Расчет ливневой канализации: пример и основные правила

Типовые проекты индивидуального жилого строительства или промышленных площадок подразумевают наличие проектной документации для расчета ливневой канализации. Свод правил СП 32.13330.2012 содержит все необходимые для вычисления формулы, табличные значения и коэффициенты. Так как непрофессионалу, впервые держащему план в руках, не разобраться без помощи, здесь приведена основная информация о том, как провести расчеты и не запутать самого себя еще больше, вычитывая особенности гидравлического расчета ливневого водостока.

Правила и рекомендации по обустройству ливневого водостока

Основная цель, которую преследуют в процессе изучения обустройства канализации – точное вычисление диаметра и уклона трубы, зависящего от объема атмосферных осадков выпадающих в конкретной местности.

Важно! Недостаточная пропускная способность водопровода приводит к существенному снижению эффективности канализационной ветки в целом. А это грозит затоплением прилегающей к дому территории в период обильных дождей.

Обустройство ливневых канализаций строго регулировано и регламентируется СНиП. Запомните, что система водоотвода является важнейшим элементом, независимо от назначения строения.

Стандарты и нормы уклона

Нормативные акты говорят о том, что минимальный уклон для 150-мм труб должен составлять 0,008 метра, а в случае с 200-мм трубами этот показатель можно уменьшить до 0,007 м. Конечно, этот показатель можно изменять в зависимости от условий, возникших на конкретном участке. Самый большой уклон достигает значения 0,02 м в том месте, где трубопровод подключается к дождеприемнику, поскольку именно там необходимо ускорить процесс движения воды. На участках перед пескоуловителями движение воды нужно замедлить, чтобы крупные частицы могли осесть.

Советы экспертов по обустройству канализации

Соблюсти гидравлический расчет ливневой канализации мало, чтобы система исправно функционировала, прислушивайтесь к некоторым рекомендациям:

1. Для хозяйственно-бытовых стоков и промышленных отходов оборудуют отдельную систему водоотвода.
2. Место выпуска стоков в естественные водоемы согласовывается с санэпидслужбой, органами охраны водных объектов.
3. Законодательно разрешено направлять поверхностные воды с частных хозяйств сразу в центральную канализацию, не поддавая их предварительной очистке.
4. Для промышленных предприятий стоки обязательно пропускают через очистные сооружения.
5. Производительность централизованных очистных сооружений и ее пропускная способность определяют возможность слива атмосферных осадков с прилегающих к частным и промышленным объектам территорий.
6. При любой возможности старайтесь организовать самотечный режим спуска поверхностных вод.
7. Если требуется обеспечить крупную производственную площадку или целый населенный пункт системой водоснабжения, то это, как правило, ветка закрытого типа.
8. Малоэтажные и загородные объекты оборудуются канализационными сетями открытого характера.
9. Практическое применение получили комбинации из открытых и закрытых систем водоотвода в частном индивидуальном жилом строительстве.

Особенности проектирования канализации

Чтобы правильно создать исполнительный план-чертеж коллектора (проект канализации) и просчитать количество и диаметр комплектующих, необходимо досконально подойти к получению ответов на следующие вопросы:

• Куда по стояку будут отводиться стоки из дома от водопровода, унитаза и других точек потребления воды. Вариантов два — централизованная канализация (здесь необходимо получить исполнительный акт о врезке в систему от контролирующих органов) или отвод стоков в септик.
• Каков объем стоков за сутки будет перерабатывать коммуникация. Для этого необходимо подсчитать количество постоянно проживающих человек в доме и умножить это число на 200. Именно 200 литров принято за пример и норму водопотребления на одного человека в сутки согласно СНиП.
• Также стоит учесть особенности грунта на участке, его рельеф и глубину промерзания грунта для оптимальной укладки наружного трубопровода.

Какими формулами пользоваться для расчета ливневой канализации

Чтобы определить сечение труб водоотвода, рассчитайте расход дождевых осадков, выпадающих в регионе проживания. Этот фактор зависит от климатических и погодных условий.

Подсчеты проводят согласно формуле: Qr = q20YF, где

• q20 обозначает расчетную интенсивность выпадающих осадков на протяжении 20 минут;
• Y — коэффициент поглощения влаги покрытием (1,0 – для кровли, 0,95 – для грунта, 0,85 – для бетона, 0,4 – для щебня).

Как расходуется вода в напорном режиме

При гидравлическом расчете ливневой канализации делают поправку на коэффициент заполнения свободного водостока в случае возникновения напорного режима (b):

Q = Qrb, где b берется из таблицы:

Важно! Значение n зависит от географического расположения объекта.

Важно! при уклоне местности 1-3 см на 1 м, коэффициент b увеличивается до 15%. Если уклон больше, то за показатель принято считать 1.

Ознакомьтесь на примере с расчетом ливневой канализации.

Основные методы отведения стоков

Схема устройства водосточной системы. При расчете водосборной площади необходимо учитывать 30% суммарной площади вертикальных стен, примыкающих к крыше, и стен, возвышающихся над ней.

Для отведения осадков с поверхности зданий используют два основных метода.

Первый метод – точечное отведение. Этот метод основывается на сливе водных масс с поверхности здания путем создания уклонов в сторону принимающих воронок. Далее в водоотводную систему.

Второй метод – линейное отведение. Согласно этому методу, все воды с поверхности крыши стекают к водоприемному желобу (такие желоба выполнены с уклоном к водосточной трубе) и по нему сбрасываются в систему водоотвода. Вода уходит в наружные сети дождевой канализации. При отсутствии таковой стоки принимаются в открытые лотки около здания.

При автономной системе канализации целесообразнее собирать воду для хозяйственных нужд в отдельную емкость. Ёмкость должна быть оборудована системой перелива.

Каким методом воспользоваться?

Точечное отведение стоков применяется на плоских крышах. Плоские крыши обычно проектируются с внутренними водостоками, находящимися в центре плиты. Кровельные плоскости таких крыш выполнены с уклоном. Вода движется по кровельным поверхностям и лоткам к приемной трубе внутреннего водостока. На плоскости необходимо устанавливать не менее двух воронок.

Линейное отведение стоков проектируется на скатных кровлях. Кровли бывают односкатными, двускатными, четырехскатными и еще более сложными. Этот вид крыш чаще проектируются с внешними водосточными трубами. Можно встретить с внутренним водостоком. Низ кровли, выходящий за границы наружных стен, именуется «свес». Нижняя кромка называется «капельник». На сложных видах крыш, в местах соединения двух поверхностей, образуется желоб, по которому ливневая вода стекает к водостокам. Этот желоб называется «ендова».

При любых видах кровли расстояние между воронками не должно превышать 48 м.

После расчета расхода воды на всю кровлю и определения метода отведения стоков подбирается размер водостоков и количество воронок. Общий расход делится на расход воронки по паспорту (у разных производителей этот показатель составляет около 7-10 л/с).

Практический расчет пропускной способности водопровода

Очень часто причиной не функциональности ливневой канализации оказывается пренебрежение проектировщиками деталей расчета. Опираясь на общие указания СНиП, ремонтники и монтажники часто допускают ошибки.

При расчете диаметра ливневой канализации зачастую используются трубы с сечением 200-250 мм. Это оптимальный показатель для беспрепятственного передвижения стоков по трубам. Даже если осадки выпадают с большей интенсивностью.

Важно! Предварительный расчет и закупка необходимых деталей в соответствии с нормами и требованиями способствует снижению затрат без ущерба функциональности сети.

Виды канализационных сетей

Для тех, кто никогда не создавал проект канализации, стоит знать, что профессионалы различают два вида канализации — внутреннюю и наружную. Соответственно, при исполнении чертежа необходимо подготовить два плана коллектора.

К внутренней канализации относят все сантехнические точки, расположенные в здании. То есть на плане-чертеже внутреннего коллектора необходимо отметить:

• Пример расположения унитаза, раковины, душевой и всех мест нахождения бытовой моющей техники;
• Также стоит начертить все идущие от сантехнических точек трубы с указанием их метража по каждому элементу;
• На план-чертеж также наносят расположение стояка.

В схему стоит включить все повороты и изгибы трубопровода с нанесением переходных колен.

Проект канализации для наружной системы также должен иметь отдельную схему на бумаге. Сюда должны быть включены такие элементы:

• Сам трубопровод (его метраж от выхода из дома до точки расположения септика);
• В случае большой протяженности коллектора на план-чертеж необходимо нанести схему расположения ревизионных и поворотных колодцев.

По типу действия канализации система может быть безнапорной и напорной.

В первом случае канализация является самотечной и отводит стоки по трубам самопроизвольно, благодаря уклону коллектора. Такое решение обычно принимают при обустройстве не очень протяженного трубопровода для отвода стоков в септик или при условии расположения всех сантехнических точек выше уровня горизонтального стояка.

Напорная система канализации. Здесь транспортировку стоков помогает осуществлять специальный фекальный насос с измельчителем. Подобная система монтируется в том случае, если по какой-либо причине все или несколько сантехнических приборов располагаются ниже уровня стояка. ( Пример – цокольные комнаты-санузлы). Кроме того, напорную канализацию делают в том случае, если трубопровод имеет большую протяженность от дома до септика, и при этом в силу особенностей грунта нет возможности уложить коллектор под номинальным уклоном.

Пример вычисления пропускной способности системы

За площадь придомовой территории возьмем 100 м2, что составляет 0,01 от 1 гектара земли. Предположительно с этой территории будем отводить воду. Допустим, что объект находится в МО.

Исходя из таблицы вычисления определено, что q20 для Москвы и микрорайонов 80 л/с. Коэффициент поглощения влаги для кровли – 1.

Исходя из определенных показателей, расчет дождевой воды выглядит следующим образом: Qr = 80×0,01 = 0,8 л/с.

В 90% случаев уклон кровли превышает 0,03 (>3 см на 1 м), то коэффициент заполнения свободного резервуара во время напорного режима принимаем за 1. Из этого выплывает, что: Q = Qr = 0,8 л/с.

Важно! После определения показателей расчета дождевой воды у вас будет возможность не только выполнить расчет диаметра трубы для ливневой канализации, но и определится с необходимым уклоном стока.

Хорошие рекомендации приведены в справочнике А. Я. Добромыслова «Таблицы для гидравлических расчетов трубопроводов из полимерных материалов. Безнапорные трубопроводы». Здесь начинающий мастер найдет расчетные данные, представленные в форме таблиц. Определенно ясно, что для показателя расхода, равного 0,8 л/с, подойдет труба с таким диаметром и уклоном:

• 50/0,03;
• 63/0,02;
• 75/0,01.

Важно! Запомните, что уклон труб – это обратно пропорциональное диаметру значение.

Количественная характеристика поверхностного стока с территории.

Годовой объем поверхностного стока.

Расчет годового объема дождевого, талого и дренажного стоков произведен с учетом ФГУП «НИИ ВОДГЕО» «Рекомендации по расчету систем сбора и отведения и очистки поверхностного стока с селитебных территорий, площадок предприятий и определению условий выпуска» (1), СП 131.13330.2012 Актуализированная версия СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» (2), а также СП 32.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» (3).

Среднегодовой объем поверхностных сточных вод, образующихся на площадке в период выпадения дождей, таяния снега определен по формуле:

Wг = Wд + Wт + Wм

Среднегодовой объем дождевых (Wд) и талых (Wт) вод определен по формулам:

Wд = 10hд ψд F =18677,5 м3/год;

Wт = 10hтψтF = 9770,7 м3/год;

Ψ — усредненный коэффициент стока, п.5.1.3-5.1.5 (1), п.7.2.1-7.2.6 (3);

где F = 6,91 га – общая площадь стока

hд – слой осадков, мм, за теплый период года, определяется по табл.4.1 (2), 423 мм;

hт — слой осадков, мм, за холодный период года, табл. 3.1 (2), 202 мм;

ψд = 0,639 – усредненный коэффициент стока, п.7.2.3 табл.7 (3);

ψт = 0,7 — усредненный коэффициент стока, п.7.2.5 (3);

Усредненный коэффициент стока ψд следует определять как средневзвешенную величину в зависимости от коэффициентов ψд, характеризующих поверхность и принимаемых по табл. 7 (3).

Таблица №3

Общий годовой объем поливомоечных вод (Wм), м3, стекающих с площади стока, определяется по формуле:

Wм = 10 m k FмΨм = 1395,0 м3/год

где m — удельный расход воды на мойку дорожных покрытий (как правило, принимается 1,2-1,5 л/м2 на одну мойку);

к — среднее количество моек в году (для средней полосы России составляет около 150);

Fм — площадь твердых покрытий, подвергающихся мойке, 1,55 га;

Ψм — коэффициент стока для поливомоечных вод (принимается равным 0,5);

Среднегодовой объем поверхностного стока составит:

Wг =29843,2 м3/год

Имея среднегодовой объем поверхностного стока, переводим его в среднесуточный объем.

Среднесуточный объем годового стока – 81,8 м3/сут

Максимальный суточный объем дождевого стока от расчетного дождя Wоч, м3, отводимого на очистные сооружения с селитебных территорий и площадок предприятий, определяется по формуле:

Wоч = 10*hа*F*Ψmid = 574,0 м3/сут

где ha — максимальный слой осадков за дождь, мм, сток от которого подвергается очистке в полном объеме, 13,0 мм;

Ψmid — средний коэффициент стока для расчетного дождя (определяется как средневзвешенная величина в зависимости от постоянных значений коэффициента стока Ψi, для разного вида поверхностей по табл. 7, п.7.2.3 (3)), 0,639;

F — общая площадь стока, 6,91 га

Максимальный часовой объем дождевого стокаWоч.ч = 574,0/6 = 95,7 м3/ч

Какой материал подойдет для трубопровода

Согласно СНиП, допустимо использование асбестоцементных, стальных и пластиковых (ПВХ) труб.

Асбестоцементные трубы хоть и применяются, но очень редко. Это экономичный вариант, но материал отличается хрупкостью и большим весом (1 м трубы с сечением 100 мм весит не меньше 25 кг).

Стальной водопровод окажется легче, но и здесь есть свое но! Металл склонен к коррозии.

Потому предпочтительнее изделия из ПВХ пластика. Совмещающие в себе небольшой вес, возможность эксплуатации на протяжении долгого времени, простоту монтажа.

Линейная система

Для обеспечения более серьезной защиты следует устраивать линейную систему дренажа. Это вариант необходим, если:

• Участок имеет уклон от 3 градусов и выше.
• Если в районе застройки выпадает много осадков или имеется возможность затопления во время паводков.
• Если участок расположен непосредственно у склона холма.
• Конструкция поверхностного дренажа не является сложной, но перед тем, как приступить к его сооружению, необходимо составить точную схему линий. Чтобы построить открытый дренаж, используются лотки для дренажа, которые устанавливаются в небольшие заглубления.

Сверху их укрывают декоративными решетками из металла или пластика. Желоба прокладывают с уклоном, чтобы вода могла двигаться самотеком. Из желоба вода попадает в пескоулавливатель, затем уходит в ливневую канализацию.

Строительство ливневой канализации на больших по площади земельных участках предполагает также наличие ревизионных колодцев. С их помощью можно проверять, как работает вся система и проводить профилактическую очистку ливневой канализации.

При устройстве ливневой канализации линейного типа приходится учитывать массу важных моментов. Вот только некоторые параметры, учтённые СНиП:

• уклон канализации,
• тип труб,
• глубина залегания плюс многое другое.

По типу расположения относительно поверхности земли ливневая канализация может быть наружной либо внутренней.

Наружная ливневая канализация

Самый распространённый пример – устройство стоков вдоль дорожек. Система такого типа предполагает установку специальных водоотводных лотков, закрытых решётками. Наружная ливневая канализация часто служит эстетическим целям, так как внешние элементы системы могут быть декоративными.

Несомненным плюсом наружной системы отвода ливневых и талых стоков можно признать относительную простоту устройства, а также удобство эксплуатации: лёгкую промывку при засорах и загрязнениях, замену повреждённых элементов при необходимости.

Внутренняя ливневая канализация

Такая система гораздо сложнее, так как предполагает серьёзные расчёты.

Внутренняя ливневая канализация предполагает значительный объём работ на копку и оборудование траншей в земле, укладку труб, устройство смотровых колодцев. Одновременно внутренняя ливневая канализация при правильном обустройстве отлично справляется с любым объёмом сточных и талых вод.

Особенности глубины прокладки

При конструировании и расчете очистных сооружений ливневой канализации учитывают и грунтовые характеристики, в том числе и уровень промерзания почвы. Оптимальное расположение трубы – ниже черты промерзания грунта, но над подземными грунтовыми водами. Эти условия соблюдать нелегко из-за неравномерного ландшафта местности, потому определено, что труба должна находиться не меньше чем на 70 см к поверхности земли.

Расчет талых вод

Максимальный суточный объем талых вод Wт.сут, м3, в середине периода снеготаяния, отводимых на очистные сооружения с селитебных территорий и промышленных предприятий, определяется по формуле:

Wт.сут =10 ΨтKу F hc = 69,1 м3/сут

где Ψт — общий коэффициент стока талых вод (принимается 0,5-0,7);

F — площадь стока, 6,91 га;

Ку — коэффициент, учитывающий частичный вывоз и уборку снега, определяется по формуле:

Ку=1 — Fу/F = 0,10

Fу — площадь, очищаемая от снега (включая площадь кровель, оборудованных внутренними водостоками) 6,21 га;

hc — слой талых вод за 10 дневных часов, мм, принимается в зависимости от расположения объекта. Границы климатических районов определяются по карте районирования снегового стока, приведенной в п.5.2.6 (1) и Приложении 1 (1), а также рис.В.1 (3), 20 мм;

Полезная информация и интересные статьи:

• Очистные сооружения для коттеджного поселка;
• Биологические очистные сооружения;
• Ливневые стоки;
• Водоотведение.

Фотографии водоотведения и канализации:

• Объекты водоотведения и канализации.

В составе договора на проектирования мы всегда прописываем гарантийные обязательства и материальную ответственность за срыв сроков.

Специалисты ООО «Регион» готовы оказать содействие на всех этапах принятия решения, как на этапе рассмотрения концепции проекта, так и при рассмотрении вариантов реконструкции существующих зданий и сооружений. На этапе подготовки проектирования – подготовить технические задания на проектирование и необходимые изыскания. А также подготовить сметы на проектирование и изыскания по сборникам базовых цен (обоснование цены для проведения конкурса).

Мы занимаемся комплексным проектированием по всей России и ищем представителей в Мурманске, Вологде, Сыктывкаре, Омске, Воронеже и других городах России.
Мы видим во всех участниках строительного рынка своих партнеров и готовы к долгосрочному взаимовыгодному сотрудничеству с поставщиками, производителями оборудования и материалов, строителями, застройщиками, девелоперами и производственными предприятиями и даже с проектными организациями мы выстраиваем честные партнерские отношения.