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.

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.