Каким должен быть уклон канализации

Скорость и коэффициент наполнения – дружная парочка

Какой же взять уклон?

Из первой формулы видно, что скорость и коэффициент наполнения имеют обратно пропорциональную взаимосвязь. То есть, чем больше один из этих показателей – тем меньше второй. На практике это означает: чем выше скорость потока, тем меньше наполняется труба (в отношении к диаметру), чем больше наполнение трубы – тем ниже скорость.

Конечно, это правило работает до тех пор, пока труба не будет заполнена на 100%, тогда и поток достигнет своей максимальной скорости при данных условиях, и система стабилизируется.

Однако здесь в игру включается уже уклон самотечной канализации.

В той же формуле при его увеличении будет расти скорость потока, при уменьшении – наполнение трубы. Как же влияют эти показатели на работу канализации в реальных условиях, когда через систему проходит не просто поток воды, а канализационные стоки?

В этом случае всплывает еще одна характеристика водоотводящего трубопровода – способность к самоочищению. Это – показатель того, насколько участок разводки  канализации в частном доме способен полностью выносить все твердые загрязнения.

Ситуация несколько осложняется тем, что бытовые стоки содержать разные виды бытовых отходов, и каждый из этих видов имеет собственные взаимоотношения с водным потоком. Так, песок и прочие минеральные вещества, будучи тяжелыми, оседают на дно трубы.

Для их выноса не требуется слишком большой объем воды – значит, коэффициент наполнения не так важен. Зато скорость потока – здесь определяющий фактор, чем быстрее движется вода – тем полнее удаляются минеральные отложения.

И зависит она от того, какой имеет уклон канализация в частном доме.

Напротив, большинство органических веществ, в том числе – и фекалии, обладают плавучестью. И для их нормального отведения требуется достаточно большой объем жидкости, а его может обеспечить только поток с хорошим наполнением диаметра, при этом скорость не так важна.

Напротив, быстрая, но тонкая струя воды может расслоить сток – жидкость будет перемещаться по дну трубы под загрязнением, не удаляя его. Естественно, если застрявшее загрязнение будет зацеплять новые частицы – рано или поздно, сток будет перекрыт совсем, и существующего в трубе напора не хватит, чтобы пробить засор – придется применять трос для прочистки канализации или  более сложные специальные методы.

Итак, больший уклон даст большую скорость, меньший – большее наполнение трубы. Но как совместить эти взаимоисключающие факторы, выбрать золотую середину? На помощь придут данные, полученные опытным путем.

Замеры показали, что для удаления 50-100 г сухого осадка в бытовой канализации необходимы 6-10 литров воды, в среднем – 1л/10 г осадка. Конечно, от того, как разведена канализация в частном доме уклон зависит очень сильно. Но есть и способы предварительного расчета.

Графическое представление взаимосвязи факторов водного потока

Данный график подскажет, как рассчитать уклон канализации, обеспечивающий при данном диаметре труб необходимый расход воды.

Следует отметить, что на стояки, расположенные строго вертикально, эти способы расчета не распространяются – при равном диаметре здесь действуют совсем другие принципы – сила тяготения, свободное падение воды и стоков. Поэтому стояк без проблем пропускает в гораздо больших количествах те загрязнения, которые равную горизонтальную трубу забьет очень быстро.

Стоит остудить и любителей «экстрима», считающих, что, в любом случае, чем больше уклон – тем работоспособнее система.

Тот же СНиП имеет ограничения, определяющие и максимальный уклон канализации – он должен быть не более 15% на участках длиной более 1,5 м. Иначе – возможны проблемы, связанные с засорами, а причина их описана в приведенных выше расчетах.

Помочь определиться с приблизительными, усредненными значениями уклонов от различных подключаемых сантехприборов, а также – стандартными диаметрами труб для их подключения, поможет эта таблица

Диаметры подключения и уклоны

Нормы

Внутри квартиры практически никак не измерить собственными возможностями потоки жидкости в канализационной системе. Профессионалы советуют обязательно учитывать допустимые цифры, обозначенные в нормативных таблицах. По рекомендациям СНиП, скорость потока должна быть 0,7-1 м/сек.

