Система канализации делится на две части: внутреннюю и наружную. Внутренняя система состоит из отводов (от ванных, душевых, раковин, унитазов), стояка и выпуска из дома. Наружная система - из трубопровода и накопителя или септика. Внутренний трубопровод в свою очередь можно разделить на вертикальный (стояки) и горизонтальный (отводы).
Трубы канализации
Для вертикальной части требуется вентиляция и защита от засорения. Горизонтальные участки называются так условно, так как на практике они монтируются под определенным углом по отношению к горизонтальной поверхности.
Норма уклона канализационных труб - снип 2.0401-85. Этот документ определяет так же условия монтажа системы от выхода из дома до первого колодца, который должен быть расположен не менее, чем через 12 м.
Расчет уклона канализационной трубы: основные понятия
Если канализация самотечная, то ее эффективность транспортировки стоков за счет законов гравитации полностью зависит от угла наклона. Считается, что стоки должны двигаться по трубопроводу со скоростью 0,7-1 м/с. Только в этом случае поток способен удалить из системы твердые частицы. Чтобы сохранить показатель скорости потока, для каждого отдельного диаметра требуется рассчитать угол уклона канализационной трубы.
На первый взгляд может показаться, что угол должен измеряться в градусах. Но в строительных нормах и справочниках по устройству канализации этот параметр определен как десятичная дробь. Эти цифры отображают отношение снижения уровня к длине определенного участка трубопровода.
Например, на отрезке трубопровода длиной 5 м один его конец на 30 см ниже другого. В этом случае уклон канализационной трубы будет 0,30/5=0,06.
Формула - определение максимального, минимального значения
Формула расчета уклона трубы канализации
в которой:
- V скорость движения потока жидкости (м/с);
- H наполнение трубопровода;
- d диаметр труб;
- К расчетный коэффициент наклона.
Чтобы определить коэффициент (наклон), можно подставить V=0,7-1, d- значение диаметра конкретного участка трубопровода, H=0,6хd (согласно строительным нормам и правилам). Получается, что для трубопровода с диаметром 100 мм на каждый метр требуется наклон в 2 см, с диаметром 50 мм - 3 см на каждый метр.
Из формулы видно, что скорость потока сточных вод напрямую зависит от угла наклона (коэффициента). Для оптимальной скорости необходим минимальный уклон канализационной трубы 0,02 и максимальный - 0,03. Если крен будет меньше, чем 0,02, крупные частицы осядут и образуют засор.
Если крен будет слишком большой, скорость увеличится, что тоже приведет к образованию осадков, так как вода будет уходить слишком быстро, не успевая унести с собой тяжелые частицы стоков. Повышение скорости потока может привести так же к срыву сифонов и запоров.
Необходимые нормы в квартире
При устройстве канализации нет необходимости использовать для расчетов формулу. Существуют таблица, в которой определены наклоны для всех отводов от сантехнических приборов.
| Оптимальный уклон канализационных труб в квартире | |||
| Прибор | Диаметр слива (мм) | Расстояние до сифона (см) | Наклон |
| Ванна | 40 | 100-130 | 0.033 |
| Душ | 40 | 150-170 | 0,029 |
| Унитаз | 100 | Не более 600 | 0,05 |
| Раковина | 40 | До 80 | 0,08 |
| Биде | 30-40 | 70-100 | 0,05 |
| Мойка | 30-40 | 130-150 | 0,02 |
| Комбинированный слив для ванны, мойки и душа |
50 | 170-230 | 0,029 |
| Стояк | 100 | ||
| Отвод от стояка | 65-754 | ||
Каждый участок системы канализации в квартире должен иметь на конце сифон в виде прибора или изгиба, чтобы в помещения не попадали неприятные запахи. Чтобы определить необходимые значения, важен принцип золотой середины - 1,5-2.5 см на один метр. Этого вполне достаточно для квартиры или загородного дома. Применение формул необходимо при строительстве больших объектов с максимальным объемом сточных вод.
