Гидравлический расчет канализационных сетей в частном доме

Угол уклона для наружной инженерной сети

Наружные сети монтируются из труб большего сечения, чем внутридомовая разводка. Материалом для них служит:

  • полиэтиленовая труба с верхним гофрированным слоем;
  • пластик;
  • чугун;
  • асбестоцемент.

Их установка согласно нормам СНиП должна учитывать уровень промерзания почвы. Глубина траншеи может составлять от 70 см в средней полосе до 2 метров в холодных регионах. В местах поворота трубопровода и при длине магистрали более 12 метров, необходимо устанавливать ревизионные колодцы, эти элементы позволят прочистить засоры в системе.

Для загородного дома с двумя санузлами используется трубами диаметром 110 мм, если в доме три туалета и более, рекомендуется прокладка трубопровода сечением 160 мм. При выкапывании траншеи оставляется запас до 20 см для выравнивания трубы до рекомендуемого угла уклона. Каждый размер магистрали имеет свой рекомендованный коэффициент уклона:

  • 110 мм – 0,02 или 2 см на 1 метр;
  • 160 мм – 0,008 или 8 мм на 1 метр.
  • шнур или веревка;
  • два колышка;
  • строительный уровень.

В прокопанной траншее забиваются колышки – один в начале, а второй в конце. Между ними натягивается шнур и с помощью строительного уровня выставляется по горизонту. Затем измеряется глубина траншеи до шнура в начальной точке и в конечной. Разница между этими значениями, деленная на длину трубопровода должна составить искомую величину наклона канализационной трубы на 1 погонный метр. Подогнать значение под нужный показатель, можно углубив или подсыпав песок на дно. Укладка труб всегда выполняется на подушку из утрамбованного песка. Этим же материалом выполняется первоначальная засыпка до верха магистрали, а после выполняется обратная засыпка грунта.

Если природный рельеф участка существенно превышает нормативный показатель, можно смонтировать магистраль двумя способами:

  • создать систему, включающую несколько вертикальных переходов и горизонтальных участков, уложенных с рекомендованным уклоном;
  • выкопать глубокую траншею, в которой разместится один вертикальный отрезок в начале трубопровода, остальная часть будет уложена по нормативному уклону.

Соблюдение правильного уклона при монтаже трубопровода внутри и снаружи частного дома обеспечит бесперебойную работу автономной канализации.

  • Сооружение канализации для частного дома – как правильно провести монтаж
  • Правила и требования монтажа канализации частного дома
  • Автономная канализация – септик из бетонных колец, построенный своими руками
  • Утепление канализационной трубы в частном доме избавит от аварийных ситуаций в зимнее время
  • Что собой представляет водяной насос для системы отопления частного дома, как он работает
  • Как выполнить подключение унитаза к канализации?

Не забудьте оценить статью:

(8 оценок, среднее: 3,88 из 5)

Источник

Какие факторы влияют на проходимость жидкости через трубопровод

Критерии, оказывающие влияние на описываемый показатель, составляют большой список. Вот некоторые из них.

  1. Внутренний диаметр, который имеет трубопровод.
  2. Скорость передвижения потока, которая зависит от давления в магистрали.
  3. Материал, взятый для производства трубного сортамента.

Определение расхода воды на выходе магистрали выполняется по диаметру трубы, ведь эта характеристика совместно с другими влияет на пропускную способность системы. Так же рассчитывая количество расходуемой жидкости, нельзя сбрасывать со счетов толщину стенок, определение которой проводится, исходя из предполагаемого внутреннего напора.

Помимо этого, некоторые параметры системы оказывают на показатель расхода не прямое, а косвенное влияние. Сюда относится вязкость и температура прокачиваемой среды.

Подведя небольшой итог, можно сказать, что определение пропускной способности позволяет точно установить оптимальный тип материала для строительства системы и сделать выбор технологии, применяемой для ее сборки. Иначе сеть не будет функционировать эффективно, и ей потребуются частые аварийные ремонты.

Расчет расхода воды по диаметру круглой трубы, зависит от его размера. Следовательно, что по большему сечению, за определенный промежуток времени будет выполнено движение значительного количества жидкости. Но, выполняя расчет и учитывая диаметр, нельзя сбрасывать со счетов давление.

