Przykład obliczenia spadku kanalizacji: wzory i normy technologiczne

System kanalizacji to sieć rurociągów, węzłów funkcjonalnych, modułów i standardowych komponentów. Cały zestaw ma zapewnić swobodny przepływ ścieków. Oczywiste jest, że samoczynny przepływ ścieków bytowych w rurach jest możliwy, jeśli przy ich układaniu zachowano odpowiedni spadek.

Z proponowanego przez nas artykułu dowiesz się, jak wykonuje się obliczenie spadku kanalizacji. Przecież nie jest to wartość dowolna: nachylenie musi zapewniać przepływ ścieków z prędkością niezbędną do normalnego działania systemu. Opowiemy, jak określa się ważny dla kanalizacji parametr.

Budowa sieci kanalizacyjnej: zasady i normy

Montaż kanalizacji bytowej i każdej innej jest dość jasno określony w SNiP. Co więcej, zawarte w dokumentach wyjaśnienia stanowią normy i zasady, których profesjonalni budowniczowie przestrzegają bezwzględnie.

Budowa domowa własnymi rękami jest oczywiście trudna do porównania z działalnością zawodową. Ale ten fakt nie zwalnia domowego majsterkowicza z obowiązków montażowych. Dlatego każdemu budowniczemu zaleca się wiedzieć, jak wykonuje się obliczenia kanalizacji.

Budowa instalacji kanalizacyjnych w budynkach mieszkalnych wiąże się z koniecznością obliczeń. Głównym celem obliczeń kanalizacji jest przestrzeganie dopuszczalnych norm spadku rurociągów oraz dostosowanie do warunków eksploatacji. Ignorowanie obliczeń skutkuje poważnymi problemami.

Wydawałoby się, po co wnikać we wszystkie szczegóły obliczeń? Czy cokolwiek zmieni się diametralnie w systemie kanalizacyjnym, jeśli zrobi się spadek rur nieco mniejszy lub nieco większy od istniejących parametrów SNiP?

Otóż praktyka eksploatacji instalacji pokazuje: nawet niewielkie odchylenia wartości spadku od ustalonych norm mogą zakłócić normalne działanie systemu kanalizacyjnego.

Na przykład właściciel domu prywatnego wykonuje kanalizację własnoręcznie i nie zna metodyki obliczeń. Po prostu układa spadek rurociągów „na oko”. W efekcie otrzymuje wartość spadku kanalizacji bytowej mniejszą od normatywnych liczb.

Jeżeli podczas instalacji kanalizacji w domu lub na obiektach przemysłowych nie przestrzega się norm spadku rur, naruszona zostaje zasada samooczyszczania sieci kanalizacyjnych. Prowadzi to do okresowego tworzenia się zatorów, konieczne jest częste wykonywanie nieplanowanych czyszczeń instalacji.

Prędkość przepływu ścieków bytowo-fe kalnych maleje, najpierw tworzą się nieznaczne zatory, następnie masywne, trudne do usunięcia. W końcu linia ulega całkowitemu zatkaniu, a na porządku dziennym pojawia się zadanie globalnego czyszczenia. A taka praca systemu, przy niewystarczającym spadku rur, gwarantuje niezmienną obecność zatorów i nieprzyjemnych zapachów.

Inna kwestia: nieprofesjonalny monter instaluje kanalizację pod spadkiem przekraczającym wartości normatywne. Zbyt duże nachylenie rurociągów kanalizacyjnych sprzyja zwiększeniu prędkości cieczy, ale przy tym powstaje tzw. „efekt separacji”.

Ciecz płynąca z prędkością wyższą niż prędkość samooczyszczania oddziela się od masy stałej, która pozostaje na ściankach rur. Z czasem masy resztkowe narastają i uzyskuje się ten sam rezultat – zator, zapachy, czyszczenie.

Prawidłowo ustawione wartości spadku – gwarancja długiej i niezawodnej pracy systemu.

O obliczaniu sieci kanalizacyjnych

Prędkość przepływu ścieków bytowo-fe kalnych, przy której osiągany jest efekt samooczyszczania, jest obliczana matematycznie według wzoru:

Ten wzór matematyczny stosuje się do obliczania kanalizacji bytowej i przemysłowej. W szczególności za pomocą wzoru oblicza się wymagany spadek rur kanalizacyjnych.

Oznaczenia:

• V – prędkość przepływu cieczy (nie mniej niż 0,7 m/s);
• H/d – wypełnienie rury kanalizacyjnej (nie mniej niż 1/3 objętości);
• K – współczynnik oporu zależny od materiału rurociągu (0,5 – plastik, szkło; 0,6 – inne).

Praktyka urządzania kanalizacji bytowej i przemysłowej dopuszcza sytuacje, w których warunki obliczone za pomocą podanego wzoru nie mogą być spełnione ze względu na mały przepływ ścieków.

W takim przypadku zaleca się montować instalacje z rur o średnicy do 50 mm ze spadkiem 3 mm na 1 metr długości. Rurociągi o średnicy 85–100 mm układa się przy zachowaniu normy spadku 2 mm na 1 metr długości. W każdym razie maksymalna dopuszczalna wartość normy spadku może wynosić 15 mm na metr długości, ale nie więcej.

Jeśli w systemie sieci kanalizacyjnej stosuje się mechanizm korytkowy do transportu ścieków, również w tym przypadku istnieje norma. Poziom wypełnienia koryt nie powinien przekraczać 0,8 ich wysokości. Szerokość koryta kanalizacyjnego nie może być mniejsza niż 200 mm.

Ponadto szerokość koryta ustala się na podstawie obliczeń właściwości hydraulicznych systemu i cech konstrukcyjnych tego elementu. Koryta kanalizacyjne o wysokości powyżej 500 mm nie powinny mieć szerokości mniejszej niż 700 mm.

Korytkowa kanalizacja, podobnie jak rurowa, montowana jest z zachowaniem ustalonych norm spadku. Ponadto systemy korytkowe buduje się z uwzględnieniem wymiarów poszczególnych elementów linii – w zależności od wysokości i szerokości.

Koryta w budowie kanalizacji stosowane są w urządzeniach systemów burzowych i drenażowych. Z obliczeniami spadku rur drenażowych zapozna artykuł, który bardzo polecamy przeczytać.

Ścieki o wysokiej zawartości zawiesin mechanicznych odprowadzane są przewodami kanalizacyjnymi wykonanymi ze spadkiem, którego wielkość również określa się obliczeniowo, z uwzględnieniem zapewnienia w rurach prędkości samooczyszczania cieczy.

Wypełnienie rurociągów normuje się wartością 1/3 ich objętości. Zazwyczaj ten rodzaj ścieków pochodzi z produkcji przemysłowej, gdzie zawiesinami mechanicznymi są cząstki metali i innych substancji stałych.

Inne normy (zasady) montażu

Postanowienia dokumentacji normatywnej dotyczą zarówno charakterystyki urządzeń wykorzystywanych w systemie kanalizacyjnym, jak i niuansów samego montażu.

Wyposażenie zamkniętych instalacji

Dla większości przypadków projektowania domowych kanalizacyjnych sieci, normy (przepisy) przewidują wykonanie zamkniętych linii rurociągów. Taki schemat tradycyjnie działa na zasadzie grawitacyjnego przepływu ścieków bytowo-fechnych.

W niektórych obiektach (częściej przemysłowych), gdzie odprowadzane są ścieki bez nieprzyjemnych zapachów i niebezpiecznych oparów, dopuszczalne jest wykonanie sieci w oparciu o koryta grawitacyjne. Przy tym wymagane jest wyposażenie linii korytowych w urządzenie zamknięcia wodnego (syfonu).

Układanie rurociągów kanalizacyjnych zawsze wykonuje się prostoliniowo. Do tworzenia zakrętów, odejść, rozgałęzień stosuje się dodatkowe elementy montażowe. Od punktu początkowego montażu linii do jej całkowitego zakończenia należy utrzymywać równomierną zmianę spadku zgodnie z obliczeniami.

Jeśli rozpatrywać system w planie, każdy oddzielny odcinek sieci kanalizacyjnych montowany jest ściśle prostoliniowo. Jeśli wymagana jest zmiana kierunku układania rurociągów, stosuje się standardowe komponenty montażowe (kątowniki, krzyżaki, trójniki, przejścia itp.).

