Расчет ливневой канализации: важные особенности проектирования

10 июля 2018

Содержание

Ливневая канализация – это техническое сооружение, которое предназначается для сбора и отвода дождевой и талой воды. Ливневка является одним из тех важных конструкций хозяйственно-технического назначения, которые включаются в число обязательных элементов хозяйственных, жилых и промышленных зданий.

Правильный расчет ливневой канализации является важным фактором при ее монтаже. Если возводить систему «вслепую», то участок может оказаться подтопленным, а структура грунта – разрушенной.

Ливневая канализация в частном доме – в общих чертах о системе

На практики все ливневые канализации разделяются на три основных вида, которые отличаются друг от друга способами сбора и отвода атмосферных осадков:

Арычная – на основе открытых каналов и лотков.

На практике реализуется путем сооружения каналов, которые соединяют между собой водосборные лотки и отводят собранную воду за пределы участка. Все элементы системы имеют открытое сообщение с окружающей средой. Основными плюсами открытой (арычной) системы является необходимость использовать небольшое количество материалов и ресурсов, а также простота ее монтажа и универсальность эксплуатации.

Основными элементами конструкции выступают бетонные лотки, поверх которых накладываются решётчатые металлические листы для защиты системы от различного мусора.

Также ливневка может выполнять функцию доставки влаги для сельскохозяйственных насаждений.

Закрытая – на основе закрытых колодцев и трубопроводов.

Данный вариант считается более совершенным в конструкторском плане. Здесь возводятся скрытые водопроводные линии и система дождеприемников – специальных промежуточных резервуаров-накопителей.

Собранная вода, чаще всего, отводится по сетям трубопроводов, которые укладываются и скрываются под землей, в естественные водоемы или на очистные сооружения.

Смешанная – на основе комбинированного решения.

Данная система сооружается на основе монтажных компонентов, которые предназначаются для систем как закрытого, так и открытого типа. Система ливневой канализации открытого типа проектируется на основе рациональности эксплуатации системы на отдельных участках местности. Не последнюю роль в решении выбора комбинированного варианта играет финансовая сторона его реализации.

Устройство ливневой канализации – что учесть при расчетах

Проектирование системы ливневой канализации для каждого участка является обычным делом. Однако за основу всегда берутся решения, характерные для типовых проектов строительства ливневки.

Использование типовых решений предполагают обращение к техническим расчетам перед началом строительства системы. Расчеты выполняются с учетом требований СНиП и следующих факторов, которые являются характерными для конкретной местности и объекта, к которым относятся:

Норма осадков за год.
Свойства грунта на участке.
Площадь объекта.
Масса отводимых вод.
Требуемая площадь стока.

Условную массу отводимых осадков можно рассчитать по формуле, гдев качестве расчётных данных берётся площадь водосборного участка и параметр интенсивности этих осадков.

Формула, представленная в математическом виде:

М = (А * 20) * S * k, где

М – масса отводимых вод

А – интенсивность атмосферных осадков в течение 20 минут

S – водосборная площадь (для кровли еще и + 30% общей площади стен здания)

k – коэффициент поглощения влаги материалом объекта

В качестве материалов объекта часто выступают кровельные покрытия (k=1), бетонные и асфальтовые сооружения (k=0.9), грунт (k=0.75), щебень и гравий (k=0.45).

Монтаж ливневой канализации– основные особенности

Атмосферные осадки с крыши собираются при помощи внешних линий трубопроводов-стояков, которые размещаются под конечными точками приемных желобов. В свою очередь, желоба устанавливаются по всему периметру кромки под нижней кромкой покрытия, а также в самой нижней точке уклона, примыкающими к стояку. Далее вода направляется по трубе к дождевому приемнику.

На плоских кровлях стекающая вода поступает непосредственно в трубные стояки. При такой схеме сливные трубопроводы обычно монтируются вертикально внутри зданий, а их верхние раструбы выводятся на кровлю и составляют одно целое с кровельным ковром. На плоских крышах частных домов допустимо наличие одной водосточной воронки.

В тех случаях, когда в доме используются внутренние стояки с открытым выпуском, их конструкциядолжна предусматривать возможность отвода талой воды в зимнее время в систему бытовой канализации. Линия отвода обязательно делается с гидрозатвором. Исходя из расчётных данных по расходной массе воды, выбирается диаметр труб для сооружения стояка ливневой канализации.

Подбор диаметра труб для стояка

Трубы для внутренних водостоков лучше использовать из пластика, асбоцемента или чугуна. Пластиковые и жестяные трубы обычно используются для устройства внешней части ливневой канализационной системы.