Если рассмотреть этот расчет на конкретном примере, то получается, что через метровое трубное изделие сквозь отверстие в 1 см пройдет меньше жидкости за определенный временной период, чем через магистраль, достигающей в высоту пару десятков метров. Это закономерно, ведь самый высокий уровень расхода воды на участке достигнет самых больших показателей при максимальном давлении в сети и при самых высоких значениях ее объема.

Измерение расхода воды накладным ультразвуковым расходомером. часть 2

Watch this video on YouTube

Выполнение работ

После проведения всех подготовительных работ можно приступать непосредственно к монтажу. В первую очередь необходимо разобрать старую систему. Работы проводятся следующим образом:

  • Сначала определяются проблемные места, в которых придется проводить дополнительные работы. Это может быть место, где труба проходит сквозь стену.
  • С помощью зубила начинается демонтаж чугунных труб. При этом нельзя допускать попадание чугуна в главную магистраль канализационной системы. В противном случае может произойти сбой в ее работе.

Работа с чугунной канализацией – это не самое эстетичное зрелищеИсточник domvpavlino.ru

Если замена магистрального стояка не предвидится, то труба от него отпиливается с помощью болгарки.

После того, как демонтаж был произведен, работы прекращаются до полного остывания соединительных узлов.

Монтаж современных пластиковых труб можно провести двумя способами.

Монтаж пластиковых труб с помощью клея

  • трубы режут на куски необходимой длины;
  • края зачищают наждачной бумагой;
  • края обезжиривают;
  • трубы проверяются на совместимость;
  • в нужных местах наносится клей;
  • обработанные элементы соединяются между собой;
  • при сжатии двух труб образовывается валик, напоминающий по цвету жидкий мед;
  • высыхает клей на протяжении часа.

Монтаж пластиковых труб с помощью сварки

  • монтаж так же начинается с нарезки труб нужной длины и зачистки;
  • паяльное устройство нагревается до температуры не ниже 260 градусов;
  • закрепляются соединители и труба на паяльнике;
  • происходит разогрев деталей до нужной температуры;

Сварка пластиковых трубИсточник 2gis.ru

  • трубы соединяются в разогретых местах;
  • швы проверяются на целостность.

Как выдержать требуемый уклон

Определиться с углом уклона канализации недостаточно. Его еще при прокладке надо выдержать. Самый удобный вариант — наличие специального уровня с угломером. Если профессионального оборудования нет, придется хитрить.

Строительный уровень с угломером

Есть способы контролировать угол канализационной трубы при помощи обычного уровня:

  • Нарисовав на стене линию с желаемым уклоном, прикладываете к ней строительный уровень, делаете на пластике отметку в том месте, где находится край пузырька. При выставлении труб располагаете их так, чтобы пузырек оказался в нужном положении.
  • Если взять метровый уровень, можно с одной стороны прикрепить подкладку требуемой ширины. На котортких участках такой способ не работает, но протяженный трубопровод выставлять удобно.

Внутренняя канализация

При прокладке трубопровода надо выдерживать заданный уклон, не допустить прогибов и провисаний. Кстати, при укладке отводных труб от разных сантехнических приборов требуется выдерживать разные уклоны (смотрите фото ниже).

Уклон отводных труб от разных сантехнических приборов

При прокладке внутреннего трубопровода можно начертить требуемые уклоны на стене, по ним выставить трубы. На уровень пола ориентироваться не стоит, лучше отбить горизонтальную линию. Проще это сделать при наличии нивелира, если его нет, можно пользоваться пузырьковым уровнем. После этого, высчитав требуемый перепад (описано выше), «задираете» дальний конец. Еще раз проверяете точность расчетов и нанесенных линий. После можно приступать к монтажу.

Пример разводки внутренней канализации

В ванных и туалетах обычно выкладывают требуемый уровень при помощи густого песко-цементного раствора. Все равно потом труба отделывается — ставится короб из гипсокартона, на который затем наклеивается плитка. Более современный вариант — укладывать трубы в штробу доступен не всем — в панельных домах нет такой толщины стен. При прокладке канализационных труб от кухни чаще пользуются подставками и клиньями. После уложенный с требуемым уклоном трубопровод фиксируется к стенам при помощи специальных держателей. Их устанавливают с шагом не более 40 см.

