Расчет канализации

Самостоятельный расчет системы канализации

Расчет системы канализации для зданий разных типов – ответственная задача при проектировании современного дома. Он нужен как для многоэтажных корпусов, так и для частного малоэтажного строительства и домов на дачных участках.

Расчет канализации

Следует составлять схему канализации таким образом, чтобы снизить количество сливных ям до минимума.

Система сброса сточных вод любого здания состоит из следующих компонентов:

  • внутренняя сеть;
  • ливневая канализация.

Для начала проектирования и расчета вначале должны быть определены условия, при которых будет эксплуатироваться система канализации. Производится учет следующих факторов:

  • число проживающих в доме жильцов, с учетом возможного прибавления количества людей (гости, рождение ребенка и т. д.);
  • время работы системы, зависящее от вида строящегося здания. Канализация работает постоянно в многоэтажных и частных домах и периодически на дачных участках;
  • количество устанавливаемых по проекту сантехнических установок (ванны, унитазы, смесители и т.д.).

Расчет канализации

Схема устройства канализации.

Следующий этап работы заключается в определении энергопотребления системы. Если есть условия, то стоки можно удалять самотеком. В других случаях необходимо применение специального насоса. По этим параметрам определяют примерный бюджет строительства и принимают решение о том, нанимать или нет профессиональную строительную бригаду или обойтись собственными силами.

Производство расчетов

Режим работы канализационной системы неравномерен на протяжении суток, и произвести точный гидравлический расчет очень сложно. Поэтому при создании проекта применяют эмпирические зависимости, определенные для равномерного потока жидкости. Надо определить такие параметры:

  • скорость потока (средняя);
  • коэффициент наполнения трубы;
  • ее калибр;
  • уклон трубопровода.

Если расчет производится для малоэтажного частного здания или дачного домика, то эти параметры можно принять в таких пределах:

  1. Заполнение трубы принимается 0,6 при ее диаметре до 20 см, а при ее калибре до 400 мм – 0,7.
  2. Так как в частном доме и на даче расход воды для бытовых нужд обычно невелик, то для внутренней системы канализационных труб калибр выбирается так:

Схема подключения сантехприборов.

  • унитаз – 100 мм;
  • ванна, смесители и мойка – 50 мм.
  1. Дли ливневой и уличной сетей диаметр труб должен составлять 150-200 мм.
  2. Скорость потока жидкости – 0,65-0,7 м/сек при указанных выше калибрах труб, при большей или меньшей величине могут произойти засоры в системе.
  3. Уклон системы выбирается в зависимости от диаметра трубопровода:
  • 2% при использовании труб 50 мм;
  • 3% при их калибре в 10 см.

Для многоэтажных строений применяют метод расчета, дающий более точные результаты. Его можно применить и для частного дома.

Проектирование

Для получения правильных результатов надо учитывать такой фактор, как изменение длины труб под действием температуры. Его определяют по такой формуле:

  • xL= A* (xT);
  • где А – коэффициент теплового линейного расширения, принимаемая 0,13-0,15 мм/м* С (град);
  • L – длина трубы в метрах;
  • xT – разница температур монтажа и эксплуатации трубопровода (максимальная).

Расчет канализации

Схема канализационных колодцев.

Для устранения нежелательных явлений и компенсации изменения длины трубопровода в зависимости от температуры применяют выполненные на уплотнителях из резины раструбы и фасонные части. С целью упрощения монтажа, сборки канализации и учета строительных допусков патрубки надо устанавливать на каждом этаже здания.

Затем производят гидравлический расчет вертикальных и горизонтальных участков трубопровода. Он считается безнапорным. Учитываются такие факторы:

  • расход сбрасываемых сточных вод;
  • качество внутренней поверхности труб;
  • емкость и пропускная способность канализации.

Первый параметр вычисляют по такой формуле:

  • Q = qx + qy;
  • где qx – расход воды на участке, л/сек;
  • qy – секундный расход воды самого большого потребителя (максимальный), л/сек. Для жилых строений – это смывной бачок унитаза с расходом 1,6 -1,7 л/сек.

