Проектирование ливневой канализации: нормы, состав, схема, расчет

Пример расчета ливневой канализации

Некоторые проектировщики не вдаются в детали расчета ливневой канализации, оперируя рекомендуемыми значениями диаметров труб, которые указаны в СНиП. Для безнапорных сетей в качестве водоотвода обычно используют трубопровод диаметром 200-250 мм. Именно такой размер гарантирует оптимальную скорость движения поверхностных стоков в случае интенсивных осадков.Вместе с тем правильно выполненный расчет способствует более целесообразному распоряжению бюджетом, поскольку для нормальной функциональности ливневой сетимогут подойти трубы меньшего диаметра.

Расчет диаметра трубы позволяет уменьшить затраты без ущерба для функциональности системы

В качестве примера рассчитаем параметры водосточной трубы для крыши частного дома площадью 100 м² (0,01 га), расположенного в одном из населенных пунктов Московской области:

  1. Согласно карте интенсивности дождя параметр q20 для Москвы и близлежащих районов составляет 80 л/с. Коэффициент поглощения влаги для кровли равен 1. Исходя из этих данных, рассчитываем расход дождевых вод:

Qr =80·0,01 = 0,8 л/с

  1. Поскольку уклон кровли в частном доме, как правило, существенно превышает показатель 0,03 (3 см на 1 м), коэффициент заполнения свободной емкости во время напорного режима принимаем равным 1. Таким образом:

Q = Qr = 0,8 л/с

  1. Зная показатель расхода дождевой воды, можно не только произвести расчет диаметра ливневой канализации, но и определить необходимый уклон стока. Для этого воспользуемся справочником А.Я. Добромыслова «Таблицы для гидравлических расчетов трубопроводов из полимерных материалов. Безнапорные трубопроводы». Согласно расчетным данным, которые представлены в таблицах, для показателя расхода 0,8 л/с подойдут трубы с такими параметрами:
  • диаметр 50 мм, уклон 0,03;
  • диаметр 63 мм, уклон 0,02;
  • диаметр 75 мм (и выше), уклон 0,01.

Уклон трубы обратно пропорционален ее диаметру

  1. Материал трубопровода.

СНиП допускает использование труб из асбестоцемента, стали и пластика (ПВХ). Асбестоцементный трубопровод, хоть и является экономичным вариантов, сегодня применяется достаточно редко из-за хрупкости материала и большого веса (1 метр 100-миллиметровой трубы весит 24 кг). Стальные трубы значительно легче асбестовых, тем не менее они склонны к коррозии. Поэтому дляливневок чаще всего используютсятрубы из ПВХ, которые совмещают в себе малый вес, простоту монтажа и длительный срок эксплуатации.

  1. Глубина прокладки подземной части.

Оптимальное расположение трубы – ниже уровня промерзания грунта и выше уровня грунтовых вод. Поскольку не каждая местность позволяет соблюсти данное условие, допускается прокладка трубопровода на небольшой глубине, однако не ближе 70 см к поверхности.

  1. Монтаж стояков.

Отвод дождевой воды с крыши осуществляется посредством стояков, под которыми размещаются точечные или линейные дождеприемники. Вертикальные водоотводы крепятся к стене с помощью хомутов. Расчет интервала крепления стояков ливневой канализации выполняется с учетом материала трубы. Для ПВХ хомуты размещаются с интервалом 2 м, для стали – 1-1,5 м.

  1. Охранная зона.

СНиП предусматривает организацию так называемых охранных зон вблизи расположения ливневой сети. На расстоянии менее 3 м от трубопровода запрещено возводить строительные объекты, сажать кусты и деревья, устраивать свалку мусора, обустраивать парковочное место.

Типовая схема ливневки частного дома

Проектирование системы отвода дождевой воды является важным этапом строительства жилого дома или промышленной площадки. В данной статье приведены формулы для грубого расчета диаметра трубопровода, поскольку они не учитывают такие параметры, как трение воды о внутреннюю поверхность трубы, количество изгибов и соединений в системе и др. Для более точного расчета ливневой канализации существуют специальные программы, которые можно найти в интернете. Однако самый верный метод – доверить проектирование специалистам, которые учтут все нюансы и предложат наиболее эффективный и экономически выгодный вариант.

