Проектирование системы канализации

На планы этажей и подвала наносят канализационные стояки и отводные трубопроводы.Стояки нумеруют и указывают диаметр, уклон и длину на всех участках трубопроводов. На плане подвала показывают выпуски, соединяющие ряд стояков с колодцем дворовой канализации, указывая на этих участках необходимые прочистки, диаметры и уклоны (рисунки 1 и 2).

На генплан застройки наносят внутриквартальную канализационную сеть, дают ее привязку, указывают диаметр, уклон и длины на всех участках, нумеруют колодцы (рисунок 6).

На листе в масштабе 1:100 вычерчивают аксонометрическую схему одного из канализационных выпусков и всех присоединяемых к нему стояков и отводных трубопроводов от санитарных приборов. На каждом трубопроводе указывают диаметр, уклон и длину (рисунок 7).

Вычерчивают продольный профиль (рисунок 8) дворовой канализации, на котором указывают отметки поверхности земли, лотков труб, расстояния между колодцами, их глубину, материал и диаметр труб (ГОСТ), а также пересечение канализационных сетей с другими инженерными сетями (наружный водопровод, тепловые сети, газопровод и т.д.).

Примечание: При пересечении инженерных сетей расстояния по вертикали (в свету) должны быть, не менее:

ж) трубопроводы, транспортирующие воду питьевого качества, следует размещать выше канализационных или трубопроводов, транспортирующих ядовитые и дурнопахнущие жидкости, на 0,4 м;

з) допускается размещать стальные, заключенные в футляры трубопроводы, транспортирующие воду питьевого качества, ниже канализационных, при этом расстояние от стенок канализационных труб до обреза футляра должно быть не менее 5 м в каждую сторону в глинистых грунтах и 10 м - в крупнообломочных и песчаных грунтах, а канализационные трубопроводы следует предусматривать из чугунных труб;

и) вводы хозяйственно-питьевого водопровода при диаметре труб до 150 мм допускается предусматривать ниже канализационных без устройства футляра, если расстояние между стенками пересекающихся труб 0,5 м;

к) при бесканальной прокладке трубопроводов водяных тепловых сетей открытой системы теплоснабжения или сетей горячего водоснабжения расстояния от этих трубопроводов до расположенных ниже и выше канализационных трубопроводов должны приниматься 0,4 м. (Выписка из Строительных норм и правил СНиП II-89-80* «Генеральные планы промышленных предприятий» (утв. постановлением Госстроя СССР от 30 декабря 1980 г. N 213) (с изменениями и дополнениями).Отдельные части настоящихСНиП, указанные в Перечне национальных стандартов и сводов правил, утвержденном распоряжением Правительства РФ от 21 июня 2010 г. N 1047-р, признаны обязательными для применения для обеспечения соблюдения требований Технического регламента о безопасности зданий и сооружений).

В расчетной части пояснительной записки дают описание системы, расчетные формулы, проводят проверку пропускной способности одного из наиболее нагруженных выпусков и последнего интервала внутриквартальной сети.

По заданию консультанта вычеркивают деталь или узел системы внутреннего водопровода или канализации.

 

3.1 Проектирование системы внутренней канализации здания

Система внутренней канализации здания включает в себя следующие элементы: приемники сточных вод, гидравлические затворы и внутреннюю канализационную сеть, монтируемую из труб (пластмассовых, чугунных) с использованием фасонных раструбных соединительных деталей.

 

 

 

 

 

Рисунок 8 - Продольный профиль дворовой канализации

 

 

Кроме того, дополнительно могут быть местные установки для перекачки или предварительной очистки сточных вод. Системы внутренней канализации оборудуют устройствами для вентиляции (вентиляционными трубопроводами), и для защиты помещений от проникновения из канализационной сети вредных и дурно пахнущих газов гидравлическими затворами (сифонами).

Участки канализационной сети следует прокладывать прямолинейно (в плане), стремясь сделать их более короткими, устанавливая прочистки для устранения засорения на местах поворотов и в начальных точках трубопроводов. Отводные канализационные трубы от приборов к стоякам прокладываются в конструкции перекрытия, по полу или под потолком нижерасположенного этажа с уклоном в сторону канализационных стояков и соединяются со стояком с помощью косых крестовин или тройника.При прокладке отводных линий в перекрытиях следует учитывать расположение балок и стержней арматуры, которые нельзя пересекать трубопроводами. Подвеска труб под потолком нижерасположенного этажа возможна только в санитарных узлах и частично в коридорах. В кухнях, жилых комнатах и продуктовых кладовых подвеска отводных труб не допускается.Если позволяет планировка помещений, от приборов, расположенных выше пола (умывальники, ванны, раковины и др.) отводные канализационные трубы диаметром 50 мм удобно проложить по полу, вдоль стен и переборок.