Zmiana obliczonych wartości spadku rurociągów kanalizacyjnych jest niedopuszczalna na oddzielnym odcinku zakończonej linii, zamontowanej w pozycji poziomej.

Jakie rury są odpowiednie dla systemu?

W odniesieniu do sieci kanalizacyjnych (domowych, przemysłowych), a także z naciskiem na właściwości odporności korozyjnej i wytrzymałości, do montażu kanalizacji stosuje się różne modyfikacje rur.

Dla sieci wykonanych na zasadzie grawitacji, materiałem rur są:

• tworzywa polimerowe;
• żeliwo;
• beton;
• szkło;
• azbestocement.

Kryteria i zasady wyboru rur do kanalizacji zewnętrznej podano tutaj. Polecane przez nas informacje będą przydatne wszystkim gospodarnym właścicielom działek podmiejskich, planowanych do urządzenia.

Dla sieci transportujących ciecze pod ciśnieniem, wykonuje się rury z materiałów:

• polimery;
• żeliwo;
• azbestocement;
• żelbet.

Kanały ściekowe wewnętrzne montuje się na dwa sposoby: otwarty / ukryty. Niezależnie od sposobu ułożenia, w montażu powszechnie stosuje się rury polimerowe. Z wytycznymi wyboru najlepszych rur do kanalizacji zapozna zalecany przez nas artykuł.

Rurociągi kanalizacyjne z tworzyw sztucznych można układać w ziemi poniżej poziomu podłóg budynków. Należy jednak uwzględnić obciążenie działające na odcinek z takimi instalacjami.

Najczęściej spotykane elementy instalacji kanalizacyjnych. Rury z tworzyw sztucznych i całe niezbędne osprzętowanie są stosowane przy budowie sieci różnego przeznaczenia. Dla właścicieli prywatnych nieruchomości jest to ekonomiczny sposób wykonania kanalizacji w domu.

Osprzęt z tworzyw sztucznych uważany jest za uniwersalny, może być z powodzeniem stosowany w sieciach wewnętrznych i zewnętrznych.

Cechy instalacji pionów

Montaż pionów wewnątrz budynków mieszkalnych wykonuje się w kanałach, szybach, skrzynkach. Ich konstrukcja musi odpowiadać przepisom przeciwpożarowym. Szyby, skrzynki, kanały itp. muszą być wyposażone w panele demontowalne.

Poprzez demontaż paneli zapewnia się dostęp do instalacji. Stosowanie paneli demontowalnych wykonanych z materiałów palnych jest dozwolone, jeśli linia kanalizacyjna składa się z rur PVC. Panele szybów, w których ułożone są rury polietylenowe, zazwyczaj wykonuje się z materiałów niepalnych.

Linie otwarte i zamknięte

Montaż otwartych rurociągów kanalizacyjnych wykonanych z tworzywa sztucznego jest dozwolony wewnątrz stref poddaszy budynków mieszkalnych, a także w strefach piwnic.

Miejsca przejścia pionów kanalizacyjnych z obszaru pomieszczenia mieszkalnego do obszaru poddasza należy uszczelnić zaprawą cementową o grubości co najmniej 20-30 mm. Tą samą mieszanką zabezpiecza się odcinek rury powyżej poziomu stropu na 80-100 mm, przy czym przed zalaniem cementem na powierzchnię rurociągu nakłada się materiał hydroizolacyjny.

Układanie wewnętrznych linii kanalizacyjnych jest zabronione w strukturze podłóg, wewnątrz ścian, w obszarze sufitu pomieszczeń mieszkalnych. Pod te same wymagania podlegają również inne budynki i pomieszczenia o innym przeznaczeniu, gdzie przewidziany jest specjalny reżim sanitarny.

Jeśli konieczne jest ułożenie rury odpływowej od umywalki wanny lub zlewu kuchennego, wykonuje się to nad poziomem podłogi z zastosowaniem środków hydroizolacji, a następnie obłożeniem strefy montażu.

