Уклон канализационных труб

В домашнем строительстве, подавляющее большинство людей не может себе позволить канализацию напорного типа, поэтому, как правило, возводят ее самотечный аналог, который дешев, прост в строительстве и эксплуатации.

Самотечная конструкция подразумевает под собой то, что стоковые воды уходят по трубам под воздействием силы земного притяжения. Направление и интенсивность движения регулируется при помощи укладки труб под определенными углами для создания разности высот. Ошибка в выборе правильных углов может привести к неправильному функционированию всего оборудования и даже невозможности его эксплуатации.

Проектируя и монтируя систему канализации, нужно точно знать ее оптимальные углы наклона. Потому что, например, при слишком маленьком угле жидкость будет протекать очень медленно и у твердых частиц появится время, чтобы опуститься вниз и осесть на самой трубе. Скорости воды не хватит, чтобы создать поток, смывающий твердые загрязнения и в системе достаточно быстро появится засор.

Другой крайностью, приводящей к сбоям в работе оборудования, является чрезмерный уклон. Это, во-первых, ведет к тому, что вода, стекающая на высокой скорости, не успевает смыть нечистоты твердого типа. А во-вторых, из-за слишком резких наклонов, вода в процессе слива способна перекрыть весь канализационный стояк, что в свою очередь, вызовет срыв водяных затворов и прорыв в квартиру сточных запахов.

Расчет уклона

Формула расчета минимального уклона

Степень уклона канализации обратно пропорциональна диаметру элементов, из которых она состоит. То есть чем большего сечения используются в ней части, тем меньшая степень уклона требуется при их укладке. В соответствии со СНиП, для труб 50 мм диаметра его значение равняется 0,03. Это 3 см на один метр трубопровода, а для сечений от 85 до 100 мм требуется меньший − 2 см на погонный метр.

Для наружной канализации, имеющей диметр от 150 до 200 мм, в строительных правилах определены отдельные нормативы. Так, для элементов диаметром 150 мм, нормальным уклоном считается значение в 0,008, который в особых случаях допускается снизить до 0,007. Для канализации с 200 мм трубопроводом оптимальное значение около 0,007, а в экстренных условиях может быть снижено до 0,005.

Кроме норм, регулирующих оптимальные и минимально-допустимые значения углов, есть также ограничения и на максимальный номинал этого значения, который равняется 0,15. Это означает, что при падении уровня слишком резко (более 15 сантиметров на метр трубопровода), система канализации будет работать не стабильно, на трубе будет образовываться осадок, так как разница в движении жидких и твердых стоков будет настолько велика, что первые не будут успевать смывать твердые нечистоты, которые быстро забьют сток.

Рассчитывая уклон, желательно учесть все особенности конкретной системы. Так, например, сток из простого умывальника не даст большой нагрузки на систему, и ее заиливание маловероятно даже при довольно больших углах стока, однако, все равно сохраняется опасность срыва водяных запоров в сифонах. Таких образом, уклон в 0,15 не должен быть превышен ни при каких условиях.

Обобщая все вышеизложенное, можно прийти к выводу, что в подавляющем большинстве случаев, расчетный угол снижения канализации лежит в пределах от 15 до 25 мм на погонный метр.

Как отмеряют угол наклона?

Таблица рекомендуемого угла наклона труб

Чтобы правильно отмерить угол наклона и не ошибиться даже в доме, где казалось бы, есть точка отсчета в виде полов, но даже их нельзя принимать за эталон, гораздо надежнее ориентироваться на строительный уровень.

Хорошим ориентиром может быть натянутая по уровню бечевка. Например, при введении трубы в стояк, ее смело можно применять как эталон вертикали. В этом случае, угол наклона рассчитывается как арксинус отношения снижения, полученное значение вычитают из 90 градусов, чтобы получить конечную величину угла, под которым трубопровод должен входить в стояк.

Например, для укладки системы диаметром 50 мм требуется уклон в 3 см на каждый погонный метр. При необходимости уложить 2,5 м такого материала можно высчитать разницу в высотах между ее началом и концом, необходимую для соблюдения рекомендованного уклона: 2,5х3=7,5см. Теперь, имея данные перепада высот, их необходимо спроецировать на конкретное место стыковки при помощи уровня и рулетки.

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.

Высота уровня стоков и диаметр труб

Автономная канализация

Уровень стоков для домашней бытовой канализации обязан быть расположен ниже уровня, на который промерзает земля. Однако, все элементы системы канализации должны располагаться как минимум выше одного метра над подземными водами.

Чтобы верно рассчитать глубину залегания конструкции, необходимо предусмотреть уклон как минимум в 2 см на погонный метр трубопровода. Например, если уровень выхода канализации и здания располагается на глубине в полметра, а вся протяженность трубопровода от дома дом ямы равняется 20 м, то высота уровня стоков должна быть равна 20×2+50=90 см под поверхностью земли.

Это оптимальный уровень для беспрепятственного движения стоков.

Сечение сточных труб для монтажа подбирается в соответствии с определенными правилами:

1. Во-первых, в месте подключения к сантехническому шлюзу, сечение должно быть больше или идентично сечению приборного патрубка на выходе.
2. Во-вторых, пропускная способность элементов прямо пропорциональна их диаметру и возрастает в геометрической прогрессии при его увеличении, например, материал сечением 200 мм троекратно превосходит по рабочему объему аналогичный диаметром 110 мм.
3. В-третьих, их диаметр подбирается с таким расчетом, чтобы они имели некоторый запас «прочности» то есть даже при максимальных нагрузках канализация не достигала полной наполняемости, и в ней всегда присутствовал зазор из воздуха, обеспечивающий свободный сток.

На практике, для прогнозирования диаметра элементов почти всегда ориентируются на предписания из СНиП — 2.04.01-85.

Проведение расчетов степени наполнения труб

Таблица максимального наполнения труб

Наполненность – является главным фактором, которым необходимо руководствоваться при монтаже канализации. Ее высчитывают по формуле: y=H/D при условии, что H это высота уровня воды в трубе, а D – диаметр трубы для канализации.

Таким образом, если полученное значение формулы будет равно 0, то система будет не заполнена должным образом, а если 1, то она будет залита полностью. Оба эти значения являются крайними отметками, когда эксплуатация невозможна, логичным выводом будет, что оптимальным для работы является заполнение наполовину, т.е. значение формулы должно быть 0,5-0,6.

Разброс зависит от свойств используемых материалов и их склонности к появлению пограничного слоя, скапливающегося на их внутренней поверхности.

Таким образом, требуемые параметры прокладки канализационного трубопровода рассчитываются по формуле: K ≤ V√ y, в которой К – приемлемое значение наполненности от 0,5 до 0,6; V – обеспечиваемая скорость движения сточных вод; √ y – квадратный корень наполняемости системы.

СНиП

Оптимальные параметры углов наклона труб при монтаже канализационной системы опубликованы в Строительных Нормах и Правилах 02.04.01-85.

При расчете уклона, формулами пользуются только при строительстве очень мощных канализационных систем, например, для промышленных предприятий или жилых комплексов, в бытовом же строительстве ориентируются на нормы из СНиПа.

И для постройки канализации снаружи и для ее устройства внутри помещения, существуют ограничения на минимальный и максимальный уровни уклона канализации.

Во время укладывания наружных элементов системы, необходимо ориентироваться на уклон не меньше 0,015 м. на 1 м.п. Меньшее значение может привести к оседанию твердых частиц и быстрому засорению.

Его максимальное значение прямо пропорционально скорости движения потока. Так, для пластиковых элементов скорость не должна быть больше 1,4 м/с, иначе произойдет разделение стоков на жидкие и твердые фракции с разными скоростями движения, что опять же приведет к засору.

Таким образом, степень максимального наклона не должна быть больше 3%.

Советы

1. Разные материалы, используемые в системе канализации, имеют разный коэффициент наполняемости. Так, элементы из стекла и пластика, благодаря более гладкой внутренней текстуре, имеют наполняемость на уровне 0,5, а трубы из керамики или асбеста имеют большее внутреннее сопротивление при движении и их наполняемость соответственно больше – 0,6.
2. При строительстве канализации, в отличие от водопровода, не стоит гнаться за большой скоростью движения потока. Потому что, в отличие от воды, имеющей однородный состав, канализационные стоки имеют разную структуру и не могут эффективно двигаться с максимальной скоростью.
3. Уже на этапе прокопки траншеи, необходимо определиться с диаметром элементов будущей канализации и углом ее уклона, чтобы предусмотреть соответствующее этим параметрам углубление и уклон дна траншеи.
4. При укладке канализации в доме, необходимо учитывать погрешность естественной усадки, которая со временем может изменить уровень уклона и тогда его надо будет скорректировать.
5. Рекомендуется соединять трубы под углами не менее 120 градусов, а при невозможности их монтажа предусмотреть в этих местах специальные люки для прочистки.
6. Укладка канализации снаружи помещения производится от колодца для слива к зданию, а не наоборот.