Устройство и принцип работы дренажа и ливневой канализации

Дренаж и ливневая канализация — это конструкции, которые являются инженерно-техническими сооружениями, выполняющими сбор и отвод сточных вод разной природы за пределы конкретного участка. Дренаж обычно прокладывают для снижения уровня грунтовых вод на участке, а ливнёвка служит для сбора дождевой воды на крыше и последующего её отвода.

Дренажные системы необходимы для отвода лишней влаги из почвы

Для чего нужны дренажная и ливневая канализации?

Ливневая канализация используется для сбора атмосферных осадков на кровле. Сбор дождевой воды и талого снега необходим, так как при свободном стекании с крыши влага повреждает фундамент здания, что может привести к перекосу дома. Основная задача ливневой канализации — сбор и отвод сточных вод за пределы конкретного участка.

Дренажная система канализации выполняет функцию по сбору лишней воды в грунте на участке. Её основная задача — осушение участка, прилегающего к дому. Обустройство дренажа — необходимая мера, позволяющая избежать подъёма уровня воды в почве.

Важно! Стоит запомнить, что категорически возбраняется соединять две эти системы воедино. Это связано с тем, что при сильных осадках дренажная система быстро переполняется водой с ливневой канализации и перестаёт функционировать.

Вода, собранная этими системами, транспортируется по трубам до специальных накопителей, после чего отводится за пределы участка. В некоторых случаях влага, собранная в накопительных ёмкостях, используется для полива. Монтаж дренажа и ливневой канализации необходим практически на всех почвах и во всех местностях. Для понимания вопроса необходимо изучить основные характеристики, а также особенности устройства дренажей и ливневых канализаций.

Ливневая канализация нужна для сбора атмосферной влаги с крыши и отвода ее за пределы участка

Правила установки двойной системы

Можно совместить ливневку и дренаж в одной траншее, но на разной глубине

Перед монтажом выполняются проектные работы с топографической съёмкой местности. Рассчитывается пропускная способность для трубопроводов, которая должна обеспечить отвод воды в режиме перегрузки.

При закладке необходимо следовать следующим рекомендациям:

• Обустройство дренажей требует значительных вложений. Ошибочные расчёты приведут к дополнительным расходам. Восстановить неработающую систему довольно сложно, легче проложить новую.
• Совмещение ливнёвки и дренажа в одной траншее допустимо, но располагаются они на разной глубине. Колодец для сбора воды может быть общим.
• Глубина канавы выполняется с учётом слоя из щебня и песка, которые должны обеспечить лучшую фильтрацию воды.
• Перфорированные дрены укладывают ниже ливневого трубопровода.
• Располагают трубы на некотором расстоянии друг от друга. Это предохраняет дренажную систему от перегрузки в случае повреждения ливнёвки.
• Максимальная глубина укладки коллектора диаметром 700 мм составляет 120 см.

Эффективная работа комбинированной схемы сохранит целостность фундамента и предотвратит подтопление. Денежные средства, которые были бы потрачены на обустройство обеих систем водоотведения и гидроизоляцию, будут снижены вдвое.

Виды и устройство дренажных систем

На сегодняшний день существует несколько разновидностей дренажных систем, которые отличаются по своему конструктивному исполнению и способу монтажа. Рассмотрим эти разновидности:

• горизонтальные дренажи;
• вертикальные дренажи;
• комбинированные (системы, включающие в себя и горизонтальные и вертикальные участки).

Горизонтальные дренажные конструкции, в свою очередь, подразделяются на:

• открытые;
• закрытые;
• пристенные.

Для понимания устройства дренажной системы нужно изучить, из каких элементов она состоит. Рассмотрим устройство дренажа:

• дрены (это специальные перфорированные трубы, которые оснащаются отверстиями, пропускающими влагу);
• пескоуловители (фильтрационные элементы);
• трубопроводы, осуществляющие отвод собранной воды за пределы участка;
• колодцы.

