Минимальный уклон канализации: правильный расчет

Для самотечной канализации правильное расположение трубопроводов – единственный залог нормальной работоспособности. Поэтому, хотя сам монтаж системы особых сложностей обычно не вызывает, сантехники уделяют особое внимание тому, чтобы минимальный уклон канализации строго соблюдался на каждом участке.

В чем его важность, как правильно определить и выдержать при установке необходимые параметры – далее в статье.

Немного теории

Минимальный уклон канализацииСтрого говоря, для серьезных проектов самого по себе понятия «минимальный уклон канализационной трубы» недостаточно, поскольку на основные эксплуатационные показатели системы влияет не только этот показатель.

Не менее важен весь комплекс составляющих: скорость движения воды, диаметр трубопровода на данном участке, коэффициент наполнения.

Причем в одной и той же системе при изменении каждого параметра на разных участках «правильный» уклон труб канализации может отличаться.

ЕСЛИ ВАМ ЛЕНЬ РАЗБИРАТЬСЯ В ТЕОРИИ — ВОСПОЛЬЗУЙТЕСЬ ПРОСТЫМ ПРАВИЛОМ:

Минимальный уклон в 3% для труб диаметром до 50 мм, и от 2% — для больших диаметров (для внутренней сети это – 100-110 мм).

(Так устанавливается для простых систем в соответствии со СНиПом )

Эти значения выведены опытным путем и имеют усредненный характер.

Если же хотите углубленно понять тонкости вычисления уклона, либо проектируемая система не самая простая — продолжайте чтение 🙂

Чем обусловлен такой подход? Дело в том, что в практике монтажа трубопроводов еще с советских времен у нас расчет уклона канализации производится по следующей формуле.

Итак:

Масчет уклона канализации, где:   К – расчетный коэффициент, для пластиковых труб он равен 0,5, для остальных материалов – 0, 6

V – скорость движения жидкости в трубопроводе

H – наполнение трубопровода

d – диаметр трубы

Это – сравнительно простой способ вычислений, но для бытовых нужд, таких как устройство канализации на даче, и несложных промышленных систем он работает вполне удовлетворительно. По европейскому стандарту EN 752:2008, который сейчас все шире применяется в организации промышленных систем и нового многоэтажного жилья, для вычисления нужного угла уклона применяется формула Коллбрука-Уайта.

Минимальный уклон канализационной трубыили формула Маннинга:

Канализация в частном доме уклонНо чтобы определить необходимый уклон канализации в частном доме, как правило, недостаточно даже данных для первой формулы, а методы Коллбрука-Уайта и Маннинга и вовсе используются для проектирования огромных водоотводящих комплексов.

Поэтому для домов с канализацией малой нагрузки и, тем более, для обустройства канализации в квартире своими руками (где общая длина системы может не достигать и двух метров), вполне можно принять за нормальный уклон в 3%.

Формулы здесь применять крайне затруднительно, поскольку нет постоянного потока воды – соответственно, вычислить скорость потока или коэффициент наполнения трубы – невозможно. Большую часть времени трубы будут просто стоять пустыми, а на временный слив – ориентир ненадежный.

Однако для больших многоэтажных домовладений, с множеством различных подключенных сантехприборов, возможно – с несколькими стояками,  уклон внутренней канализации все же лучше определить «по науке».

И в этом случае неправильный расчет системы может привести даже к худшим последствиям, чем в многоквартирном жилом доме. Почему так?

Скорость и коэффициент наполнения – дружная парочка

Уклон канализация в частном доме

Какой же взять уклон?

Из первой формулы видно, что скорость и коэффициент наполнения имеют обратно пропорциональную взаимосвязь. То есть, чем больше один из этих показателей – тем меньше второй. На практике это означает: чем выше скорость потока, тем меньше наполняется труба (в отношении к диаметру), чем больше наполнение трубы – тем ниже скорость.

Конечно, это правило работает до тех пор, пока труба не будет заполнена на 100%, тогда и поток достигнет своей максимальной скорости при данных условиях, и система стабилизируется.

Однако здесь в игру включается уже уклон самотечной канализации.

В той же формуле при его увеличении будет расти скорость потока, при уменьшении – наполнение трубы. Как же влияют эти показатели на работу канализации в реальных условиях, когда через систему проходит не просто поток воды, а канализационные стоки?

В этом случае всплывает еще одна характеристика водоотводящего трубопровода – способность к самоочищению. Это – показатель того, насколько участок разводки  канализации в частном доме способен полностью выносить все твердые загрязнения.

Ситуация несколько осложняется тем, что бытовые стоки содержать разные виды бытовых отходов, и каждый из этих видов имеет собственные взаимоотношения с водным потоком. Так, песок и прочие минеральные вещества, будучи тяжелыми, оседают на дно трубы.

Для их выноса не требуется слишком большой объем воды – значит, коэффициент наполнения не так важен. Зато скорость потока – здесь определяющий фактор, чем быстрее движется вода – тем полнее удаляются минеральные отложения.

И зависит она от того, какой имеет уклон канализация в частном доме.

Напротив, большинство органических веществ, в том числе – и фекалии, обладают плавучестью. И для их нормального отведения требуется достаточно большой объем жидкости, а его может обеспечить только поток с хорошим наполнением диаметра, при этом скорость не так важна.

Напротив, быстрая, но тонкая струя воды может расслоить сток – жидкость будет перемещаться по дну трубы под загрязнением, не удаляя его. Естественно, если застрявшее загрязнение будет зацеплять новые частицы – рано или поздно, сток будет перекрыт совсем, и существующего в трубе напора не хватит, чтобы пробить засор – придется применять трос для прочистки канализации или  более сложные специальные методы.

Итак, больший уклон даст большую скорость, меньший – большее наполнение трубы. Но как совместить эти взаимоисключающие факторы, выбрать золотую середину? На помощь придут данные, полученные опытным путем.

Замеры показали, что для удаления 50-100 г сухого осадка в бытовой канализации необходимы 6-10 литров воды, в среднем – 1л/10 г осадка. Конечно, от того, как разведена канализация в частном доме уклон зависит очень сильно. Но есть и способы предварительного расчета.

Минимальный уклон наружной канализации

Графическое представление взаимосвязи факторов водного потока

Данный график подскажет, как рассчитать уклон канализации, обеспечивающий при данном диаметре труб необходимый расход воды.

Следует отметить, что на стояки, расположенные строго вертикально, эти способы расчета не распространяются – при равном диаметре здесь действуют совсем другие принципы – сила тяготения, свободное падение воды и стоков. Поэтому стояк без проблем пропускает в гораздо больших количествах те загрязнения, которые равную горизонтальную трубу забьет очень быстро.

Стоит остудить и любителей «экстрима», считающих, что, в любом случае, чем больше уклон – тем работоспособнее система.

Тот же СНиП имеет ограничения, определяющие и максимальный уклон канализации – он должен быть не более 15% на участках длиной более 1,5 м. Иначе – возможны проблемы, связанные с засорами, а причина их описана в приведенных выше расчетах.

Помочь определиться с приблизительными, усредненными значениями уклонов от различных подключаемых сантехприборов, а также – стандартными диаметрами труб для их подключения, поможет эта таблица

Максимальный уклон канализации

Диаметры подключения и уклоны

Прочие уклоны

Но в частном доме существует не только внутренняя канализация. Необходимо накопленные стоки вывести наружу – для этого существует внешняя сеть, а также – отвести от дома воздействия внешней среды – дождевую воду и продукты снеготаяния.

Внешняя система водоотведения может собирать и то, и другое – но лучше все-таки сбор ливневой канализации использовать более продуктивно.

Хотя в нынешней экологической ситуации не всегда можно сказать, что дождевая вода имеет идеальную чистоту, но в большинстве случаев она гораздо чище подаваемой через центральные сети водоснабжения. И поливаемые ею цветы и овощи на грядках будут более полезными.

Уклон внутренней канализации

Ливневый водосбор

Поэтому оптимальный вариант, особенно для тех владельцев загородных домовладений, которые выращивают овощи и ягоды для собственного употребления, или на продажу –  делать устройство ливневой канализации, которая будет отводить стоки, абсолютно независимо от общей канализации, либо –непосредственно на грядки, либо – в отдельную накопительную емкость.

Но основной источник водосбора от осадков – крыша дома, поэтому ливневый водоотвод следует также проектировать. Ведь, независимо от того, будет собранная с него влага использована с пользой, или просто уйдет в центральный канализационный коллектор – это залог долгой и беспроблемной эксплуатации кровли.

Экономные хозяева ценят этот источник бесплатного водоснабжения, однако проблема дождевых и талых вод актуальна для всех.

Ливневая канализация изначально не предусматривает малых диаметров труб. Это определяется ее наружным расположением – за исключением редких случаев, в нее будут попадать листья, ветки, прочие растительные загрязнения.

Поэтому обязательными условиями являются изначально большая пропускная способность и наличие решеток. Впрочем, если последние будут очень частыми – так же часто придется их чистить.

Поэтому уклон ливневой канализации имеет свою специфику расчета. Но это – дело профессионалов, владельцу жилья достаточно запомнить несколько простых правил: сток необходимо защитить от особо крупных загрязнений, диаметр отводящих труб начинается от 100 мм, минимальный уклон ливневой канализации – 5%,  обычный – 7, максимальный – 15, выбор конкретного значения зависит от ситуации.

Внешняя канализация – куда все девается?

Как правило, внешний отвод канализации – идет он к септику, или к центральному коллектору, прокладывается под землей. Это определяется и требованиями термоизоляции, и необходимостью задания определенного направления сточным водам. Диаметр выхода внешней канализации в редких случаях составляет 100-110 мм, как правило он начинается от 150.

Из расчетов, приведенных выше, минимальный уклон наружной канализации должен составлять 2%. При этом требуется очень аккуратно подходить к земляным работам – ведь даже небольшая неровность траншеи способна значительно повлиять на конечный результат.

Чтобы свести риск неправильного устройства канализации, на дне траншеи устаивают песчаную подушку. Она позволяет поправить возможные огрехи земляных работ.

Учитывая все факторы, уклон наружной канализационной трубы должен: обеспечивать беспрепятственный пропуск стокам внутренней системы водоотведения и ливневых стоков, гарантировать самоочищение и стабильность работы.

В целом, создается ли новая система канализации, реконструируется ли старая – все формулы и учебники дают общую информацию. Для того, чтобы лучшим образом обустроить свое жилище – следует подключать здравый смысл и практичность. Но – не забывать при этом, что нормативы, занесенные в справочники, писались с учетом опыта, накопленного веками.

X
X
загрузка...


Top