Наружная канализация

Канализация на участке укладывается в траншеи. Прокладывая трассу, старайтесь ее сделать как можно более прямой. Любые повороты — потенциальное место образования засора. Если без поворотов обойтись никак не получится, рядом с ним установите тройник, выведите трубу чуть выше уровня грунта и заглушите ее герметичной крышкой. Это будет верное решение — сможете быстро и без проблем прочищать пробки.

При прокладке внешней канализации копают траншею с ровным дном. Глубина траншеи — на 20 см больше необходимой — это место под песчаную подушку. При небольшой протяженности и малом перепаде дно можно так и оставить — ровным. Если перепад большой, придется формировать уклон. На этом этапе слишком выдерживать наклон нет необходимости — делаете приблизительно. Затем дно выравнивают, убирают все камни, корни, сравнивают ямы, уплотняют. Должно быть ровное плотное основание.

Основные моменты, которые надо помнить

На выровненное дно насыпают песка. Его надо сыпать слоями по 5 см, разравнивать по уровню, уплотнять (проливать большим количеством воды). Послойно уложив 4 слоя, получаем подушку в 20 см. В песок укладывают трубы, формируя заданный уклон. Уклон можно проверять длинным строительным уровнем (1,5-2 метра или больше). Если такого нет, можно к длинной ровной рейке (брусу) примотать посередине скотчем пузырьковый уровень. Так можно добиться минимальной погрешности.

После того как труба уложена и проверен ее уклон, ее засыпают песком. Он должен закрывать ее практически на половину. Песок аккуратно выравнивают и проливают. После этого труба на 1/3 засыпана плотным песком (можно чтобы уровень был больше). Дальше можно засыпать грунтом.

Вычисления сечения по СНИП 2.04.01-85

Прежде всего, необходимо понимать, что расчет диаметра водопропускной трубы является сложным инженерным процессом. Для этого потребуются специальные знания. Но, выполняя бытовую постройку водопропускной магистрали, часто гидравлический расчет по сечению проводят самостоятельно.

Данный вид конструкторского вычисления скорости потока для водопропускной конструкции можно провести двумя способами. Первый – табличные данные. Но, обращаясь к таблицам необходимо знать не только точное количество кранов, но и емкостей для набора воды (ванны, раковины) и прочего.

Только при наличии этих сведений о водопропускной системе, можно воспользоваться таблицами, которые предоставляет СНИП 2.04.01-85. По ним и определяют объем воды по обхвату трубы. Вот одна из таких таблиц:

Внешний объем трубного сортамента (мм) Примерное количество воды, которое получают в литрах за минуту Примерное количество воды, исчисляемое в м3 за час
20 15 0,9
25 30 1,8
32 50 3
40 80 4,8
50 120 7,2
63 190 11,4

Однозначно, эти данные по объему, показывающие потребление, интересны, как информация, но специалисту по трубопроводу понадобятся определение совершенно других данных – это объем (в мм) и внутреннее давление в магистрали. В таблице это можно найти не всегда. И более точно узнать эти сведениям помогают формулы.

Расчет объема воды в трубе

Watch this video on YouTube

Уже понятно, что размеры сечения системы влияют на гидравлический расчет потребления. Для домашних расчетов применяется формула расхода воды, которая помогает получить результат, имея данные давления и диаметра трубного изделия. Вот эта формула:

Формула для вычисления по давлению и диаметру трубы: q = π×d²/4 ×V

Если сеть водоснабжения питается от водонапорной башни, без дополнительного влияния нагнетающего насоса, то скорость передвижения потока составляет приблизительно 0,7 – 1,9 м/с. Если подключают любое нагнетающее устройство, то в паспорте к нему имеется информация о коэффициенте создаваемого напора и скорости перемещения потока воды.

Данная формула не единственная. Есть еще и многие другие. Их без труда можно найти в сети интернета.