Трубы для дренажных систем могут быть изготовлены из разных материалов. Подбор материала осуществляется в зависимости от особенностей участка и других индивидуальных характеристик в конкретной ситуации.

Для дренажных систем и ливневок сегодня часто применяют трубы из различных полимеров

Рассмотрим основные материалы, из которых изготавливают дрены:

• полимерные;
• асбестоцементные;
• керамические;
• неперфорированные дрены, которые производятся из современных пористых материалов (например, керамзитостекло). Особенностью таких труб является способ поступления в них воды. Вода попадает в них не через стандартную перфорацию, а просачивается через пористую стенку.

Кроме этого, колодцы подразделяются на три основных типа:

• смотровые;
• накопительные;
• перепадные.

Дренажный тоннель

Из коротких пластмассовых модулей собирают дренажный инфильтрационный тоннель необходимой длины.
Иногда вместо дренажных труб выгодно использовать дренажный инфильтрационный тоннель.

По сравнению с трубами дренажный тоннель имеет увеличенное поперечное сечение и более оптимальную форму для просачивания стоков в грунт. Тоннель позволяет принять и передать в грунт большее количество стоков в расчете на единицу длины.

В результате поле фильтрации или поглощения может занимать значительно меньше места на участке.

Секция, модуль дренажного инфильтрационного тоннеля из пластика. Вверху в центре секции находится фланец для установки трубы аэрации.
Тоннель в сечении имеет форму арки. Его собирают на строительной площадке из пластмассовых секций — модулей заводского изготовления. Например, секция тоннеля одного из производителей имеет длину 1220 мм., ширину 800 мм. и высоту 510 мм., вес 11 кг. Секция вмещает в себя разовый объем стоков 300 литров.

Производитель утверждает, что по инфильтрационной способности одна секция тоннеля может заменить 36 метров дренажных труб. При выборе размеров тоннеля учитывают количество стоков и впитывающую способность грунта.

Дренажный тоннель из пластиковых модулей можно собрать в форме цилиндра.

Дренажный тоннель следует применять на грунтах с довольно высокой впитывающей способностью. Он может служить хорошей альтернативой дренажным трубам, а также фильтрующему колодцу

.

При монтаже дренажного тоннеля выполняют следующие правила:

1. Собранный из модулей дренажный тоннель устанавливают на подушку из щебня или гравия. Толщина подушки выбирается в зависимости от впитывающей способности грунта, но не менее 100 мм.
2. На крайней секции тоннеля устанавливают вертикальную трубу для аэрации и контроля.
3. Затем тоннель обсыпают слоем щебня или гравия фракции 20-40 мм., толщина слоя равна высоте тоннеля. Слой щебня с боков и сверху отделяют от грунта полотном геотекстиля.
4. При необходимости защиты от промерзания, на слой щебня, под геотекстиль, укладывают плиты утеплителя — пенопласт ПСБ — 35 или экструдированный пенополистирол.
5. Траншею засыпают грунтом. Если толщина грунта над тоннелем более 0,5 м., то над ним можно разместить площадку для стоянки легкового автомобиля.

Дренажная конструкция открытого типа

Такие системы монтируются на поверхности земли, а отвод воды производится в специальные ёмкости или канавы. Поверхностная дренажная конструкция является самым бюджетным вариантом, а её монтаж занимает меньше всего времени. Для выполнения такой системы понадобится вырыть канавы, которые должны соответствовать определённым размерам.

Важным моментом при организации дренажной канализации является уклон. Уклон такой системы должен идти от жилой постройки до сточных канав. Без соответствующего уклона вода попросту не будет передвигаться по траншеям. А также следует позаботиться о том, чтобы талая или дождевая вода, стекающая с кровли, попадала в заранее организованные траншеи по отмостке и углублениям вдоль дорожек.

Подземная система дренажа не создаст неудобств для жильцов участка

Основным минусом такого дренажа считается непрезентабельный внешний вид. Помимо этого, открытые траншеи на участке могут вызвать разного рода неудобства у жильцов дома. Поэтому специалисты рекомендуют выполнять дренажные системы, в которых присутствуют сборные лотки или проводить конструкцию под землёй.

