Пример расчета дождевой сети канализации. Порядок составления проектов

Точный расчет ливневой канализации – это залог оптимизации сметы подобного строительства. Ведь излишне глубокие подсыпки и чересчур широкие каналы ударять по кошельку заказчика не менее сильно, чем ошибки в проекте.

Поэтому любой проект ливневой канализации стартует с приблизительных расчетов, проводимых на основе усредненных геодезических и метеорологических данных, и финиширует оптимизацией сметы, проводимой исходя из «местных реалий». И в данной статье мы пройдем от старта до финиша, затронув тематику расчетов и методику оптимизации полученных результатов.

Типовой проект начинается с составления технического задания, в котором оговаривают все технические нюансы, заявляют о результаты и уточняют стоимость проделанной работы. Составление технического задания на ливневку регламентируется ГОСТ 3634-99 и соответствующими СНиП.

Следующий этап проекта – это расчет ливневки по табличным и «местным» геодезическим и метеорологическим характеристикам.

Причем на данном этапе вычисляются следующие характеристики и параметры будущего водовода:

• Тип конструкции ливневки. На данном этапе определяется конструкционная схема ливневой канализации (наружная или внутренняя, глубинная или поверхностная и так далее).
• Исходя из схемы, определяется количество и тип водосборников – ливневых колодцев или коллекторов (и месторасположение этих элементов относительно фундамента).
• По месторасположению водосборников считают метраж дренажного трубопровода и/или ливневых лотков. Причем, на метраж влияет и глубина заложения ливневой канализации, и уклон отводного канала, и расстояние от точки водосбора до дренажного колодца.
• В финале определяют потребности в запорной и контролирующей и соединительной арматуре, а равно и количество и месторасположение смотровых колодцев.

Причем, на большинство параметров влияет расчет расхода воды и сечения труб ливневки, величины уклона и глубины закладки, а точнее результаты, полученные в процессе этих вычислений. Поэтому о таких изысканиях мы поговорим особо.

Расчет расхода воды

Расчет расхода (объема) воды, пропускаемой по трубам ливневки, является основой для всех дальнейших изысканий. Ведь от него отталкиваются при определении и пропускной способности и диаметра, и уклона отводящего трубопровода. Причем более всего расход воды влияет на предполагаемые объемы водосборников и коллекторов. Ведь весь объем сточных вод будет аккумулирован именно в этих элементах ливневки.

Ну а сам расход вычисляют по формуле:

V=q20x Sx D

Где V – это сам расход, q20 — это справочная величина, указывающая на объемы осадков (в литрах) выпадающие на площади в один гектар (10 тысяч квадратных метров), S – это площадь кровли, переведенная из квадратных метров в гектары (10 000:1), а D – это коэффициент поглощения влаги прифундаментным грунтом.

Причем и объем осадков, и коэффициент влагопоглощения указан в особом сборнике строительных нормативов (СНиП 2.04.03-85) . Только q20 отображается в графическом виде, с привязкой к карте бывшего СССР, а D – в табличном виде, с привязкой к типу грунта.

Расчет диаметра трубы ливневой канализации

Точный расчет диаметра трубы связан с очень сложными вычислениями, в которых учитывается и коэффициент шероховатости внутренней поверхности дренажного трубопровода, и скорость течения жидкости по трубе, и уклон стока, и прочие величины.

Поэтому, в большинстве случаев, принято не вдаваться в подробности, а оперировать минимально возможными диаметрами, указанными в СНиП 2.04.03-85. А в данном нормативе упомянуто, что минимальные диаметры безнапорных сетей водоотводного типа равны 200-250 миллиметрам.

Именно такой диаметр гарантирует оптимальную скорость течения стоков в безнапорном трубопровода – 0,7 м/с, благодаря которой можно обеспечить быструю утилизацию сточных вод среднесуточного объема.

Расчет уклона

Зная диаметр трубы и скорость течения жидкости можно определить и минимальный уклон ливневой канализации, гарантирующий течение жидкости под действием силы тяжести. Впрочем, в СНиП 2.04.03-85 указанные величины увязывают, в первую очередь, с диаметром трубопровода.

И для труб с ДУ200 (условным диаметром 200 миллиметров) минимальный уклон определяется коэффициентом 0,007. Причем трубы, монтируемые к дождеприемникам (лоткам водоотвода, ливневым колодцам и так далее) укладывают с уклоном 0,02 (до 2 сантиметров на погонный метр стока).

Открытые дренажные траншеи, заполненные гравием (трапецеидальной формы, 30-сантиметровой ширины по дну и 40-сантиметровой глубины) имеют уклон 0,003. А уклон водоотводных лотков колеблется в пределах от 0,003 до 0,005.

Определение глубины закладки

Минимальная глубина закладки трубопровода ливневки определяется исходя из нескольких факторов:

• Уровня подземных вод.
• Типа почвы.
• Глубины промерзания грунта.

В идеале минимальная глубина закладки должна быть меньше уровня грунтовых вод и больше отметки промерзания грунта. То есть, ливневку придется заглубить на 1,2-1,5 метра, если это позволит уровень грунтовых вод. И это только «верхний» край водостока, поскольку глубину погружения в грунт нижнего торца определяют с учетом перепада высот, по уклону трубы.

Смета на ливневую канализацию: пути оптимизации расходов

Типовая ливневая канализация состоит из следующих элементов – лотков-водосборников, дренажных труб, пескосборников, промежуточных колодцев (смотровых и дренажных) и резервуара для сбора сточных вод.

1. Причем наилучшие результаты демонстрирует лишь полностью укомплектованная канализация, в конструкции которой есть все вышеперечисленные элементы. Поэтому экономить смету путем исключения каких-либо составных частей – это далеко не самое лучшее решение.

Однако никто не мешает нам объединить некоторые элементы «в одном флаконе». Например, смотровой колодец с перепадом патрубков можно превратить в тот же пескосборник. А вместо лотков – достаточно дорогостоящих изделий – использовать перфорированную дренажную трубу, уложенную в заполненную щебнем канаву.

2. Словом, вариантов совмещения функций – масса. И каждый сулит весь ощутимую экономию. Кроме того, сократить смету можно и путем оптимизации размеров сточных водоводов или дренажных колодцев. Ведь рекомендуемые в СНиП габариты (200-250 миллиметров) годятся и для промышленных сооружений и для целых кварталов одноэтажной застройки.

3. А вот для отдельного дома, оборудованного не откачиваемым ливневым колодцем, достаточно и 100-миллиметровой трубы (для подстраховки от подтопления можно использовать 150- миллиметровую трубу). Итог – полуторная, а то и двойная экономия только на трубах.

4. Еще один способ экономии – это уже упомянутый не откачиваемый ливневый колодец, заглубляемый до горизонта с высокой проницаемостью. Из такого колодца не нужно откачивать воду или подключать его в центральную канализацию. Стоки уйдут сами, растворяясь в хорошо проводящем влагу песке.

Как видите, творческий подход к конструкции дает реальный шанс на экономию.

Однако некоторое самовольство допустимо только при обустройстве бытовой ливневой канализации, закладываемой возле небольшой дачи или скромного загородного дома.

Действительно крупные строения с кровлей больших размеров или промышленные объекты лучше оборудовать ливневой канализацией, обустроенной по рекомендациям из ГОСТ и СНиП. В ином случае владелец таких объектов может заплатить за собственную неосмотрительность двойную цену (и это без учета стоимости демонтажных работ не годной ливневки).

Попробуем привести конкретный пример расчёта ливневой канализации. Берём для примера, частный дом, который расположен где-нибудь в Московской области, при этом общая площадь кровли будет 100 м 2 (0,01 га). Мы высчитываем параметры водосточной трубы.

• Карта интенсивности осадков для конкретного региона указывает, что q20 составляет примерно 80 л\с. Теперь берём для расчёта показатель поглощения влаги кровлей, который равен 1. Имея эти данные, получаем примерное вычисление первичного типа: Qr =80·0,01 = 0,8 л/с.
• Теперь берём расчет уклона кровли в данном доме. Он превышает значения 0,03 (3 см на 1 м), в данном случае общий параметр коэффициента заполнения составит 1, и в этом случае вычисление будет иметь данный вид: Q = Qr = 0,8 л/с
• Далее, мы знаем показатель расхода жидкости для конкретного объекта. Производим вычисление общего диаметра ливнёвки, а также можем произвести расчет требуемого уклона для всей ситочной системы. В данном случае нам потребуется один официальный справочник под авторством Я. Добромыслова «Таблицы для гидравлических расчётов трубопроводов из полимерных материалов. Безнапорные трубопроводы». Ищем в данном справочнике требуемый показатель значения 0,8 л/с.

В итоге мы можем смело утверждать, что нам подойдут следующие технологические элементы для ливнёвки:

• Ведомый диаметр 50мм, уклон составит 0,03.
• Известный диаметр 63мм, используем уклон 0,02.
• Берём диаметр от 75мм и выше - используем параметр уклона 0,01.

