.04.01-85 уровень наполняемости, согласно СНиПа — Y=0,3, а максимальный Y=1, но в таком случае канализационная труба полная, а, следовательно, уклона нет, значит нужно выбирать 50-60%. На практике расчетная наполняемость лежит в диапазоне: 0,3Гидравлический расчет на наполняемость и угол уклона
Ваша цель – рассчитать максимально допустимую скорость для устройства канализационного стока. Согласно СНиП, скорость движения жидкости должна быть не менее 0,7 м/с, что позволит отходам быстро проходить мимо стенок, при этом не прилипая.
Примем H=60 мм, а диаметр трубы D=110 мм, материал — пластмасса.
Следовательно, правильный расчет выглядит так:
60 / 110 = 0,55 = Y – это уровень рассчитанной наполненности;
Далее используем формулу:
K ≤ V√ y, где:
- К — оптимальный уровень наполненности (0,5 для пластмассовых и стеклянных труб или 0,6 для чугунных, асбестоцементных или керамических труб);
- V — скорость движения жидкости (минимально берем 0,7 м/с);
- √Y – квадратный корень расчетной заполняемости трубы.
0,5 ≤ 0,7√ 0,55
= 0,5 ≤ 0,52 – расчет верен.
Последняя формула является проверочной. Первая цифра – это коэффициент оптимальной наполненности, вторая после знака равенства – это скорость движения стоков, третья – это квадрат от уровня наполненности. Формула нам показала, что скорость мы выбрали правильно, то есть минимально возможную. В тоже время увеличить скорость мы не можем, так как нарушится неравенство.
Также угол можно выражать в градусах, но тогда Вам будет сложнее переходить на геометрические величины при установке наружной или внутренней трубы. Такое измерение предоставляет более высокую точность.
Уклон канализационных труб схематически
Таким же образом несложно определить уклон наружной подземной трубы. В большинстве случаев, коммуникации наружного типа имеют большие диаметры.
Следовательно на метр будет использоваться больший уклон. При этом есть еще определенный гидравлический уровень отклонения, который позволяет сделать уклон немного меньшим, чем оптимальный.
Резюмирую скажем, что согласно СНиП 2.04.01-85 пункт 18.2 (норма при установке систем отвода воды), при устройстве угла канализационных труб частного дома, нужно придерживаться таких правил:
- На один погонный метр у трубы с диаметром до 50 мм, нужно выделять по 3 см уклона, но при этом у трубопроводов с диаметром 110 мм понадобится 2 см;
- Максимально допустимое значение, как для внутренней, так и для наружной напорной канализации – это общий уклон трубопровода от основания до конца 15 см;
- Нормы СНиП требуют обязательного учета уровня промерзания грунта для установки наружной канализационной системы;
- Для определения правильности выбранных углов необходимо проконсультироваться со специалистами, а также проверить выбранные данные по формулам выше;
- При монтаже канализации в ванной, можно сделать коэффициент наполненности, соответственно и уклон трубы, самым минимальным. Дело в том, что из этой комнаты вода выходит преимущественно без абразивных частиц;
- Перед работой нужно обязательно составлять план.
Совет от эксперта:
Не стоит путать методику установки канализационных труб в квартире и доме. В первом случае часто используется вертикальный монтаж. Это когда от унитаза или душевой кабинки устанавливается вертикальная труба, а уже она переходит в магистральную, выполненную под определенным уклоном.
Такой способ может быть применен, если, к примеру, душевая или умывальник находится на чердаке дома. В свою очередь, укладка внешней системы начинается сразу же от колец унитаза, септика или умывальника.
Чтобы при установке выдержать нужный угол, рекомендуется заранее копать траншею под уклоном, а по неё натянуть бечевку. Тоже самое можно сделать и по полу.
Монтаж канализационной системы по расчетам
Для того чтобы провести монтаж труб наружной канализации наиболее часто используются трубы, диаметр которых составляет от 110 до 200 миллиметров. В соответствии с рекомендациями СНиП минимальный уклон трубы, которая имеет диаметр 110 мм, должен составлять 2 см. Если используется трубопровод с диаметром в 50 мм, то уклон должен составляет 3 см.
