О расчёте канализационных сетей
Скорость движения хозяйственно-фекальной среды, при которой достигается эффект самоочищения, математически вычисляется по формуле:
Эта математическая формула применяется для расчёта бытовой и промышленной канализации. В частности, с помощью формулы вычисляется нужный уклон труб канализации
Обозначения:
- V – скорость движения жидкой среды, (не менее 0,7 м/с);
- H/d – наполняемость канализационной трубы (не менее 1/3 объёма);
- K – коэффициент сопротивления, зависящий от материала трубопровода (0,5 – пластик, стекло; 0,6 – другие).
Практикум устройства бытовой и промышленной канализации допускает ситуации, когда условия, рассчитанные указанной формулой, выполнить не представляется возможным в силу малого расхода канализационных стоков.
На этот случай рекомендуется монтировать коммуникации из труб диаметром до 50 мм с уклоном 3 мм на 1 метр длины. Трубопроводы диаметром 85 – 100 мм укладывают при соблюдении нормы уклона 2 мм на 1 метр длины. В любом случае, максимально допустимое значение нормы уклона может составлять 15 мм на метр длины, но не более того.
Если в системе канализационных сетей используется лотковый механизм транспортировки стоков, на этот случай тоже есть норматив. Так, уровень наполнения лотков не должен превышать 0,8 размера их высоты. Размер ширины канализационного лотка не может быть меньше 200 мм.
Причём ширина лотка устанавливается, исходя из расчёта гидравлических свойств системы и конструктивных особенностей этого элемента. Так, канализационные лотки высотой более 500 мм в размере ширины не должны быть меньше 700 мм.
Лотковая система канализации точно так же как трубная, монтируется с учётом соблюдения установленных норм уклона. Кроме того, лотковые системы сооружаются с учётом размеров отдельных элементов линии – в зависимости размера высоты и ширины
Лотки в сооружении канализации применяются в устройстве ливневых и дренажных систем. С расчетом уклона дренажных труб ознакомит статья, прочитать которую мы очень советуем.
Сточные воды, наполненные высоким содержанием механических взвесей, отводятся по линиям канализации, сделанных с уклоном, величину которого также определяют расчётным путём с учётом обеспечения в трубах самоочищающих скоростей движения жидкости.
Наполнение трубопроводов нормируется значением 1/3 их объёма. Обычно такой вид стоков относится к продуктам промышленного производства, где механическими взвесями являются частицы металлов и других твердых веществ.
Рассчитываем уклон канализации
Как и всякая система, канализация должна продумываться и проектироваться до начала стройки, т.е. на этапе проектирования дома. Это в идеале. А в реальности это бывает не всегда осуществимо, т.к. приходится благоустраивать старые дома, где изначально канализация не была предусмотрена. В любом случае нужно учитывать элементарные законы физики, касающиеся сил тяжести и трения, воздействующие на перемещающийся поток.
Расчеты можно производить по формулам, предложенным в СНиП. Или же воспользоваться таблицами профессионалов, включающие в себя значения уклона для канализационных безнапорных систем.
Наполнение трубы высчитывается путем отношения высоты потока до дна к диаметру используемой трубы.
где: К = 0,5 – для стеклянных и пластмассовых трубопроводов; К = 0,6 – для трубопроводов из других материалов; V – скорость течения жидких стоков, м/с; H – высота наполнения трубопровода; d – диаметр трубы; H/d – наполнение.
Что касается уклона канализационной системы в частном доме, то не рекомендуется превышать 0,15. В качестве исключения выступают короткие отводы от бытовых приборов длиной до 1,5 м. Эти ограничения призваны обеспечить полноценную работоспособность всей системы в целом. Ведь, как известно, сточные воды лишь называются водами.
На самом деле они содержат много компонентов:
- Вода.
- Фекалии.
- Мелкие кусочки пищи.
- Жиры.
- Волосы и нитки.
- Всевозможные твердые включения в виде песка, ила и мелкого бытового мусора.
Все это образует жидкую массу с различной вязкостью и текучестью. Это нужно обязательно иметь в виду при расчете уклона канализации.
