Сплавная канализация (в отличие от вывозной) транспортирует сточные воды по трубопроводу. Его строят, по возможности, безнапорным и соответственно рельефу местности.
В правильно спроектированной водоотводящей сети обеспечена самоочищающая скорость потока при минимальном заглублении в грунт:
- грамотно подобраны канализационный уклон, материал труб, наполнение их сечения;
- умело выполнены монтажные и земляные работы.
Прокладывать канализационный трубопровод по поверхности земли или над ней в черте населённого пункта запрещено.
Требования СНИП к углу наклона
Трубопровод, принимающий сточные воды от внутридомовой канализации и транспортирующий их к септику или к городской сети — канализация наружная. Однако объём стока малоэтажных домов и надворных построек невелик (для частного дома 1–5 м3 в сутки). Его поступление и степень загрязнения неравномерны. Поэтому, есть смысл использовать нормы и правила, регламентирующие устройство и городской, и внутренней канализации.
Конструктивные параметры водоотводящего трубопровода, соединяющего внутреннюю и уличную сети:
- диаметр наименьший и достаточный для эффективной работы — 150 мм;
- характерные ему значения уклонов — 0,008–0,01 (для труб 200 мм — 0,007).
На практике для автономной самотёчной канализации коттеджа за минимальный принимают диаметр 100 мм (тогда и «уклоняют» водопровод сильнее).
Обязательное условие устройства сплавной канализации — наличие в здании водопровода. Он обеспечит объём стока (не менее 60 л на 1 жителя в сутки), способный разбавить загрязнения в той степени, которая позволит транспортировать его самотёком в замкнутом русле.
Среднесуточное водоотведение принимается равным среднесуточному водопотреблению за вычетом объёма воды на полив. (Наличие в коттедже горячего водоснабжения увеличивает суточный расход — до 250 л на человека).
Выбор системы канализации (автономной, местной, централизованной), способ очистки и удаления сточных вод согласуются с Роспотребнадзором, а при сбросе в водный объект — и с Росприроднадзором, Росводресурсами.
Отметки дна трубопровода определяет теплотехнический расчёт или анализ использования уже существующих коммуникаций в данной местности. В крайнем случае, трубы до 500 мм в диаметре заглубляют на 0,3 м выше самого низкого уровня промерзания грунта.
Так или иначе, заглубление считается безопасным, если от её верха до поверхности земли осталось не менее 70 см (если исключён проезд автотранспорта — 50 см).
Максимальным падением отметок трубопровода принимают 15 см на метр. (Наибольшая расчётная скорость течения среды 8 м / с в металлических, пластмассовых трубах, 4 м /с — в бетонных).
Заглубление также может оказаться чрезмерным. Вес какого слоя грунта способно выдержать сооружение определяет расчёт на основании грунтовых условий, материала и размера.
Проектируя автономную канализацию, необходимо учитывать санитарно-гигиенические требования к автономному водоснабжению (в частности, свести к нулю вероятность загрязнения водоносных горизонтов из-за протечек, из сооружений подземной фильтрации).
Все о канализации в частном доме: схема, глубина укладки, расчеты.
Выполнение работ по устройству канализации в частном доме своими руками — читайте далее.
Надежная дренажная система вокруг дома: устройство своими руками.
Каких правил надо придерживаться при определении уклона
Резюмируя сказанное, можно составить перечень основных правил в отношении угла наклона для канализационной трубы.
Список правил:
- Наклон на горизонтальных участках необходим только для трубопроводов самотечного типа.
- И слишком маленький, и чересчур большой угол наклона негативно отражаются на пропускной способности канализационной системы.
- В большинстве случаев рекомендуемые значения уклона лежат в интервале 0.01–0.05. Оптимальная величина 0.02, максимальная 0.15.
- При прокладке трубопровода надо стремиться к оптимальному уровню заполнения трубы.