К тому же, для бытовой канализации формулу трудно использовать, так как постоянного потока нет. Тут лучше обратить внимание на другой показатель - способность к самоочищению (удалению твердых частиц).
Так как бытовые стоки содержат отходы с различным весом, то для тяжелых составляющих определяющим фактором является скорость потока, для плавучих - наполнение диаметра системы. Определяя правильный уклон, следует учитывать, что он будет различный на каждом отдельном участке.
Уклон наружной и внутренней частей системы
В частном загородном доме необходимо устраивать не только внутреннюю, но и наружную канализацию. Кроме того, нужны отводы для воды, которая образуется в результате таяния снега и осадков в виде дождя. Ливневую канализацию можно монтировать вместе с основной системой или отдельно.
Уклон внутренней канализационной трубы разительно отличается от аналогичного показателя наружной системы. Для ливневого отвода необходимы трубные изделия большого диаметра (от 100 мм) и решетки, так как в эту систему непременно будут попадать различные загрязнения растительного происхождения. Наклон канализации для ливневых вод тоже должен быть больше - 0,05-0.07, но не более, чем 0,15.
Внешний отход от дома обычно направлен к центральному коллектору или септику и прокладывается под землей. Диаметр этого трубопровода чаще всего 100-150 мм. Минимальный наклон - 0,02. Исходя из этого, и следует рыть траншею. Если при земляных работах допущены неточности, поправить ситуацию можно при помощи песчаной подушки.
Любая канализация должна обеспечивать стокам беспрепятственный проток и гарантировать высокий уровень самоочищения. Непременно следует учитывать, что в нормативах и учебниках указаны средние показатели, поэтому никогда не помешает здравый смысл и практичность.
Сброс канализационных стоков в городскую систему канализации или в автономный септик выполняется по трубам самотеком. Потому важно соблюсти уклон труб канализации на 1 метр согласно требованиям СНиП. На нормальную работу системы стоков влияет ряд факторов, от диаметра и материала до локации: внутренняя разводка или наружная.
Общие сведения
Основная задача при обустройстве канализационной системы заключается в конфигурации трубопровода таким образом, чтобы стоки, включая жидкость и твердые фракции проходили, не задерживаясь и не создавая заторы и пробки. Нужно соблюдать наклон труб, по которым под действием сил гравитации сточные воды без промедления будут стекать в коллектор и далее к очистным сооружениям.
Требования по организации внутренней и наружной канализации, требуемые уклоны и остальные параметры строго оговариваются в СНиП СНиП 2.04.01-85 «СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА ВНУТРЕННИЙ ВОДОПРОВОД И КАНАЛИЗАЦИЯ ЗДАНИЙ» и СНиП 2.04.03-85 «КАНАЛИЗАЦИЯ. НАРУЖНЫЕ СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ».
За установленными нормами стоит не строгий расчет, а результат испытаний и наблюдений. Характер стоков и их консистенция не постоянная, а канализация при этом должна работать без сбоев. Необходимо исключить или свести к минимуму оседание твердых включений и ила на стенках канала, сделать так, чтобы канализация работала бесшумно, не допуская обратного тока и попадания неприятных запахов обратно в помещение.
Установлено, что при скорости движения стоков 0,7 м/с вода стекает равномерно и твердые включения проще следуют за током жидкости, не задерживаясь на одном месте. Это при условии, что диаметр подобран так, чтобы при нормальном количестве стоков для данного подключения они заполняются примерно на 50-60%, но не менее, чем на треть.
Основной формулой, полученной эмпирическим путем, на основании наблюдений является:
где V – скорость течения стоков, Н – высота уровня стоков в трубе, d – диаметр трубы, K – коэффициент наклона, значение которого справочная величина, установленная в зависимости от материала труб.
К = 0,5 для пластика и стекла.
К = 0,6 для других материалов (сталь, чугун, асбестоцемент).