В дополнение к представленной формуле нужно заметить, что огромное значение на функциональность системы оказывают внутренние стенки трубных изделий. Так, например, пластиковые изделия отличаются гладкой поверхностью, нежели аналоги из стали.

По этим причинам, коэффициент сопротивления у пластика существенно меньше. Плюс ко всему, эти материалы не подвергаются влиянию коррозийных образований, что также оказывает положительное действие на пропускные возможности сети водоснабжения.

Определение потери напора

Расчет прохода воды производят не только по диаметру трубы, он вычисляется по падению давления. Вычислить потери можно посредством специальных формул. Какие формулы использовать, каждый будет решать самостоятельно. Чтобы рассчитать нужные величины, можно использовать различные варианты. Единственного универсального решения этого вопроса нет.

Но прежде всего, необходимо помнить, что внутренний просвет прохода пластиковой и металлопластиковой конструкции не поменяется через двадцать лет службы. А внутренний просвет прохода металлической конструкции со временем станет меньше.

А это повлечет за собою потери некоторых параметров. Соответственно, скорость воды в трубе в таких конструкциях является разной, ведь по диаметру новая и старая сеть в некоторых ситуациях будут заметно отличаться. Так же будет отличаться и величина сопротивления в магистрали.

Так же перед тем, как рассчитать необходимые параметры прохода жидкости, нужно принять к сведению, что потери скорости потока водопровода связанны с количеством поворотов, фитингов, переходов объема, с наличием запорной арматуры и силой трения. Причем, все это при вычисления скорости потока должны проводиться  после тщательной подготовки и измерений.

Расчет расхода воды простыми методами провести нелегко. Но, при малейших затруднениях всегда можно обратиться за помощью к специалистам или воспользоваться онлайн калькулятором. Тогда можно рассчитывать на то, что проложенная сеть водопровода или отопления будет работать с максимальной эффективностью.

Как вычислить пропускную способность

Табличный способ – самый простой. Таблиц подсчета разработано несколько: можно выбрать ту, которая подойдет в зависимости от известных параметров.

Вычисление на основе сечения трубы

В СНиП 2.04.01-85 предлагается узнать количество потребления воды по обхвату трубы.

Внешнее сечение магистрали (мм)Приблизительное количество жидкости
В литрах в минутуВ кубометрах в час
20150,9
25301,8
32503
40804,8
501207,2
6319011,4

Расчет по температуре теплоносителя

С ростом температуры уменьшается проходимость трубы – вода расширяется и тем самым создает дополнительное трение.

Вычислить нужные данные можно по специальной таблице:

Трубное сечение (мм)Пропускная способность
По теплоте (гкл/ч)По теплоносителю (т/ч)
ВодаПарВодаПар
150,0110,0050,1820,009
250,0390,0180,6500,033
380,110,051,820,091
500,240,114,000,20
750,720,3312,00,60
1001,510,6925,01,25
1252,701,2445,02,25
1504,362,0072,83,64
2009,234,241547,70
25016,67,6027613,8
30026,612,244422,2
35040,318,567233,6
40056,526,094047,0
45068,336,0131065,5
50010347,4173086,5
60016776,52780139
7002501154160208
8003541625900295
90063329110500525
1000102047017100855

Поиск данных в зависимости от давления

При подборе труб для установки любой коммуникационной сети нужно учесть давление потока в общей магистрали. Если предусмотрен напор под высоким давлением, надо устанавливать трубы с большим сечением, чем при движении самотеком. Если при подборе трубных отрезков не учтены эти параметры, а по малым сетям пропускают большой водный поток, они станут издавать шум, вибрировать и быстро придут в негодность.