Для более сложного расчета, который применяется для канализационных систем промышленных зданий и жилых многоэтажных домов, используются формулы с европейского стандарта EN 752:2008.
Это формула Коллбрука-Уайта:
и формула Маннинга:
Расчет высоты конька
Соотношение градус/процент уклона кровли
После того как определились с конструкцией крыши, решили какой материал будет использоваться, учли все климатические условия и определились с наклоном кровли, пришло время узнать как посчитать высоту конька.
Сделать это можно с помощью угольника или математическим способом. Для второго варианта ширину пролета дома (h) делят на 2. Полученное число умножают на относительную величину.
Для ее нахождения используют таблицу, приведенную ниже (рис.4). Как видите, значения расписаны для каждого угла наклона. Чтобы было понятней приведем пример. Ширина здания 6м, уклон крыши 20 градусов. Получаем:
Высота конька 1,08 метров. Используя данную формулу можно узнать уклон крыши (это бывает надо при ремонте уже готовой кровли). Как считать? В обратном порядке.
Угол ската кровли это отношение между высотой конька крыши и половиной заложения.
Что мы получаем: 1,08:3=0,36 умножаем данное значение на 100 и получаем уклон крыши в процентах: 0,36х100=36%, смотрим по таблице и видим: 36%=20 градусов, что и требовалось доказать.
Как рассчитать угол уклона крыши узнали, а как определить эту величину при помощи уклономера, что собой представляет данный инструмент?
Это рейка с прикрепленной к ней рамкой. Между планками располагается ось, к которой прикреплен маятник (два кольца, пластинка, грузик и указатель).
Внутри выреза находится шкала с делениями. При нахождении рейки в горизонтальном положении, указатель совпадает с нулем на шкале.
Чтобы определить угол ската крыши. рейку уклономера держат перпендикулярно коньку (под углом 90 градусов). Указатель маятника покажет искомую величину в градусах. Для перевода в проценты используют выше приведению таблицу (рис.3).
Очень часто, при строительстве крыш, можно услышать словосочетание «разуклонка кровли». Что это такое?
Расчёт наполнения трубы
Наполнение — отношение глубины потока к внутреннему диаметру трубы (h / d) — может быть полным или неполным (выражается безразмерным числом от 0,1 до 1,0 или в процентах).
Канализационному трубопроводу, 
зачастую, предназначают безнапорный режим работы с частично заполненным сечением (максимум – 0,95). Резерв в сечении замкнутого русла нужен для пропуска расхода, превосходящего расчетный, для вентиляции.
Важное значение имеет и скорость потока, которая не позволит образоваться несмываемым отложениям. Расчёт канализационных трубопроводов выполняют, назначая скорость движения стоковой жидкости (v) не менее 0,7 м / с, наполнение — не меньше чем на 30 %, и так, чтобы выполнялось условие:
Расчёт канализационных трубопроводов выполняют, назначая скорость движения стоковой жидкости (v) не менее 0,7 м / с, наполнение — не меньше чем на 30 %, и так, чтобы выполнялось условие:
- v ∙ (h / d) -2 ≥ 0,5 — для пластмассы, стеклопластика;
- v ∙ (h / d) -2 ≥ 0,6 — для прочих материалов.
Если расход воды мал настолько, что выполнить это условие невозможно, то расчётный уклон для канализации ду 100 мм назначается 0,02. Меньшее падение отметок метрового отрезка допустимо при больших диаметрах, но не рекомендуется.
Уклон наружной канализации 160 мм на практике принимают не менее 0,02.
Наполнение, как правило, оказывается 0,35–0,4. При наибольшем расчётном наполнении минимальные скорости принимают:
- v min = 0,7 м / с — при d = 150–250 мм (h / d = 0,6);
- v min = 0,8 м / с — при d = 300–400 мм (h / d = 0,7).
Как рассчитать наклон внешней подземной трубы
Канализационные сети должны иметь глубину, достаточную для того, чтобы обеспечить сооружение водопроводных конструкций глубиной не менее 2,74 м (от поверхности земли до поверхности труб).
Люки должны быть установлены в конце каждой канализации при каждом изменении в размере, градуировке или выравнивании линии на всех перекрестках. Максимально допустимый интервал между люками для всех коллекторов диаметром менее 1200 мм составляет 150 метров.
