в чем измеряется уклон канализации
Какой нужен наклон канализационной трубы на метр погонный – как рассчитать правильно
Производя монтаж самотечной канализационной системы, требуется четко следовать рекомендации по соблюдению углов наклона. При недостаточном уклоне канализационные трубы начинают быстро засоряться, при слишком большом – протекать и шуметь.
Как рассчитать максимальный наклон труб канализации на метр погонный
Чтобы понять, в чем измеряется уклон трубопровода, следует обратиться к специализированной литературе – справочникам, нормам и правилам. Они содержат указаниях углов наклона в формате десятичной дроби, где высота снижения соотносится с длиной трубы.
Этим цифрам довольно просто придать вид привычных обозначений (например, 8 см/м или 4 мм/м). Расчет уклона трубы канализации (Н) проводится простым умножением длины трубы (L) и показателя уклона (х). Главное значение при вычислении показателя уклона канализационной системы имеют показатели ее диаметра и длины.
Для трубы диаметром 50 мм потребуется опускание одного ее конца на 30 мм на каждом погонном метре, для трубы диаметром 110 мм – 8 мм. Большие трубы от 20 см уклоняются на 7 мм на каждый метр.
Выполняя проектирование, потребуется учитывать также повороты, стыки, точки сброса и особенности транспортируемых сливов. К примеру, слив от унитаза заметно отличается от слива умывальника.
Определение наклона внутренней канализационной системы
Как следует из СНИП, на показатель уклона трубы напрямую влияет ее диаметр. Кухня и ванная оснащаются разными трубами, что выражается в использовании минимальных и нормальных значений, в пределах которых и проводится работа. Кухонная мойка, раковина, писсуар, умывальник и ванная обычно оснащают 50 – миллиметровой трубой.
Показатель нормального наклона канализационной трубы на метр в таком случае – 0,035, минимального – 0,025. Устанавливая унитаз, для отведения его стоков применяют трубу на 100 мм, при значении минимального уклона 0,012, нормального – 0,02.
При определении оптимального угла наклона рекомендуется работать пузырьковым или лазерным уровнем. Даже самый ровный по виду пол все равно не может использоваться в качестве исходной горизонтали. Намного выгоднее изначально обзавестись необходимым для работы инструментом, чем потом переделывать всю систему, или устранять последствия протечек у себя и соседей.
Работа с наружной канализацией
В строительных нормативах существуют указания также по поводу размеров уклона для наружных систем канализации. Они отличаются на порядок более значительным диаметром, чем внутренние водоотводы.
Значительное превышение установленных параметров запрещено, так как это вызывает сбои в работе канализационной системы – обычно это выражается в быстром заиливании и засорении труб. Уклон при прокладке канализационных труб диаметром 150 мм обозначается, как 8 мм/1 погонный метр. Трубы на 200 мм обладают меньшим значением – 7 мм.
Иногда бывают ситуации, когда создание нормального уклона затруднено. В таких случаях приходится отталкиваться от минимально допустимых параметров в 7 и 5 мм на трубах 150 и 200 мм. Если уклон сделать слишком большим, это вызовет заиливание: твердые нечистоты перестают смываться водой, и начинают прилипать на внутренние стенки, сужая проход.
Такое положение вещей может приводить к срыванию водяных запоров внутри сифонов и образованию серьезных внутренних наслоений. Максимальный уклон канализационной трубы – 15 мм/1 м.
Вычисление наполненности водоотводов
Организовывая водоотвод, кроме значения угла уклона, потребуется также учесть, насколько труба наполнена стоками. Для этих целей используют формулу K = H / D (K – наполненность канализационной трубы; H – высота уровня стоков в водоотводе; D – диаметр канализационной трубы). Наполненность на уровне единицы обозначает, что внутреннее пространство трубы полностью заполнено. Пустые системы имеют показатель К на уровне нуля. Оптимальным заполнением для канализационной трубы считается уровень 50-60%. Разбежка возникает из-за наличия разной шероховатости внутри изделий.
Если водосток заполняется в не должной мере, это приводит к снижению сроку его службы. Это объясняется тем, что в условиях такой агрессивной среды воздух особо разрушающе воздействует на стенки. На показатель оптимального значения К может оказывать влияние материал изготовления трубопровода. Все они имеют способность образовывать пограничный слой. Асбестоцементные и керамические трубы должны обладать уровнем наполненности на уровне 0,6 по причине большей шероховатости, чем у пластиковых изделий, где уровень наполненности рекомендован, как 0,5.