Оперируя данными, вы можете точно произвести требуемое вычисление для всей ливневой канализации. Помните, что для каждого региона используется свой показатель расчёта интенсивности осадков, и это важный момент при расчёте действенной ливневой канализационной системы.

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.

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.

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 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.

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 = q 20 Y F , 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 = Qr b , 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.

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.

Пример вычисления пропускной способности системы

За площадь придомовой территории возьмем 100 м 2 , 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 x 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 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 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.

Нетрудно догадаться, что конструирование начинается с подбора и закупки материала. И здесь главное - не ошибиться в выборе, ведь иначе вся работа пойдет насмарку.

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.

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.

Принцип монтажа стояков

Ливневую канализацию невозможно представить без стояков с подключенными к ним точечными/линейными дождеприемниками, вертикальное крепление которых выполняется при помощи хомутов.

Важно! Заметьте, что подсчет интервала крепления стояков ливневой канализации проходит в зависимости от типа используемого материала. Если это ПВХ, то хомуты крепят через каждые 2 метра, если сталь - 1,35 м.

Охранная зона

В СНиП предусмотрена организация «охранных зон» в близкой удаленности от ливневки. Запомните, что от объекта строительства, сада, парка, свалки, парковки к канализации должно быть не меньше 3 м.

Проектирование - это важнейший этап всей системы обустройства и расчета труб для ливневой канализации независимо от типа строения.

Здесь собраны основные формулы, которые пригодятся при проведении расчетов и умельцу, и новичку. Но этот метод могут оказаться ложным, если присутствуют специфические условия монтажа (рН воды, кислотность почвы, количество изгибов и поворотов по всей длине канализации). Самое верное решение - доверить работу специалистам, которые в ходе гидравлического расчета ливневой канализации на примере просчитывают каждую мелочь. Этот вариант отличается эффективностью и экономичностью.

Можете ли вы представить благоустроенную территорию без ливневой канализации? Во что бы тогда превратился двор из-за сильного дождя или грозы? Перед домом стояло бы озеро, а наружная отделка вследствие воздействия воды в скором времени бы испортилась, не оставляя других вариантов, кроме как выполнить дома и прилегающей территории.

Многие задают вопрос о том, почему городские водостоки не справляются с отводом воды, и весь населенный пункт превращается в настоящее полынье. Пренебрегая рекомендациями по расчету водоотводов в индивидуальном жилом строительстве, человек восполняет один из факторов, способствующий неправильному функционированию всей водосточной центральной системы. Дальше на местах основных узлов недобросовестные мастера, стараясь сэкономить, пренебрегают тем же, подвергая риску незамедлительного сбоя в работе всей городской сети. Потому и образуются пробки, засоры, низкая пропускная способность системы, подтопление.

Понимание того, что расчет канализации - важный фактор, и без его восполнения не обойтись, избавит от ряда распространенных проблем. Главное - делать все правильно, и канализация будет исправно работать.

Ливневая канализация – достаточно сложное инженерное сооружение, включающее в себя дождеприёмники, распределительные колодцы, трубы и другие необходимые элементы. Монтаж такой системы можно осуществить самостоятельно. А вот составление проекта ливнёвки по силам только специалистам, имеющим соответствующее профильное образование.

Необходимо учесть в проекте несколько важных моментов таких, как бесперебойная и продолжительная служба всей системы, сохранность пешеходных дорожек и подъездных путей, обеспечение качественного водоотвода от фундаментов зданий. Грамотно спроектированная ливнёвка поможет собрать и отвести с участка весь объём атмосферных осадков, то есть, избавит хозяев от проблем с дождевой водой и тающим снегом.

Канализация, предназначенная для отвода талых и дождевых вод, бывает двух типов:

• Точечная обеспечивает сбор воды с крыш зданий. Её основными элементами являются дождеприёмники, расположенные непосредственно под водосточными трубами. Все точки водосбора оснащаются специальными отстойниками для песка (пескоуловителями) и соединяются между собой единой магистралью. Такая канализация – относительно недорогое инженерное сооружение, способное справиться с отводом воды с крыш и двора.
• Линейная – более сложный тип канализации, предназначенной для сбора воды со всего участка. Система включает в себя сеть наземных и подземных водостоков, расположенных по периметру участка, вдоль пешеходных дорожек и двора. Обычно в общий коллектор линейной ливнёвки отводятся воды из дренажных систем, размещённых вдоль фундамента или защищающих сад и огородные грядки.