Трубные материалы: утвержденные материалы для строительства трубопроводов канализационных сетей — это неармированные бетонные трубы, железобетонная труба и из ПВХ (поливинилхлорида).
Если планируете использовать какое-либо из этих решений, вам нужно знать, как рассчитать уклон сливного трубопровода.
Все надземные и подземные горизонтальные канализационные трубы должны быть уложены надлежащим уклоном.
Уклон от 1 до 40 на отрезке трубы от 10 в 30 метра обычно дают достаточные скорости потока.
Уклон 1 в 80 подходит для начальных расчетных схем и в случаях исключений.
Если уклон недостаточно крут, т. е меньше 10 в 30, тогда труба может блокироваться: твердые частицы замедляются и становятся скрученными засорами.
Падение трубы может быть определено как вертикальное количество, на которое труба падает на расстояние. Расстояние может быть между участками трубы или между люками.
Уклон наружной канализации может быть определен как падение, деленное на расстояние, формула:
Уклон = ПАДЕНИЕ / РАССТОЯНИЕ
Например, 24-метровая секция дренажной трубы имеет падение 0,30 м, вычисляем уклон:
Уклон = 0,30 / 24 = 0,0125
Это можно преобразовать в уклон, записанный как отношение 1: некоторое число.
Уклон = 1 / 0,0125 = 80 = 1 в 80
Вышеприведенная формула может быть перегруппирована для нахождения расстояния, если известен уклон:
Длина = уклон X расстояние
Например, рассчитаем падение в 50-метровой секции трубопровода для грязной воды, если уклон должен быть 1 в 80.
Уклон 1 в 80 преобразуется в число вместо отношения: 1/80 = 0,0125
Падение = 0,0125 х 50
Падение = 0,625 метра или 625 мм.
Минимальные канализационные уклоны устанавливаются для обеспечения минимальной скорости очистки (обычно 0,2 или 0,5 метра в секунду) при полном потоке. Физика гидравлического течения такова, что труба с уклоном будет переносить поток под действием силы тяжести, наполовину заполненной, с той же скоростью, что и полная.
В ГОСТ приведены расчетные минимальные склоны канализации, обеспечивающие скорость 0,6 метра в секунду, предполагая шероховатость равную 0,013. Для труб большего диаметра могут быть выбраны не только минимальные скорости очистки (такие как допуски на конструкцию и возможное просачивание грунта), но и минимальный выбор уклона.
Канализационные сети должны быть достаточного размера, чтобы передавать потоки стоков, плюс общий надбавок для притока и инфильтрации, плюс надбавка за приток люков в местах провисания. Внутренний диаметр канализационных труб должен составлять не менее 200 мм.
Общая сумма притока/инфильтрации: общий расход 0,28 литра в секунду / га должен использоваться для обеспечения притока осадков погоды в люки, не расположенные в местах провисания.
Учет притока для люков в местах с отходами важен: для люков, расположенных в зонах прогиба, где происходит осаждение, или низких площадей, подлежащих затоплению, для каждого люка должно быть предусмотрено приток вместимостью 0,4 литра в секунду.
Все канализационные линии должны быть спроектированы с минимальным уклоном 0,4% или более. В тех случаях, когда это нецелесообразно, для различных размеров канализационных сетей разрешены следующие минимальные наклоны:
| Размер трубы | Минимум (%) |
| 200 | 0.40 |
| 250 | 0.28 |
| 300 | 0.22 |
| 375 | 0.15 |
| 450 | 0.12 |
| ≥525 | 0.10 |
Как выбрать уклон
Чтобы определить какой должен быть минимальный уклон трубы, который будет оптимальным для Вас, нужно знать длину всей канализационной системы. В справочниках используются данные сразу в готовом виде, их изображают в сотых частях целого числа. Некоторым работникам сложно ориентироваться в такой информации без объяснений. Например, информация в справочниках представлена вот в таком виде как на рисунках ниже:
Минимальный и максимальный уклон канализации на 1 метр погонный по СНиПу
Ниже представлена картинка, на которой показаны, минимальные уклоны в зависимости от диаметра на 1 метр погонный трубы. Например, мы видим, что для трубы диаметром 110 – угол уклона 20 мм, а для диаметра 160 мм – уже 8 мм и так далее. Запомните правило: чем больше диаметр трубы, тем меньше угол уклона.