Когда ливневке необходима чистка

Проверку работоспособности системы и удаление скоплений мусора рекомендуется проводить дважды в год – по окончании осеннего листопада и после таяния снегов (для закрытой системы достаточно и одного раза). Но если над домом растут деревья или сезон дождей затянулся – двух прочисток может и не хватить. Лужи перед домом и на участке говорят о том, что система требует срочной отладки.

Механическая чистка

Этот способ идеально подходит для открытых систем. Он хорош тем, что не требует применения дорогостоящего оборудования или особых навыков. При желании можно выполнить прочистку ливневой канализации своими руками, не прибегая к дорогостоящим услугам клининговых компаний.

Работа заключается в механическом удалении засоров, начиная с самой высокой точки системы. Это позволит поэтапно привести в порядок все элементы ливневки:

  • желоба, установленные по всему периметру крыши;
  • дождевые трубы, в которые вода стекает из желобов;
  • каналы водоотвода;
  • накопитель сточных вод (или систему их очистки).

Начинать работы следует с очистки желобов от мусора

Для проведения очистных работ стоит запастись перчатками, щетками, лопатами, совком, можно использовать веник, ерш или другие подручные средства. Если засор образовался в трубах – удалите его  с помощью сантехнического троса или вращающегося бура. Главное условие – не повредить защитное покрытие, иначе трубы могут заржаветь.

Можно привлечь к работе и спецтехнику – стержневые, барабанные или секционные машины. Их технические возможности позволяют быстро расчистить засоры на внешних и внутренних участках ливневки. Глубина их проникновения – 30-150 метров, многие модели оснащаются насадками, которые ускоряют и облегчают очистительный процесс.

Прочистка ливневки с использованием специализированной техники

Гидродинамический способ

Хороший напор воды быстро и без особых усилий избавит систему от грязи и мелкого мусора, не повреждая трубы.Поэтому наиболее эффективным методом борьбы с засорами считается прочистка ливневой канализации гидродинамическим способом с помощью специализированной техники, которая подает воду под высоким напором. Но если в хозяйстве имеется мощный насос, можно промыть систему и своими руками.

Популярные статьи  Сравниваем реставрацию ванны вкладышем и наливным акрилом

Специализированные мойки высокого давления справляются даже со сложными засорами. Они имеют мощность 190-200 МПа,укомплектованы насосом, гибким шлагом, и насадками с соплами, которые распыляют поток на тонкие струи.

Прочистка канализации гидродинамическим способом

Современные гидродинамические машины имеют несколько видов насадок для работы с любым типом засоров:

  • Универсальные – для стандартной промывки труб и удаления рыхлых загрязнений.
  • Пробивные – справятся с листьями, ветками, скоплениями бумаги, осколками стекол, песком.
  • Цепочно-карусельные – пробивают самые сложные, застарелые, слежавшиеся засоры, которые не поддаются простому напору воды.

Насадка для гидродинамической машиныРабота портативной гидродинамической машины

Очистка паром (термический метод)

Засоры удаляются специальными инструментами под воздействием пара – вода нагревается до температуры 110-140ºС.  Этот способ позволяет очистить систему не только от природного мусора, а и от жировых отложений, скапливающихся на стенках труб и лотков.

Использование химических средств

Химические реагенты допустим оприменять, только если другие способы оказались бессильны. Чаще всего к этому методу прибегают в случаях, когда в систему канализации попали нефтепродукты и другие жирные отходы. Они образуют плотные «пробки», наросты и слипание мусора, с которыми сложно справиться простой водой.

Химикаты запускают в канализацию, где они растворяются в воде и расщепляют скопления до состояния хлопьев или мелких комков. После чего система промывается большим количеством воды.

Проектирование системы и устройство ливневой канализации в частном доме

Перед созданием любой системы водоотведения, необходимо заранее составить чертеж, подготовить планы территории и сделать подробные схемы конструкции. Иначе вы сильно осложните работу, наверняка на одном из участков ошибетесь с уклоном. Если вы не сможете сделать эффективно работающую систему, то лучше не начинать это дело, иначе вы зря израсходуете средства, а если вы изготовите слишком мощную ливневку – то потратите зря много денег.