Во время проведения монтажа необходимо строго выполнять все требования. Дренажная система должна располагаться на глубине. Наиболее часто труба укладывается на уровне более 30 сантиметров.
Во время проведения земляных работ необходимо помнить, что чем дальше траншея отходит от здания, тем она должна быть глубже. Канаву необходимо вырыть таким образом, чтобы она была выше уровня укладки труб на 200-300 миллиметров. Если она имеет большую глубину, тогда ее необходимо немного засыпать землей и песком. Для того чтобы максимально правильно подогнать уровень канавы, необходимо использовать бечеву, которая натягивается по необходимому уровню.
Рекомендовано к прочтению: Подбор размера фитингов для канализации
Для формирования максимально качественной подушки под трубу наружной спецканализации необходимо использовать песчаную подушку. На нее будет осуществляться монтаж системы. Монтаж канализационных труб осуществляется методом раструба навстречу потоку. Благодаря этому способу монтажа можно обеспечить максимально высокий уровень герметичности.
Если во время монтажа возникает необходимость в сокращении длины трубы, ее разрезают с помощью обыкновенной ножовки. При этом необходимо по краю реза снять фаску. Обрезку раструба проводить запрещается. Для монтажа канализационной системы запрещается использовать материал с трещинами, проломами или сколами. В противном случае дренажная система будет постоянно заиливаться. После того, как будет собрана наружная канализация, необходимо проверить соответствие уклона труб вашим расчетам.
Особенности внешней канализации
Во время проектирования расположения труб наружной канализации в обязательном порядке должен учитываться ее уклон. Многие люди спрашивают как делить контруклон канализации, что это вообще такое? Это максимально большой уклон, который при монтаже внешней спецканализации вообще недопустим. Внешний отвод канализационной системы должен приводить к таким конструкциям, как септик или центральный коллектор. Во избежание замерзания канализационной системы необходимо ее прокладывать под землей. Это позволяет не только задать сточным водам правильного направления, но и выполнить все требования термоизоляции. Диаметр выхода внешней системы канализации в большинстве случаев начинается с 11 сантиметров.
В соответствии с существующими стандартами уклон трубы канализации должен равняться показателю в 2 процента. Во время выполнения земляных работ необходимо быть максимально аккуратными. Это объясняется тем, что уклон канализационной трубы может меняться в результате небольших неровностей.
С целью сведения риска изменения угла уклона канализационной трубы необходимо на дно траншеи положить подушку из песка. Она позволит поправить неровности в процессе укладки спецканализации. Расчет уклона должен производиться таким образом, чтобы с его помощью обеспечивался беспрепятственный спуск стоков из внутренней канализационной системы. Правильный уклон канализационной системы обеспечит не только ее стабильную работу, но и возможность качественного самоочищения.
С целью обеспечения безаварийной работы канализационной системы необходимо максимально точно соблюдать технологию монтажа канализационных труб. Выполнять работы нужно в строгом соответствии с существующими нормативами. Лучше всего в данном случае использовать существующие стандарты. Если наружная дренажная система имеет сложный план, тогда необходимо производить расчеты уклона ее труб. При отсутствии соответствующих знаний, умений и навыков в этой сфере лучше всего будет обратиться за помощью к специалистам, которые выполнят работы по расчету правильно.
Схема канализации частного дома
Канализация в частном доме, схема которой будет описана ниже, должна обустраиваться согласно СНиП. Что касается внутренней системы, то ее основной стояк должен быть установлен ближе к стене, через которую канализация выводится наружу. Эта стена должна располагаться максимально близко к канализационному колодцу, который находится в самом низком месте участка.
Система канализации предусматривает наличие вертикального стыка, который обычно представлен 110-мм трубой. К ней подводятся трубы, которые соединяются с сантехническими приборами. Для унитаза это обычно прямолинейные участки с использованием 100-мм труб. Существует еще одна схема, которая предусматривает обустройство участков с тройниками, отводами и крестовинами, диаметр может изменяться в пределах от 32 до 80 мм.