Перед началом работ рекомендуется начертить профиль сети с основными данными для прокладки трубопровода и по будущей канализационной системе. Указания по содержанию этого документа прописаны в ГОСТ 21.604-82.
Как выбрать трубы для канализации
Трубы для водоотведения подбираются из канализационного сортамента, безнапорные (если уклон позволяет водоотведение самотёком и высота канализуемого объекта не превышает 10 м). Учитывают состав и температуру жидкости, свойства грунта, присутствие грунтовых вод, их состав, глубину заложения сооружения.
По возможности, расчётами определяют:
- средний за сутки объём жидкости, сбрасываемой в систему, диаметр для её пропуска с сохранением безнапорного режима движения;
- уклон самотёчного трубопровода (зависящий от шершавости, средней скорости течения, характера потока);
- изменение поперечной формы от давления изнутри и снаружи.
Материалы труб для самотёчной канализации (прочные, гладкие, водонепроницаемые, стойкие к коррозии, истиранию): чугун, керамика, асбестоцемент, полимеры (включая стеклопластик, базальтопластик).
Канализационные трубы рассчитаны на перемещение загрязнённой воды температурой 75 °C (90 °C — кратковременно).
Унифицированные диаметры синтетических канализационных труб: 32, 40, 50, 75, 90, 110, 160 (мм), керамических — 150–600 мм (длина 8, 10, 12 м), бетонных раструбных — 200–2500 мм, асбестоцементных — 100–600 мм.
На жесткость трубы влияют:
- диаметр (чем он меньше, тем жестче изделие);
- модуль упругости материала (у полимерных отводов он больше, у стеклопластика и ПВХ, меньше — у ПВД).
Какой диаметр полимерной трубы считается номинальным, зависит от метода её изготовления: наружный — при производство экструзией, внутренний — намоткой.
Бетон, железобетон разъедаются транспортируемой средой, выделяемыми ею газами (сероводородом, углекислотой), грунтовыми водами. Поэтому изделия из этих материалов должны быть заведомо предназначены для канализации: иметь большую плотность, специальные добавки в цементе и тщательно изолированы. В то же время бетонные канализационные трубы, даже обычной прочности, укладывают на глубину до 4 м.
Асбестоцементные гладкие, лёгкие, малотеплопроводны, хорошо сопротивляются растягивающим усилиям, легко пилятся, обтачиваются. Но асбестоцемент хрупок и легко истирается песком.
Выбор длинных труб сократит число соединений. Бетонные и керамические трубы короткие, сооружения из них требовательны к надёжности основания, наименее эффективны при большом притоке грунтовых вод.
В роли временного сооружения способны выступить деревянные замкнутые лотки (прямоугольные, треугольные) из антисептированных досок.
Все описанные материалы труб применимы при нейтральной или слабощелочной реакции транспортируемой среды, при слабокислой — хороша керамика и асбестоцемент.
В литре воды, отводимой от сантехнических приборов жилого дома, вредные вещества (в основном соединения азота, фосфора) присутствуют в количестве нескольких миллиграмм. Реакция щелочная, кислая характерны для стоков производственных.
Особенности установки внутренней канализации
Особенности уклона в туалетной комнате и на кухне зависит от наличия в доме сантехники. Под мойку подойдут трубы, сечение которых не больше 50 мм, угол для них равен трем с половиной сантиметров. Под унитаз подойдут сто миллиметровые трубы, наклон составит 2 см.
Нужный уровень, как правило, выкладывают с помощью цемента, так как трубы прячут за гипсокартонной коробкой и декоративной плиткой, либо используют штробу, но не каждый дом имеет толстые стены. Для прокладки кухонных труб применяют клинья, подставки. Затем сеть трубопровода крепится держателями к стенам, расстояние между крепежами не превышает сорока сантиметров.
Внимание! Во время протяжки трубы, лучше развернуть раструбы против течения воды, уменьшаются вероятные появления подтеков на стыках.
Расчёт наполнения трубы
Наполнение — отношение глубины потока к внутреннему диаметру трубы (h / d) — может быть полным или неполным (выражается безразмерным числом от 0,1 до 1,0 или в процентах).
Канализационному трубопроводу, зачастую, предназначают безнапорный режим работы с частично заполненным сечением (максимум – 0,95). Резерв в сечении замкнутого русла нужен для пропуска расхода, превосходящего расчетный, для вентиляции.
Важное значение имеет и скорость потока, которая не позволит образоваться несмываемым отложениям.
Скорость движения стоков по ходу движения должна нарастать.
Расчёт канализационных трубопроводов выполняют, назначая скорость движения стоковой жидкости (v) не менее 0,7 м / с, наполнение — не меньше чем на 30 %, и так, чтобы выполнялось условие:
- v ∙ (h / d)-2 ≥ 0,5 — для пластмассы, стеклопластика;
- v ∙ (h / d)-2 ≥ 0,6 — для прочих материалов.
Если расход воды мал настолько, что выполнить это условие невозможно, то расчётный уклон для канализации ду 100 мм назначается 0,02. Меньшее падение отметок метрового отрезка допустимо при больших диаметрах, но не рекомендуется.
Уклон наружной канализации 160 мм на практике принимают не менее 0,02.
Наполнение, как правило, оказывается 0,35–0,4. При наибольшем расчётном наполнении минимальные скорости принимают:
- v min = 0,7 м / с — при d = 150–250 мм (h / d = 0,6);
- v min = 0,8 м / с — при d = 300–400 мм (h / d = 0,7).
Расчет диаметра канализационной трубы
Диаметры применяемых труб зависят от численности подключенных к системе сантехнических приборов, а также от уклона. Существуют формулы, с помощью которых можно рассчитать подходящий диаметр в зависимости от следующих факторов.
А именно:
- количества поворотов и стыков;
- уклона;
- количества сантехнических приборов.
На практике же формулы, например для разводки канализации в частном доме или внутри квартиры, применяют крайне редко, так как в этом просто нет необходимости.
На отрезок подключения стояка к канализационному колодцу, а также на сам стояк устанавливают трубы 100-150мм в диаметре. Если же прежняя труба была диаметром 200миллиметров, то и диаметр новой должен составлять столько же.
Внутренняя горизонтальная разводка, как правило, предусматривает установку труб 100мм диаметра при подключении к стояку унитаза. В остальных случаях используют трубы 50мм диаметра.
Совет! Для нормальной работы системы и предупреждения возникновений засоров, уклон трубы канализации и ее диаметр должны обеспечивать скорость потока равную или выше 0,7м/с, а также наполненность трубы минимум 0,3 от значения вертикального диаметра трубы.
Минимальные уклоны наружной канализации
Сточные воды, принятые внутренней канализацией здания (бытовой, водосточной), переходят в наружную. Сток в здании отводится самотёком. Отводящие линии дворовой сети могут быть и напорными, но только если рельеф и грунт не позволяют создать необходимый уклон трубопровода (для создания смывающей скорости в частности) или если необходимо канализовать подвал.
Важнейший этап проектирования канализации — составление ее схемы. Трассирование сводится к нанесению на план канализуемого объекта элементов канализации: сетей, септика (накопителя), колодцев и пр.
Решение схемы для каждого случая индивидуально, так как на него влияет много местных факторов:
- конфигурация, размер, объекта;
- расположение относительно него уличного коллектора, водоёма;
- рельеф местности;
- грунтовые условия;
- санитарные требования;
- экономические соображения.
Обычно трассу ориентируют в направлении больших уклонов к локальным очистным сооружениям, или по кратчайшему пути к уличному коллектору, параллельно наружной стене дома, не ближе, чем в 3 метрах от нее.
Если уклон участка недостаточен, то увеличивают диаметр трубопровода. При неравномерном падении рельефа может потребоваться зонная схема, при которой с повышенного участка местности сток отводится самотёком, а с пониженного — напорным трубопроводом.
Трубопровод самотёчной канализации выполняется прямолинейным. Лишь в колодцах (поворотных) можно изменить его направление в плане, уклон и диаметр.
Поворот (без перепада отметок) выполняют под тупым или прямым углом.
Смотровые колодцы (для очистки, осмотра канализации) устанавливают и на прямых участках, если протяжённость их достигает четырёх–пяти десятков метров, и в месте присоединения к уличной сети. Их выполняют из кирпича, железобетона, полимерных материалов, диаметром не менее метра, снабжают лотком, соединяющим трубы.
Соединения деталей трубопровода самотёчной канализации:
- разъёмные раструбные;
- склеенные (фальцевых труб);
- сварные (контактной сваркой), или на резьбовых металлических соединениях (синтетических труб).
Температурное удлинение трубы меньше, если водопровод защемлён грунтом (из-за силы трения). Компенсируют температурную деформацию раструбными соединениями (с мягкими уплотняющими кольцами). На бровке траншеи предпочтительны неразъемные соединения.
Траншея по дну выполняется шире диаметра не менее чем на 40 см. Подушка из песка (не тоньше 10 см) особенно нужна при плотных, твердых грунтах. Основанием может служить и естественный грунт (ненарушенный, сухой во время укладки).
Чтобы полый горизонтальный цилиндр выдерживал большее давление, важно организовать ложе, повторяющее его контур — чтобы он плотно соприкасался с грунтом на всём протяжении, по крайней мере, четвертью своей окружности.
При слабой несущей способности грунта (или при риске, что она снизится) необходимы искусственные основания:
- слой щебня, гравия, крупного песка толщиной 15–20 см (с дренажными лотками в нём) — в водонасыщенном грунте, на скале;
- свайное основание — в плывунах, торфяниках.
Засыпка обязательно предваряется укрытием его мягким грунтом или песком, слоем не тоньше 0,3 м. Трамбуют засыпку ручным инструментом — над трубой, ручным механизированным — у стенок траншеи, через каждые 10 см.
Сопротивление трубы раздавливанию повысится, если особенно тщательно трамбовать грунт в пазухах между ней и стенкой траншеи.
Атмосферные воды могут отводиться совместно с бытовым стоком и отдельно — по лоткам, кюветам, канавам. В полураздельной сети присутствуют водосбросные камеры. При малых расходах дождевых вод они перепускаются в бытовую канализацию, а во время ливня — сбрасываются в уличную дренажную систему или водоём.
Утепляют трубопровод, если он расположен выше глубины промерзания: шлаком, керамзитом, теплоизолирующими рукавами.
Уклон лотков зачем и почему
Дождеприемные лотки — это самотечные системы, которым, для правильного функционирования необходимо создавать постоянный, равномерный уклон в сторону приемного коллектора. Весь спектр характеристик ливневой, а также бытовой канализации описан в СНИП 2.04.03-85. Данный документ регламентируем материалы, технические требования, а также способы гидравлического расчета и вычисление объемов сточных вод. Безусловно, основная привязка при определении объемов дождевых вод — к региону, интенсивности осадков в нем, а также покрытию вокруг ливневого канала. От этого зависит минимальный уклон лотка, который составляет 3 миллиметра на метр магистрали.
Однако, данное значение является минимальным и зависит от покрытия вокруг лотков, а так от площади водосбора. Чем площадь выше, а поверхность хуже впитывает воду, тем выше гидравлическое сечения и уклон системы. Не стоит забывать, что сюда же, в ливневую канализацию, зачастую сбрасывается и вода, отводимая с крыш домов. Поэтому в этом случае система должна обладать большой пропускной способностью.
Создание ливневой канализации во многом сопряжено с большим объемом земляных работ. Для минимизации земляных работ, промышленностью выпускается лоток с внутренним уклоном, что существенно упрощает монтаж всей системы. В данных изделиях уже заложен необходимый уклон. При этом сам лоток, остается характерной для него форма, а уклону подвергается исключительно внутренний желоб. Кроме того, применение таких водоводов, существенно снижает риски ошибки и последующей неправильно работы ливневой канализации. Такие лотки, зачастую, изготавливают из пластика, так как довольно просто контролировать его форму при производстве. Однако, не исключение в этом ряду и бетонный лоток с уклоном, который так же производится. Такие желоба создаются способом вибропрессования, что позволяет добивается высокой геометрической точности, в том числе минимально необходимого уклона.
Многое, при определении необходимого уклона системы, зависит от шероховатости внутренней поверхности лотка. Чем она ниже, тем меньшее сопротивление испытывает стекающий поток воды, а значит выше ее скорость и пропускная способность всей системы. Лидером здесь, безусловно, являются лотки из пластика, обладающие минимальной шероховатостью поверхности. А значит уклон ливневых лотков из таких желобов, можно делать меньше.
Однако, не стоит забывать, что любая ливнеотводящая система, это не только лотки. Также обязательным элементом системы является пескоуловители, которые работают как небольшие отстойники, в которых оседает взвесь крупных фракций. Чтоб минимизировать частоту прочистки пескоуловителей, не редко лотки оборудуют решетками, которые оберегают всю систему от попадания крупного мусора.
Схема вентиляции автономной канализации
Наличие вентиляции канализационного трубопровода, соединяющей его с атмосферой, влияет на разрежение потока. (∆p, мм вод. ст.). Без вентиляции оно зависит от скорости течения водовоздушной смеси. (Воздух вовлекается сточной водой, тем интенсивнее, чем меньше диаметр трубы, а значит и скорость потока).
Принцип приточно-вытяжной вентиляции — разница давлений наружного воздуха и газов в системе. Выравнивание давлений, компенсация разряжения потока подсосом снаружи, предотвращает срыв гидравлических затворов внутренней канализации.
Кроме этого вентиляция предупреждает образование агрессивной среды: удаляет газы (сероводород, аммиак, углекислоту, метан, аммиак) и испарения, которые выделяют сами сточные воды.
Безнапорные линии канализации надёжны, если трубы и соединения устойчивы к коррозионному повреждению не только транспортируемой жидкостью, но и газовой средой надводного пространства.
Вытяжная вентиляция реализуется посредством элементов внутренней канализационной сети — стояков. Они, через чердак, крышу выводятся за пределы здания.
Вытяжная часть стояка (та, что расположена выше чердачного перекрытия) выводится на высоту:
- 0,3 м от плоскости кровли;
- от кровли скатной — на 0,5 м;
- 3 м — от кровли эксплуатируемой.
Приток воздуха происходит через крышки смотровых колодцев, не плотно прилегающие к люкам.
Организация уклона в частном доме
Объем стоков в загородном доме значительно меньше, чем в многоквартирном жилом здании. В этих условиях даже при минимальном уклоне, определяемом по таблице для гидравлического расчета или формуле, уровень наполнения будет недостаточным для самоочищения трубы.
Уменьшать же уклон еще сильнее нельзя, поскольку скорость стоков станет слишком медленной. Песок с другими твердыми включениями будет оседать на дне, труба наверняка забьется. В такой ситуации нужный угол наклона трубопровода определяют безрасчетным методом.
Безрасчетная методика определения уклона
Согласно нормативным документам, безрасчетная методика применяется в тех случаях, когда ввиду малого объема стоков невозможно выполнить условие по соотношению между оптимальным и фактическим уровнем наполнения.
В старом варианте СНиП 2.04.01-85 излагались следующие рекомендации по уклону для безрасчетных участков самотечных трубопроводов:
- Диаметр трубы 40 или 50 мм – 0.03
- Диаметр трубы 85 или 100 мм – 0.02
Актуализированная редакция этого СНиП, изложенная в СП 30.13330.2016, предлагает минимальное значение уклона для безрасчетных участков трубопровода считать равным1/d, где d– наружный диаметр трубы в мм.
Рекомендации специалистов по прокладке коллектора от индивидуального загородного дома к септику:
- Дом средней площади с двумя санузлами – труба 110 мм с уклоном 0.02
- Дом с тремя и более санузлами – труба 160 мм с уклоном 0.08
Соблюдение предложенных параметров сохраняет транспортирующую способность потока жидкости в трубопроводе.
Проверка уклона
Лучшим прибором для проверки угла наклона служит нивелир. Прибором замеряют глубину траншеи под трубопровод в контрольных точках, величину перепада сравнивают с требуемой. При отклонении от расчетного значения глубину траншеи корректируют.
Для проверки уклона без нивелира пользуются простым способом с применением подручных средств. В дно траншеи на обоих концах втыкают два штыря. Между штырями натягивают трос, строительным уровнем проверяют горизонтальное положение. Если необходимо, делают выравнивание.
Затем возле обоих штырей замеряют высоту от дна до троса. После выяснения величины перепада действуют так же, как в ситуации с нивелиром.
На изображенном ниже рисунке начальная глубина траншеи составляет 0.5 м. Исходя из рекомендуемого для трубы 110 мм уклона 0.02 получаем:
Прибавляем к начальной глубине 0.5 м вычисленную величину перепада глубин 0.6 м и получаем глубину траншеи в конечной точке трубопровода 1.1 м.
Решение проблемы крутого склона
Если в направлении прокладки коммуникаций крутизна склона превышает нормативный уклон, то в какой-то момент более полого расположенный трубопровод выйдет на поверхность. Проблема решается двояко.
Первый вариант – по мере приближения к поверхности в трубопроводе делают вертикальные понижающие участки. Во втором варианте сразу делают большое вертикальное понижение, которого хватит на всю протяженность коллектора.
Схема понижения по первому и второму варианту
Цены на материалы и монтаж
Снизят протяжённость коммуникаций и их стоимость компактность расположения объектов (дома, септика — если канализация автономна, узла подключения к городскому коллектору — если водоотведение централизовано). Выбирая отводы, ориентируются на их цену, затраты на доставку, укладку, водоотлив при производстве работ.
Влияют на стоимость строительства единицы длины канализации диаметр, материал, глубина заложения, гидрогеологические условия. Объём земляных работ уменьшится, если средний уклон рельефа и фактический трубопровода совпадут.
Как выбрать трубы для канализации в частном доме, подробности здесь.
Все о подключении к городской водопроводной сети в частном доме: документация, проведение работ, цены, образцы документов.
Общая сумма устройства уличной канализации без подключения к коллектору, на небольшом загородном участке варьируется от 40, 50 тыс. р. до 100. Цифры приблизительные, отражающие «порядок» цен», поскольку слишком разнятся факторы для каждого отдельного объекта.
Основные статьи расхода, формирующие конечную сумму:
- монтаж колец септика или фильтрующей ямы, инженерные работы (одно кольцо с работой — ~ 5000 р.);
- выкапывание колодцев (~ 20 000 за 2 стакана, с опусканием колец);
- обработка колец битумной мастикой (~ 2000 р.);
- вывоз земли при устройстве колодцев (2000–4000 р.);
- люк c крышкой (зависит от материала, выдерживаемой нагрузки (пластик — 3000–4000 р.);
- дно колодцев (3000–3500 р., с работой);
- прокладка трубопровода (~ 1000 р. за кубометр земляных работ, с укладкой — ~ 1500 р.).
При проблемах с доставкой и установкой бетонных колец выгодным может оказаться колодец из кирпича.