Двухстороннее присоединение отводных труб к одному стояку на одной отметке допускается только с применением косых крестовин. Присоединение санитарных приборов, расположенных в разных квартирах на одном этаже, к одному отводному трубопроводу не допускается. Санитарные приборы присоединяются при помощи гидравлических затворов (сифонов). Отводные канализационные трубы прокладываются к стоякам над полом.

Отводные трубопроводы от небольшого количества приборов при малых расходах сточных вод обычно относят к категории безрасчетных и их диаметры назначают в зависимости от диаметра наибольшего выпуска присоединенных приборов. Диаметр выпуска у унитаза - 100 мм, у всех остальных приборов - 50 мм. Уклон i назначают в зависимости от диаметра трубопровода: при d = 50 мм i = 0,025; при d = 100 мм i = 0,02; при d -150 мм i = 0,01.

Канализационные стояки - вертикальные трубопроводы - размещают вблизи приемников сточных вод (санитарных приборов).Стояки лучше размещать открыто у стен или перегородок (ближе к углу в уборной). Если применяют сантехкабины, то стояки размещают в монтажных шахтах на одной оси с унитазом. К одному канализационному стояку могут быть присоединены приборы двух смежных санитарных узлов на этаже. В этом случае канализационный стояк может быть размещен в толще стены в вертикальном канале или шахте.При отсутствии достаточного количества внутренних стен канализационные стояки следует крепить к несущим колоннам.Длина отводных труб должна быть минимальной. Канализационные трубы и стояки не следует размещать у наружных стен и в жилых помещениях. Нельзя располагать стояки в помещениях жилых комнат, классов, лечебных палат, кабинетов, продуктовых кладовых и т.д., а так же в местах, где они отрицательно влияют на архитектурное оформление помещений. Поэтому при проектировании поэтажной планировки здания не следует размещать основные помещения (жилые комнаты, классы и т.п.) над или под санитарными узлами ниже или выше лежащих этажей, т.к. канализационные стояки от этих узлов, проходя за пределы крыши и в подвал, будут пересекать указанные основные помещения. В отдельных случаях, когда расположение санитарных узлов над основными помещениями или под ними неизбежно, водопроводные и канализационные стояки размещаются скрытыми в бороздах, а также внутри колонн, пилястр и т.д., специально проектируемых для этих целей. Присоединение вытяжных участков канализационных стояков к вентиляционным и дымовым каналам здания запрещается.

На всех планах, разрезах, схемах стояки и приемники сточных вод должны иметь обозначения. Например, Ст. К-1 - стояк хозяйственно-бытовой канализации.

Вытяжная часть канализационного стояка выводится через кровлю или сборную вентиляционную шахту здания на высоту:

- 0,2 м от плоской неэксплуатируемой и скатной кровли;

- 0,1 м от обреза сборной вентиляционной шахты.

Шахта должна быть удалена не менее чем на 4 м от открываемых окон и балконов. Диаметр вытяжной части одиночного стояка должен быть равен диаметру его сточной части. При объединении группы стояков в один вытяжной стояк ее диаметр общего стояка и диаметры присоединяемых участков следует принимать равными наибольшему диаметру стояка из объединяемой группы. Участки сборного вентиляционного трубопровода следует прокладывать с уклоном в стороны присоединяемых стояков, обеспечивая сток конденсата. В неотапливаемых чердаках объединяемые трубопроводы следует теплоизолировать. Высота вытяжной части на эксплуатируемой кровле должна быть не менее 3 м при условии, что вытяжка объединяет не менее четырех стояков. При невозможности выполнить это условие канализационные стояки не следует выводить выше кровли. В этом случае каждый стояк должен оканчиваться воздушным (противовакуумным клапаном, пропускающим воздух только в одну сторону - в стояк), устанавливаемым в устье стояка над полом этажа, где установлены самые высокорасположенные санитарно-технические приборы и оборудование. Аналогичные решения следует принимать во всех случаях, когда канализационные газы от стояков необходимо отвести из зоны пребывания людей. В зданиях и сооружениях допускается устройство невентилируемых канализационных стояков и невентирилумых канализационных стояков с воздушными (противовакуумным) клапанами, при условие сохранения режима вентиляции наружной канализационной сети, к которой присоединяются выпуски этих зданий и сооружений [2]. На стояках устанавливают ревизии на верхнем и первом этажах, причем не реже, чем через три этажа. При скрытой прокладке систем канализации и против ревизий следует предусматривать люки размером не менее 0,09 м². Нижняя часть стояка должна опираться на жесткое основание.

Канализационные выпуски служат для сбора сточных вод от стояков и отвода их за пределы здания в дворовую канализационную сеть. В месте присоединения выпуска к дворовой сети устраивают смотровой колодец. Длина выпуска от стояка или прочистки перед наружной стеной здания до оси ближайшего смотрового колодца дворовой канализации должна быть не менее 3 м и не более 8 м при диаметре выпуска 50 мм, 12 м при диаметре 100 мм и 15 м при диаметре 150 мм.

Переход стояка в выпуск должен быть плавным и выполняться двумя отводами под углом 135°, или отводом под углом 135° и косым тройником под углом 45°, или одним отводом под 90° с радиусом 400 мм. В один выпуск можно объединить два-три стояка, но соединение их осуществляется в помещениях подвала только в вертикальных плоскостях (стояк в стояк), обеспечив надлежащее расположение ревизий и прочисток в доступных местах.

В пределах здания отводные трубы от канализационных стояков и выпуски могут быть проложены по стенам подвала под его потолком, на кирпичных столбиках над полом подвала или при необходимости под полом подвала в каналах или грунтес уклоном не менее 0,02.

На трубопроводах внутренней канализации следует предусматривать установку ревизии или прочистки:

   - на стояках при отсутствии отступов на нижнем и верхнем этажах, а при наличии отступов также и на этажах, расположенных выше отступов;

   - в жилых зданиях высотой 5 этажей и более - не реже, чем через три этажа;

   - на поворотах сети при изменении направления сточных вод, если участки трубопроводов не могут быть прочищены через другие участки.

На горизонтальных участках сети канализации наибольшие допускаемые расстояния между приборами необходимо принимать: для прочистки при d = 50 мм - 8 м, для ревизии - 12 м; для прочистки при d = 100 и 150 мм - 10 м, а ревизии - 15 м.

Диаметр выпуска следует определять расчетом (он должен быть не менее диаметра наибольшего из стояков, присоединяемых к данному выпуску). Выпуски прокладывают перпендикулярно наружным стенам по кратчайшему расстоянию до смотрового колодца дворовой сети, без изломов, с соблюдением требуемых уклонов и длин.Расстояние от фундамента здания до смотрового колодца должно быть не менее 5 м. Не рекомендуется направлять выпуски в сторону главного фасада здания.Нельзя допускать пересечения с выпуском мест соединения капитальных стен, а также укладывать их вдоль подошвы фундамента и рядом с ним. При пересечении выпуском стен подвала или стен здания необходимо предусмотреть мероприятия, аналогичные устройству водопроводного ввода. Рекомендуется принимать глубину заложения выпуска на 0,3 м меньше наибольшей глубины промерзания грунта в данном районе. На выпуске канализации допускается устройство перепадов:

-до 0,5 м - путем слива в смотровом колодце;

- свыше 0,5 м - в виде стояка сечением не менее сечения подводящего трубопровода, с установкой направляющего колена в основании [2].

 

3.2 Расчет внутренней канализационной сети

Диаметр отводящих линий от приборов, как правило, не рассчитывается, а принимается. Минимальный диаметр отводящих трубопроводов от отдельных санитарных приборов указан в приложении А1 СП [2] или в приложении В. Уклоны трубопроводов принимаются в пределах 0,007…0,035. Наибольший уклон трубопроводов не должен превышать 0,15 (за исключением ответвлений от приборов длиной до 1,5 м). Движение сточных вод в отводящих линиях самотечное.

При назначении диаметров горизонтальных участков сети, канализационных стояков и выпусков следует знать расчетный расход стоков и руководствоваться п.п. 8.2.2 СП [2].

Расчетный (максимальный секундный) расход сточных вод на участках канализационной сети , определяется согласно п.п. 5.2.2, 8.2.1 и 8.2.2 СП [2].

Максимальный секундный расход стояков , следует рассчитывать как сумму максимального секундного расхода воды  (согласно 5.2.2) и максимального секундного расхода стоков  от прибора с максимальным водоотведением по формуле:

(22)

где  - максимальный секундный расход стоков от прибора с максимальным водоотведением от смывного бачка унитаза, равный 1,6 л/с.

Для горизонтальных отводных трубопроводов системы канализации расчетным расходом является расход , л/с, значение которого вычисляют в зависимости от числа санитарно-технических приборов N, присоединенных к проектируемому участку сети, и длины этого участка трубопровода , м по формуле:

(23)

где  - коэффициент, принимаемый по таблице 3 СП [2].

Для жилого здания  принимают равным 1,1 л/с - расход от заполненной ванны емкостью 150-180 л с выпуском диаметром 40-50 мм [2].

Гидравлический расчет отводных напорных и безнапорных (самотечных) трубопроводов следует выполнять с учетом шероховатости материала труб, вязкости жидкости [2].