Например, уклон для трубы диаметром до 50 мм и длиною 1 метр нужен 0,03 м. Как это определили? 0,03 – это соотношение высоты уклона к длине трубы.
Уклон канализационной трубы 110 мм для наружной канализации
Предположим, нужно рассчитать оптимальный уклон для распространенной трубы 110 мм, которая используется в основном в системах наружной канализации. Согласно ГОСТ уклон для трубы диаметром 110 мм составляет 0,02 м на 1 метр погонный.
Чтобы рассчитать общий угол, нужно длину трубы умножить на уклон, указанный в СНиП или ГОСТ. Получится: 10 м (длина канализационной системы) * 0,02 = 0,2 м или 20 см. Значит разница между уровнем установки первой точки трубы и последней – 20 см.
Калькулятор расчет уклона канализации для частного дома
Предлагаю вам протестировать онлайн калькулятор расчета уклона канализационных труб для частного дома. Все расчеты носят примерный характер.
Под диаметром трубы понимается диаметр трубы, которая ведет сразу в сливную яму или общую систему канализацию (не путать с фановой).
Каким должен быть уклон канализационной трубы – правила и расчёты
Угол наклона труб, диаметром 50 и 110 мм. Канализация основана по самотёчному (безнапорному) принципу, а вода имеет свойство течь не вверх, а вниз. Т.е. если трубы расположены горизонтально или с недостаточным уклоном, то поступающие туда стоки слишком медленно движутся либо вовсе застаиваются.
В результате может быть:
- Неприятный запах.
- Быстрое заиливание и засор.
Многие владельцы, понимая это, стараются увеличить уклон канализационной трубы, предполагая, что чем больше, тем лучше. Но и это – ошибочное решение, так как при слишком большой скорости сливания воды происходят нежелательные процессы.
Бытовые стоки неоднородны, вода не успевает полностью смыть с внутренних стенок трубы твердые частицы, они прилипают к стенке и образуют твердые отложения, в результате:
- Заиливание и засор.
- Неприятные запахи из канализации.
- Повышенный шум при движении стоков.
- Увеличение нагрузок на стенки трубы, что ускоряет износ.
Как видим, в обоих случаях получаются схожие результаты. На самом деле угол наклона канализационной трубы – давно рассчитанная, известная и определённая величина, регламентируемая ГОСТом.
На этот показатель влияют следующие параметры:
- Диаметр трубы. Угол наклона, как правило, находится в обратной зависимости от диаметра трубы.
- Наполняемость трубы. Эта величина зависит от материала изготовления трубы, и определяется скоростью движения жидкости по трубе. Рассчитывается по формуле: Y=HD,
где Y – искомая величина, H– величина уровня жидкости в трубе, а D равняется диаметру трубы. Для понимания определим, что если труба пустая, то уровень наполненности равен 0, а если полная, то – 1. Оптимальное усреднённое значение: для гладких труб из пластика – 0,5, а для труб, не обладающей гладкой внутренней поверхностью (шероховатых) – 0,6.
Величина угла наклона измеряется в сантиметрах. Например, значение 0,05 см означает, что труба должна понижаться на 5 см на 1 м длины. Точный расчёт производится по формуле:
K ≤V√Y,
где К – искомый коэффициент, V – скорость течения жидкости по трубе, Y – уровень наполняемости.
Скорость течения в безнапорной (самотёчной) канализации считается оптимальной при величине, равной 0,7-1 м/сек. Вероятно, такие расчеты выглядят достаточно сложно, но это теория, на практике всё проще. Существуют уже просчитанные и рекомендуемые параметры.
Внутренняя канализация
Угол наклона труб 160, 200 мм. Канализационная система внутри дома характеризуется большим количеством труб, отводящих стоки от различных сантехнических устройств, и стыковочных узлов.
Как правило, во внутренней канализации практикуется использование труб с диаметром, не превышающим 50 мм (для стоков из ванной, душа, мойки и т.д.) и от 100 до 160 мм (для присоединения унитаза).