Дренажная конструкция закрытого типа

Закрытый канализационный дренаж представляет собой канавы с расположенными на дне элементами для дренирования. Закрытый тип предусматривает, что такие канавы должны засыпаться землёй.

Существует несколько разновидностей закрытых дренажных конструкций. Рассмотрим их:

• простые закрытые системы;
• системы, в которых присутствуют специальные водосборники (лотки);
• системы, оснащённые дренирующими матами.

Обратите внимание! Две первых разновидности систем монтируются для того, чтобы выполнить удаление воды линейно или контурно. Последний вариант, в котором используются дренажные маты, не учитывает этого.

1. Простые дренажи закрытого типа. Для прокладки такой коммуникации необходимо вырыть соответствующие траншеи по периметру конкретного участка. Затем проводится засыпка канавы водонепроницаемыми материалами. Засыпка выполняется в несколько слоёв и в основном для этих целей применяется песок и щебень. В конце траншеи засыпаются землёй и утрамбовываются.

Для устройства дрен необходимо подготовить траншеи, в которые укладывается слой геотекстиля и засыпается щебень

Такая дренажная канализация имеет некоторые эксплуатационные недостатки. Например, при организации такой системы исключается возможность наблюдения за состоянием дрен. Исходя из этого, со временем эффективность дренирования будет постепенно уменьшаться. Для того чтобы повысить эффективность дренирования и продлить эксплуатационный срок такой конструкции, рекомендуется использовать дрены.

2. Закрытые сооружения, в состав которых входят специальные лотки. Для организации закрытой системы с лотками необходимо учесть один важный момент — в обязательном порядке для монтажа такой системы должна применяться схема, учитывающая свободный проход или проезд. Для монтажа лотковой системы используются лотки двух видов. Рассмотрим их:

• перфорированные (такие лотки собирают воду с прилегающей к ним земли);
• неперфорированные (для конденсации воды на поверхности).

Помимо этого, все лотки сверху оснащаются решётками. Решётки влияют не только на общую эстетичность, но и выполняет защитную функцию, предотвращая попадание различного мусора (например, веток) в систему. Материалы, из которых изготавливаются такие решётки, могут быть самыми разными, но обычно используют чугунные изделия.

Немного теории: разновидности дренажных сооружений и правила их обустройства

Каждый домовладелец должен помнить, что нормальное функционирование очистной системы возможно лишь тогда, когда осветленные стоки проходят окончательную очистку на поле фильтрации, состоящее, исходя из конкретных обстоятельств, из одной или нескольких фильтрующих траншей, в которых устанавливаются трубы-распылители. Если фильтрующие системы правильно спроектированы и изготовлены, проблем в ходе эксплуатации местной канализации возникнуть не должно.

Как функционирует поле фильтрации

Сточные воды, прошедшие достаточно глубокую очистку в используемом при доме септике, попадают в полость дренажных труб фильтрационного поля. Имеющиеся здесь почвенные микроорганизмы обеспечивают окончательное окисление органики, используя кислород, подаваемый к ним обычно устанавливаемой вентиляцией.

Процесс обустройства поля фильтрации четко обусловлен положениями санитарных норм и документами местной власти. Фигурирующие в них требования исходят из того, что очищенные стоки не должны попадать в полость водозаборных систем, подающих воду в жилища.

Дренаж фильтрационных полей должен обязательно создаваться, если:

1. грунтовые воды залегают близко к поверхности (до 1,5м и менее);
2. поле фильтрации находится в грунте со слабыми фильтрующими способностями.

Виды дренажа канализации

Фильтрующий колодец

Фильтрующий колодец напоминает выгребную яму, издавна знакомую многим россиянам. Отличие же состоит в отсутствии у него изолированного дна. Такое обустройство дренажа идеально подходит для дач, на которых не предполагается ежедневное пользование канализацией. Фильтрующий колодец хорош тем, для его обустройства требуется довольно небольшая площадь.

Если для вашего участка необходим именно колодец, то его строительство должно производиться с учетом следующих моментов:

• Место его установки четко определяется в СанПиН. Любые нарушения чреваты административной ответственностью.
• Колодец лучше не обустраивать на тех участках, где водоснабжение обеспечивается из скважины, поскольку по существующим нормам дно колодца должно быть ниже дна скважины, что невыполнимо практически.
• Чтобы имелась возможность пользоваться канализацией в морозы, емкость колодца должна быть снабжена соответствующим слоем теплоизоляции.

Поле фильтрации, также называемое полем аэрации

В случае обустройства поля или траншеи фильтрации качество очистки стоков существенно возрастает, поскольку жидкость, поступающая сюда из септика, системой труб распределяется по всей его площади. Имеющие в жидкости взвешенные частицы подвергаются аэробной переработке микроорганизмами, для нормально жизни и работы которых поля аэрации всегда оборудуются простейшей вентиляцией.

Поля фильтрации с образующими его траншеями должно находиться максимально далеко от дома и не ближе 3 м от сада или огорода.

При обустройстве полей аэрации необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

• Межсезонье считается оптимальным периодом для выполнения работ по созданию таких полей.
• При обустройстве не забывайте о том, что всегда существует вероятность повреждения труб корнями растений и смещениями почвенных слоев.
• Идеальными для полей фильтрации являются те разновидности грунта, которые имеют в своем составе песок.
• Фильтрующий слой поля должен располагаться ниже уровня промерзания.
• Угол уклона дрена должен иметь постоянную величину на всем протяжении трубы.

Дренажные тоннели

Готовые тоннели разной вместимости можно приобрести в предприятиях торговли. Они удобны простотой своего монтажа, а также тем, что для них не обустраивается вентиляция. Это дает возможность оборудовать над ними домашнюю автостоянку или установить беседку.

Итак, переходим к практике вопроса: начинаем монтаж дренажа канализации.

Пристенные дренажи

Пристенные дренажные конструкции организовываются возле фундамента. Главной особенностью такой коммуникации можно назвать то, что в ней присутствуют гидроизоляционные материалы. Канава выкапывается вдоль всего фундамента. Глубина такой канавы должна соответствовать глубине закладки фундамента или превосходить её.

Пристенный дренаж делается для того, чтобы отвести влагу от фундамента строения

На стены фундамента монтируется необходимая гидроизоляция, а предварительно вырытая канава заполняется дренажными материалами. В таком случае разрешается использовать специальные дренажные маты, фильтр которых выполнен из геотекстиля. Такие маты имеют, как правило, гидроизоляцию из поливинилхлорида (ПВХ).

Обратите внимание! В траншею можно проложить трубы, которые осуществляют отвод дождевой воды, собираемой с кровли. В таком случае рекомендуется применять пластмассовые трубы без перфорации. С помощью таких труб вода из лотковых конструкций удаляется в специальный колодец.

Дождевую воду запрещается удалять в дренажную коммуникацию, так как это может привести к переполнению конструкции. Если произойдёт переполнение дренажной конструкции, то вода поднимется в фундамент здания, что чревато неприятными последствиями.

Закрытая ливневка

Является канализацией точечного типа. Устраивается следующим образом:

— выкапываются траншеи, в которых будут прокладываться трубопроводы для водоотвода. Отрывка траншей делается на глубину ниже глубины промерзания грунта на 0,4- 0,5 метра. Трубы, заложенные выше глубины промерзания, необходимо тщательно теплоизолировать.

— трубы для ливневки должны иметь диаметр не менее 110 мм, верхняя граница диаметра не ограничена. Применяются полиэтиленовые двухслойные трубы с гофрированным наружным и гладким внутренним слоем. Для устройства точечной системы ливневки предпочтительна прокладка труб по прямой, если нет такой возможности, то поворот делают под тупым углом и устраивают в этой точке смотровой колодец. Такие же колодцы устраивают в местах, где канализационная труба разветвляется. Все стыки тщательно герметизируют клеевыми составами или герметиком.

— далее все трубопроводы ливневки подключают в самой низкой точке к трубе с большим диаметром, которая является коллектором. Коллектор подключают к резервуару или заводят в яму для сбора воды для последующего применения дождевой воды для поливки огорода, мойки машин или в любых хозяйственных целях, кроме приготовления пищи. Если поблизости имеется карьер, водоемы или овраг, то возможно отвести воду туда.

— перед тем, как засыпать траншеи, делают пробный пуск воды, чтобы проверить работу смонтированной ливневой канализации, а также ее герметичность.

Дренажи вертикального типа

Такие сооружения представлены скважиной, в которой размещается насосное оборудование (с помощью насосов производится откачка колодцев). Как правило, подобные дренажи эксплуатируют в сельскохозяйственной отрасли, а также их активно применяют для осушения земельных участков во время прокладки автомобильных дорог.

При прокладке этой системы применяются скважины и лотки, которые, как правило, располагаются на водонепроницаемом слое. Кроме этого, такая система в обязательном порядке оснащается глубинными насосными элементами. Такая дренажная система считается наиболее эффективной. А если земля на территории конкретного участка имеет высокий коэффициент водонепроницаемости, то такое сооружение будет не только эффективным, но и довольно экономичным.

Для системы вертикального дренажа необходим насос для откачки воды из колодцев

Глубина закладки вертикальных дрен может быть различной, так как всё в этом случае зависит от уровня, на котором располагаются грунтовые воды. Она может составлять и 20, и 150 метров в зависимости от особенностей грунта, на котором находится участок.

Полезная информация! Вертикальная конструкция представлена разными типами труб: обычными и перфорированными. Обычные располагаются вверху конструкции, а перфорированные — в нижней части. А также стоит отметить, что отверстия перфорированных труб могут быть разной формы.

Такие скважинные дренажи могут функционировать в различных режимах (выбор режима осуществляется, ориентируясь на время года). Не стоит также забывать, что такие системы требуют периодических профилактических осмотров и очисток фильтра, который состоит из песка и гравия.

Как обустроить дренажную систему вокруг дома

Начинайте с глубинного водоотвода — в идеале на этапе строительства. Общие правила, которые устанавливают СП 45.13330.2012, СНиП 3.07.03-85 и СНиП 3.05.05-84, для пристенного дренажа ленточного фундамента таковы:

• уклон дренажа в сторону водосборного элемента составляет 0,02 м на каждый метр длины
• глубина, на которую закладываются трубы — от 30 до 50 см ниже подошвы фундамента
• максимальное расстояние от наружного края фундамента — 1 м
• расстояние между смотровыми колодцами (еще их называют контрольными или ревизионными) — 40 м на прямых участках. Также они устанавливаются на поворотах

Важно: приступайте к дренажным работам после того, как выполните гидроизоляцию фундамента — система водоотвода работает только в этом случае.

1. Определите нижнюю и верхнюю точки системы.
2. Выкопайте траншеи для дрен — труб водоотведения с отверстиями. Их диаметр — 110-200 мм, диаметр отверстий — меньше диаметра частиц щебня или гравия, который вы будете засыпать трубы.
3. На дно траншеи засыпьте песок.
4. Расстелите на песок геотекстиль. Ширина полотна должна быть такой, чтобы трубу вместе со слоем щебня или гравия можно было обернуть с нахлестом.
5. Насыпьте гравий слоем 10 см.
6. Уложите дрены, установите смотровые колодцы с крышками и соедините их между собой. Трубы врезайте в колодцы на высоте не менее 5 мм, чтобы на дне осталось место для оседающего песка.
7. Засыпьте дрены щебнем или гравием слоем — 15-20 см. Оберните трубы с засыпкой геотекстилем.
8. Засыпьте траншею песком, утрамбовывайте его слоями по 10 см. Увлажняйте при этом каждый слой.

Если вы устраиваете комбинацию пластового и пристенного дренажа для плитного фундамента, то понадобится выкопать котлован на 1 м шире в каждую сторону. Еще потребуется создать уклон от дна котлована к краям. Дно выстелите геотекстилем. По периметру котлована насыпьте гравий и уложите трубы. По краям установите смотровые колодцы. После укладки труб кольцевого дренажа по периметру плиты выравнивайте дно котлована слоями щебня или гравия 15-20 см, песка, и снова гравия. На получившийся “пирог” можно заливать бетонную подготовку.

Чтобы устроить поверхностный дренаж, по всей длине линейного водоотвода выкопайте траншеи шириной 50-60 см. Глубину откапывайте такую, чтобы после установки верхний край лотка находился на 3-5 мм ниже уровня земли. Все траншеи должны соединяться в одну, которая выведет воду в итоге в точку сброса. Начните с установки пескоуловителей в нижней точке системы, затем уложите лотки. Лотки соединяйте с помощью пазов и шпунтов, которые входят в комплект. Швы между лотками лучше загерметизировать. Закройте лотки защитными решетками.

Точечный водоотвод оборудуйте по периметру строения. Установите секционные дождеприемники в тех местах, где воды будет скапливаться больше всего — под выходами водосточных труб, в придверных углублениях перед воротами. Дрены, которые вам нужно будет соединить с приемниками, можно уложить в траншеи для пристенного дренажа. Можно выбрать улучшенные версии дождеприемников — те, что оборудуют сифонами, чтобы нейтрализовать неприятные запахи, или корзинами для сбора мусора.

Дренажную систему имеет смысл продумывать на самом начальном этапе, вместе с проектом дома. Чтобы проводить время на чистом и сухом участке, а не в уменьшенной копии лесного болота, и защитить дом от лишней сырости, рекомендуем провести исследования грунта и подземных вод на участке и в любой непонятной ситуации обращаться к помощи специалистов.

Разновидности ливневой канализационной системы

Ливневая канализация, как уже было сказано выше, выполняет функцию сбора талой и дождевой воды, а также отвода её за пределы конкретной территории. Существует несколько видов ливневых канализационных систем, на которые нужно обратить внимание:

1. Точечная. Эта система выполняет функцию сбора воды на крыше и представляет собой конструкцию из дождеприёмников, которые монтируются под каждым водостоком крыши. Кроме этого, в эту систему входят трубы, которые прокладываются в почве под определённым уклоном, для эффективного отвода сточных вод. Такие трубы подводятся к основному коллектору (колодцу, который отводит воду за пределы участка).
2. Линейная. Конструкция, которая собирает влагу с автомобильных дорог, а также бетонных и других дорожек. Выполняется в виде специальных каналов под определённым уклоном. Такая система, как и точечная, транспортирует воду до основного коллектора.
3. Комбинированная. Такая система включает в себя и точечную и линейную ливневую канализацию. В комбинированную систему также входят различные вспомогательные элементы (например, поддоны).

Прокладка любой из вышеперечисленных систем — довольно сложный процесс, который лучше всего поручить специалистам, имеющим опыт в этой области. В предварительном проекте должны быть учтены такие позиции, как: особенности участка (рельеф), объём собираемой воды, а также место, куда эта вода будет отводиться.

Как работает система канализации?

Отличие такой канализации от дренажного отвода в том, что ее устанавливают на этапе укладки кровли, и у нее иное назначение. Дренажный отвод размещается под фундаментом и отличается системой строения. Для ливневой канализации на крыше устанавливают систему из желобов, водостоков, воронок. Под каждой трубой находится дождеприемник, который соединяется с остальной конструкцией, по ней жидкость выводится с территории.

Около входа в дом и гараж располагают лотки и накрывают их решетками. Вдоль дорожек должны находиться водоотводы. В систему можно добавить дополнительные строения, например, фильтры. Они не будут пропускать мусор, песок и грязь. Остальная вода будет протекать по трубам в канаву.