Чтобы точно выполнить расчеты и подготовить проект, потребуются такие данные:

  • Среднее количество выпадающих осадков;
  • Частота выпадения осадков;
  • Толщина снега зимой;
  • Площадь кровли;
  • Площадь стока;
  • Характеристики почвы на участке;
  • Чертеж расположения подземных коммуникаций;
  • Расчет возможного количества сточных вод.

После этого производят расчеты по формуле Q = q20 *F*K, в которой:

  • Q – количество воды, которая должна быть удалена ливневой канализацией;
  • q20 – количество осадков (нужны данные для определенной местности);
  • F – площадь, с которой удаляются осадки;
  • К – коэффициент, на который влияет материал покрытия:
    • Щебень – 0,4;
    • Бетон – 0 0,85;
    • Асфальт – 0,95;
    • Кровли зданий – 1,0.

Эти данные сравнивают с требованиями СНиП и решают, какой необходим диаметр труб для качественного водоотведения.

Часто дороговизна земляных работ становится причиной того, что люди неглубоко укладывают трубы – это оправдано, нет особой необходимости слишком глубоко зарывать трубы. Смотровые колодцы и коллектора нужно заглублять ниже глубины промерзания почвы, как это указано в ГОСТах. Можно их уложить выше, но потребуется трубы утеплить теплоизолирующим материалом, к примеру, можно использовать геотекстиль. Уменьшение глубины заметно снижает себестоимость устройства ливневой канализации.

Нельзя пренебрегать запросами по минимальному уклону трубопровода, по ГОСТу предусмотрены такие нормативы:

  1. Трубы 15 см диаметром, нужно класть с уклоном не менее 0,008 мм на метр погонный;
  2. Трубы 20 см диаметром, нужно класть с уклоном не менее 0,007 мм на метр погонный.

Уклон может изменяться с учетом особенностей территории на участке возле дома. К примеру, в точке соединения дождеприемника и трубы, нужно увеличить скорость воды, для этого необходимо увеличить уклон на 0,02 мм на метр погонный. На участке где стоит пескоуловитель нужно снизить скорость потока, иначе взвешенные частицы песка не задержатся, и их унесет поток воды, по этой причине уменьшают угол уклона трубы.

Строительство и монтаж ливневой канализации в частном доме своими руками

Обустраивают ливневку почти, так же как и обычную канализационную систему, но если на здании нет водостоков, то начинать работу нужно с них.

Кровельная часть

На кровле устанавливают дождеприемники, все стыки нужно обработать герметиком. После этого монтируют сточные трубы, прикрепляя их к дому хомутами. Если вы делаете открытую ливневку, то затем нужно разместить лотки в подходящих местах. Если у вас предусмотрена точечная система – необходимо установить отводные трубы.

Наземная часть

В месте, где запланирована укладка труб ливневой канализации, на подходящую для вашего региона глубину, подготавливают траншею. Рассмотрим последовательность действий.

  1. Дно подготовленной траншеи с нужным уклоном, выравнивают, засыпают ямки, убирают найденные камни и утрамбовывают;
  2. Засыпают песком, делая слой 20 см толщиной;
  3. Подготавливают котлован для колодца;
  4. На песчаную подушку в траншее укладывают трубы, соединяя их фитингами;
  5. В ответвления ливневки, превышающие по длине 10 метров устанавливают смотровые колодцы, на участке соединения трубопровода и приемников размещают пескоуловители. Все должно создать одну сеть, места соединений герметизируют.

Так выполняют сборку ливневой канализации на любом участке. Не забывайте, что нужно собирать воду со всех скатов кровли. Только так вы защитите приусадебный участок и придомовую территорию от избытка влаги. Перед засыпкой траншеи нужно проверить систему на герметичность и прочность, в водоприемник наливают из шланга воду, при обнаружении протечек на стыках их ликвидируют.

Способы отвода воды

Для хозяев загородных домов серьезной проблемой может стать отвод воды, стекающей с большой площади. Если нет возможности подключения к централизованной канализации, остается 2 способа отвода:

  1. Подготовить емкость для сбора воды, которая в будущем будет использована для полива сада;
  2. Отвод в природные зоны или непосредственно в почву.
Популярные статьи  Уклон канализационных труб 50, 100, 110, 160, 200 мм по снип

Первый способ целесообразен, если на приусадебном участке есть растения, которые нужно поливать. Потребуется только приобрести насосную станцию для перекачки воды из емкости к растениям.