При монтаже горизонтальных магистральных линий требуется выдерживать нормативный уклон (не менее 0.005 метра и не более 0.15 метра на каждый погонный метр трубы).

Трубы для ливневой канализацииочень часто изготавливаются и используются из пластика, так как это является самым экономичным вариантом, однако из-за частой замены отдельных поврежденных участков вся экономия со временем сводится на нет.

Для технического обслуживания системы предусматривается установка прочисток и ревизий. Ревизии на стояках ливневой канализации монтируются на границах нижнего этажа здания.

Ливневая канализация дома своими руками

Коммуникации для сбора и отвода талых и дождевых вод владельцы частных домов вполне могут сделать самостоятельно. После того, как будут выбрана схема ливневой канализации, выполнены все расчеты и приобретены все необходимые материалы, можно приступать к действиям по обустройству ливневой канализации.

Первым делом необходимо выкопать траншеи для линий водоотвода на придомовой территории по заранее намеченному плану. Траншеи подводятся к точкам расположения сливных стояков (водосточных труб). Для частных домов подойдут траншеи глубиной от 300 до 500 миллиметров.

В процессе копки траншей нужно учитывать обязательный уклон водопроводных труб или лотков в сторону центрального накопителя для воды. Днище готовых траншей необходимо хорошо утрамбовать и засыпать слоем из речного песка высотой не меньше 200 миллиметров.

Приямки для дождеприемников копаются на площадках под водосточными трубами, после чего устанавливают их. Дождеприемники – это прямоугольные емкости небольшого объема (от 5 до 10 литров).

Лучше использовать готовое оборудование из пластиковых емкостей или сделать литые из полимербетона. Как правило, эти элементы дополняются корзинами для сборки крупного мусора, так как природный мусор будет неизменно попадать в систему.

Следующий этап – укладка лотков или линии из полимерных труб (в зависимости от выбранной технологии сооружения ливневой канализации). Если делается простая лотковая система слива с выводом на близлежащий газон, желательно предусмотреть риски возможного размыва почвы на участках слива. Элементы закрытого монтажа в местах стыков обязательно герметизируют.

Собранные коммуникации подключаются к общему резервуару-накопителю или коллектору централизованной сети. Также следует установить фильтры-уловители песка непосредственно перед входом в общий накопитель и смотровые колодцы в местах поворотов линии, а также каждые 10 метров линии для сетей, чья длина превышает длину в 10 метров.

Отвод собранной воды

Достаточно серьезной задачей для собственников загородных домов является именно вариант отвода собранной воды. В тех случаях, когда недалеко от дома нет централизованных коммуникаций, для решения данной задачи можно использовать резервуар, откуда вода будет в дальнейшем использоваться для полива растений, и отвод воды в естественные природные зоны или в грунт.

Первый вариант будет оптимальный только в том случае, если объекты для полива в принципе имеются на участке. Тогда нужно будет использовать бытовую насосную станцию (оборудование достаточно простое в эксплуатации), которая будет перекачивать воду из накопительного резервуара на поливные площади.

Второй вариант может сопровождаться трудностями, так как рассеивание воды в грунт является достаточно длительным процессом. Время рассеивания будет зависеть от типа грунта и его способности пропускать воду, также время зависеть от коэффициента насыщения грунта.

Для отвода воды из ливневой канализации в естественные природные зоны (на грунт или в естественный водоем), необходимо установить дополнительную систему рассеивания, которая включается в себя центральный водосборник и систему очистных сооружений.

Вариант рассеивания дождевой воды с низкой эффективностью (хорошо подходит для участков с небольшой площадью)

Также данный вариант нужно согласовывать с природоохранными ведомствами: департаментом природного надзора, управлением рыболовства, управлением потребительского надзора, бассейно-водным управлением и ЦГМС.

Предмет согласования – «Проект нормативов, характеризующих процедуру сброса», на основании которого выдаётся разрешение, допускающее сброс загрязнений на грунт или в естественный водоем.

Подобные схемы никак не регламентируются документами СНиП.Реализация таких вариантов незаконным путём сопряжена с риском высоких штрафов, а легальный сброс требует согласования с органами власти.

Нормы СНиП запрещают объединение ливневой и бытовой или дренажной канализационных систем. При условии вывода дождевой воды в бытовую канализацию и с учётом большого объема атмосферных осадков, нормальный уровень канализационных стоков завышается в несколько раз, что приводит к подтоплению и загрязнению рабочих колодцев. Если ливневку объединить с дренажной системой, то последняя переполнится, из-за чего фундаменты зданий будут подтоплены, структура грунта нарушится, и фундаментные блоки сместятся (в дальнейшем это приведет к разрушению зданий).