Если все рекомендации соблюдены, скорость прохождения сточных вод будет находиться на уровне 0,7 м/с. Такой режим будет достаточным для поддержания твердых частиц во взвешенном состоянии, когда они не оседают и не налипают на внутренность стенок. При расчете параметров канализационной системы применяют формулу K≤V√y, где K – наполненность канализационной трубы (оптимальное значение 0,5-0,6); V – скорость; √y – квадратный корень наполняемости трубопровода.
Как следует из данной информации, проведение монтажа водоотводов «на глазок» является недопустимой халатностью, чреватой весьма серьезными последствиями. Любое значительное отклонение от оптимальных параметров угла наклона трубопровода приводит к тому, что он быстро забивается, изнашивается и излишне шумит. Если нет полной уверенности в том, как посчитать уклон трубопровода, лучше пригласить для этого сантехников. В любом случае, оплатить их работу будет дешевле, чем устранять последствия от неправильно организованной канализации.
Уклон канализационной трубы: нормативы
При прокладке индивидуального канализационного трубопровода необходимо соблюдать определенные требования, регламентированные строительными нормативами. Одно из важнейших условий, которое следует выдерживать при монтаже трубопровода для отвода стоков — уклон канализации на 1 метр.
Не каждый хозяин частного дома может позволить себе заказ дорогого проекта и монтаж канализационных коммуникаций в соответствующих организациях. Во многих ситуациях прокладку магистрали проводят собственными силами. При этом знание основных нормативов позволит грамотно выполнить все работы в соответствии с технологическим процессом и обеспечением эффективной и бесперебойной эксплуатации канализационной системы длительное время.
Вариант схемы монтажа наружной канализации частного дома
Зачем нужен уклон и от чего он зависит
В отличие от водопроводной системы, отвод канализационных стоков по трубам осуществляется за счет естественной гравитации без напора, поэтому уклон необходим для их транспортировки к месту сбора.
Нормативами регламентированы минимальные значения уклонов, установленные опытным путем с учетом различных факторов, поэтому нарушение параметров в сторону уменьшения приведет к некорректной работе и частым засорам в канализационной системе.
Угол наклона канализационной трубы зависит от следующих факторов:
Какой уклон должен быть у канализационных труб
Уклоны труб для самотечной наружной канализации регламентированы СНиП 2.04.03-85, в пункте 2.41 указаны следующие наименьшие значения на 1 погонный метр для всех систем:
В СНиП 2.04.01-85 для внутреннего водопровода и канализации зданий в пункте 18 (Расчет канализационных сетей) рекомендовано использовать следующий уклон трубы канализации на 1 метр:
Для открытой ливневки уклоны и размеры лотков выбирают исходя из условия их самоочищения скоростным потоком дождевых вод. Наполнение ливневых лотков при водоотведении допускают до 0,8 от их высоты, допустимая ширина — не менее 200 мм.
Исходя из регламентированных значений уклонов, приведенных в СНиП, для типовых труб ПВХ бытовой канализации принимают аналогичные нормы на 1 погонный метр:
Как рассчитать угол уклона
В квартирах и частных домах для укладки канализации используют два вида труб – 50 мм и 110 мм, внутренний трубопровод малого диаметра ведут от установленной сантехники — раковин, ванн, душевых кабин, кухонных моек к центральному стояку или отводной трубе сечением 110 мм. Унитаз подключают непосредственно к трубе большого размера (110 мм) через гофру или переходные пластиковые муфты аналогичного размера.
С задачей расчета общего угла наклона канализационной линии справится даже школьник младших классов, для этого ее общую длину в метрах умножают на стандартный показатель уклона, принятый для одного погонного метра.
К примеру, если ванна находится в 3-х метрах от центрального стояка, то перепад высот между торцами труб, входящими в сифон и стояк, должен составлять 30 мм х 3 = 150 мм. Видно, что перепад довольно велик, поэтому ванны, душевые кабины и унитазы стремятся располагать как можно ближе к стояку. Сифоны моек и раковин находятся на большей высоте от уровня пола, поэтому их можно относить на дальние расстояния от стояка.
При прокладке наружной канализации используют трубопровод диаметром 110 мм, обычно стоки отводят в накопительную емкость или септик для их дальнейшей очистки. При этом уклоны играют решающую роль при определении расстояния от дома до очистных сооружений, что рассмотрено в приведенных ниже примерах.
В стандартном септике горловина располагается выше резервуара, в который входит канализационная труба, приблизительно на 600 мм. Это значит, что если труба отходит от дома по самой поверхности земли, и у канализационной трубы 110 мм должен быть уклон 20 мм на погонный метр, то септик придется размещать на расстоянии (600 мм / 20 мм = 30) 30 м от дома. Максимальное расстояние всегда можно сделать меньше, увеличив уклон трубопровода на некоторую величину, но по различным причинам делать быстрый самотек нежелательно.
