Правила расчета угла уклона трубы канализации разного сечения

Одним из величайших достижений цивилизации стало использование системы водоотведения в городах. Найдены следы древней канализационной системы в Пакистане, этой находке около 2600 лет. В Древнем Риме тоже прокладывались такие каналы, к нашему времени они были перекрыты настилами и до сих пор используются как ливневая канализация. Цивилизация Майя тоже имела свои сооружения для водоотведения. На руинах дворца на острове Крит можно посмотреть на полуразрушенную канализацию, стоки которой в давние времена устремлялись в канал, соединявшийся с морем.

Современная система водоотведения также работает по принципу самотёка. Разработаны санитарные нормы и правила проектирования прокладки канализационных труб.

Уклон канализационной трубы

Казалось бы, что проще — сделать угол наклона больше, сбросовые воды быстрее попадут в канализационный колодец. Что получается на практике? Поток слишком сильный, вода быстро сливается в колодцы, твёрдые частицы не транспортируются, и отходы осаждаются на внутренней поверхности труб. По этой причине соединения трубной системы будут подвергаться излишним нагрузкам, отличным от расчётных величин. Со временем это приводит к износу и заиливанию. Потребуется ремонт менее чем через год.

Во втором варианте мастер игнорирует необходимость наклона слива, забывая о естественном движении воды под действием сил гравитации. Вода вместе с отходами стоит без движения, канализационная система засоряется.

Верный способ проектирования заключается в соблюдении строительных норм и правил. Рекомендован уклон канализации на один метр СНиП 2.04.01–85 "ВНУТРЕННИЙ ВОДОПРОВОД И КАНАЛИЗАЦИЯ ЗДАНИЙ" и СНиП 2.04.03–85 «КАНАЛИЗАЦИЯ. НАРУЖНЫЕ СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ».

Как проверить правильность коэффициента наполненности

Следует выдерживать соотношение трёх составляющих: длины участка канализации, сечения и угла наклона. Чем меньше диаметр, тем больший наклон потребуется при прокладывании труб, так как скорость потока зависит от сечения и должна обеспечить транспортировку твёрдых отходов во избежание засорения или заиливания.

Уклон 1 на 1 метр СНиП регламентирован:

1. при диаметре 50 мм потребуется уклон в 30 мм;
2. при увеличении диаметра до 110 мм уклон снизится до 20 мм;
3. если диаметр составит 200 мм, уклон уменьшается до 7 мм.

Для упрощения работы уклон измеряют миллиметрами, хотя правильнее указывать в градусах.

Для каждого объекта, присоединённого к системе канализации, требуется свой наклон, так как сечение слива труб разное, и расстояние от центрального слива до сифона тоже определяется СНиП.

Правила установки сливов различных объектов

Основные критерии работы отводной системы: обеспечить непрерывную транспортировку при разной консистенции потока, исключить обратный ход отходов, обеспечить защиту от проникновения неприятных запахов, исключить перемерзание в зимний период.

Угол наклона канализационной трубы для сливных объектов:

• Для слива ванны используются трубы сечением 40 мм или 50 мм. При отводе стока из ванны уклон принимается меньше допустимого, так как отсутствуют твёрдые частицы отходов. Угол уклона для труб такого диаметра 30 мм.
• При установке душа выполняется слив сечением 40 мм или 50 мм. Требуется превышение угла уклона до 48 мм для быстрого стока.
• К унитазу обычно подводят трубу диаметром 100 мм. Для труб такого сечения угол уклона - 20 мм.
• К раковинам подходят трубы 40 или 50 мм. Максимальное расстояние до сифона до 0,8 м. Требуется превышение уклона.
• Для биде подводят слив сечением от 30 до 40 мм, уклон рекомендуется 20 мм.
• Для мойки подойдут сливные трубы 40 или 50 мм при угле уклона 36 мм.

В многоэтажных домах раньше не делали уклоны канализационных труб, это часто приводило к их повреждению и засорению.

Расчет угла уклона всей канализационной системы

Первоначально готовим план с указанием длины и диаметра сливных труб. Для примера рассмотрим расчёт уклона для сечения 50 мм. Уклон канализации на 1 метр СНиП при диаметре 50 мм составляет 30 мм. Допустим, длина участка канализации 10 м. Руководствуемся данными соотношениями сечения труб и уклонами, приведёнными выше.

• 10м*0,03=0,3 м

Следовательно, разница в положениях верхнего участка слива с нижним должна составить 30 мм.

Дополнительно рассчитывается уровень наполненности труб для определения скорости потока. Для каждого материала он будет свой из-за пограничного трения. Трубы бывают пластиковые, чугунные, асбестоцементные или керамические. Интервал значений коэффициента наполненности К варьируется от нуля до единицы.

• К=0 - труба полая;
• К=1 - заполненная.

Обычно принимают коэффициент наполненности равным 0,5 или 0,6.

В асбестоцементных, керамических и чугунных трубах шероховатость стен задерживает поток, трубы наполняются быстрее. Коэффициент наполненности для них принимается К=60%, для скользких пластиковых труб ниже, К=50%.

Экспериментально было выяснено, что оптимальная скорость канализационного потока составляет 0,7 м/сек. При такой скорости не происходит налипание отходов на внутренние стенки трубопровода.

Проверяем расчётные параметры системы отведения по коэффициенту заполнения.

• К=V*Y

где V - скорость потока;

Y — квадратный корень из коэффициента наполненности.

Исходные данные для расчёта наполняемости системы. При высоте заполнения 35 мм, сечении слива 50 мм, К=35/50=0.7

Квадратный корень из этой величины 0.836.

0.7*0.836=0.58 при оптимальном значении 0.5 Расчёт верный. Величина высоты потока в трубной системе выбрана правильно.

Уклон трубы большого диаметра

Наружный трубопровод канализационной системы имеет большой диаметр, скорость потока достаточная, поэтому потребуется меньший уклон. Внутренний диаметр трубы может меняться на 0,01–0,02 мм. Поэтому величина уклона может быть немного ниже.

В СНиП 2.04.01–85 в пункте 18.2 указаны нормы установки канализационных труб. Максимальный разрешённый уровень уклона отводной системы - как наружной, так и внутренней, - составляет 0,15 м. При расчётах требуется учитывать уровень промерзания грунта при установке наружной системы канализации во избежание перемерзания и разрыва трубной системы. В СНиП 23.01.99 указывается глубина промерзания грунта для разных регионов страны, выше которой нельзя производить прокладку канализационной системы.

Последствия заиливания канализации

1. Остановка канализационного потока;
2. Засоры системы водоотведения;
3. Проникновение неприятных запахов в жилые помещения из-за срыва работы системы сифонов и гидрозатворов;
4. Затопление подвала дома с частичным разрушением фундамента при повреждении канализации;
5. Повреждение трубопровода;
6. Необходимость частой очистки трубной системы.

В квартире применяют вертикальную схему установки канализации. Трубы от ванной и унитаза под определённым углом соединяются со стояком. В доме тоже можно использовать такую схему, если ванна или раковина устанавливается на втором этаже или чердаке.

При прокладке внешней канализации копают траншею под углом, измеряя угол наклона.