Производят расчет расхода стоков в горизонтальной части канализации:

Расчет канализации

Схема дренажной системы.

  • qs =K* Qx + qo;
  • где qo – расход воды для самого емкого потребителя. Таким в доме принято читать ванну с объемом до 170 л. Для расчетов qo=1,1;
  • K – коэффициент осредненного сброса сточных вод на отводном участке трубы;
  • Qx – часовой расход стоков на проектируемом участке, м³/час.

Для определения K существует таблица. По ней можно его определить в зависимости от количества обслуживаемых сантехнических приборов (N), длины отводного участка трубы (L). Она приведена в специальной литературе.

Рабочая высота стояка канализации – это участок от самой верхней точки закрепления сантехники до места перехода в канализационный спуск. Определяют величину допустимого разряжения на участках, имеющих вентиляцию (или без нее). Она не должна превышать числа 0,9*h3 (высота самого маленького затвора сантехники). Разряжения рассчитываются по методу, указанному в СП-40-102. Там же приведены необходимые для расчета номограммы. По ним рассчитываются самотечные канализационные трубопроводы и их рекомендуемые уклоны.

Расчет канализации

Схема вентиляции канализации.

Вентиляционный стояк должен возвышаться над крышей здания на 0,35 м. Диаметр вытяжных частей участков канализационных стояков одинаков с калибром его сточной части, а общий – равен наибольшему диаметру скрепленных стояков вне зависимости от числа присоединенных к рассчитываемому участку сантехнических приборов. На каждом этаже надо устраивать ревизии (в малоэтажных строениях их можно не делать). Сборный выпуск всегда делается прямолинейным с калибром равным диаметру наибольшего стояка. При монтаже переходов с вертикального участка на горизонтальный блок запрещено применение отвода 90°. Он монтируется из 2-х и более колен по 45°. Для нормальной температурной компенсации трубопровода допуск при расстановке креплений составляет (раструб не удлинен):

  • 11 мм при диаметре используемой трубы в 50 мм;
  • при калибре в 11 см допускается увеличить эту длину до 13 мм.

Расстояние между креплениями не может быть больше 1,6 м при диаметре трубы в 5 см и 2 м соответственно при ее калибре в 110 мм. При использовании компенсационного патрубка длина соединения может быть увеличена, но не должна превысить 2,8 м.

При расчетах скорость движения потока следует принимать равной, 0,65 м/ сек при диаметре трубы до 150 мм. Уклоны канализационных участков принимают:

  • для малого сечения трубопровода (50 мм) они берутся в пределах 0,02-0,3;
  • при калибре 10 см это число равно 0,012-0,025;
  • при диаметре в 15 см – 0,007-0,01.

Наибольший уклон не должен быть более 0,15 (за исключением участков длиной до 1,6 м).

Если по трубам должно пройти по проекту значительное количество стоков, то уклоны выбираются по наибольшим скоростям потока.

Наполнение трубы H|D (отношение высоты стоящей в ней воды к диаметру) выбирают так:

Расчет канализации

Пример монтажа канализационных труб.

  • при калибре 50-100 мм – 0,25-0,45;
  • при диаметрах до 20 см – 0,3-9,6.

Во всех случаях уклон принимается 0,08.

Канализационные выпуски из строения проверяются на выполнение таких условий:

  • V *E=0,65 при использовании чугунных труб;
  • V * E=0,45 для пластиковых труб;
  • где V – объем проходящих стоков;
  • E=H|D.

Она обустраивается в такой последовательности:

  • для монтажа внутренней сети используются пластиковые трубы сечением 5 и 10 см;
  • для вывода канализационных стоков из дома и для устройства стояков применяют трубы большего диаметра;
  • при наличии горизонтальных отводов используют крестовины и косые тройники;
  • на поворотах трубопровода надо установить фитинги ревизии;
  • при необходимости применения малошумной системы канализации применяют; шумопоглащающую изоляцию, которой покрывают и трубы и все детали, применяют толстые амортизирующие прокладки.