Чтобы защитить канализационную трубу от промерзания, ее придется утеплять и опускать под землю у цоколя здания хотя бы на 200 мм, в этом случае септик придется приблизить к дому на 10 м. При большем заглублении наружной канализационной трубы с более высокими шансами защиты от промерзания, к примеру, на 400 мм, расстояние от дома до септика составит всего 10 м.
Показатели наполненности трубы
Вычисление наполненности трубы
В СНиП 2.04.01-85 (пункт 18.2) приведена следующая формула гидравлического расчета канализации:
V × √H/D ≥ K, где
V — скорость перемещения стоков в м/с;
H/D — наполнение, где H — уровень слоя воды в трубе, D — диаметр трубопровода;
К – коэффициент, равный 0,5 для полимерных труб и 0,6 для коммуникаций из других материалов.
В нормативах СНиП 2.04.01-85 указано, что на практике скорость перемещения жидкостного потока не должна быть меньше 0,7 м/с при минимальном заполнении труб 0,3. Как видно из формулы, трубопровод будет максимально заполнен при соотношении H/D равном единице, то есть оптимальное значение наполнения должно находиться в диапазоне от 0,3 до 1.
В практическом использовании стараются выдержать показатель наполненности в диапазоне 0,5 — 0,6, то есть если канализационные трубы имеют диаметр 110 мм, то при заполнении стоками на высоту 60 мм коэффициент наполнения будет равен 60 мм / 110 мм = 0,545 мм. Данный показатель соответствует оптимальному значению при использовании гидравлически гладких канализационных труб из ПВХ.
Примеры монтажа индивидуальной канализации
Ошибки при монтаже канализации
Хотя монтаж канализации кажется не слишком сложной задачей, многие пользователи при ее прокладке совершают следующие ошибки:
При монтаже индивидуальной канализации одним из важнейших условий является точное удержание стандартных уклонов — это обеспечивает корректную и продолжительную безаварийную работу всей системы. Зная правильный угол наклона канализационных труб, несложно самостоятельно спроектировать расположение внутридомовых сантехнических приборов, наружных очистных сооружений в виде септиков.
Угол наклона канализационной трубы
Канализационная система состоит из вертикальных и горизонтальных участков. В канализации самотечного типа на горизонтальных участках делают небольшой уклон канализационной трубы.
Типы канализационных систем
По способу перемещения сточных вод существует два типа канализационных систем – самотечные и напорные.
Самотечная канализация использует принцип перемещения стоков в направлении сброса под действием собственной массы. Движение провоцируется наклонным расположением трубопровода. Это наиболее распространенный тип канализационных систем.
Схема самотечной канализации с использованием септика
Напорная канализация перемещает сточные воды принудительным путем, с помощью насоса. Фекальный насос поднимает сточную массу на нужную высоту. Напорную канализацию применяют в тех случаях, когда расположить трубопровод под нужным уклоном нельзя, соответственно,самотечный сброс невозможен.
Схема отвода стоков жилого дома с применением напорной канализации
Причины замены самотечной канализации напорной:
Стоимость оборудования и затраты на эксплуатацию напорной канализации выше по сравнению с самотечной. Для исправного функционирования системы необходима электроэнергия и трубы повышенной прочности. По этой причине самотечной канализации отдают предпочтение, если существуют условия для ее обустройства.
Зачем нужно рассчитывать уклон
Уклон трубы должен обеспечивать быстрый отвод воды и отсутствие отложений. При недостаточном уклоне плохо проходят стоки, труба быстро забьется. Если трубопровод наклонен в обратную сторону по отношению к направлению сброса, самотечная система вовсе неработоспособна.
Канализационная труба, засоренная отложениями
Решение расположить трубопровод под максимальным углом наклона кажется очевидным только на первый взгляд. Чересчур сильно наклоненная труба слабо заполняется, резко уменьшается транспортирующая способность. Сточный поток пролетает настолько быстро, что вода не успевает захватить более плотные фракции, которые откладываются на стенках. Из-за недостаточного напора застревает габаритный мусор. Постепенно трубопровод заиливается и забивается.
Как нельзя укладывать канализационные трубы
Кроме того, при быстром сливе вследствие резкого перепада давления из гидрозатворов сантехники буквально высасывает воду. Неприятный воздух из канализации попадает в помещения.
Гидрозатвор в сливном шланге под кухонной мойкой
Существует еще один негативный эффект от недостаточного заполнения трубы. Дополнительный приток выделяющихся едких газов к металлическим поверхностям вызывает ускоренную коррозию, сокращается срок службы.
Каким должен быть уклон канализационной трубы
Нормативные показатели уклона самотечных трубопроводов вычисляются по формулам из СП 40-102-2000 либо устанавливаются по таблицам в приложении В к СП 40-107-2003.С увеличением диаметра нормативные значения уклона становятся меньше.
Данный параметр показывает, насколько изменяется положение трубы по высоте в расчете на 1 погонный метр. Для практических целей такая единица измерения удобнее градусов.
Рекомендуемые значения уклона для труб разного диаметра
Фактический уклон вычисляется по формуле:
где i– уклон, ∆hв– перепад высот на концах трубы в м, l – длина трубы в м.
Также уклон измеряют в процентах. Для перевода в процентные единицы дробное значение надо умножить на 100%.
Для сохранения канализации в работоспособном состоянии фактическое значение должно соответствовать нормативному. Зная требуемую величину уклона и длину трубы, можно рассчитать перепад высот на концах трубы.
Уклон канализационной трубы 50 мм составляет 0.03, что соответствует 30 мм на 1 погонный метр. Общая протяженность 6.7 м. Рассчитать перепад высот по всей длине.
Таким образом, трубунадо монтировать с разницей высот на концах в0.201 м, или 20.1 см. При переводе в проценты 0.201 × 100% = 20.1%.
Прокладывать трубопровод с отличающимся углом наклона на отдельных отрезках недопустимо. В этом случае некоторые участки будут заиливаться.
Уровень наполнения
Диаметр и угол наклона трубы влияют на уровень наполнения стоками. С увеличением данных параметров при постоянном объеме сточных воднаполнение уменьшается.
Уровень наполнения Yопределяется следующим соотношением:
где hс – высота уровня стоков в трубе в м, d – диаметр трубы в м.
Показатель уровня наполнения, равный 0, говорит о том, что труба пустая. Показатель, равный 1, свидетельствует о полном заполнении.
Трубопровод не должен быть заполнена 100%, частичное наполнение обеспечивает отвод скопившихся газов. Также остается запас для пропуска дополнительного неучтенного объема сточных вод. Минимально допустимый уровень наполнения – 0.3.
Помимо фактического уровня наполнения Y существует оптимальный (обозначается K). При оптимальном уровне наполнения самотечный трубопровод функционирует в режиме самоочищения.
Оптимальный уровень наполнения для трубопроводов из полимеров составляет 0.5, из иных материалов – 0.6.
Разница в величинах объясняется тем, что на шероховатых стенках труб из асбестоцемента или чугуна сильнее оседают отложения. Для самоочищения трубопровода нужен более мощный поток.
Соотношение между оптимальным (K) и фактическим (Y) уровнем наполнения следующее:
где V– скорость движения стоков в м/с.
Средняя скорость прохождения стоков должна составлять не менее 0.7 м/с. При движении потока с такой скоростью твердые включения остаются во взвешенном состоянии и не прилипают к стенкам.
При уклоне канализационной трубы 110 мм из пластика, равном 0.02, и уровне наполнения 0.7 поток движется со скоростью 0.733 м/с. Проверить, выполняется ли соотношение между оптимальным и фактическим уровнем наполнения.
Для пластика K равно 0.5. Поскольку 0.5≤0.61, соотношение выполняется.
Уклон при монтаже внутренней канализации
К внутренней канализации относится часть общей канализационной системы от точек сброса стоков внутри здания до первого колодца в наружной сети. Сюда входят отводы, стояки и коллекторы (выпуски). Отводы соединяют сифоны сантехоборудования с вертикальными стояками, а коллекторы принимают сточные воды из стояков и сбрасывают в наружную канализационную сеть. При монтаже отводов или коллекторов необходимо располагать трубу под уклоном. 
Общая схема внутренней канализации
Уклон коллекторов располагается в интервале 0.01–0.05. Оптимальное значение – 0.02.Уклон отводов составляет 0.01–0.05 для невентилируемых отводов и не менее 0.005 для вентилируемых.
Максимальная величина уклона – 0.15 (за исключением отводных трубопроводов длиной до 1.5 м). На подрабатываемых территориях углы наклона отводов и коллекторов устанавливают с учетом предполагаемой осадки земной поверхности.
Организация уклона в частном доме
Объем стоков в загородном доме значительно меньше, чем в многоквартирном жилом здании. В этих условиях даже при минимальном уклоне, определяемом по таблице для гидравлического расчета или формуле, уровень наполнения будет недостаточным для самоочищения трубы.
Уменьшать же уклон еще сильнее нельзя, поскольку скорость стоков станет слишком медленной. Песок с другими твердыми включениями будет оседать на дне, труба наверняка забьется. В такой ситуации нужный угол наклона трубопровода определяют безрасчетным методом.
Безрасчетная методика определения уклона
Согласно нормативным документам, безрасчетная методика применяется в тех случаях, когда ввиду малого объема стоков невозможно выполнить условие по соотношению между оптимальным и фактическим уровнем наполнения.
В старом варианте СНиП 2.04.01-85 излагались следующие рекомендации по уклону для безрасчетных участков самотечных трубопроводов:
Актуализированная редакция этого СНиП, изложенная в СП 30.13330.2016, предлагает минимальное значение уклона для безрасчетных участков трубопровода считать равным1/d, где d– наружный диаметр трубы в мм.
Рекомендации специалистов по прокладке коллектора от индивидуального загородного дома к септику:
Соблюдение предложенных параметров сохраняет транспортирующую способность потока жидкости в трубопроводе.
Проверка уклона
Лучшим прибором для проверки угла наклона служит нивелир. Прибором замеряют глубину траншеи под трубопровод в контрольных точках, величину перепада сравнивают с требуемой. При отклонении от расчетного значения глубину траншеи корректируют.
Для проверки уклона без нивелира пользуются простым способом с применением подручных средств. В дно траншеи на обоих концах втыкают два штыря. Между штырями натягивают трос, строительным уровнем проверяют горизонтальное положение. Если необходимо, делают выравнивание.
Затем возле обоих штырей замеряют высоту от дна до троса. После выяснения величины перепада действуют так же, как в ситуации с нивелиром.
На изображенном ниже рисунке начальная глубина траншеи составляет 0.5 м. Исходя из рекомендуемого для трубы 110 мм уклона 0.02 получаем:
Прибавляем к начальной глубине 0.5 м вычисленную величину перепада глубин 0.6 м и получаем глубину траншеи в конечной точке трубопровода 1.1 м.
Решение проблемы крутого склона
Если в направлении прокладки коммуникаций крутизна склона превышает нормативный уклон, то в какой-то момент более полого расположенный трубопровод выйдет на поверхность. Проблема решается двояко.
Первый вариант – по мере приближения к поверхности в трубопроводе делают вертикальные понижающие участки. Во втором варианте сразу делают большое вертикальное понижение, которого хватит на всю протяженность коллектора.
Схема понижения по первому и второму варианту
Ливневая канализация зданий и ее уклон
Ливневая канализация, или ливневка, служит для сбора и отвода воды, выпадающей в виде атмосферных осадков. Ливневка призвана защитить здание от неприятных последствий – размыва основания фундамента, затопления подвала, заводнения прилегающей территории, заболачивания почвы.
Системы ливневой и бытовой канализации функционируют раздельно, по нормам СНиП объединение в общую сеть запрещено. В ливневой канализации закрытого типа стекающие на землю потоки воды попадают через дождеприемники в сеть подземных трубопроводов, откуда сбрасываются в централизованную канализационную сеть или близлежащие водоемы.
Ливневка заполняется крайне неравномерно, в периоды пиковой нагрузки количество стоков резко возрастает.
Правила прокладки ливневки
Трубы соединяются как по прямой, так и под углом. Если участок имеет уклон в сторону, противоположную сбросу, для компенсации перепада уровня земли используют фитинги-угольники 90°.
Компенсация перепада высот фитингами
Для трубопроводов ливневой канализации диаметром не более 250 мм максимальный уровень наполнения составляет 0.6.
Минимальная скорость движения стоков для ливневки с периодом однократного превышения расчетной интенсивности дождя 0.33 года – 0.6 м/с. Максимальная скорость для труб из металла, полимеров или стеклокомпозитных материалов составляет 10 м/с, для труб из бетона, железобетона или хризотилцемента – 7 м/с.
Каких правил надо придерживаться при определении уклона
Резюмируя сказанное, можно составить перечень основных правил в отношении угла наклона для канализационной трубы.
Перед началом работ рекомендуется начертить профиль сети с основными данными для прокладки трубопровода и по будущей канализационной системе. Указания по содержанию этого документа прописаны в ГОСТ 21.604-82.
Заключение
Угол наклона трубопровода самым непосредственным образом отражается на эффективности работы канализационной системы. Соблюдение предписанных норм и правил обеспечит беспроблемный слив стоков, обезопасит сеть от возникновения чрезвычайных ситуаций.