Для такой скорости нормативный угол наклона должен составлять для изделий диаметром:

• 5 см – 30 мм на один погонный метр;
• 11 см – 20 мм на один погонный метр;
• 16 см – 8 мм на один погонный метр;
• 20 см – 7 мм на один погонный метр.

Нормативные документы, в которых указаны данные правила, это:

• Пункт 18 СНиП 2.04.01/85. Здесь подробно описывается устройство внутреннего водоотвода и канализации строений. Например, отсюда можно узнать, что ветки водоотводов с сечением 4-5 см нужно класть с уклоном 0,03, а сечением 8,5-10 см – 0,02.
• Пункт 2.41 СНиП 2.04.03/85 о внешних канализационных стоках описывает правила, касаемые минимального уклона труб размером 15 см. Он должен быть равен 0,008 см, а для труб размером 20 см – 0,007 см.
• Если возникает необходимость сделать уклон сети меньшим, можно руководствоваться пунктом 18.2 СНиП 2.04.01-85. В этом пункте учитываются особенности тока жидкости по трубам с различными физическими характеристиками. Например, для пластиковых труб скоростной коэффициент должен равняться 0,5, а для сетей из других материалов нужен коэффициент 0,6.

Отдельное пояснение в СНиП 2.04.03/85 касается наружных канализаций с размером труб 15-20 см. В частности, правила допускают использовать нормативные показатели для уклонов: 0,005 для 20 см изделий, 0,007 для 15 см изделий.

Пунктом 18 СНиП 2.04.01/85 регулируется наибольший уклон сетей, который не должен быть больше 0,15. При этом из расчетов исключаются ветки от сантехнических устройств, длина которых до 150 см. Таким образом, на каждом метре канализации допускает не более 15 см уклона. При превышении показателя магистраль будет заиливаться.

В расчетах могут помочь специальные таблицы.

Сантехническое устройство	Диаметр, см	Наклон на каждый метр, см	Промежуток между центральным сливом и сифоном, м
ванная	0,4	3	1-1.3
ванная, душевая, моечная	0,5	4.8	1.7-2.3
душевая	0,4	4.8	1.5-1.7
унитаз	10	2	До 6
биде	0,3, 0,4	2	0.7-1
моечная	0,3, 0,4	3.6	1.3-1.5
раковина	0,4	1.2	0-0.8
основной стояк	10
ветви от стояка	6,5-7,5

В математической системе углы измеряются в градусах, поэтому приведенные в таблицах цифры часто становятся непонятными. А означают цифры дробное соотношение высоты уклона к длине водоотвода. Отследить величину будет проще, если перевести цифры в сантиметры. Например, 3 см на 1 метр, 0,8 см на 1 метр. Если известна длина всей канализации, можно перемножить ее на величину уклона, что даст общую высоту для всей проектируемой канализации.

Как рассчитать?

Итак, если трубы для конкретной канализации выбраны, их диаметр известен, необходимые скорости потока учтены и связаны со степенью наполнения, значит, можно переходить к расчету с примером труб по диаметру с применением таблицы.

Задача расчета – подбор правильного уклона водоотводящей системы. Для упрощения задачи за основу можно взять метрическую схему, которая будет соотноситься с конкретным зданием. Диаметры отводных ветвей назначим без расчета, для стоков от унитаза – 10 см, от прочих приборов – 5 см.

Наибольший пропускной показатель стояка 100 мм – 3,2 л/с, для труб диаметром 50 мм – 0,8 л/с. Q (расход) определяется по соответствующей таблице и для нашего примера это значение равно 15,6 л-ч. Если расчетный показатель расхода будет больше, достаточно увеличить размер отводящей трубы, например, до 110 мм или выбрать другой угол соединения со стояком конкретной внутренней ветки до сантехнического устройства.