Чтобы найти наибольший расчетный водный расход, используется таблица пропускной способности труб в зависимости от диаметра и разных показателей давления воды:

РасходПропускная способность
Сечение трубы15 мм20 мм25 мм32 мм40 мм50 мм65 мм80 мм100 мм
Па/мМбар/мМеньше 0,15 м/с0,15 м/с0,3 м/с
90,00,90017340374516272488471696121494030240
92,50,92517640775616522524478897561515630672
95,00,95017641476716782560486099001537231104
97,50,975180421778169925964932100441555231500
100,01000,0184425788172426325004101521576831932
120,01200,0202472871189728985508111961735235100
140,01400,0220511943205931435976121321879238160
160,01600,02345471015221033736408129962016040680
180,01800,02525831080235435896804138242142043200
200,02000,02666191151248837807200145802264445720
220,02200,02816521202261739967560153362376047880
240,02400,02886801256274041767920160562487650400
260,02600,03067131310285543568244167402592052200
280,02800,03177421364297043568568173382692854360
300,03000,3317671415307846808892180002790056160

Так же, рассчитывая расход воды через трубу по таблице значений диаметра трубы и давления, учитывается не только количество кранов, но и численность водонагревателей, ванн и иных потребителей.

Гидравлический расчет по Шевелеву

Для наиболее верного выявления показателей всей водоснабжающей сети используют особые справочные материалы. В них определены ходовые характеристики для труб из разных материалов. В виде примера хорошего образца для расчетов можно назвать таблицу Шевелева. Это объемный справочник. Чтобы им воспользоваться, не обязательно идти в библиотеку. Все нужные данные можно найти во Всемирной сети. Кроме того, есть электронные программы на основе таблиц Шевелева. Достаточно ввести требуемые параметры, чтобы получить готовый результат.

Применение формул

Применение разных формул зависит от известных данных. Самая простая из них: q = π×d²/4 ×V. В формуле: q показывает расход воды в литрах, d – сечение трубы в см, V – скоростной показатель продвижения гидропотока в м/сек.

Скоростные параметры можно взять из таблицы:

Тип водоподведенияСкорость (м/сек)
Городской водопровод0,60–1,50
Магистральный трубопровод1,50–3,00
Центральная сеть отопления2,00–3,00
Напорная система0,75–1,50

Знать, какими характеристиками обладают трубы, нужно для грамотного подключения сантехнических приборов. При правильном подборе данных не будет повода беспокоиться, что при открытии крана в ванной комнате вода на кухне перестанет идти либо снизится ее напор.

Источник

Наклон канализации в частном доме – делаем своими руками

Современный частный дом принято оборудовать системой слива. Даже если магистраль городской канализации находится на значительном отдалении, устанавливаются септики или оборудуются специальные емкости для их накопления.

Для монтажа внутренней сети применяются те же материалы и  элементы. Теми же остаются и нормы уклона вне жилого дома.

Для наружного контура канализации в частном доме можно использовать трубы размером 100 миллиметров, а при небольшом количестве живущих в доме людей, возможно и применение 80-ти миллиметровых.

Трубопровод протягивается по траншее с глубиной заложения не менее уровня промерзания грунта. Если это покажется чрезмерным (для Подмосковья этот показатель составляет 1,8 метра), можно установить менее глубокую утепленную магистраль или установить на сливной трубопровод греющий кабель с автоматикой включения при понижении температуры грунта ниже нуля градусов.

Требования по углу наклона в частном доме подчиняются тем же нормативам, что и для других устройств.

Все работы по устройству системы слива при загородном доме могут быть выполнены следующим образом:

  1. Определить нужные параметры трубопровода для внутренней и наружной сливных систем.
  2. Выполнить эскизный проект трубопровода с указанием привязки к горизонту на различных уровнях.
  3. Произвести монтаж внутренней канализационной сети с выполнением требований СНиПа. Вывод разводки из внутренних помещений произвести через короткий стояк размером 80 или 100 миллиметров. Стояк через угловой переход впоследствии соединить с наружной частью канализации.
  4. Отрыть траншею для прокладки наружной части. При этом нужно учитывать глубину промерзания грунта, если трубопровод не по проекту утепляется. Глубина траншеи выбирается с учетом последующей подсыпки
  5. На дно траншеи насыпать слой песка толщиной 15-20 сантиметров, утрамбовать и пролить водой для лучшего уплотнения. Уровень дна траншеи при копке и песчаной подсыпки по отношению к горизонту контролировать с использованием водяного уровня.
  6. Установить на песчаную подсыпку опоры для трубопровода. Для этого можно использовать бетонные блоки или кирпичи. При установке нужно руководствоваться требованием по уклону канализационной трубы 110 миллиметров. Количество опор зависит от длины траншей, а расстояние между ними допускается не более метра. Это связано с тем, что на трубу будет оказываться давление от грунта, которым впоследствии зарывается траншея.
  7. После укладки трубы на опоры необходимо проверить работоспособность системы пробным пропуском воды по ней. Если выполнено требование наклона канализационной трубы 100 мм и вода проходит по ней без протечек, можно приступать к закрытию траншеи. Сначала трубопровод аккуратно засыпается слоем песка с его трамбовкой по бокам и поверх нее. Закрыв все полностью, производят засыпку траншеи ранее вынутым грунтом и рекультивацию верхнего слоя почвы.
  8. При устройстве сложно разветвленной канализационной схемы слива на участке, когда имеются дополнительные источники стоков, используются те же правила по наклону трубы для канализации в частном доме. Но возникает необходимость в устройстве смотровых колодцев в месте пересечения двух или более систем. В таком варианте глубина размещения в месте стыковки согласуется с этим фактором для основной схемы, которая выводит стоки во внешнее пространство.

Смотреть видео

Если вблизи дома проходит ветвь городской канализации, желательно подключить свой сток именно к ней. Для этого придется получить разрешение от Горводоканала, ведающего системой, понеся при этом определенные затраты. Но при таком случае впоследствии не понадобятся расходы на очистку септика или выгребной ямы.

Когда невозможно выдержать нужный наклон

Когда монтаж сопровождается трудностями и, выдержать правильный угол наклона не удается, принимают следующие действия:

Расчеты, которые входят в рамки допустимых отклонений, могут применяться при прокладывании канализационной системы

Важно сделать дополнительные тройники на определенном расстоянии. Через них будет осуществляться чистка

На трудных участках сделать перепады высот. Организовать их посредством установки дополнительных колодцев. С их помощью проложить коммуникации должным образом, соблюдая фиксированные нормы. Численность колодцев может быть разной. От одного до нескольких. В зависимости от трудных случаев, протяженности канализации.

Если выдержать стандартные показатели невозможно и, работа системы не будет обеспечена должным образом путем самотека, то нужно установить фекальный насос. Устройство подойдет как для конкретной канализационной ветки, так и для всей системы в совокупности.

При прокладке пластиковых труб хозяева будут уверены, что чистка будет происходить значительно реже, чем в случае с чугунной системой. Трубы из пластика имеют гладкую внутреннюю поверхность, обеспечивающую быстрое скольжение стоков. Чугунные имеют не идеально ровную поверхность. Из-за наличия мелких зазубрин, частичек отходы будут останавливаться и нарастать быстрее.

Соответствие диаметра труб объему носителя

В качестве теплоносителя в большинстве систем отопления используется вода. Она нагревается центральным котлом. В качестве источника энергии используется газ, электричество, горючие жидкости или твердое топливо. Этот узел – сердце системы отопления. Обогревательный узел, магистрали, запоры и отдающие тепло радиаторы образуют сложную схему, в которой каждый элемент должен быть скрупулезно выверен. Прогнозирование энергетических затрат и необходимой мощности котла, расчет трубы отопления, выбор носителя и типа топлива оптимизируют расходы при строительстве и эксплуатации. Изначальная предусмотрительность застрахует от скорого ремонта и необходимости доработки уже запущенной в действие отопительной магистрали.


Устройство автономной системы отопления

Расчет труб для отопления частного дома можно заказать профессионалам, доверившись опыту. Самостоятельно вывести показатели помогают сантехнические «калькуляторы»: программы, производящие расчет трубы для отопления, предлагаются на сайтах производителей и магазинов. В калькуляторы заложены усредненные показатели типовых радиаторов и труб: владельцу нужно указать метраж, высоту потолков и тип постройки, чтобы система сама сделала расчет регистров из гладких труб для отопления или емкости котла. Недостаток калькуляторов в предварительной настройке под нужды конкретного сервиса. Вряд ли владельцы портала разместят программу, которая рекомендует продукцию конкурентов, даже если основанный на реальных характеристиках расчет сечения трубы отопления это предусматривал.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий