Уклоны труб канализации

Уклоны труб канализации необходимы по той причине, что трубопроводы бытовой канализации – самотечная, или безнапорная сеть. Проще говоря, сточная вода и частицы твердых отходов проходят по канализации исключительно благодаря своей массе и влиянию гравитационных сил, а без уклона трубы это невозможно. Кроме того, уклон должен быть определенным – по расчету. Правило физики: чем значительнее уклоны, тем быстрее движение – в канализационном контексте «не работает», поскольку слишком много сопутствующих факторов, например, повороты, стыки, турбуленция и так далее. Уклон канализационных труб для наружной и внутренней сети строго регламентируется строительными нормами (СНИП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий). Уклоны канализации рассчитываются, в том числе и выполняются расчеты гидравлические расчеты безнапорных канализационных трубопроводов. Для удобства проектировщиков НТД содержит и номограммы, и таблицы, и при планировании бытовой канализации частного дома или участка этой канализации (замена, переоборудование, подключение нового сантехприбора и так далее), можно ориентироваться на нормативные гидравлические расчеты специалистов. Конечно, уклон канализации всего лишь малая часть необходимой базы знаний для успешной прокладки канализационной сети, и грамотный проект-монтаж сетей индивидуального дома тоже должен делать специалист.

Значения уклонов канализационных труб в таблице гидравлического расчета (десятичная дробь таблицы, обозначенная i, говорит об отклонении участка трубопровода от горизонтального положения относительно длины этого участка), позволяют простым арифметическим действием узнать, каков должен быть уклон нужного участка трубы. Пример: если длина трубы диаметра 110 составит по плану прокладки 15 метров, а требуемый нормами уклон равен i = 0,01, тогда в миллиметрах: 0,01*100*15 = 150 мм. Величина уклона участка канализации 15 метров составит 15 см.

Поскольку канализация – сеть самотечная, и давление в трубах не должно и не может превышать атмосферное давление, то получается, что в трубах должен всегда быть воздушный просвет. Зазоры в трубах безнапорных сетей нужны и для вентилирования, и как резерв объема – если пойдут «пиковые» стоки, то и в этом случае сточные воды не заполнять трубу полностью по всему сечению. Число наполнения трубы можно определить, как отношение уровня содержимого в трубе h к внутреннему диаметру трубы D, или h/D. Этот показатель нормируется в числе прочего и в зависимости от материала труб, для полимерных материалов наполнение трубы не должно быть больше 0,6. Но из этого не следует, что чем меньше будет наполнение, тем больше будет резерва у канализационной сети и меньше риск неисправностей, все несколько сложнее.

Уклоны канализации связаны и с расходом сточных вод в трубопроводе (обозначается эта величина q, показывает число воды в литрах, протекающее по единичному участку трубопровода данного диаметра, уклона и направления за одну секунду). Расход q берут в расчет, если нужно подключать к одному канализационному трубопроводу одновременно работающие сантехприборы. При расходе приборами воды, превышающем возможности участка трубопровода, нужно увеличивать диаметры труб или прокладывать параллельный канализационный трубопровод.

Еще один важный показатель расчета – это V, или скорость движения стоков на участке канализации. Для максимума эффективности канализационной системы требуется, чтобы бытовые отходы, которые должна отводить канализация (а состоят эти отходы не только из жидких фракций, но и из твердых), удалялись с определенной скоростью – не выше чем 1 м/сек и не медленнее, чем 0,7 м/сек. В противном случае жидкая фракция будет уходить, а твердые остатки будут оставаться в трубопроводах.

И конечный расчетный показатель, обозначаемый К, говорит о том, эффективна ли будет канализационная сеть в целом. Значение К - условное, и сравнивается с величиной, которая вычисляется из значений скорости движения стоков и наполнения участка трубопровода. Для правильного канализационного трубопровода полимерного и стеклянного (последний вариант – пока что экзотика для индивидуального домостроения) значение К, равное 0,5, не должно превышать это вычисленное значение. Металлические, чугунные и керамические трубопроводы оцениваются по условному показателю К = 0,6. Но исходные ограничения для любых труб канализации при этом такие: минимальная скорость движения стоков V = 0,7 м/сек, а наименьшее наполнение трубы h/D = 0,3.

Уклоны труб внутренней канализации

Интересный факт, создающий немало проблем при прогнозировании и расчетах бытового канализационного трубопровода: наполняемости канализации по участкам и в целом непредсказуемы совершенно. Можно предполагать, что в светлое время суток работают унитазы и умывальники, периодически включается стиральная машина и посудомоечная, но тогда по вечерам в среднестатическом жилом доме, как этажном, так и индивидуальном – возможна одновременная работа всех сантехприборов. Это делает расчеты умозрительными и оторванными от реальной жизни, но выходом стало компромиссное назначение уклонов, рассчитанное инженерами и прописанное в СНИП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий. Все участки, названные «безрасчетными» при диаметрах трубопровода от 40 до 50 мм необходимо прокладывать с уклоном 0,03; участки с диаметрами от 85 до 100 мм с уклоном 0,02. Рекомендуемые значения уклонов для бытовых канализационных трубопроводов отображены на схеме:

Что касается максимального уклона канализации, то такая ситуация тоже может стать критичной. При слишком крутых уклонах трубы, в которой проходят и жидкие и твердые фракции отходов, неизбежны отложения, поскольку жидкие стоки удаляются с малым минимальным трением об внутренние стенки канализационного трубопровода, чего нельзя сказать о твердых фракциях. Это еще не все возможные неприятности, связанные «с крутизной» канализации: на критическом уклоне твердые отходы (смывы унитазов), способны развить солидную скорость, и механическая нагрузка на трубопровод при этом, особенно в поворотных частях, может стать весьма существенной. Понятно, что горизонтальные участки трубопроводов канализации должны прокладываться в разрешенном расчетном диапазоне уклонов. Рекомендуемые уклоны можно увидеть в таблице гидравлического расчета, а максимальные предписывает тот же СНИП 2.04.01-85. Максимальный уклон трубопровода равен 0,15. Но это правило не относится к коротким (до 1,5 метров) ответвлениям от приборов. Кроме того, значение наибольшего уклона канализации 0,15, регламентируемое СНИП –это критическое значение для сложных участков, где невозможно проложить трубу с меньшим уклоном. А для хорошей работы бытовой канализации частного дома требуется выдерживать рекомендуемые уклоны – то есть для диаметра трубы 50 уклон составит 0,03, а для диаметра трубы 110 – 0,02.

Ответвления от сантехприборов тоже важны и должны обеспечивать слив на определенных высотах. Самые нижние – сливы ванных и душевых кабин, чуть выше унитаз, а умывальники и мойки самые высокие по уровню слива. На малых участках трубы нормы допускают «крутизну» уклона и даже вертикальное подключение, поскольку на работу канализации это влияет мало – высота сливов практически всех сантехприборов не выше, чем 0,65 м от УЧП (уровень чистого пола). Необходимые уклоны и диаметры труб для слива можно видеть в таблице:

Очень важное правило прокладки канализации: уклоны должны быть одинаковы для всего трубопровода, и если уклон труб на верхнем этаже дома задан равным 0,02, то сохранять это значение нужно даже на переходе трубопроводов на другие стены. Соблюдать это правило необходимо, поскольку это делает работу канализации эффективной, более бесшумной и безопасной: все сточные воды текут примерно одинаково по скорости, без разгонов и замедлений. В этой связи становится яснее и другое важное правило прокладки канализационного трубопровода: протяженности труб нужно проектировать минимальными. На практике это значит, что все санузлы, душевые, прачечные, кухни и всевозможные «мокрые зоны» нужно располагать в здании как можно ближе – то есть одну над другой. Индивидуальные проекты с оборудованными джакузи спальнями вторых этажей и свободным (со скрытой прокладкой трубы) холлом внизу не так уж привлекательны в контексте затрудненного функционирования канализации. Чем короче трубопроводы, тем проще прокладывать их с точным и правильным уклоном.

Крайняя степень «плохого» для участка канализации – это контруклон (отрицательный уклон). Контруклоны появляются не обязательно из-за ошибок проекта и монтажа, неприятный сюрприз может дать и полипропиленовая труба при слишком завышенном шаге крепежа – вместо шага 0,5 м – 1,0 м: деформации в результате теплового удлинения (горячий слив) могут дать провисание, то есть контруклон. На участке трубы от мойки такая ситуация чревата быстрым жировым засором труб и осложнением слива, в критическом случае это потребует демонтажа участка трубы – не все засоры легко удалить промывками. Еще одна опасность – негладкая труба, и в этом контексте гофра – сантехнический криминал и безусловное зло. Специалисты рекомендуют применять только гладкие трубы и выдерживать проектные уклоны, тогда работа канализации будет эффективна и почти незаметна, а это самый лучший вариант для внутренней канализации жилища.