Всё это подсоединяется к стояку посредством тройников или крестовин. Стояк расположен вертикально, собирает стоки со всех уровней и имеет диаметр от 100 до 160 мм.
| Диаметр трубы (мм) | Оптимальный угол /минимальный угол наклона (см) |
| 40 | 0,033 /0,25 |
| 50 | 0,03/0,25 |
| 100-110 | 0,02/0,012 |
| 160 | 0,008/0,005 |
Если трубопровод длинный и к нему подключены различные трубы, то сложно рассчитать наклон для каждого отдельного участка. Следует придерживаться правила и выбирать показатель от 0,015 до 0,03. Для расчёта общего уклона нужно длину трубы, ориентированной в горизонтальной плоскости, умножить на необходимый угол наклона. Т.е. если труба имеет длину 5 м и угол наклона равен 0,03 см, то точка слива должна находиться на 15 см ниже точки входа.
Наружная канализация
Наружный канализационный трубопровод доставляет стоки из дома к септику и проходит под землей. Для него используются трубы, диаметр которых превышает 100 мм.
Для определения уклона можно воспользоваться таблицей:
| Диаметр трубы (мм) | Оптимальный угол /минимальный угол наклона (см) |
| 100-110 | 0,02/0,012 |
| 160 | 0,008/0,005 |
| 200 | 0,007/0,004 |
Как правило, усреднённое значение угла наклона для наружной канализационной системы принимается равным 0,02 см, т.е. трубопровод должен понижаться на 2 см каждый метр.
Также по возможности трубопровод не должен содержать поворотов под углом 90º, т.к. это может привести к засорам. Конфигурации трубопровода без поворотов не всегда просто добиться, в таком случае на месте поворота труб необходимо оборудовать смотровой колодец, что обеспечит доступ к трубам для контроля и на случай аварии. Ревизионные колодцы также рекомендуется устраивать каждые 20-25 м трубопровода.
При присоединении стояков внутренней канализации к наружной канализационной трубе не допускается напрямую подсоединять вертикальные стояки к горизонтальной трубе, необходимы переходы (два под углом 45º или три под углом 30º).
Какой документ регламентирует параметры домашней канализации?
Если открыть «навскидку» несколько публикаций на эту тему, то можно заметить, что авторы чаще всего ссылаются на СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий» и СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения».. Казалось бы – все так оно и есть, однако, есть в этом утверждении и некоторая некорректность.
Дело в том, что указанные СНиПы были приняты в далёком 1985 году. Это вовсе не говорит о том, что они полностью устарели. Однако, за прошедшее время все же некоторые требования в строительстве изменились, и это сказалось и на содержании документов.
То есть за время действия в эти документы уже дважды вносились исправления и добавления. В первый раз они оба пересматривались 2012 году, а последняя (действующая на настоящий момент) редакция СНиП 2.04.01-85 и вовсе пришлась на 2016 год, И введена она в действие 17 июня 2017 года под собственным наименованием Свода Правил СП 30.13330.2016. В полном названии оговаривается, что и есть актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85*.
По второму СНиП 2.04.03-85 аналогичным образов сейчас действует Свод Правил СП СП 32.13330.2012.
Наглядное подтверждение «эволюции» СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий»
К чему все это говорится? Просто к тому, что некорректная ссылка на первоисточник способна несколько дезинформировать читателя. А изменения, в том числе и в интересующем нас вопросе, имеются, причем, как по нумерации глав и статей, так и по содержанию.
Задание уклона при монтаже канализационной трубы
Математические вычисления производить легче, чем выдержать требуемые параметры при монтаже бытовой канализации. Облегчить работу может специальный строительный прибор – угломер. Однако, можно обойтись без него.
Поскольку перепад положения одного конца слива по отношению к другому составляет известные значения, высчитываем необходимую высоту и проводим линию на стене от точки стока до предполагаемого расположения входа в сантехнический прибор с учетом угла наклона канализационных труб. Затем отвод аккуратно устанавливаем и прикрепляем к стене держателями с шагом в 40 см.