 

Таблица 3 из СП 30.13330.2012. Внутренний водопровод и канализация зданий. Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85^*

	Значения  при , м
	1	3	5	7	10	15	20	30	40	50	100	500	1000
4	0,61	0,51	0,46	0,43	0.40	0,36	0,34	0,31	0,27	0,25	0,23	0,15	0,13
8	0,63	0,53	0,48	0,45	0.41	0,37	0,35	0,32	0,28	0,26	0,24	0,16	0,13
12	0,64	0,54	0,49	0,46	0.42	0,38	0,36	0,32	0,29	0,26	0,24	0,16	0,14
16	0,65	0,55	0,50	0,47	0.43	0,39	0,37	0,33	0,30	0,27	0,25	0,17	0,14
20	0,66	0,56	0,51	0,48	0.44	0,40	0,38	0,34	0,30	0,28	0,25	0,17	0,15
24	0,67	0,57	0,52	0,48	0.45	0,41	0,38	0,35	0,31	0,28	0,26	0,17	0,15
28	0,68	0,58	0,53	0,49	0.46	0,42	0,39	0,36	0,31	0,29	0,27	0,18	0,15
32	0,68	0,59	0,53	0,50	0.47	0,43	0,40	0,36	0,32	0,30	0,27	0,18	0,15
36	0,69	0,59	0,54	0,51	0.47	0,43	0,40	0,37	0,33	0,30	0,28	0,19	0,16
40	0,70	0,60	0,55	0,52	0.48	0,44	0,41	0,37	0,33	0,31	0,28	0,19	0,16
100	0,77	0,69	0,64	0,60	0.56	0,52	0,49	0,45	0,40	0,37	0,34	0,23	0,20
500	0,95	0,92	0,89	0,88	0.86	0,83	0,81	0,77	0,73	0,70	0,66	0,50	0,44
Примечание - За длину  принимают расстояние от последнего на расчетном участке стояка до ближайшего присоединения следующего стояка или, при отсутствии таких присоединений, до ближайшего канализационного колодца.

Расчет безнапорных канализационных трубопроводов следует проводить по приложениям Р, С или Т (в зависимости от материала труб), назначая скорость движения жидкости , м/с, и наполнение трубопровода  таким образом, чтобы было выполнено условие:

,

(24)

где  - высота наполнения канализационной трубы сточными водами, м;

     - диаметр трубы, м;

     = 0,5 - для трубопроводов с использованием труб из полимерных материалов;

       = 0,6 - для трубопроводов из других материалов.

    При этом скорость движения жидкости должна быть не менее 0,7 м/с, а наполнение трубопроводов - не менее 0,3. В тех случаях, когда выполнить условие (24) не представляется возможным из-за недостаточной величины расхода сточных вод, безрасчетные участки самотечных трубопроводов следует прокладывать с уклоном не менее , где  - наружный диаметр трубопровода в мм. Все расчеты следует свести в таблицу 4.

Таблица 4 – Ведомость расчета канализационной сети здания

Расчетные участки	Количество приоров на участке N, шт	, л/с	Р	Р N	α	Расчетные расходы, л/с		Расчетный диаметр участков, мм
1	2	3	4	5	6	7	8	9

Расчет пропускной способности канализационного стояка при различной высоте гидрозатворов в зависимости от рабочей высоты стояка, диаметра диктующего поэтажного отвода и угла входа жидкости в стояк приведен в приложении Е СП [2] или приложениям М, Н, П, Р и С. По всей высоте канализационные стояки принимаются одинакового диаметра. Диаметр канализационного стояка должен быть не менее наибольшего диаметра поэтажных отводов, присоединенных к этому стояку, а диаметр выпуска должен быть не менее наибольшего диаметра стояка, присоединенного к данному выпуску.

 

3.3 Внутриквартальная (дворовая) сеть канализации

Трассировка дворовой сети зависит от рельефа местности, расположения здания, выпусков и других коммуникаций. Сеть трассируют вдоль здания на расстоянии от стен не менее 5 м в направлении, совпадающем с уклоном местности, который задан отметками земли у каждого угла здания.

Длина дворовой сети и число колодцев должны быть наименьшими. Смотровые канализационные колодцы устраиваются для осмотра, промывки, прочистки дворовой сети в местах присоединения выпусков из здания, на поворотах сети, в местах изменения уклона или диаметра труб, в местах подключения соседних линий, а также на прямых участках через каждые 40…150 м по ее длине (чем больше диаметр труб, тем больше расстояние между колодцами). Дворовая канализационная сеть до ее присоединения к городской канализационной сети должна иметь контрольный смотровой колодец, размещающийся обычно на участке в 1...1,5 м от красной линии застройки.В нем обычно устраивают перепад, так как проектируемый колодец на уличном коллекторе всегда имеет большее заглубление.

В практике строительства дворовых канализационных сетей применяются керамические, бетонные и железобетонные трубы, а смотровые колодцы сооружаются сборными из стандартных железобетонных элементов, предусмотренных ГОСТ. В днище колодца предусматривают лоток полукруглого сечения, равного наибольшему диаметру примыкающих труб. В поворотных и узловых смотровых колодцах лоткам придается плавная крутизна и уклоны, обеспечивающие беспрепятственное протекание по ним сточной жидкости. Лотки выполняются из бетона с железнением их поверхности. Дно колодцев (полки лотка) выполняются с уклоном 0,02 в сторону лотка. Диаметры круглых колодцев на трубопроводах диаметром до 600 мм принимают равным 1000 мм. При наличии грунтовых вод наружная поверхность колодцев на 0,5 м выше их уровня покрывается гидроизоляцией. Последнее время предлагаются полиэтиленовые колодцы для сетей хозяйственно-бытовой, ливневой и общесплавной канализации. Они являются надежным и удобным решением для доступа к сточным каналам, измерительной и запорно-регулировочной арматуре. Благодаря гибкой конструкции, широкому выбору элементов и индивидуальному подходу, колодцы изготавливаются любой сложности в соответствии с запросами и эскизами потребителя. Преимущества полиэтиленовых колодцев: герметичность; длительный срок службы; легкость конструкции; высокая коррозионная стойкость и простота обслуживания. Возможные варианты исполнения сварных колодцев приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Возможные варианты исполнения сварных колодцев

Диаметр трубопровода, мм	Основные элементы сварного колодца
	диаметр рабочей камеры, мм	диаметр лотковой части, мм	патрубки (вх/вых) гладкие	патрубки (вх/вых) гофрированные
110	630 - 2200	110	110	110
160	630 - 2200	160	160	160
200	630 - 2200	200	200	200
250	630 - 2200	250	250	250
315	630 - 2200	315	315	315
400	630 - 2200	400	400	400
500	800 - 2200	500	500	500
630	1000 - 2200	500	500	500
800	1200 - 2200	800	800	800
1000	1200 - 2200	1000	1000	1000
1200	1400 - 2200	1200	1200	1200
1400	2200	1400	1400	1400

 

Дворовая канализационная сеть выполняется только на генплане участка с указанием пронумерованных колодцев, расстояний между ними, диаметров и уклонов труб (рисунок 6). Продольный профиль дворовой канализационной сети вычеркивается по оси трассы труб от места присоединения к городской сети канализации до наиболее удаленного от нее канализационного выпуска (рисунок 8). Колодец дворовой сети этого выпуска определяет необходимое заглубление сети. Независимо от направления движения сточных вод по трубопроводам дворовой канализации, профиль вычеркивается в соответствии с движением воды по трубам - слева направо. Вычерчивание профиля начинают с построения профиля поверхности земли вдоль трассы трубопровода. Расчетный расход бытовых стоков в дворовой сети определяется по той же методике, как и для участков сети внутри здания, и заносится в таблицу 4. Количество приборов N, от которых поступают сточные воды на участок, принимается с учетом расположения выпусков.

После того, как определены расчетные расходы, производится гидравлический расчет наружной сети. Расчет может быть выполнен в виде таблицы 6. Минимальный диаметр дворовой сети принимается не менее 150 мм. Принятый диаметр подвергается проверочному расчету, исходя из того, что степень наполнения  должна быть не более 0,6, уклон труб от 0,008 до 0,15 (в зависимости от допустимых скоростей движения сточных вод), скорость движения сточных вод от 0,7 до 4,0 м/с (приложения Р, С или Т). Наибольшую расчетную скорость движения сточных вод следует принимать, м/с: для металлических труб – 8, для неметаллических – 4 (приложение У). Желательно, чтобы уклон дворовой сети канализации был равен уклону поверхности земли, совпадать направлению уклона земли и должен быть одинаковым по всей длине сети. С минимальным уклоном трубы укладывают при малом уклоне местности. Если уклон местности больше минимального, установленного для труб, им придают уклон местности. При необходимости уменьшения уклона труб на крутых участках местности устраивают перепадные колодцы. На нижележащих участках скорость потока должна быть равна или больше, чем на вышележащем участке. Сопряжение пересеченных участков канализационной сети осуществляется по отметкам дна трубы (лотка), расчетных - по горизонту воды (поверхности потока) в трубах, при этом дно лотка в последующем участке не должно лежать выше дна лотка в предыдущем. Отметка поверхности потока первого расчетного участка выравнивается с отметкой лотка трубы нерасчетного участка. Соединение трубопроводов разных диаметров следует предусматривать в колодцах по шелыгам труб (по верху труб).

Отметки дна лотка дворовой сети в соединительном колодце уличного коллектора должны быть не ниже отметки наивысшего допустимого в нем уровня жидкости. Наименьшую глубину заложения канализационных трубопроводов необходимо принимать на основании опыта эксплуатации сетей в данном районе. При отсутствии данных по эксплуатации канализационных сетей, минимальная глубина заложения от поверхности земли до лотка труб определяется по формуле:

(25)

где  - глубина промерзания грунта, м;

        - величина, равная 0,3 м для труб диаметром до 500 мм и 0,5 м, для труб диаметра более 500 мм.

В то же время глубина заложения трубопроводов должна исключать возможность разрушения труб временными динамическими нагрузками от транспорта. Поэтому минимальная глубина заложения от поверхности земли до верха труб должна быть не менее 0,7 м. Трубопроводы, укладываемые на глубину 0,7 м и менее, считая от верха трубы, должны быть предохранены от промерзания и повреждения наземным транспортом.

В ряде случаев, когда участок между контрольным колодцем и городским канализационным коллектором пересекает городские подземные инженерные сети (водопровод, газопровод, теплосети, электрические или телефонные кабели и др.), канализационная труба должна быть уложена в соответствии с требованиями СНиП II-89-80. В случае изменения глубины залегания канализационных труб, устраиваются перепадные колодцы. Тип перепадного колодца выбирается в зависимости от диаметра труб и величины перепада в соответствии с требованиями СП 32.13330.2012. Канализация. Наружные сети и сооружения Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85.

Расчет сети ведется в такой последовательности. После заполнения граф 1...11 (таблица 5) в первой строке задаются глубиной заложения дна трубы в начале участка (графа 16). Начальная глубина заложения труб определяется по формуле (25). Отметки поверхности земли в районе жилого объекта выбираются из задания и заносятся в графы 10 и 11. Отметки лотков всех других колодцев до контрольного находят путем вычитания из отметки лотка предыдущею колодца величины потери высоты  (м) определяемой по формуле:

(26)

где  - уклон канализационных трубопроводов;

       - расстояние между колодцами, м.

Вычисленные отметки (до третьего знака) записывают в таблицу 5 (графы 14 и 15) продольного профиля. По разнице отметок поверхности земли и лотков трубопроводов вычисляют глубину колодцев (до второго знака).Прибавляя к отметкам дна лотка (графы 14 и 15) глубину потока в трубе (графа 5) находят отметки поверхности воды (графы 12 и 13).

Во второй строке также сначала заполняются графы 1...11. Затем (если диаметр выпуска равен диаметру дворовой сети) отметка поверхности воды (графа 13) из первой строки переписывается в графу 12 второй строки, поскольку соединение труб в колодце выполняется по «зеркалу» воды. Далее находят отметку поверхности воды в конце участка, отметки дна лотка трубы и глубину заложения и т.д.

На основании расчетов строится профиль дворовой канализации (рисунок 6). Продольный профиль дворовой канализационной сети вычерчивается по оси трассы труб от места присоединения к уличной канализации до наиболее удаленного от нее выпуска. Оформление продольного профиля на чертеже осуществляется на основе данных таблицы 5.

 

Таблица 6 – Ведомость гидравлического расчета дворовой канализации

Расчетные участки	Длина участка , м	Суммарный расчетный расход,  л/с	Диаметр трубы D, мм	Глубина потока в трубе		Скорость υ, м/с	Уклон трубы	Падение на участке , м	Отметки поверхности, м						Глубина заложения труб , м
				,м					земли		воды		дна трубы		начало	конец	средняя
									начало	конец	начало	конец	начало	конец
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18

3.4 Расчет внутренних водостоков

    Внутренний водосток это санитарно-техническая система, рассчитывается архитектурно-строительной частью проекта в каждом конкретном случае. Водосток несет огромную функциональную нагрузку, хотя на первый взгляд и не кажется таким уж обязательным явлением в жилом доме, но от его отсутствия или наличия зависит очень многое. Чтобы ответить, для чего нужны внутренние водостоки зданий, необходимо осознать их как часть системы кровли, которая служит защитой здания от атмосферных осадков. Ошибки в виде упущения или поверхностного рассмотрения водостока при проектировании дома, грозят в дальнейшем проблемами с перепланировкой, усложнении ведения строительных и отделочных работ в первую очередь, как в самом здании, так и при обустройстве прилегающей территории. Вот почему на этапе планирования строительства жилого дома внутренняя водосточная система обязательно должны быть проработана вместе с газоснабжением, водоснабжением и водоотведением.

Внутренние водостоки должны обеспечивать отвод дождевых и талых вод с кровель зданий. Схема сети внутренних стояков может быть перпендикулярной и пересеченной. При перпендикулярной схеме стояк оборудуется отдельным выпуском, отводящие дождевые сточные воды за пределы здания (рисунки 9 и 10). В пересеченной схеме все стояки присоединяют к сборному коллектору, оборудованному одним выпуском. Оптимальные варианты обустройства водосточной системы кровли – это ее монтаж в едином стояке санузла, параллельно канализационной трубе, или вентиляционной системе, что позволит дополнительно увеличить теплообмен, и сточные воды в такой системе не будут подвержены замерзанию. При устройстве внутренних водостоков в неотапливаемых зданиях следует предусматривать мероприятия, обеспечивающие положительную температуру в трубопроводах и водосточных воронках при отрицательной температуре наружного воздуха (электрообогрев, обогрев с помощью пара и т.д.). Целесообразность устройства обогреваемых внутренних водостоков следует обосновать технико-экономическим расчетом. Прокладка стояков может быть открытой (по стенам, фермам, колоннам) или скрытой (в бороздах внутренних стен зданий, в коробах, шахтах). Замоноличивание труб в блоки и стеновые панели не допускается. Воду из систем внутренних водостоков следует отводить в наружные сети дождевой или общесплавной канализации. При обосновании допускается предусматривать отвод воды из системы внутренних водостоков в систему производственной канализации незагрязненных или повторно используемых сточных вод. Не допускается отвод воды из внутренних водостоков в бытовую канализацию и присоединение к системе внутренних водостоков санитарных приборов. При отсутствии дождевой канализации выпуск дождевых вод из внутренних водостоков следует принимать открыто в лотки около здания (открытый выпуск), при этом следует предусматривать мероприятия, исключающие размыв поверхности земли около здания. При устройстве открытого выпуска на стояке внутри здания следует предусматривать гидравлический затвор с отводом талых вод в зимний период года в бытовую канализацию высотой около 100 мм. На плоской кровле здания и в одной ендове необходимо устанавливать не менее двух водосточных воронок.Водосточные воронки на кровле следует размещать с учетом ее рельефа, допускаемой площади водосбора на одну воронку и конструкции здания. Максимальное расстояние между водосточными воронками при любых видах кровли не должно превышать 48 м. На плоских кровлях жилых и общественных зданий допускается устанавливать по одной водосточной воронке на каждую секцию [2]. Воронки следует размещать по обе стороны брандмаурных стен и температурных швов, в пониженных участках ендов, по внутренней продольной оси здания (по одной воронке на каждую секцию здания). Уклон участков кровли и ендов в сторону воронок должен быть не менее 0.005. Воронки заделывают в перекрытие с устройством водонепроницаемого соединения.

Рисунок 9 – Схемы и конструктивные детали водоприемников

Внутренние водостоки состоят из следующих основных элементов: водосточных воронок, отводных трубопроводов (стояков, коллекторов, выпусков) и устройств для осмотра и прочистки (ревизии, прочисток, смотровых колодцев) (рисунок 10).

 

 

1 - водосточная воронка, 2 - отводящая труба, 3 - стояк, 4 - ревизия, 5 - подземная часть трубопровода, 6- наружные водостоки, 7 - чугунный корпус, 8 - решетка, 9 - крышка

Рисунок 10 - Общий вид внутреннего водостока (а) и схема водосточной воронки (б)

Присоединение к одному стояку воронок, расположенных на разных уровнях, допускается в случаях, когда общий расчетный расход по стояку не превышает величин, приведенных в таблице 7.

Таблица 7– Зависимость диаметра водосточного стояка от расхода дождевых вод

Диаметр водосточного стояка, мм	85	100	150	200
Расчетный расход дождевых вод на водосточный стояк, л/с	10	20	50	80

Минимальные уклоны отводных трубопроводов следует принимать: для подвесных трубопроводов 0,005, для подпольных - в соответствии с требованиями раздела 18 [2].

Для прочистки сети внутренних водостоков следует предусматривать установку ревизий, прочисток и смотровых колодцев с учетом требований раздела 17 [2]. На стояках ревизии необходимо устанавливать в нижнем этаже зданий, а при наличии отступов - над ними (рисунок 10). При длине подвесных горизонтальных линий до 24 м прочистку в начале участка допускается не предусматривать. Присоединение водосточных воронок к стоякам следует предусматривать при помощи компенсационных раструбов с эластичной заделкой.

Длина выпуска от стояка до колодца внутриквартальной сети при диаметре труб 100 мм и более не должна превышать 10 м. Заделка выпуска в фундаменте здания выполняется аналогично заделке канализационного выпуска.

Расчетный расход дождевых вод Q, л/с, с водосборной площади следует определять по формулам[2]:

- для кровель с уклоном до 1,5% включительно

(27)

- для кровель с уклоном свыше 1,5%

(28)

где F - водосборная площадь, м²;

- интенсивность дождя, л/с с 1 га (для данной местности), продолжительностью 20 мин при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году (рисунок 11) [3];

- интенсивность дождя, л/с с 1 га (для данной местности), продолжительностью 5 мин при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году, определяемая по формуле:

(29)

где  - параметр, принимаемый согласно [3].

Рисунок 11– Значения величин интенсивности дождя

Значения показателя степени  для южной части Западной Сибири при принимаем 0,72, при равным 0,58, для Западной Сибири соответственно равным 0,62, при  равным 0,48. Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя  принимаем по таблице 8 [3].

Таблица 8 – Зависимость однократного превышения расчетной интенсивности дождя  от значения

Условия расположения коллекторов	Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя при значение
	до 60	св. 60 до 80	св.80 до 120	св.120
Благоприятные и средние	0,33 – 0,5	0,33 - 1	0,5 - 1	1 – 2
Неблагоприятные	0,5 - 1	1 – 1,5	1 - 2	2 – 3
Особо неблагоприятные	2 - 3	2 - 3	3 - 5	5 - 10

Расчетный расход дождевых вод, приходящийся на водосточный стояк, не должен превышать величин, приведенных в таблице 8, а на водосточную воронку определяется по паспортным данным принятого типа воронки. При определении расчетной водосборной площади следует дополнительно учитывать 30% суммарной площади вертикальных стен, примыкающих к кровле и возвышающихся над ней. По результатам расчетов подбираем калибр водоприемной воронки и диаметр стояка и выпуска внутреннего водостока.

Пропускная способность системы, т.е. максимальный расчетный расход, л/с, при напорном режиме можно определить по формуле:

(30)

где  – напор в системе, равный разности отметок кровли у воронки и оси выпуска или оси самотечного трубопровода, м;

        – полное сопротивление системы, равное сумме сопротивлений по длине всех участков труб и местных сопротивлений фасонных частей, включая сопротивления воронки и выпуска, мс²/л².

Полное сопротивление системы определяется по формуле:

(31)

где  – удельное сопротивление по длине трубопровода, мс²/л², (приложение Ф);

       – длина трубопроводов, м;

        – удельное местное сопротивление,мс²/л², (приложение Х);

         – коэффициент местного сопротивления, (приложение Ш).

Водосточные стояки, а также все отводные трубопроводы, в том числе прокладываемые ниже пола первого этажа, следует рассчитывать на давление, выдерживающее гидростатический напор при засорах и переполнениях.

Для внутренних водостоков надлежит применять пластмассовые, асбестоцементные и чугунные трубы с учетом требований пп. 17.7, 17.9 [2].На горизонтальных подвесных линиях при наличии вибрационных нагрузок допускается применять стальные трубы.

Отличие водостоков для скатной крыши заключается в материалах для их изготовления. Наружная система должна быть дополнительно защищенной от воздействия атмосферных осадков. Как правило, это оцинкованный металл, противостоящий коррозии. Кроме того, наружная система отвода воды с крыши подвержена повреждениям в случае замерзания водостока в зимний период, а также подвержена механическому воздействию вследствие своей открытости – вмятинам, пробитию вследствие неосторожного обращения.

Варианты расположения водостоков и направления движения стоков по желобам в зависимости от конфигурации крыши показаны на рисунке 12

Рисунок 12 - Варианты расположения водостоков и направления воды

Расчёт необходимого количества труб и желобов, а также прочих компонентов выполняется с учетом следующих моментов:

- водосточные держатели – устанавливаются с шагом от 50 до 90 см.На каждый держатель идет не менее двух саморезов или аналогичных метизов, подобранных в соответствии с типом монтажной поверхности;

- число выпускных воронок соответствует количеству вертикальных стоков;

- исходя из пропускной способности, одна воронка должна принимать стоки не более чем с 10 погонных метров водосточного желоба или с 100 м² наклонной кровельной поверхности;

- заглушки устанавливаются в начале и в конце системы желобов. На остальных (промежуточных) стыках применяются пластинчатые фиксаторы;

- держатели труб располагаются на расстоянии не более 1,5-2 метров друг от друга;

- для обеспечения хорошего стока нужно выставить держатели с уклоном из расчёта 5 мм на погонный метр желоба. Больший уклон выдерживать нецелесообразно, так как готовая система будет выглядеть неровной и неаккуратной.

Комплектация кровельных систем водоотведения включает следующие позиции (рисунок 13):

- желоб – продольно располовиненная труба, проходящая вдоль всего фасада;

- накидной пластинчатый фиксатор с резиновой или полимерной прокладкой – применяется для соединения стыков смежных желобов;

- угол – угловое соединение желоба, которое применяется для того, чтобы обойти внешний или внутренний угол примыкания стен;

- заглушка – полукруглая крышка, которая одевается на торцевой срез желоба в конце системы;

- держатели желоба – метизы, выполненные в форме крюка с перфорацией, для крепления по краю кровли;

- воронка выпускная – перевернутый конус, который одевается на врезку в желобе и обеспечивает герметичное крепление к стоку;

- водосточная труба – труба с вертикальным расположением, по которой стоки от верхних элементов системы опускаются вниз;

- колено – соединительный элемент, посредством которого на водосточной трубе делаются изгибы;

- держатели водостока – металлические зажимные хомуты, которыми труба фиксируется на стене;

- крепежные метизы (саморезы, саморезы с пресс-шайбами, дюбель-гвозди и т.п.) – подбираются в соответствии с типом монтажной поверхности.

Рисунок 13 - Водостоки для крыши и комплектующие для их установки

Проектирование внутренних водостоковпроизводим в соответствии с заданием на РГР. В графической части РГР показываем плана отвода атмосферных стоков с кровли или с крыши здания и спецификацию материалов.Расчет внутренних водостоков и подбор материалов их основных элементов производим в расчетно-пояснительной записке.

После окончания всех расчетов подбираются материалы для внутреннего водопровода, канализации и водостоков. В графической части РГР отражаются спецификации материалов.