Расчет канализации

При планировании системы канализации трубы укладывают максимально компактно.

Для вывода канализации из здания трубопровод проводят через его фундамент, пробивая в нем отверстие. Диаметр его должен быть не менее 200 мм. Глубина выводной траншеи должна быть около 1 м. На месте прокладки трубы через основание дома вставляют специальную гильзу, калибр которой выбирают так, чтобы между ней и трубой оставалось свободное пространство. Оно заполняется пенопластом.

Далее производятся работы по обустройству внешней сети. В ее состав входят очистные сооружения и трубопровод между домом и септиком. Монтаж производят в такой последовательности:

  • прокладывают трубы в канавах с ненормируемой глубиной;
  • производят их утепление;
  • к септику подключение делается при помощи резинового уплотнения.

Ливневая канализация

Вычисляется максимальный расход водного потока, который должна пропустить система:

  • V1=q20*S*D;
  • где V1 – максимальный расход ливневой воды при отводе;
  • q20 – самое большое количество осадков (л* га/сек), оно выбирается по справочникам;
  • S – площадь крыши (га);
  • D – специальный коэффициент, показывающий поглощение влаги поверхностью материала (берется из специальной литературы).

Количество осадков выбирают конкретно для местности, где по проекту должно быть построено здание. Для этого используют стандарты из 2.04.03-85 СНиПа.

Коэффициент D берут из таблиц применяемых по проекту материалов для перекрытия кровли и других поверхностей:

  • для асфальтобетона D=0,95;
  • щебень имеет D=0,4, а при смешивании его с битумом – 0,6;
  • этот коэффициент для кровли принят за 1.

Следующий этап расчета – выбор сечения труб под ливневую канализацию. Это делается при помощи специальной таблицы.

В отдельных случаях, при принятии в проекте других способов отведения водного потока, диаметр труб рассчитывают по суммарным расходам входящего объема жидкости.

Решетки, воронки, лотки и другие элементы под ливневую канализацию подбираются исходя из конкретной схемы, указанной в проекте.

Гидравлический расчет составляется при учете всех факторов, имеющих отношение к нормальной работе системы ливневого слива. Основные элементы ее – дренаж и отводные трубы. Для этого надо учесть климатические особенности местности, рельеф и площадь строительного участка, состав грунта.По этим параметрам производят расчет пропускной способности и количество водосточных труб. Их диаметры, глубину залегания в почве и общую нагрузку на дренажную систему под ливневую канализацию вычисляют по методике, указанной в СНиПе. При этом следует учесть, что объединение дренажных и ливневых элементов в общую систему приведет к резкому ухудшению эффективности ее работы. Переполнение труб ливневыми стоками может вызвать разрушения фундамента здания.

Монтажные работы

Расчет канализации

Устройство ливневой канализации.

После проведения всех расчетов можно переходить к созданию системы водоотведения.

Крыша здания должна иметь уклон не менее 2-3° по отношению к длине. Работы производятся в следующей последовательности:

  • делаются отверстия под воронки, которые укрепляются с помощью битумной мастики. Стыки тщательно изолируют от попадания влаги;
  • если по проекту выбрана линейная система. то подвешивают лотки. При точечном типе соединения устанавливают трубы;
  • на втором этапе работ производят монтаж этих систем;
  • устраивают защищенный водосброс в коллектор, а если надо, то открытый в виде лотков.

Для монтажа применяют хомуты, закрепленные на стены. Производят разметку с учетом нужного угла уклона труб или лотков.

Для монтажа наземной части ливневой канализации выполняют работы в таком порядке:

  • роют траншеи, колодцы (учитывают глубину промерзания почвы) и канавы. Разметку производят при помощи троса-трассера;
  • устанавливают наземные водосборники дождевой воды;
  • дно вырытых траншей засыпают слоем песка или щебня и трамбуют;
  • укладывают трубы и лотки на место;
  • объединяют колодцы, уловители песка и приемники дождя в единую систему;
  • устанавливают решетки и цементным раствором закрепляют лотки. После этого закрывают трубопроводы;
  • производят испытание системы пробной заливкой большой массы воды.

Материалы и инструменты

  • бумага, карандаш, калькулятор;
  • трубы канализационные чугунные или пластиковые с диаметрами 50-200 мм;
  • сантехническая фурнитура: угольники, тройники;
  • уплотнители резиновые.

Расчет канализационных сетей может быть сделан своими силами, только найдите специальную литературу и свод строительных норм и правил.

Расчет внутренней канализации

Проектирование систем внутренней канализации в зданиях разного назначения выполняют согласно требованиям при наличии всех планировочно-архитектурных решений здания, а также необходимых поэтажных планов и разрезов с четким определением местоположения и числа приемников сточных вод.

Нормы водоотвода устанавливают в каждом конкретном случае в зависимости от назначения и степени благоустройства здания, от климатических и других местных условий согласно нормам водопотребления. Нормативные удельные расходы сточных вод принимают по данным [ приложению. 4 Л2].

4.1. Проектирование и проверка пропускной способности канализационного стояка.

Пропускная способность стояка зависит от диаметра поэтажных отводов и угла присоединения их к нему (табл. 5.1).

Определение пропускной способности канализационного стояка

Диаметр поэтажного отвода, мм

Угол присоединения поэтажного отвода к стояку, град

Максимальная пропускная способность вентилируемого канализационного стояка, л/с, при его диаметре, мм

Канализационные стояки хозяйственно-бытовой канализации жилых и общественных зданий устанавливаются в помещениях туалетов, реже — ванн и кухонь — открыто или же в сборных каналах, блоках, нишах, согласно проекту архитектурного решения. Раньше применялись, в основном, чугунные канализационные трубы и фасонные части по ГОСТ 6942-80. Но, согласно современным технологиям, рекомендуется применение пластмассовых труб и фасонных частей.

Канализационные стояки должны иметь по всей длине одинаковый диаметр. К проверке пропускной способности диаметр канализационного стояка назначают равным наибольшему диаметру отводной линии квартирной разводки. Расчетный максимальный расход сточных вод определяют по формуле:

где расход стоков санитарного прибора с наибольшим водоотводом по стояку [ приложение. 4 Л2].

от унитаза — 1,6л/с;

— определяется по формуле = . где тоже выбирается

[ приложение. 4 Л2].

— определяется по формуле аналогично приведенной в разделе Л2 для водопровода: .

5.23. Максимальная пропускная способность стояка Максимальная пропускная способность стояка — это документально гарантированный расход для стояка определенного диаметра, с определенным диаметром квартирных разведок и углом их присоединения к нему.

Расчет сводится в табл.5.2.

Гидравлический расчет канализационного стояка

Уклон выпуска должен быть не менее 0,02. При этом наполнение h/d должно удовлетворять требованиям 0,3(h/d(0,6 самоочищающая скорость V должна быть не менее 0,7м/с. Значение гр. 13 должно находиться в зависимости:

и для чугунных труб К= 0,6, а для пластмассовых 0,5.

Уклон выбирается по табл.4.4. данных указаний для диаметров 100-150 мм. [Лукиных А.А. Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле академика Н.М.Павловского. М. Стройиздат, 1974].

Выписка из таблиц для гидравлического расчета канализационных сетей

Наполнення в долях H/d

Уклоны в тысячных при d = 100 мм

Если нельзя выбрать уклон выпуска с выполнением условий гр. 13, что возможно при очень малых расчетных расходах, то принимается уклон 0,02.

5.164.90.35 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

2.3. Расчет системы канализации здания

Задачей расчета является подбор диаметров и уклонов трубопроводов канализационной сети, обеспечивающих отвод сточных вод от санитарно-технических приборов и сброс их в городской канализационный коллектор в самотечном режиме. Расчет системы канализации жилого здания рекомендуется вести в следующем порядке.

1. Строится расчетная аксонометрическая схема системы канализации здания (если в здании несколько выпусков, рассчитывается только часть системы канализации здания, работающая на один наиболее удаленный от городского коллектора выпуск).

2. Без расчета назначаются диаметры поэтажных отводных линий: на участках, пропускающих расход сточных вод от унитазов, – 100 мм, на других участках – 50 мм.

3. Назначается диаметр стояка (не менее наибольшего диаметра поэтажных отводных линий, если есть унитазы – 100 мм) и проверяется его пропускная способность.

Максимальная пропускная способность вентилируемого стояка из чугунных труб диаметром 100 мм при отводных линиях диаметром также 100 мм и угле присоединения поэтажных ответвлений 90составляет 3,2 л/с, при соответствующих диаметрах 50 мм – 0,8 л/с, при других материалах труб и в других случаях – см табл.6, 7, 8, 9Расчет канализации.

Расчетный расход в основании стояка, л/с, определяется

где qtot общий максимальный расчетный суммарный расход холодной и горячей воды приборами рассчитываемого стояка, л/с, q0s – залповый сброс стоков одним прибором, л/с, при наличии на стояке унитазов q0s = 1,6 л/с, в других случаях – по прил. 4.

где q0tot – суммарный расход холодной и горячей воды, л/с, санитарно-техническим прибором. Для приборов, обычно используемых в жилых зданиях, q0tot = 0,25 л/с; – коэффициент, определяемый по прил. 1 в соответствии с произведениемNPtot. при этомN – количество санитарно-технических приборов на стояке. Общая вероятность действия приборовРtot для расчета систем канализации определяется

где Расчет канализации– норма расхода суммарно холодной и горячей воды, л, потребителем в час наибольшего потребления. Для жилых зданий с традиционным комплектом санитарно-технических приборовРасчет канализации= 15,6 л/ч; значенияU и N здесь принимаются те же, что и при расчете холодного водоснабжения.

Если расчетный расход qs в основании стояка превысит его максимальную пропускную способность, необходимо увеличить диаметр или изменить угол присоединения к стояку поэтажных ответвлений и тем самым увеличить пропускную способность.

4. Производится расчет горизонтальных трубопроводов (в подвале), выпусков и дворовой канализационной сети. Расчет заключается в подборе таких диаметров и геодезических уклонов, при которых скорости V – не менее самоочищающей скорости 0,7 м/с, при которой происходит вынос отложений в нижней части труб, а наполнение трубопроводов H/d – не менее 0,3 и выполняется условие

где К = 0,5 – для трубопроводов с использованием труб из полимерных материалов; К = 0,6 – для трубопроводов из других материалов.

В тех случаях, когда выполнить эти условия не представляется возможным из-за недостаточной величины расхода сточных вод, участки считаются нерасчетными и прокладываются с уклоном не менее 1/D, гдеD– наружный диаметр трубопровода, мм.

Для расчета используются таблицы для гидравлического расчета самотечных трубопроводов канализации (прил. 5).

По данным гидравлического расчета определяются отметки всех характерных точек внутренних горизонтальных трубопроводов и лотка колодцев дворовой сети. Для защиты от замерзания глубина заложения труб дворовой сети (от поверхности земли до лотка трубы) должна быть не менее глубины промерзания грунта в данном регионе минус 0,3 м. Расстояние от поверхности земли до верха труб должно быть не менее 0,7 м для защиты от разрушения труб колесным транспортом. По итогам расчета определяется величина перепада труб в контрольном колодце, отметка лотка трубы на входе в канализационный коллектор должна быть не ниже отметки лотка этого коллектора.

Пример 2. Конструирование и расчет системы канализации здания.

Исходные данные. здание принимается согласно исходным данным примера 1, глубина заложения уличного канализационного коллектора – 4,0 м.

Решение. На плане этажа размещены канализационные 2 стояка (в туалетах), принято решение предусмотреть из здания 1 выпуск в сторону оси 1 – 1. Аксонометрическая расчетная схема системы канализации представлена на рис. 2.3. Размещение трубопроводов показано на планах этажа и подвала (рис.1.13 и 1.14).

Поэтажные ответвления приняты чугунные, прокладываются непосредственно по полу соответствующего этажа, диаметр до присоединения унитаза (по ходу воды) 50 мм, после присоединения унитаза – 100 мм. Присоединение поэтажных отводных линий к стояку предусмотрено под углом 90 0 .

Стояки приняты чугунные диаметром 100 мм, их вытяжная часть выводится на 0,2 м выше скатной кровли. Предусмотрены ревизии на 1-м и 3-м этажах. Каждый стояк собирает стоки от 12 приборов, вероятность их действия определена по формуле 2.3

Расчет канализации

При12 приборах на стоякеNPtot = 0,204 и по прил. 1 = 0,450.

По формулам (2.2) и (2.1) определен расчетный расход в основании стояка:

Полученное значение не превышает пропускной способности стояка 3,2 л/с, работоспособность стояка обеспечена.

Прокладка горизонтальных канализационных сетей в подвале здания принята над полом. Назначены расчетные участки 1–2–3 по наиболее длинной ветви в здании. За начальную точку расчета принята точка 3 у наружной стены, отметка низа трубы назначена равной отметке пола подвала – 2,70 м. Отметки низа трубы в точках 2 и 1 назначены в соответствии с результатами гидравлического расчета по табл. 2.1 соответственно – 2,64 и – 2,52.

Расчет канализации

Рис. 2.3. Расчетная схема канализации здания К1

Расчет канализационной сети

Для защиты от засоров на 1 и 3 этажах на стояках на высоте 1,65 м от пола устанавливаются ревизии, а в основании стояков – прочистки. Также прочистка предусмотрена в точке перепада трубопровода на выходе из здания. Рабочий чертеж «Схема водоотведения здания» представлен на рис 2. 4.

Расчет канализации

Рис.2.4. Схема водоотведения здания К1

По генеральному плану произведена трассировка дворовой сети, назначены смотровой колодец КК-1 в 3 м от наружной стены, приемный колодец на городской сети ГКК и контрольный колодец ККК в 3 м от ГКК (участки 3–КК1–ККК–ГКК длиной соответственно 3,00 м; 10,00 м; 3,00 м) (см. рис. 1.15). Отметка лотка трубы в точке 3 на выходе из здания назначена 48,00 м при отметке земли 50,20 м в соответствии с глубиной промерзания 2,50 м минус 0,30 м. Перепад трубопровода на выходе из здания составил 0,50 м. Для обеспечения плавного поступления воды в колодец ГКК городской канализации в контрольном колодце КК-2 предусмотрен перепад, величина которого определена расчетом 1,48 м. Все расчеты сведены в табл. 2.1.

На основании данных этой таблицы и генплана составлен продольный профиль дворовой сети (рис. 2.5).

Расчет канализации

Рис. 2.5. Профиль дворовой канализационной сети

При этом вначале вычерчивается в установленном масштабе профиль поверхности земли по трассе дворовой сети. На профиль переносятся с генплана канализационные колодцы, коммуникации и откладываются определенные по генплану длины расчетных участков и отметки мест пересечений канализационных сетей с иными коммуникациями. Ниже профиля заполняется бланк установленной формы, в который заносятся результаты вычислений из табл. 2.1 и отметки с генерального плана. Инженерные сети (водопровод, теплосеть, канализация) должны иметь привязку к координатной сети квартала. ВРасчет канализацииданном примере в соответствии с исходными данными отметка земли по генплану в точке присоединения к коллектору 50,20 м, отметка коллектора на 4,0 м меньше отметки земли – 46,20 м. Трубопровод дворовой сети по результатам расчета примыкает к коллектору на той же отметке, и работа этой системы в самотечном режиме обеспечена.

Источники: http://masterseptika.ru/seti/raschet-sistemy-kanalizacii.html, http://studopedia.ru/4_912_raschet-vnutrenney-kanalizatsii.html, http://www.studfiles.ru/preview/3015147/page:7/

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here