Część systemu kanalizacji domowej – pion wentylacyjny. Stanowi nieodłączny element profesjonalnie wykonanej kanalizacji bytowej. Na piony wentylacyjne kanalizacji bytowej również obowiązują normy i zasady montażu. Na przykład określa się minimalne dopuszczalne średnice stosowanych rur.

Niedopuszczalne jest łączenie kanalizacji bytowej i przemysłowej, jeśli ścieki przemysłowe zawierają ciecze toksyczne lub łatwopalne. Sieci kanalizacyjne dowolnego typu, których schemat przewiduje odprowadzanie ścieków do kanalizacji zewnętrznej, należy wyposażyć w piony wentylacyjne.

Górne końcówki rur wentylacyjnych należy wyprowadzić przez grubość pokrycia dachowego i podnieść na wysokość:

1. Dla płaskich pokryć dachowych (co najmniej 300 mm).
2. Dla spadzistych pokryć dachowych (co najmniej 500 mm).

Odstęp w kierunku poziomym od wyprowadzenia pionu do pobliskich okien i balkonów budynku powinien wynosić nie mniej niż 4 metry.

Układanie rur kanalizacyjnych

Ułożenie rurociągu kanalizacyjnego ze spadkiem to tylko część wymagań dotyczących ogólnego układania sieci kanalizacyjnej. Należy również uwzględnić normy ustalone dla układania rur, biorąc pod uwagę ryzyko ich uszkodzenia i zniszczenia.

Normy te wynikają z oddziaływania obciążeń tymczasowych i stałych na instalacje. Na przykład, w warunkach bytowych układanie rur kanalizacyjnych wewnątrz budynków wykonuje się na głębokość co najmniej 100 mm, jeśli za punkty pomiarowe przyjmuje się powierzchnię podłogi i górną zewnętrzną ściankę rury kanalizacyjnej.

Rurociągi wewnętrznej kanalizacji bytowej zamontowane w miejscach możliwych oddziaływań mechanicznych, zaleca się zabezpieczyć poprzez ograniczenie do nich bezpośredniego dostępu. W tym celu stosuje się siatki ochronne, koryta, kanały itp.

Jeśli rurociąg znajduje się poniżej poziomu sezonowego przemarzania warstw gruntu, należy zastosować technologię izolacji termicznej rur kanalizacyjnych. Jako nowoczesny izolator doskonale nadaje się sztywna pianka poliuretanowa. Ociepla się również rury kanalizacyjne wełną mineralną z wcześniejszą izolacją przeciwwodną.

Jedna z możliwych opcji izolacji termicznej linii kanalizacyjnej. Do izolacji termicznej rurociągów kanalizacji bytowej można stosować różne materiały, ale priorytet zawsze przyznaje się izolatorom o niskiej palności lub całkowicie niepalnym.

Gdy miejscem układania instalacji jest wykop, po jego wykonaniu z obliczonym spadkiem i przed ułożeniem rur zaleca się zagęszczenie gruntu. Prace zagęszczające grunt prowadzi się na powierzchni dna wykopu na całej jego długości.

Zagęszczanie gruntu wymaga się na głębokość co najmniej 200–300 mm. Po wykonaniu tych czynności w wykopie wykonuje się podsypkę żwirową z obliczonym spadkiem lub układa się koryta, a w nich umieszcza rury kanalizacyjne.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Interesujące i pouczające rozważania na temat prawidłowego spadku rury kanalizacyjnej:

Organizacja odprowadzania domowych ścieków bytowo-kałowych – to nie takie proste zadanie, jak może sobie wyobrażać niedoświadczony laik. Profesjonaliści w branży instalacji sanitarnych wiedzą, że obliczenie ułożenia sieci kanalizacyjnych jest niezbędne w każdym przypadku ich budowy, niezależnie od tego, czy montaż dotyczy domu prywatnego, czy systemu przemysłowego.

Proszę pisać komentarze, zadawać pytania, publikować zdjęcia w bloku poniżej. Proszę opowiedzieć, w jaki sposób układali Państwo gałęzie kanalizacyjne na własnej działce podmiejskiej, czy przestrzegali Państwo przy tym nachylenia określonego normami. Niewykluczone, że Państwa rady będą przydatne dla odwiedzających stronę.