Второй способ отвода использовать сложнее. Отправлять воду в почву долго, сколько для этого потребуется времени зависит от впитывающих возможностей грунта и общей площади дренажной системы. На разных участках возможность насыщения почвы влагой сильно отличается. Чтобы сбрасывать стоки ливневой канализации «на ландшафт» или «на рельеф», потребуется создать водосборник и предусмотреть очистные сооружения. Сложнее всего сделать очистные модули. Оба способа использования дождевой воды требуют согласования с администрацией.

Хотя ливневая канализация технически сложная система‚ ее при выполнении правил сможет собрать даже человек, мало разбирающийся в строительных технологиях. Необходимо только выполнять все советы специалистов и ливневая канализация на приусадебном участке не создаст вам проблем.

Материалы для обустройства ливневой канализации

Проектная документация должна описывать требования к используемым для монтажа ливневой канализации комплектующим и материалам. Их выбор осуществляется следующим образом.

Трубы. Могут быть жесткими, выполненными из ПВХ. Другой вариант — гофрированные трубы. Трубы из ПВХ обычно укладывают на небольшой глубине. Гофрированные полимерные трубы являются более прочными, и потому их используют при обустройстве канализаций со значительным заглублением. Также возможна укладка асбестоцементных или металлических труб. Их специалисты компании «Мос-дренаж» рекомендуют устанавливать под участками проезжей части, парковки — там, где на трубопровод может действовать увеличенная механическая нагрузка.

Дождеприемники. Могут быть изготовлены из полимерных материалов либо полимербетона. Дополнительно оснащаются сифонами, в которых отстаивается мелкий сор, грязь, ил. Полимербетонные изделия используют, если необходимо, чтобы приемное устройство имело повышенную прочность. Пластиковые дождеприемники являются более доступными, они удобнее в монтаже, имеют гладкую поверхность. Вместе с тем пластик не так прочен, как фибробетон, и потому изделия из него, как правило, устанавливают на частных объектах с небольшой нагрузкой.

Придверные поддоны. Являются широкими, сверху закрыты решеткой. Используются для осушения территории непосредственно у входа в дом. Придверный поддон имеет отвод, соединяющийся с трубой ливневой канализации. Отвод и труба должны совпадать по диаметрам.

Колодцы. Изготавливаются из пластика либо армированного бетона. Первый вариант используется гораздо чаще за счет доступной цены, небольшого веса, простого монтажа. Колодец необходимо подбирать не только по размеру, но и по устойчивости к всплытию, прочностным характеристикам, а также параметрам монтажа.

В «Мос-дренаж» вы сможете заказать проектирование ливневой канализации, ее обустройство и поставку всех необходимых материалов и комплектующих. Мы гарантируем оперативность и высокое качество работ.

Составляющие элементы водоотлива для крыши

Ливневая система состоит из таких элементов:

  1. Желоб. Это главная часть конструкции, которая фиксируется непосредственно под скатом кровельного материала и принимает потоки воды. Устанавливается он по периметру сооружения под небольшим уклоном.
  2. Воронка. С ее помощью вода направляется в сливную трубу. Для предупреждения попадания крупного мусора или листьев воронку в верхней ее части лучше оснастить защитной сеткой.
  3. Элементы для слива жидкости в канализацию.
  4. Внутренние и внешние углы.Применяются в сложной конструкции.
  5. Муфты. Они служат для соединения желобов, если конструкция длинная.
  6. Колено. Элемент устанавливается в нижней части слива и отводит жидкость дальше от сооружения.
  7. Кронштейны и хомуты. Это соединительные элементы для труб и фиксации желобов.
  8. Заглушка. Она устанавливается для ограничения потока воды.

Приобрести можно как стандартную систему, так и заказать изготовление индивидуального проекта.

С чего начинается проектирование?

Расчет ливневой канализации – важнейшая часть. СНиП по канализации содержит необходимые формулы, а также ряд значений, которые потребуются для подстановки. Чтобы начать расчёт, нужна вот такая информация:

  1. Сколько осадков в среднем выпадает в местности?
  2. Какова площадь стока? Эта величина складывается из площадей всех крыш и прочих водонепроницаемых поверхностей (залитых бетоном дорожек, навесов).
  3. Какого типа грунт на участке?
  4. Где располагаются подземные коммуникации (если они есть).