Что касается внешней канализации, то она должна соединяться с внутренней трубами без отводов и изгибов. Лучше при этом использовать пластиковые изделия. Их располагают с учетом уровня промерзания почвы. Трубопровод проводится ниже этой линии, чтобы изделия не замерзли при морозах. Внешняя канализация предусматривает наличие колодца, объем которого рассчитывается с учетом стоков.
Расчёт степени наполнения трубы
Какой именно выбрать диаметр трубы для прокладки наружной канализации? Этот вопрос должен стоять наряду и другими факторами при создании проекта. Поскольку от этого зависит скорость ухода воды. Коэффициент наполнения воды измеряется в сантиметр на метр, градусный расчёт тут применить нельзя по причине того, что буду возникать погрешности, к примеру: метраж трубопровода слишком большой и в конечном итоге даже маленькое расхождение приведёт к тому что элементы не сойдутся и будут находится в разных плоскостях.
Значение, которое будет оптимальным для работы системы канализации рассчитывается по формуле, она звучит так: уровень подъёма канализации «H» мы делим на диаметр нашей канализационной трубы «D». Значение, которое мы должны получить должно варьироваться в промежутке от 0,5 до 0,6. Если мы получим при расчёте 0, то это будет означать что труба будет постоянно пустой. Если же мы будем иметь конечную цифру 1, то труба будет постоянно и полностью залита водой. Что губительно скажется на системе. Сама формула выглядит так
Y=H/D
- H – высота;
- D – диаметр;
- Y – значения наполнения.
Если вы используете трубы из ПВХ, то её наполненность должна составлять 0,5. Причиной этому является её внутренняя поверхность, она не имеет шероховатостей. В отличии от асбестовых или железных труб, они имеют высшую степень шероховатости, для такого значения равно 0,6.
Описанное выше значение позволит проходить стокам в среднем со скоростью 0,7м/с. Это позволит удерживать твёрдые вещества в подвешенном состоянии, не допуская того что они будут прилипать к стенкам канализационных труб.
Для чего необходимо знать правильный угол уклона канализационной трубы.
Это, конечно же, наивный вопрос. Просто для того, чтобы канализация работала, так сказать, «корректно», и хозяевам не приходилось ни визуально, ни другими органами чувств ощущать, что эта система где-то дает сбои и не справляется со своей прямой задачей.
Так, может быть, просто всегда давать угол уклона побольше – тогда вода вместе со стоками гарантированно быстро будет уходить в коллектор или септик? Оказывается – нет, так можно только навредить.
Постараемся объяснить, почему.
На рисунке ниже показаны три варианта. В первом – труба расположена без уклона, горизонтально. Во втором – задан оптимальный угол уклона. И в третьем – труба уложена безо всякой оглядки на правила – «лишь бы вода хорошо сливалась».
Четвёртый вариант – с отрицательным углом уклона, надо полагать, никто не додумается сделать.
Две недопустимых крайности – и правильный подход к организации уклона канализационной трубы.
Канализационные стоки, как знают все, это далеко не всегда просто вода. Чаще всего в ней, помимо полностью растворившихся веществ, взвешено немало твердых нерастворимых частиц и крупных включений, дисперсных капель (жир, моющие средства). Задача канализации – отвести все эти загрязнения в полном составе
И здесь очень важно свойство самоочистки трубы. Так, чтобы после смыва стоков (понятно, что в бытовых условиях стоки текут не постоянно, а, так сказать, порционно) труба внутри оставалась если и не совсем чистой, то по крайней мере – пустой. Итак, смотрим на схему
Итак, смотрим на схему.
- В первом случае в трубе образуется совершенно очевидный застой. Перемещение воды хоть и будет, но с минимальной скоростью. То есть у твердых включений есть полная возможность осесть на дно, у жировых капель – «закрепиться» на стенках трубы. Получается, что кинетической энергии потока воды недостаточно для того, чтобы увлечь за собой загрязнения. Они, осев на дне, становятся помехой для последующих сбросов. Результат – очень быстрое зарастание труб, образование пробок, с которыми бывает очень тяжело справиться.
- Второй вариант – труба смонтирована под правильным углом уклона, в ней благодаря этому поддерживается оптимальная скорость перемещения бытовых стоков. При таком подходе как раз и проявляются свойства самоочищения – вода захватывает и выносит основную массу твёрдых и взвешенных загрязнений.
- Третий вариант кажется парадоксальным – ну что может быть плохого в том, что уклон сделан большой, и скорость потока от этого возрастает? Ведь на коротких участках, например, от сифона раковины до проходящей снизу канализационной трубы так и делается – чуть ли не вертикально…
Да, на коротком участке это «работает». Но когда требуется переместить канализационные стоки на значительное расстояние, получается совсем иная картина. Вода на большой скорости устремляется вперед, к выходу из трубы. А более тяжеловесные нерастворимые включения начинают отставать от общей скорости потока. И в итоге – могут остаться на стенках трубы. У них частенько бывает немало времени, чтобы успеть присохнуть или иным способом закрепиться на стенке.
И, понятно, далее эти оставшиеся фрагменты становятся помехами при следующей «порции» стоков, при которой ситуация не просто повторяется, но постепенно усугубляется. И так далее – пока в полости трубы не образуется сначала сужение канала, а затем – и вовсе непроходимая пробка, требующая немедленного вмешательства для восстановления работоспособности канализации.
Теперь давайте пойдем по положениям Сводов Правил. Они в оригинале могут показаться несколько «суховатыми» для человека, не имеющего опыта чтения технической документации. Поэтому постараемся изложить основные положения, касающиеся, безусловно, только частного жилого строительства, в более доходчивом виде.
И начнем, естественно, «от истоков». То есть с тех точек, где, собственно, и начинается канализация – с сантехнических приборов. А затем – пойдем далее вплоть на наружных труб, ведущих в септик или в канализационный коллектор.
Для чего рассчитывать уклон?
Благодаря организации уклона канализации получится избежать:
- Застаивания воды. Довольно частая проблема всех, у кого имеется система канализации.
- Заиливания. Если подобное случится, то очень скоро придут в негодность воздушные сифоны(обратные клапаны) и вокруг будет стоять неприятный запах. Если же подобная проблема произойдет на стенках магистрального трубопровода, то сломается вся канализационная система.
- Прорывов трубопровода. Благодаря оптимальному потоку жидкости никакого нежелательного скопления не произойдет. Также получится избавиться от коррозии поверхности конструкций.
Ранее при монтаже канализации в многоквартирных домах уклон трубы канализации на 1 метр не рассчитывали, и зачастую его не устраивали. Это приводило к постоянным авариям системы и регулярным ремонтным работам.
Обеспечение уклона требуется не только в городских условиях квартиры. В последнее время сточные системы устраивают в домах частного сектора и даже банях. Вместо обычных выгребных ям стали применяться специальные колодцы (септики) для приема сточных вод.
Уклон в зависимости от диаметра
Важна скорость течения стоков и наполненность трубы, чтобы они беспрепятственно стекали в коллектор или септик. Однако оба этих момента зависят от размера самой трубы и объема стоков, причем диаметр подбирается исходя как раз из среднего суточного объема стоков и наполнения труб на 50-60%, но не менее трети при скорости 0,7 м/с.
Любые расчеты сводятся к выбору одного из стандартных типоразмеров: 50, 80, 100, 150, 200 мм. На практике остается лишь уточнить наклон для каждого типоразмера и пределы допустимой погрешности.
Уклон определяется в СНиП как дробный коэффициент. Значение определяется отношением длины к требуемому расстоянию между верхней и нижней точкой по краям. Коэффициент численно равен разнице высот между краями трубы длиной в один метр, выраженной в метрах.
Диаметр трубы, мм | Минимальный уклон | Максимальный уклон |
40 | 0,03 | 0,04 |
50 | 0,025 | 0,035 |
80 | 0,015 | 0,02 |
100(110) | 0,012 | 0,02 |
150(160) | 0,007 | 0,01 |
200 | 0,005 | 0,008 |
Чтобы получить уклон канализационной трубы одного диаметра на ровном участке необходимо длину умножить на коэффициент уклона. Если результат умножить дополнительно на 100, получится значение в сантиметрах.
Почему угол наклона для разных диаметров отличается? Чтобы соблюсти требование по скорости течения стоков.
В трубе диаметром 50 мм куда меньше объем, если учитывать только наполненность, зато контакт воды с поверхностью повышается, в сравнении с 150 и 200 мм. Трубу с меньшим сечением выставляют под большим углом, чтобы вода по нему спустилась с требуемой скоростью и захватила с собой твердые включения.
Однако это касается только общих требований к формированию внутренней и внешней канализации и уклона на ровных протяженных участках в отсутствии прямого подключения к сифонам, выводным патрубкам и т.д. Для фитингов и мест подключения используется целый ряд правил.
Уклон канализации на метр: СНиП и нормативные параметры системы
В этой статье подробно рассматривается такой нюанс монтажа системы, как правильный уклон канализации на 1 метр: СНиП и нормативные требования, которых следует придерживаться на практике, оптимальные показатели для определенных участков, рекомендации по организации разводки трубопровода. В тексте содержится обзор распространенных ошибок и советы, помогающие их избежать, и формулы, на которые стоит опираться во время проектирования магистрали для стоков.
Для обеспечения правильной и бесперебойной работы канализации при проектировании системы необходимо соблюдать нормы СНиП
Уклон канализации на 1 метр: СНиП и его роль в проектировании системы
Комфортное проживание в загородном доме возможно только при наличии системы, предназначенной для отвода и утилизации бытовых стоков. Для этих целей используется канализация автономного типа (централизованная для квартир) или септическая конструкция.
Внутри системы перемещение отработанной жидкости по трубам осуществляется безнапорным способом. Другими словами, загрязненные стоки транспортируются к месту очищения самотеком.
Этому способствует естественная гравитация, которая достигается за счет уклона магистрали.
В большинстве канализационных систем стоки выводятся за счет естественной гравитации, поэтому трубы должны монтироваться с уклоном
Важно! Естественная гравитация появляется лишь в том случае, если канализация располагается под определенным уклоном. При этом система будет нормально функционировать, только если уклон канализации на каждый метр трубопровода будет соответствовать нормативным требованиям СНиП. Оптимальный коэффициент уклона также зависит от дополнительных факторов:
Оптимальный коэффициент уклона также зависит от дополнительных факторов:
- диаметра элементов трубопровода;
- материала, из которого изготовлены трубы;
- схемы внешнего и внутреннего размещения канализации.
Несмотря на кажущуюся простоту, в результате некорректного проектирования очистных сооружений канализации и отводящей стоки магистрали в коллекторах могут формироваться засоры и пробки, а сама система не сможет полноценно выполнять свою основную задачу.
Как избежать ошибок при монтаже канализации в квартире своими руками
Когда речь идет об уклоне трубопровода, важно не опускаться в крайности. Существует лишь два вида популярных ошибок, которые допускают неопытные люди при строительстве канализации. Схема канализации в квартире
Схема канализации в квартире
Частично сточная вода с примесями фракций различной плотности задерживается на стенках магистрали, в результате чего трубопровод покрывается илом и начинает источать неприятные запахи, которые проникают обратно в помещение. Поэтому придется регулярно выполнять прочистку канализации в частном доме или квартире, где монтаж системы выполнен с нарушением требований.
Чрезмерный наклон системы также может создать предпосылки для частых чисток в целях профилактики. Интенсивный поток жидкости с высокой скоростью не сможет захватить твердые частицы со стенок и смыть их.
Более того, в процессе перемещения воды фекальные фракции будут наслаиваться, и прессоваться на стенках канализации. В этом случае все запорные клапаны и места стыков труб будут подвергаться серьезным нагрузкам, что увеличивает риск поломки.
Поэтому очень важно придерживаться рекомендуемых параметров, приписанных в документах СНиП
Организация водоснабжения и канализации: СНиП внутренней сети и внешней
В первую очередь на пропускную способность трубы влияет ее диаметр. Поэтому рекомендуется подбирать угол прокладки магистрали на основе размеров сечения ее элементов. Чем больше диаметр изделия, тем меньшим будет оптимальный для перемещения воды наклон.
Минимально допустимые углы наклона на 1 м трубопровода с учетом его сечения:
Сечение трубы, см | Минимальный угол наклона |
4 | 0,025 |
5 | 0,2 |
7,5 | 0,013 |
11 | 0,01 |
15 | 0,0007 |
20 | 0,0008 |
Если диаметр трубы составляет 5 см, то с учетом минимального угла (0,02) после установки системы разница в высоте между размещением концов участка длиной 1 м будет составлять 2 см.
Выбор угла наклона для наружной канализации
При строительстве канализационной системы учитывается, что она представляет сложное технологическое устройство, объединяющее несколько труб, сантехнические приборы и очистное сооружение. Через нее транспортируется не только вода, но и твердые включения органического характера. Чаще всего они представлены остатками пищи, жира, овощной и фруктовой кожуры, фекалиями. Фракции обладают разной скоростью перемещения по трубе, склонностью к образованию засоров. Если часть стоков не достигает конечной точки (очистной колодец), то со временем засоры полностью перекроют трубу. Потребуется сложная процедура очистки водопровода. В нормальной системе проталкивание органики по трубе осуществляется жидкими компонентами.
Излишне высокий уклон канализации в частном доме приводит к превышению лимита скорости жидкости, которая как минимум выталкивает воду из гидрозаслонов. Устраняется основное препятствие для проникновения канализационных запахов в дом. Нередки случаи полного выбивания водой сифонов из системы с очевидными негативными последствиями.
Возникает вопрос, какой должен быть уклон канализационной трубы и как его рассчитать? Ответ на него состоит в точном расчете скорости жидких фракций по водостоку. Регламентирующими документами признается, что норма составляет 0,7-1 метр в секунду. Дальнейший расчет угла наклона производится на основании сложных математических формул. Конечные данные сведены в различные таблицы. Домовладельцы могут без труда почерпнуть из них необходимые сведения и определить какой уклон им подходит. Особенность возведения конструкций для канализации заключается в измерении углов прокладки трубопроводов не в градусах или радианах, а в миллиметрах и сантиметрах на 1 погонный метр.
Угол наклона канализационной трубы зависит от степени наполняемости системы. Этот показатель прямо пропорционален объему жидкой среды в водоводе и обратно пропорционален диаметру водовода. Нулевое значение свидетельствует об отсутствии сточных вод в конструкции, 1 – ее заполнение. Целесообразными считаются показатели 0,5 для пластиковых и 0,6 для чугунных, железобетонных, асбестобетонных труб.
Данные об углах наклона внутренней канализации по расчетным нормам приведены в таблице 1.
Таблица 1. Угол наклона внутренней канализации в многоэтажных домах, в мм
Правильный уклон канализационных труб наружной системы сопоставим с показателями внутренней конструкции. Для трубы 110 миллиметрового диаметра он составляет 0,2. При диаметре 160 мм минимальный уклон наружной канализации определяется показателем 0,008 (нормальный 0,01). При диаметре 200 мм – 0,008 (рекомендованный) и 0,006 (минимальный). Труба 50 мм используется во внешней системе редко. Но в наружных распределительных сетях водовод 50 распространен. В них канализационный уклон доходит до 0,04.
В фекальной хозяйственной деятельности частного сектора уклон должен составлять:
Таблица 2. Угол наклона канализации в частном секторе, в мм
Минимальные значения уклона трубы канализации в СНиП приводятся для определения нижних пределов использования конструкции. Монтаж системы с таким углом неизбежно будет приводить к частому заиливанию и засорению трубопровода. Лучше ориентироваться на цифры, приближенные к оптимальным вариантам.
https://youtube.com/watch?v=gWE0pOCM8jI