При монтаже канализации в частных домах и квартирах, следует иметь в виду, что для различной сантехники подходят трубы только определенного сечения, что влияет на уклон. Для ванн, раковин, умывальников и писсуаров достаточно небольших труб от 40 до 50 мм. Для кухонных моек, где количество крупных пищевых отходов больше – 50 мм, для унитазов – 100 мм.
В таблице приведены данные не только максимальных уклонов соединительных участков для каждого прибора домашней сантехники, но и примерные расстояния до общей сливной трубы.
Существует несколько правил, соблюдать которые необходимо при проведении работ по устройству в доме сетей канализации:
- прямолинейность каналов. Любые искривления выводящих путей являются «слабыми» местами сети, в которых скапливаются отходы;
- уклоны всех сливов жилища должны быть одинаковыми. Если на первом этаже частного дома значение уклона равняется 0,02, то и на втором этаже должно быть таким же. Тогда работа всей системы будет максимально продуктивной, без лишнего шума и частых аварий;
- минимальная протяженность. Целесообразно все места в помещении, где располагаются сантехнические приборы, размещать вблизи друг от друга. Тогда соблюсти необходимый уклон слива будет намного легче;
- гладкие трубы, выдерживающие уклон. Любые впадины на внутренней стороне илопровода являются местом потенциального засора. Поэтому не подходят гофрированные трубы. В некоторых случаях и полипропиленовая труба под воздействием горячей воды может «провиснуть», образовав контруклон. В этом месте неизбежно соберутся частицы пищи и прочих отходов. Такие участки подлежат замене.
Трубами большого размера (110 и 200 мм) устраивают выводы для наружной канализации. При этом принцип прямолинейности трасс сохраняется. В случае, если избежать изменения направления канала нельзя, используют тройные переходники с выводом на поверхность ревизионной трубы с заглушкой, которая облегчит прочистку стока.
Труба наружной канализации помещается под уклон, который проверяется специальным двухметровым уровнем. После проверки параметров засыпается песком и грунтом. Наружная канализация всегда устраивается под землей во избежание смерзания стоков и перекрытия возможности слива. Для каждого региона глубина залегания канализационных каналов определяется, исходя из климатических особенностей местности.
Рассмотренная тема при всей важности и сложности расчетов достаточно проста. Применение необходимых значений при строительстве облегчаются готовыми таблицами с нужными цифрами, которые помогут справиться с самостоятельным монтажом системы. Но при необходимости всегда можно обратиться к специалистам, которые разработают проект и подберут материалы согласно установленным строительным нормам
Но при необходимости всегда можно обратиться к специалистам, которые разработают проект и подберут материалы согласно установленным строительным нормам.
Мне нравитсяНе нравится
Оформление акта испытаний систем внутренней канализации и водостоков
После того как работы по установке внутренней и наружной канализации завершены, составляется акт испытаний, подтверждающих функционирование системы и соответствие нормативам. Это требование прописано в одном из приложений СНиП 3.05.01-85.
Чтобы проверить работоспособность канализационной системы трубопровод следует пролить. Для этого одновременно запускается не менее 75% всего санитарного оборудования, которое подключено на участке, подлежащем проверке. Если установку канализации выполняла монтажная организация, без такого акта не обойтись.
Уклон 0,03 — перепад на 2 метра длины составляет 6 сантиметров
Данные, которые заносятся в документ:
- название системы, которая будет проверяться;
- название объекта строительства;
- наименование генерального подрядчика, заказчика и монтажной организации, включая должности и ФИО представителей;
- информация из проектной документации (номера чертежей);
- перечень открытых прибором на время испытаний и продолжительность проверки;
- данные о наличии или отсутствии дефектов;
- подписи проверяющей комиссии.
Монтаж канализации можно выполнить самостоятельно или, воспользовавшись услугами специалистов
В любом случае важно придерживаться нормативных требований и соблюдать технологию
Чтобы получить качественный результат рекомендуется учитывать все нюансы: начиная с угла наклона системы и проектирования ее схемы, оканчивая особенностями проседания грунта, правильным выбором труб, комплектующих, дополнительного оборудования. Своевременная чистка канализации в сочетании с оптимальными параметрами магистрали позволит исключить вероятность возникновения поломки.