Расчет горизонтальных отводов в дворовой части включает подбор размеров и геодезических углов наклона, при которых скорость будет не меньше самоочищающейся. Для примера: с изделиями в 10 см действует значение 0,7 м/с. При этом цифра для H/d должна составить не меньше 0,3. Значение учитывается из расчета на 1 метр погонный сливной наружной трубы. В расчетных формулах еще учитывается коэффициент К–0,5, если трубопровод их полимерных материалов, К–0,6 для водоотводов из других основ

Чтобы добиться самотека, важно учесть характеристики материала труб

По итогам вычислений должно быть определено число, определяющее максимальный и минимальный угол наклона магистрали в контрольном колодце. В начале системы показатель должен быть не меньше отметки показателя в коллекторе.

При прокладке водоотвода на улице важно учесть глубину промерзания. В зависимости от региона эта величина может составить от 0,3 до 0,7 метров вглубь

Если магистраль прокладывается в месте с повышенным транспортным потоком, для системы важно предусмотреть место под монтаж защиты от разрушения колесами машин. Если таковое устройство предусмотрено, его расположение также рассчитывается по формулам.

Если брать в пример расчет уклона распространенного варианта трубы 110 мм, применяющейся для наружной канализационной системы, то согласно нормативам, он равен 0,02 м на 1 метр магистрали. Общий угол, указанный по СНиП, для трубы в 10 м будет следующим: 10*0,02 = 0,2 м или 20 см. Это разница между началом и концом всей системы.

Рассчитать уровень наполняемости трубы также можно самостоятельно.

Для этого пригодится формула:

• K ≤ V√ у;
• К – оптимальная величина (0,5-0,6);
• V – скорость (минимальная 0,7 м/с);
• √ у – корень квадратный наполняемости трубы;
• 0,5 ≤ 0,7√ 0,55 = 0,5 ≤ 0,52 – расчет правильный.

В примере проверочная формула показала, что скорость выбрана правильно. Если увеличить минимально возможное значение, уравнение нарушится.

Как подобрать?

Выбор угла укладки канализационных труб осуществляется по следующим критериям:

1. Диаметр используемых элементов и их наполняемость.
2. Протяженность всей конструкции.
3. Используемые материалы.
4. Уровень промерзания почвы, а также уровень грунтовых вод.
5. Соответствие угла СНиПам.
6. Общая нагрузка на систему.

Следует при ее монтаже соблюдать ряд правил:

1. Во-первых, следует минимизировать количество всевозможных поворотов и стыков.
2. Во-вторых, в тех случаях, когда поворот необходим, использовать два фитинга по 45 градусов, вместо одного на 90, экономия в этом случае может выйти боком, так как фитинги под 90 градусов более предрасположены к засорам.
3. Также, для предотвращения скопления стоков на одном участке, следует использовать именно косые тройники.
4. Канализационную магистраль необходимо делать минимальной протяженности, минимизируя ее длину за счет расположения фанового стояка рядом с унитазом.

Организация уклона в частном доме

Перед тем как приступить к замене канализационных труб, нужно изучить все правила и рекомендации по проведению таких работ. Все манипуляции по проектированию и строительству должны соответствовать нормам и правилам СНиП. В них также присутствует информация по минимальным наклонам канализационных труб, которые прокладываются как во внутренних, так и во внешних системах водоотводов.

Стоит отметить, что делать максимально возможный уклон трубы в частных домах не рекомендуется.

Если угол канализационной трубы будет завышенным, это приведет к более быстрому оттоку жидкости, что повлечет оседание твердых частиц на стенках внутри трубы. Таким образом, будут возникать застои, прорывы сифонов и неприятные запахи. Иногда в квартирах бывает тяжело создать нужные наклоны труб для канализации. Бывают случаи, когда любого уклона недостаточно – приходится использовать вертикальную прокладку.