Зависит коэффициент от шероховатости внутренней поверхности и сопротивления, создаваемого потоку жидкости.
Если наклон будет слишком большим, вода быстро стечет, а твердые включения осядут на поверхности трубы, создавая затор. При большом наклоне течение воды будет бурным с завихрениями шумом и повышенным разряжением воздуха в верхней части трубы, что приведет к поломке запорных клапанов срыву сифонов или, как минимум, втягиванию гидрозатвора и поступлению газов из канализации в помещение. На поворотах будет образовываться нарост.
Если наклон слишком мелкий или отсутствует, то тяжелые фракции успеют осесть на поверхности и спровоцировать в итоге засор. Так как вода не может быстро преодолеть весь маршрут до точки сброса, то при поступлении следующей порции будет переполнение.
Получается два условия для труб, чтобы обеспечить нормальное функционирование канализации:
- Диаметр подбирается исходя из среднего объема стоков.
- Наклон определяется так, чтобы обеспечить оптимальную скорость течения 0,7 м/с.
Допустимые отклонения отличаются для наружных и внутренних сетей, так как приоритеты при этом различаются. В первом случае, если говорить по-простому, канализации не должно быть слышно, и без появления неприятных запахов. Для наружной в приоритете бесперебойная работа, не требующая постоянного контроля и прочистки.
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.
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.
Внутренней
Уклон для труб:
- D 40 мм – 0,035;
- D 50 мм – 0,03;
- D 80 мм – 0,2;
- D 100 мм – 0,015.
Во внутренней канализации используются трубы диаметром 40, 50, 80 мм, а диаметр 100 мм используется для общего участка в точке подключения, где сходятся линии.
Переходники с одного диаметра на другой монтируются так, чтобы составить ровную линию по самой нижней части, создавая непрерывный канал для сброса стоков. Наклоны по разные стороны от переходника устанавливаются согласно своему значению коэффициента.
Требуемый уклон формируется за счет креплений, на которые опирается труба, или за счет наклона штробы или короба, в котором будут зашиваться канализация.
Участок до 1,5 метров от слива раковины или подключения бытовой техники может прокладываться произвольным путем с сохранением обязательного наклона от стока к канализационной трубе.
Поворот к линии канализационной трубы обязательно формируется коленом или тройником с уклоном 67 градуса. Наклон отвода или верхней части колена ориентируется по маршруту в сторону стояка.
Подключение к стояку обязательно формируется крестовиной или тройником с наклоном отвода на 67(87) градусов. Желательно заменить прямоугольные тройники, которые еще можно встретить в многоквартирных домах при замене внутренней канализации.
Схема уклона тройников и поворотов канализации Наружной
Уклон для труб:
- D 100 мм – 0,012;
- D 150 мм – 0,01;
- D 200 мм – 0,07.
Линия наружной канализации от дома к точке сброса должна находиться в одной плоскости и с одинаковым наклоном по всей длине. Не допускается комбинирование нескольких диаметров трубы или наличие переходов в наклоне линии. Если по каким-то причинам нужно отойти от данного правила, то в точке сочленения различных участков формируется смотровой колодец.
Чтобы сформировать требуемый угол снижения, желательно саму траншею рыть именно с учетом увеличения глубины. Обязательно выбирается грунт на 20-25 см глубже, чем требуется канализации для формирования песчаной подушки. После этого засыпается часть песка, и формируются опоры под каждым отдельным элементом. Далее засыпается остаток песка с утрамбовкой.
Как выставить угол наклона трубы
Самый простой способ – использование пузырькового уровня с дополнительными рисками. Если на колбе с пузырьком имеется по три черты с каждой стороны, значит, этот уровень как раз подходит. Каждая черта соответствует наклону в 1 см на каждый метр.
Инструмент закрепляется сверху на трубе, и далее с помощью подкладок выставляется наклон, чтобы пузырек коснулся нужной отметки.
Второй способ – это измерение расстояния от горизонтальной плоскости концов участка. Соотношение длины трубы и высоты подъема верхней стороны соответствует требуемому коэффициенту наклона.
Третий способ это выставление по уровню двух меток по краям маршрута. Между ними натягивается нить или бечевка, по которой уже ориентируются при составлении трубопровода.
Самый наглядный способ – использовать лазерный нивелир и лазерный уровень для построения требуемой плоскости. Особенно это поможет при прокладке труб в штробе и зашивки в стены с использованием короба.
Что такое правильно подобранный уклон канализационных трубопроводов для частного дома? Это в первую очередь 50% свежести в ванной комнате. А во-вторых, куча свободного времени, которое пришлось бы тратить на прочистку труб. Ведь при недостаточном уклоне канализационных труб в них за счет сил трения постепенно скапливаются твердые частицы, что в итоге приведет к засору.
В случае же слишком большого уклона увеличится вероятность протечек, а также поднимется уровень шума. Кроме того, неизбежно разделение жидкости по фракциям. Другими словами, твердые частицы будут оседать на дне труб , так как их скорость существенно меньше скорости воды.
Рекомендованные значения уклона труб можно найти в СНиПах 2.04.03-85 (СП 32.13330.2012). "Канализация, наружные сети и сооружения" и 2.04.01-85* (СП 30.13330.2012) "Внутренний водопровод и канализация зданий". Так как именно в них находится информация об максимальных и минимальных уклонах труб для внешней и внутренней канализации. Но если стоит цель проложить канализацию в частном доме до септика или выгребной ямы, то достаточно будет последнего нормативного документа.
Уклон труб наружной канализации
Значения наименьшего уклона труб для наружной канализации можно найти в пункте 5.5. СП 32.13330.2012. Так, согласно ему минимальные уклоны трубопроводов и каналов для следующих диаметров труб необходимо принимать:
- 150 мм - от 0,007 до 0,008 (7-8 мм на 1 м);
- 200 мм - от 0,005 до 0,007 (5-7 мм на 1 м).
В целом же для самотечных систем данный параметр зависит от скорости движения сточных вод и не зависит от суммарного объема жидкости.
Что касается максимального уклона трубопроводов, то он равен 0,15, при условии, что труба длиннее 1,5 метров.
Уклон труб внутренней канализации
Наименьший уклон для внутренних трубопроводов определяется в следующих пунктах СП 30.13330.2012. Так, п. 8.3.2 гласит, что в безнапорных канализационных сетях, где жидкость должна двигаться самотеком, уклон должен составлять не менее 1/D (D - наружный диаметр трубы в миллиметрах). Также в этом нормативном документе присутствует пункт 8.6.6, который ограничивает минимальное значение уклона подвесных трубопроводов на уровне 0,005.
Максимальное же значение уклона трубопроводов здесь ограничено цифрой 0,15 (15 см на 1 метр). Но специалисты все-таки рекомендуют укладывать канализационные трубы с уклоном 0,04-0,07 или 4-7 см на 1 метр.
Дальше хотелось бы привести две таблицы, в которых можно найти не только минимальные и максимальные значения уклона для внутреннего водопровода, но и оптимальные его величины при подводе к различным санитарно-техническим приборам.
Таблица 1. Предельные значения уклона канализационных труб в зависимости от их диаметра.
Таблица 2. Оптимальный уклон труб для сантехприборов.
Пример
Расчет уклона канализационных труб
Все вышеизложенное было определение оптимального уклона канализационных труб безрасчетным способом (ну, или почти безрасчетным). Но данный параметр можно также узнать и с помощью специального расчета, в зависимости от скорости движения жидкости, диаметра труб и уровня наполнения трубопроводов. Правда, это очень долгий и утомительный процесс , к которому прибегают обычно в случае больших систем канализации (промышленные объекты, центральная канализация для многоэтажных домов и т.д.). Интересующиеся же могут воспользоваться формулой, представленной в пункте 8.3.2. СП 30.13330.2012 или формулой Коллбрука-Уайта.
