Гидравлический расчет канализационных сетей в частном доме

Расчет системы канализации для частного дома – важный предварительный этап монтажа трубопровода для отведения сточных вод, необходимый для того, чтобы в будущем избежать таких проблем, как частые засоры труб, неприятные запахи и подтопления жилых помещений.

Содержание

1. Проектирование местоположения канализационной системы
2. Выбор труб
3. Оптимальная величина уклона труб
4. Вычисление объема септика
5. Проектирование ливневой канализации

Проектирование местоположения канализационной системы

На данном этапе производятся следующие манипуляции:

• На схеме построенного дома отмечают расположение сантехнических и бытовых приборов – умывальников, ванн, стиральных и посудомоечных машин.
• Все точки слива стоков на графическом изображении соединяют линиями труб с указанием их реальной длины и внутреннего диаметра.
• На схеме участка планируют расположение наружной канализационной сети. При этом дворовые коммуникации для отведения стоков, впадающие в коллектор или септик, должны идти до конечной своей точки по наименьшему расстоянию, без крутых и резких поворотов.
• Согласно требованиям СНиП 2.07.01-89 прокладываемая канализация должна быть расположена по горизонтали (в свету) не менее чем в 1,5 м от бытового водопровода, газовой подземной трубы; в 0,5 м от линий связи и силовых кабелей.

При отсутствии поблизости с домом городской сети отведения стоков конечной точкой дворовых коммуникаций является септик (осадочный и фильтрационный колодец) – его располагают на окраине участка, вблизи въездных ворот или дороги. При этом расстояние от него до ближайшей постройки должно быть не менее 5 м.

Выбор труб

В ходе укладки канализации частного дома применяются водопротоки круглого сечения с внутренним диаметром от 40 до 110 мм из устойчивого к агрессивной среде сточных вод поливинилхлорида. Так как различные сантехнические и бытовые приборы характеризуются неодинаковым объемом стоков, различающихся по консистенции и составу, используются трубы со следующими внутренними диаметрами:

• умывальники, кухонные мойки – 40-50 мм;
• ванны, душевые поддоны – 50 мм;
• стиральные и посудомоечные машины – 50 мм;
• писсуары, биде – 50 мм;
• унитазы – 110 мм.

Если частный жилой дом имеет 2 и более этажей, верхние санузлы соединяют с канализацией нижних при помощи вертикально расположенных коммуникаций – стояков – с внутренним диаметром 110 мм.

Для дворовой сети отведения стоков применяют специальный водопроток ярко-оранжевого цвета, имеющий условный проход 110 или 160 мм.

Оптимальная величина уклона труб

Данная характеристика важна в простых безнапорных канализациях, так как влияет на скорость движения стоков и работоспособность системы. Обычно выражается она в сантиметрах на метр водопротока или в % (перепад высот концов метровой коммуникации в 1 см означает, что ее наклон равен 1%).

Уклон труб зависит от их диаметра и в среднем для следующих типоразмеров составляет:

• 50 мм – 3 см/1 м (3%);
• 110 мм – 2 см/ 1 м (2%);
• 160 мм – 0,8 см/1м (0,8%).

При малом уклоне сток будет медленным и труба быстро заилится тяжелым оседающими на ее дне частицами. Слишком большой наклон коммуникаций также негативно влияет на их нормальное функционирование – сброс значительного количества стоков приведет к их расслаиванию и прилипанию тяжелой фракции по контуру внутренних стенок водопротока.

Категорически недопустим отрицательный уклон, при котором водопроток направлен не в сторону основного стока, а в обратную.

Вычисление объема септика

Требуемая вместимость простого автономного 2-х камерного сборника сточных вод высчитывается следующим образом:

Vсептика=0,2×Кж×3×1,2, где:

• Vсептика – объем септика, л;
• Кж – количество жильцов в доме, чел;
• 0,2 — среднее суточное водопотребления на 1 человека (200 л или 0,2 м3);
• 3 – коэффициент, определяющий то, что септик должен вмещать трехдневный канализационный сток от всех жильцов;
• 1,2 – поправочный коэффициент, применяемый для увеличения вместительности септика на 20%, которые занимает выпадающий на дно твердый осадок.

Пример расчета:

Для семьи состоящей из трех человек объем септика составляет Vсептика =0,2×3×3×1,2=2,16 м.куб

Недопустимо использовать для слива бытовых стоков простую, выгребную яму со стенками необлицованными кирпичом. Попадающие в нее нечистоты, впитываясь в вертикальную земляную толщу, будут интенсивно загрязнять почву и грунтовые воды. Наиболее выгодно и удобно применять для обустройства камер септика такую железобетонную конструкцию, как колодезное кольцо с диаметром 1 -1,5 м.

Проектирование ливневой канализации

Помимо сточных вод, поступающих из здания, необходимо удалять с участка и выпадающие на него атмосферные осадки. Для этих целей служит специальная ливневая канализация (ливневка), состоящая из открытых водостоков (наземных желобов) отводящих большое количество воды в центральный специальный городской коллектор, отдельный домашний колодец, открытую сточную канаву, расположенный неподалеку водоем.

Категорически запрещается сбрасывать такие стоки в бытовой септик – в случае частых и интенсивных осадков он будет быстро наполняться и засоряться содержащимся в воде песком и землей.

Расчет ливневых канализационных стоков, необходимый для правильного проектирования системы водоотведения, производится по следующей формуле:

Vливневых стоков=Оср.×S×φ, где:

• Vливневых стоков – объем ливневых вод, который необходимо отвести при помощи канализации;
• Оср. – интенсивность осадков, выпадающих в регионе (л/сек);
• S – площадь, с которой будет производится сбор ливневых вод для отведения в канализацию, га;
• φ — коэффициент водопоглощения материала, с которого будет производиться сток в ливневку.

На основе расчетов подбирается водоотводящий открытый лоток с определенным проходным сечением.

Пример вычисления:

Необходимо рассчитать объем ливневых вод и подобрать оптимальный по сечению вид водоотводящих лотков для полностью бетонированного участка (φ бетона =0,85), расположенного в Подмосковье (Оср.г=80л/сек), площадью 500 м2 (0,05 га) с домом, имеющим кровлю (φ=1) площадью 60 м2 (0,006 га).

Vливневых стоков = (Оср.×S×φ) участка+(Оср.г×S×φ) кровли. = (80×0,05×0,85)+(80×0,006×1)=3,88л/сек.

Исходя из такого количества осадков, подбирается канализационный ливневый лоток, способный при сильных дождях пропускать объем воды на 20-25 % выше полученного результата.

Водопропускная способность различных наземных водостоков.

Используя приведенную таблицу можно сказать, что наиболее эффективна будет ливневая канализация из пластиковых лотков с проходным сечением 140 мм и водопропускной способностью 5,1 л/сек.

Выполнить проектирование и рассчитать значения основных показателей для канализации частного дома можно самостоятельно, следуя описанным выше рекомендациям и правилам. Если же необходим более точный гидравлический расчет данных коммуникаций, следует обратиться в узкоспециализированную проектную организацию.