Przykład obliczenia spadku kanału: wzory i normy technologiczne
Kanalizacja to sieć rurociągów, jednostek funkcjonalnych, modułów i elementów standardowych. Cały zestaw został zaprojektowany tak, aby zapewnić swobodny przepływ ścieków. Oczywiste jest, że spontaniczny ruch ścieków domowych w rurach jest możliwy, jeśli podczas ich układania zaobserwowano nachylenie.
Urządzenie sieci kanalizacyjnej: zasady i przepisy
Instalacja gospodarstwa domowego i każdego innego systemu kanalizacyjnego jest dość jasno wyjaśniona przez SNiP. Co więcej, wyjaśnienia w dokumentach to normy i zasady, których profesjonalni budowniczowie ściśle przestrzegają.
Oczywiście domowe budownictwo zrób to sam jest trudne do utożsamienia z działalnością zawodową. Ale ten moment nie zwalnia mistrza domu z obowiązków instalacyjnych. Dlatego zaleca się, aby każdy budowniczy wiedział, jak obliczana jest kanalizacja.
Budowa komunikacji kanalizacyjnej w budynkach mieszkalnych wiąże się z koniecznością obliczeń. Głównym celem obliczeń kanalizacyjnych jest spełnienie dopuszczalnych norm dotyczących nachylenia rurociągów i przestrzeganie warunków środowiska pracy. Ignorowanie obliczeń staje się poważnym problemem
Wydawałoby się, po co wchodzić w wszystkie subtelności obliczeń? Czy jest możliwe, że coś zmieni się dramatycznie w systemie kanalizacyjnym, jeśli nachylenie rur zostanie wykonane trochę mniej lub trochę więcej niż istniejące parametry SNiP?
Tak więc praktyka komunikacji operacyjnej pokazuje, że nawet niewielkie odchylenia wartości nachylenia od ustalonych norm mogą zakłócić normalną pracę systemu kanalizacyjnego.
Na przykład właściciel prywatnego domu robi kanalizację własnymi rękami i nie jest właścicielem metodologii obliczeniowej. Bierze i układa nachylenie rurociągów „na oko”. W rezultacie wartość nachylenia ścieków bytowych jest mniejsza niż wartości normatywne.
Jeżeli podczas instalacji kanalizacji w domu lub w obiektach przemysłowych nie są przestrzegane normy dotyczące nachylenia rur, naruszana jest zasada samooczyszczania sieci kanalizacyjnych. Prowadzi to do okresowego powstawania zatorów, często konieczne jest nieplanowane czyszczenie komunikacji.
Zmniejsza się prędkość przemieszczania się środowiska gospodarczego i kałowego, początkowo tworzą się nieznaczne korki, a następnie masywne, trudne do spenetrowania. Wreszcie linia jest w końcu zatkana, na porządku dziennym jest zadanie globalnego czyszczenia. A takie działanie systemu, przy niewystarczającym nachyleniu rur, obiecuje godną pozazdroszczenia stałość zatorów i nieprzyjemnych zapachów.
Kolejna kwestia: nieprofesjonalny mistrz instaluje kanał ściekowy na zboczu przekraczającym wartości normatywne. Zawyżone nachylenie rurociągów kanalizacyjnych zwiększa prędkość czynnika ciekłego, ale jednocześnie powstaje tzw. „efekt separacji”.
Ciecz przepływająca powyżej szybkości samooczyszczania oddziela się od stałej masy, która pozostaje na ściankach rur. Z biegiem czasu narasta resztkowa masa i uzyskuje się ten sam wynik – zatory, zapachy, czyszczenie.
Prawidłowo ustawione wartości spadków są kluczem do długiej i niezawodnej pracy systemu.
O obliczaniu sieci kanalizacyjnych
Szybkość ruchu środowiska gospodarczego i kałowego, przy której osiąga się efekt samooczyszczania, oblicza się matematycznie według wzoru:
Ten wzór matematyczny służy do obliczania ścieków domowych i przemysłowych. W szczególności za pomocą wzoru oblicza się pożądane nachylenie rur kanalizacyjnych
- V – prędkość ruchu czynnika ciekłego (nie mniej niż 0,7 m/s);
- h/d – wypełnienie rury kanalizacyjnej (co najmniej 1/3 objętości);
- K – współczynnik oporu w zależności od materiału rurociągu (0,5 – plastik, szkło; 0,6 – inne).
Praktyka kanalizacji bytowej i przemysłowej dopuszcza sytuacje, w których warunki obliczone według wskazanego wzoru nie mogą być spełnione ze względu na niski przepływ ścieków.
W takim przypadku zaleca się montaż komunikacji z rur o średnicy do 50 mm z nachyleniem 3 mm na 1 metr długości. Rurociągi o średnicy 85 – 100 mm układa się z nachyleniem 2 mm na 1 metr długości. W każdym razie maksymalna dopuszczalna wartość nachylenia może wynosić 15 mm na metr długości, ale nie więcej.
Jeśli w systemie sieci kanalizacyjnej zastosowano mechanizm tacowy do transportu ścieków, to również w tym przypadku istnieje standard. Tak więc poziom napełnienia tac nie powinien przekraczać 0,8 razy ich wysokości. Szerokość korytka nie może być mniejsza niż 200 mm.
Ponadto szerokość korytka ustalana jest na podstawie obliczeń właściwości hydraulicznych układu oraz cech konstrukcyjnych tego elementu. Tak więc korytka kanalizacyjne o wysokości większej niż 500 mm szerokości nie powinny być mniejsze niż 700 mm.
System kanalizacji korytowej, podobnie jak system rur, montowany jest zgodnie z ustalonymi normami dotyczącymi spadków. Dodatkowo systemy korytek budowane są z uwzględnieniem wymiarów poszczególnych elementów linii – w zależności od wielkości wysokości i szerokości
Ścieki z dużą zawartością zawiesin mechanicznych odprowadzane są przewodami kanalizacyjnymi wykonanymi ze spadkiem, którego wartość określa się również obliczeniowo z uwzględnieniem zapewnienia przepływów cieczy samoczyszczących w rurach.
Napełnianie rurociągów normalizuje się o wartość 1/3 ich objętości. Zazwyczaj ten rodzaj odpadów dotyczy produktów przemysłowych, w których zawiesinami mechanicznymi są cząstki metali i innych ciał stałych.
Inne normy (zasady) instalacji
Postanowienia dokumentacji regulacyjnej wpływają zarówno na charakterystykę sprzętu zaangażowanego w system kanalizacyjny, jak i na niuanse samej instalacji.
Zamknięty sprzęt komunikacyjny
W większości przypadków projektowania domowej komunikacji kanalizacyjnej normy (zasady) przewidują wykonanie zamkniętych linii rurociągów. Taki schemat tradycyjnie działa na zasadzie grawitacyjnego ruchu wody w gospodarstwie domowym i kałowym.
W niektórych obiektach (często przemysłowych), gdzie ścieki są odprowadzane bez zapachów i niebezpiecznych oparów, dopuszcza się prowadzenie komunikacji opartej na tacach grawitacyjnych. W takim przypadku wymagane jest wyposażenie linii tac w urządzenie uszczelniające.
Układanie rurociągów kanalizacyjnych zawsze odbywa się w linii prostej. Do tworzenia zakrętów, zakrętów, rozgałęzień stosuje się dodatkowe elementy montażowe. Od momentu rozpoczęcia instalacji linii do jej całkowitego zakończenia konieczne jest utrzymanie równomiernej zmiany nachylenia zgodnie z obliczeniami.
Jeśli rozważymy system w kategoriach, to każda pojedyncza sekcja komunikacji kanalizacyjnej jest montowana ściśle prosto. W przypadku konieczności zmiany kierunku układania rurociągów stosuje się standardowe elementy montażowe (narożniki, krzyże, trójniki, przejścia itp.).
Niedopuszczalna jest zmiana obliczonych wartości nachylenia rurociągów kanalizacyjnych w osobnym odcinku ukończonej linii, zamontowanej w pozycji poziomej.
Jakie rury pasują do systemu?
W odniesieniu do sieci kanalizacyjnych (domowych, przemysłowych), a także z naciskiem na właściwości odporności na korozję i wytrzymałości, do instalacji kanalizacyjnych stosuje się różne modyfikacje rur.
W przypadku komunikacji na zasadzie grawitacji materiał rury to:
- związki polimerowe;
- żeliwo;
- beton;
- szkła;
- cement azbestowy.
Tutaj podano kryteria i zasady doboru rur do kanalizacji zewnętrznej. Rekomendowane przez nas informacje przydadzą się wszystkim sumiennym właścicielom planowanych pod zabudowę terenów podmiejskich.
W komunikacji, która transportuje płyny pod ciśnieniem, rury wykonane są z materiałów:
- polimery;
- żeliwo;
- cement azbestowy;
- żelbetowe.
Rury kanalizacyjne z tworzywa sztucznego można układać w gruncie poniżej poziomu podłogi budynków. Ale powinieneś wziąć pod uwagę obciążenie strony przy takiej komunikacji.
Najczęstsze szczegóły komunikacji kanalizacyjnej. Rury z tworzyw sztucznych i wszelkie niezbędne kształtki wykorzystywane są do budowy sieci o różnym przeznaczeniu. Dla właścicieli prywatnych nieruchomości jest to ekonomiczny sposób na instalację kanalizacji w domu.
Kształtki plastikowe są uważane za uniwersalne i z powodzeniem mogą być stosowane do sieci wewnętrznych i zewnętrznych.
Cechy instalacji pionów
Montaż pionów wewnątrz budynków mieszkalnych odbywa się w kanałach, szybach, kanałach. Ich konstrukcja musi być zgodna z przepisami przeciwpożarowymi. Wały, skrzynie, kanały itp. muszą być wyposażone w zdejmowane panele.
Poprzez usunięcie paneli zapewniony jest dostęp do komunikacji. Dopuszcza się stosowanie zdejmowanych paneli wykonanych z materiałów palnych, jeśli przewód kanalizacyjny składa się z rur PVC. Panele szybowe, na których układane są rury polietylenowe, są zwykle wykonane z materiałów ognioodpornych.
Linie otwarte i zamknięte
Instalacja otwartych rurociągów kanalizacyjnych wykonanych z tworzywa sztucznego może odbywać się na poddaszu budynków mieszkalnych, a także w piwnicach.
Miejsca przejścia pionów kanalizacyjnych z obszaru pomieszczeń mieszkalnych do obszaru poddasza należy uszczelnić zaprawą cementową o grubości co najmniej 20-30 mm. Ta sama mieszanka chroni obszar rury powyżej poziomu zakładki o 80-100 mm, a przed uszczelnieniem cementem na powierzchnię rurociągu nakłada się materiał hydroizolacyjny.
Zabrania się układania kanalizacji wewnętrznej w konstrukcji stropów, wewnątrz ścian, w obszarze stropów pomieszczeń zasobów mieszkaniowych. Szereg budynków i lokali do innych celów, w których zapewniony jest specjalny reżim sanitarny, podlega tym samym wymaganiom.
Jeśli konieczne jest ułożenie rury odpływowej z umywalki wannowej lub zlewu kuchennego, wykonuje się to powyżej poziomu podłogi za pomocą środków hydroizolacyjnych, a następnie wykłada się miejsce montażu.
Częścią domowego systemu kanalizacji jest pion wentylacyjny. Stanowi integralną część profesjonalnie wykonanej kanalizacji domowej. Normy i zasady montażu dotyczą również pionów wentylacyjnych ścieków bytowych. Na przykład określone są minimalne dopuszczalne wymiary średnic używanych rur.
Nie wolno łączyć kanalizacji domowej i przemysłowej, jeśli ścieki przemysłowe zawierają toksyczne lub łatwopalne ciecze. Sieci kanalizacyjne dowolnego typu, których schemat przewiduje odprowadzanie ścieków do kanalizacji zewnętrznej, powinny być wyposażone w piony wentylacyjne.
Górne końce rur wentylacyjnych należy usunąć przez grubość dachu i podnieść na wysokość:
Wcięcie w kierunku poziomym od wylotu pionu do pobliskich okien i balkonów budynku musi wynosić co najmniej 4 metry.
Układanie rur kanalizacyjnych
Układanie rurociągu kanalizacyjnego ze spadkiem to tylko część wymagań dotyczących ogólnego układania sieci kanalizacyjnej. Należy również wziąć pod uwagę normy ustalone dla układania rur, oparte na ryzyku uszkodzenia i zniszczenia.
Normy te wynikają z działania tymczasowych i stałych obciążeń komunikacji. Np. dla warunków domowych układanie rur kanalizacyjnych wewnątrz budynków odbywa się na głębokość co najmniej 100 mm, jeśli za punkty pomiarowe przyjmiemy powierzchnię podłogi i górną ścianę zewnętrzną rury kanalizacyjnej.
Rurociągi wewnętrznej kanalizacji domowej, montowane w miejscach możliwych wpływów mechanicznych, zaleca się chronić poprzez ograniczenie bezpośredniego dostępu do nich. Do tych celów stosuje się siatki ochronne, tace, kanały itp.
Jeżeli rurociąg znajduje się poniżej poziomu sezonowego przemarzania warstw gruntu, należy zastosować technologię izolacji rur kanalizacyjnych. Sztywna pianka poliuretanowa pełni rolę nowoczesnej izolacji. Rury kanalizacyjne są również izolowane wełną mineralną ze wstępną hydroizolacją.
Jedna z możliwych opcji izolacji termicznej linii kanalizacyjnej. Do izolacji cieplnej przydomowych rurociągów kanalizacyjnych można stosować różne materiały, ale pierwszeństwo mają zawsze izolatory o niskiej palności lub wcale.
Gdy wykop działa jako miejsce do układania komunikacji, po opracowaniu z obliczonym nachyleniem i przed ułożeniem rur zaleca się zagęszczenie gleby. Prace zagęszczające grunt prowadzone są na obszarze dna wykopu na całej jego długości.
Wymagane jest zagęszczenie gleby na głębokość co najmniej 200-300 mm. Po zakończeniu tych działań żwir jest zrzucany do wykopu o obliczonym nachyleniu lub układane są tace, a rury kanalizacyjne są już umieszczane w tacach.
Organizacja domowych ścieków nie jest tak prosta, jak mógłby sobie wyobrazić niedoświadczony laik. Specjaliści w dziedzinie komunikacji mieszkaniowej i użytkowej wiedzą, że konieczne jest obliczenie układania sieci kanalizacyjnych w każdym przypadku ich budowy, niezależnie od tego, czy wykonywana jest instalacja dla domu prywatnego, czy dla systemu przemysłowego.
Oblicz kąt nachylenia rury kanalizacyjnej + kalkulator online
Określmy nachylenie rury kanalizacyjnej: im większa średnica rury, tym mniejszy kąt nachylenia. Maksymalne nachylenie rur kanalizacyjnych nie powinno przekraczać 15 cm na 1 m (0,15). Aby obliczyć minimalne nachylenie, które w konkretnym przypadku jest optymalne, musisz znać długość całego systemu kanalizacyjnego.
Kanalizacja ścieków w procesie życia człowieka ma kluczowe znaczenie w tworzeniu warunków do komfortowego trybu życia. Systemy zaopatrzenia w wodę, które zapewniają odprowadzanie wody użytkowej i kałowej, są bezciśnieniowe, dlatego głównym warunkiem ich prawidłowego funkcjonowania jest tworzenie spadków w kierunku przelewania się cieczy.
SNiP 02.04.21-85 wskazuje, jaki powinien być kąt nachylenia rury kanalizacyjnej, aby zapewnić swobodny przepływ – jego wartość powinna wynosić 0,03 na rurach o średnicy 40-50 milimetrów i 0,02 dla rozmiarów 85 i 100 milimetrów. W rzeczywistości rury spustowe powinny być instalowane z określonym spadkiem w kierunku odpływu wynoszącym 3 i 2 milimetry na metr bieżący doprowadzonej wody.
Przy określaniu nachylenia rury kanalizacyjnej należy również wziąć pod uwagę właściwości materiałów, z których jest wykonana. W przypadku rur z tworzyw sztucznych, które są szeroko stosowane w budownictwie, szczególnie w systemach bezciśnieniowych, liczba ta jest nieco mniejsza niż w przypadku produktów wykonanych z innych materiałów.
Wynika to z wyższej jakości powierzchni wewnętrznej, a w konsekwencji z większej szybkości przepływu przez nie ścieków. Należy rozumieć, że nadmierny kąt nachylenia rury kanalizacyjnej może być szkodliwy. Dzięki szybkiemu odpływowi odcinek rury można wypełnić do granic możliwości a następnie za nim powstaje korek powietrza, który zatrzymuje ciecz.
Kalkulator nachylenia online
Wprowadź dane do obliczenia nachylenia kanału online.
Racjonowanie kąta nachylenia kanalizacji na 1 mb
Wydaje się naturalne, że przekroczenie spadku wewnętrznego kanału może mieć jedynie pozytywny wpływ, w którym ścieki szybciej docierają do kolektora. Ale jeśli woda przepływa zbyt szybko przez rurę, na jej ściankach osadzają się włókniste i stałe wtrącenia, które stopniowo prowadzą do blokad.
Mechaniczne czyszczenie takiego korka prowadzi do pogorszenia jakości wewnętrznej powierzchni rur, co pogarsza sytuację ze swobodnym przepływem. Cykl życia takich systemów odwadniających z reguły nie przekracza jednego roku.
Kąt nachylenia rury kanalizacyjnej na 1 metr dla rur o różnych rozmiarach ma różne wartości normatywne.
Aby uzyskać pełny obraz działania systemu kanalizacyjnego ścieków bytowych, prześledzimy proces od początku do końca.
Formacje odpływowe i ich skład
Woda jest zbierana poprzez podłączenie systemu do każdej konsoli sieci wodociągowej. Obiektami formacji przepływu są:
- Zlewozmywak jest „dostawcą” najbardziej szkodliwych dla kanalizacji formacji – stałych pozostałości pochodzenia kuchennego i tłustych osadów. Ze zlewu z syfonem elastyczna rura falista spływa do rury kanalizacyjnej o średnicy 32 – 50 milimetrów. Rury o mniejszej średnicy mogą mieć nachylenie kanału ściekowego 50 milimetrów na 1 metr.
- Kolejnym obiektem w sieci wolnoprzepływowej może być umywalka. Jest również źródłem ścieków wysokiego ryzyka, dostarczając do kanalizacji najbardziej nieprzyjemną rzecz – włosy. Mieszając się ze smarem ze zlewu tworzą mocne, trudne do przebicia korki. W celu ich bezproblemowego usunięcia tworzy się nachylenie rury kanalizacyjnej o wartości 50 milimetrów na metr długości przy wewnętrznej średnicy rurociągu (DN) 32.
- Trzecim obiektem odpływowym jest łazienka. Jest podłączony do kanalizacji przez podwójny syfon do otworów odpływowych i przelewowych.
- W osiedlowej sieci kanalizacyjnej znajduje się również toaleta, z której powstają fekalia.
Cały system kanalizacji wewnątrzmieszkaniowej składa się z rur o wymaganej średnicy, montowanych na całej długości pod jednakowym kątem nachylenia. Całkowita długość sieci kanalizacyjnej zwykle nie przekracza 6 metrów, co przy nachyleniu rury kanalizacyjnej DN 50 w mieszkaniu wynosi 18 cm.
Do montażu kanalizacji w mieszkaniu tradycyjnie używano rur kanalizacyjnych wykonanych z żeliwa. Materiał ten jest odporny na korozję nawet przy przejściu wystarczająco aktywnych chemicznie ścieków kałowych.
Połączenia rurowe wykonano poprzez kielich, w którym fabrycznie montowana jest gumowa uszczelka w postaci pierścienia. Po zamontowaniu rury w rurze połączenie zostało doszczelnione, co wymagało zastosowania żeliwa ciągliwego, którego przedstawicielem jest żeliwo z grafitem sferoidalnym.
Rury z tworzyw sztucznych, które zyskały popularność w latach 90. ubiegłego wieku, coraz częściej zastępują tradycyjny materiał, są bardziej zaawansowane technologicznie w instalacji, lekkie i dość niezawodne. Połączenie elementów rurociągu wykonuje się w ten sam sposób za pomocą szczeliwa silikonowego.