На стадии проектирования, а затем и при монтаже необходимо точно соблюдать угол наклона канализационных труб. И не важно, внутренняя это канализация или , трубопровод должен иметь уклон.
Связано это с тем, что канализационная система в большинстве случаев самотечная, то-есть сточные воды доставляются к очистным сооружениям под действием силы тяжести. Даже небольшое уклонение от нормативов приведет к неправильному функционированию всей системы.
Что такое угол наклона трубы
Угол наклона труб - изменение рабочей поверхности относительно горизонта. В стандартных измерительных системах принято мерить углы в градусах, тогда как уклон трубопроводов измеряется сантиметрами на 1 метр.
Как расчитать уклон
Для расчета угла наклона канализационных труб есть два способа: расчетный и безрасчетный.
Расчетный способ используется для канализации с постоянным напором стоков и в свою очередь имеет две методики:
- расчет в соответствие скорости продвижения стоков по трубопроводу нормативному коэффициенту;
- формула Коллбрука — Уайта.
Диаметр труб
При прокладке внутренней канализации большую роль играет правильно подобранный диаметр труб. При выборе надо руководствоваться такими параметрами:
- сечение трубы должен совпадать с патрубком сливного отверстия сантехнического прибора;
- от диаметра зависит проходимость трубы, то-есть у трубы диаметром 200 мм полезный объем в 2 раза больше чем у трубы сечением 110 мм;
- при спуске воды, в трубы не должны полностью заполняться.
Угол уклона по СНиП
Этот метод подходит для крупных канализационных сетей. Для небольших систем применяются рекомендованные значения из СНиП. В этом справочнике можно узнать минимальные и максимальные значения угла уклона канализации.
Минимальный уклон
При монтаже наружной канализационной системы необходимо придерживаться минимального значения - 0,015 м на 1 погонный метр.
На заметку!
При уменьшении минимального угла, твердые и тяжелые частицы будут оставаться внутри трубопровода и создавать помеху для прохождения жидкости (создадут засор).
Трубопровод внутренней канализации делается придерживаясь таки же параметров. В качестве исключения допускается уменьшение этих значений на участках менее 1 метра. На таких участках можно делать наклон 0,01 м. Однако риск образования засора увеличивается в разы.
Максимальный угол
Максимально допустимый уклон зависит от скорости прохождения стоков. Скорость потока в не должна быть более 1,5 м ⁄ с.
При увеличении скорости твердые частицы осядут на поверхности труб, так как их скорость меньше скорости жидкости. Поэтому максимальный угол уклона не должен превышать рекомендуемые значения более чем на 3 %.
Уклон трубопровода внутренней канализации
Для монтажа системы внутри дома используют трубу диаметром от 50 до 110 мм. Угол уклона берется из справочника и является одинаковым для домашних, дачных или производственных систем. Чтобы не заниматься сложными вычислениями, можно воспользоваться таблицей углов наклона.
При вычислении этих данных были учтены все необходимые параметры:
- внутреннее сечение;
- скорость прохождения потока;
- вязкость жидкости;
- гладкость стенок.
Уклон для канализационных трубопроводов разного диаметра
В заключение стоит добавить несколько советов:
- Прокладку трубопровода делайте с учетом естественной усадки. Со временем труба может прогнуться или провиснуть, значит потребуется регулировка, а для этого нужно место.
- Соединяйте трубы под углом не меньше 120 градусов. Если такой угол невозможно выставить, поставьте дополнительные лючки ревизии.
- При соединении следите за герметичном соединении трубопровода.
- Старайтесь избегать лишних стыков и поворотов. Помните - чем проще системы, тем меньше шансов у нее сломаться.
При проектировании канализационной системы старайтесь провести трубопровод по наименьшему пути. Не бойтесь обращаться за советом, при помощи специалистов у вас получится надежная, качественная и эффективная система канализации.
Видео: Как проложить канализационную трубу, уклоны и изгибы, канализация своими руками