Все данные собраны – пора рассчитывать по СНиПам теоретический объём воды

Важно не забыть о поправочных коэффициентах и расчётных значениях выпадающих осадков, которые в правилах собраны в специальную таблицу

Монтаж ливнёвки невозможен без этих предварительных выкладок. Ливневая канализация, расчёт которой неверен, едва ли полностью разрешит проблему отвода стоков. Суть ошибки не особенно важна: неверно выбранная ливневая труба, угол наклона или объём коллектора.

Результатом ошибки в меньшую сторону обычно становится перегрузка всей системы при значительных дождях и/или таянии снега. Если же заложить материалы с избыточным запасом, укладка ливневой канализации может стать весьма дорогостоящим делом.

Полный проект устройства ливнёвки должен учитывать не только СНиП по канализации. Ливневая канализация предполагает следование ГОСТ 21.604-82, который посвящён наружным сетям водоснабжения и канализации.

В документе содержится перечень разделов, которые обязательно должны быть в полноценном проекте.

На какую глубину закладывать трубы?

Здесь очень многое зависит от диаметра труб, климата, а также типа грунта. Для ориентира возьмём средние значения: в средней полосе трубы диаметром 50 см и менее допустимо укладывать на глубину 0,3 метра. Такая глубина ливневой канализации признана достаточной. При большем диаметре труб должно быть большим и заглубление: на 0,7 метра.

Настоятельно рекомендуется не опираться только на теоретические выкладки. В районах с глубоким промерзанием грунта монтаж ливнёвки требует учитывать этот неблагоприятный для инженерных сооружений фактор.

Если трубы для ливневой канализации недостаточно заглублены, в морозы не исключается образование внутри ледяных пробок и даже разрывы трубопровода. Устранение подобных повреждений – дело трудоёмкое и часто дорогостоящее.

Популярные статьи  Стоимость дома на 3д принтере

Почему так важно выдерживать уклон?

Здесь всё просто: если трубы ливневой канализации проложены под правильным углом, сточные воды «отправятся» в коллектор самотёком. При недостаточном уклоне в трубах/лотках образуется застой воды, которая в морозы может превратиться в лёд. Если сделать уклон слишком большим, это чревато быстрым заиливанием трубопровода.

Рассчитывать минимальный уклон рекомендуется по СНиП. Бывают ситуации, когда проложить трубы под надлежащим углом невозможно (обычно в скальных или мёрзлых грунтах). В этом случае в проекте необходимо учесть использование специальных дренажных насосов.

Элементы дренажной конструкции

Что же представляет из себя дренажная система? Это сеть, состоящая из различных составных частей, основным назначением которых является отвод и сбор капиллярной воды, содержащейся в порах несвязных грунтов и трещинах связных пород.

Главные подземные элементы – это дренажные трубы. Их не нужно путать с водопроводными и канализационными, поскольку по ним перемещаются только воды, находящиеся в верхних грунтовых слоях. А сбором и отводом дождевых и талых вод занимается ливневая канализация.

Популярны более эластичные гофрированные модели. Диаметр труб зависит от объемов отводимой жидкости, стандартные размеры сечения: 50 мм, 63 мм, 90 мм, 110 мм, 125 мм, 160 мм, 200 мм. Для центральных магистралей подбирают изделия большего диаметра, для веток – меньшего. Усиленные трубы состоят из 2-х слоев.

Современный тип дренажных труб – изделия из прочного и выдерживающего большие нагрузки модифицированного пластика (например, ПНД). Стенки труб покрыты фильтрующими отверстиями или пропилами, некоторые виды сверху покрыты геотекстилем

В местах соединений нескольких рукавов или на участках, где трубы поворачиваются под большим углом, устанавливают технические (ревизионные) колодцы из аналогичного материала. Это широкие отрезки гофрированных труб или специально изготовленные заводские модели.

В дренажную систему также могут входить накопительные колодцы, которые для эффективности устанавливают в самых нижних точках участка. Накопители устраивают, если нет возможности сбросить отводимую воду в близлежащий водоем. К колодцам ведут все дренажные магистрали. Они транспортируют воду, которую  нередко используют для полива или хозяйственных нужд.

Если рельеф местности не позволяет устраивать самотечную систему, применяют дренажные насосы. Различные модели (чаще погружного типа) служат для перекачки воды по трубам в нужном направлении, отличаются особенностями конструкций и мощностью

Кроме основных элементов системы потребуются фитинги для соединения труб, геотекстиль и строительный материал для обустройства траншей и колодцев (песок, гравий или щебень, бетонные кольца, кирпич).

Расчет гидравлики коллектора формулы и таблицы

Исполнительный проект канализации для дома должен также включать в себя гидравлический расчет канализационных сетей. Эта работа выполняется для того чтобы определить оптимальный диаметр трубопровода, его уклон и скорость стоков в нем. При расчете гидравлики пользуются специальными формулами и таблицами. Полученные данные позволят с максимальной точностью подобрать диаметр труб таким образом, чтобы стоки наполняли его на две трети при постоянной скорости и при этом в системе циркулировал воздух, который обеспечит отвод газов из трубы. Кроме того, гидравлическую способность канализации стоит исполнять и для того, чтобы иметь запас диаметра и уклона коллектора на случай повышения нагрузки на него.

Так, чтобы грамотно заполнить формулу расчета гидравлической способности коллектора, необходимо выяснить такие значения формулы:

  • Ду — диаметр отводящей трубы;
  • V — средняя скорость стоков в трубопроводе;
  • I — гидравлический номинальный уклон коллектора;
  • h/Ду — уровень наполнения трубопровода.

Но эти значения чаще всего не всегда необходимо вычислять по формуле в полном объеме

Чаще всего исходные данные принимают во внимание, только выяснив значение i или значение h/Ду. Поскольку все остальные данные можно получить, ознакомившись с таблицами СНиП для расчета и исполнения гидравлики коллектора. Так, значение V и значения h/Ду можно получить из таблицы «Самоочищающей скорости канализационных стоков в зависимости от условного диаметра трубопровода»

Кроме того, минимальный уклон трубы согласно регламенту СНиП может варьироваться от 0,8 до 0,7 мм на каждый метр при условии диаметра трубы в пределах 150-200 мм

Так, значение V и значения h/Ду можно получить из таблицы «Самоочищающей скорости канализационных стоков в зависимости от условного диаметра трубопровода». Кроме того, минимальный уклон трубы согласно регламенту СНиП может варьироваться от 0,8 до 0,7 мм на каждый метр при условии диаметра трубы в пределах 150-200 мм.

Для выведения расчета гидравлической способности канализационной системой рекомендуется использовать таблицы Ф.А и А. Ф. Шевелевых и таблицы Лукиных. Таковые помогают вычислить практически все данные для правильных подсчетов. Так, удобными при проведении расчетов являются:

  • Таблица именуемая « Расчет расхода сточных вод, литров в секунду»;
  • Таблица «Пропускная способность трубы в зависимости от давления транспортируемой жидкости»;
  • Таблицы пропускной способности безнапорных труб для канализационной системы;
  • Таблицы пропускной способности для напорной канализации.

Для вычисления объема транспортируемых стоков по коллектору необходимо воспользоваться формулой:

q=a•v.

Значения формулы трактуются так:

  • a — сечение потока воды в трубе;
  • v — скорость транспортировки стоков, исчисляемая в м/с.

Чтобы подсчитать скорость движения сточной воды, пользуются формулой

v= C√R*i,

значения трактуются таким образом:

  • R — гидравлический радиус;
  • С — коэффициент намокания внутренней поверхности трубы;
  • i — уклон коллектора.

Для выведения значения гидравлического уклона трубы пользуются формулой

i=v2/C2*R.

Сюда достаточно подставить все значения, полученные методом ранних расчетов или взятые из соответствующих таблиц согласно предполагаемому диаметру трубы. Коэффициент же смачивания внутренней поверхности коллектора высчитывают так:

С=(1/n)*R1/6.

Здесь n – это коэффициент шероховатости, варьирующийся в пределах от 0,012 до 0,015 в зависимости от материала изготовления трубопровода.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: