Расчет ливневых (дождевых) стоков выполняется для определения секундного расхода и гидравличесгого расчета ливневой канализации исходя из площадей и характеристик бассейнов водосбора.
Специалисты компании ООО “Регион” имеют значительный опыт расчета и проектирования как ливневой канализации, так и очистных сооружений дождевого стока.
Пример расчета
Расходы дождевых вод qr, л/с, следует определять по методу предельных интенсивностей (СП 32.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85) по формуле:
qr= (zmid*A1.2*F) / tr(1.2*n-0.1) = 376,6 л/с
где zmid – среднее значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна стока, определяемое согласно п. 7.3.1, zmid=0,291;
А, n – параметры, определяемые согласно п. 7.4.2
А = q20 * 20n *(1+ lgР/(lgmr)y = 207,7
где q20 = 70 – интенсивность дождя, л/с на 1 га, для данной местности продолжительностью 20 мин при Р=1 год, определяемая по рис.Б.1
n = 0,48 – показатель степени, определяемый по табл. 9
mr = 120 – среднее количество дождей за год, принимаемое по табл. 9;
Р = 0,33 – период однократного превышения расчетной интенсивности дождя, принимаемый по табл.10;
γ = 1,33 – показатель степени, принимаемый по табл. 9.
F = 6,91 – расчетная площадь стока, га;
tr – расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания поверхностных вод по поверхности и трубам до расчетного участка, мин, и определяемая согласно п. 7.4.5.
Расчетный расход дождевых вод для гидравлического расчета дождевых сетей qcal, л/с, следует определять по формуле (14)
tr = tcon + tcan + tp = 11,7 мин
tcon – продолжительность протекания дождевых вод до уличного лотка или при наличии дождеприемников в пределах квартала до уличного коллектора (время поверхностной концентрации), 5 мин, определяемая согласно п. 7.4.6
Время поверхностной концентрации дождевого стока следует определять по расчету или принимать в населенных пунктах при отсутствии внутриквартальных закрытых дождевых сетей равным 5-10 мин или при наличии их равным 3-5 мин.
tсаn – то же, по уличным лоткам до дождеприемника (при отсутствии их в пределах квартала), определяемая по формуле (15)
tсаn = 0
где lcan = 0 – длина участков лотков, м;
tp – то же, по трубам до рассчитываемого сечения, определяемая по форму-ле (16)
Продолжительность протекания дождевых вод по трубам до рассчитываемого сечения tp, мин, следует определять по формуле:
tp = 6,7 мин
где Lp – длина расчетных участков коллектора,400 м;
Vp – расчетная скорость течения на участке, 1,0 м/с
Среднее значение коэффициента стока zmid следует определять как средневзвешенную величину в зависимости от коэффициентов z, характеризующих поверхность и принимаемых по табл. 14 и 15.
|
№п/п
|
Наименование поверхности
|
Zmid
|
F ,га
|
F x Zmid
|
|
1 |
Кровля зданий и сооружений (4,66 га), асфальтобетонное покрытие дорог (1,55 га) |
0,32 |
6,21 |
1,987 |
|
2 |
Газоны |
0,038 |
0,7 |
0,0266 |
|
Итого: |
6,91 |
2,0138 |
||
|
Среднее значение коэффициента |
0,291 |
|
|
|
Расчетный расход дождевых вод для гидравлического расчета дождевых сетей qcal, л/с, следует определять по формуле 12:
Qcal=β*qr = 286,2 л/с
где β – коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима и определяемый по табл.8, β=0,76
Подбираем расчетный диаметр трубы перед резервуаром и очистными сооружениями.
Диаметр выпуска из полиэтиленовых труб принимается на основании расхода Qcal=286,2 л/с по таблицам А.Я.Добромыслов “Таблицы для гидравлических расчетов трубопроводов из полимерных материалов” Том 2 “Безнапорные трубопроводы” Москва издательство ВНИИМП 2004 г.
Количественная характеристика поверхностного стока с территории.
Годовой объем поверхностного стока.
Расчет годового объема дождевого, талого и дренажного стоков произведен с учетом ФГУП «НИИ ВОДГЕО» «Рекомендации по расчету систем сбора и отведения и очистки поверхностного стока с селитебных территорий, площадок предприятий и определению условий выпуска» (1), СП 131.13330.2012 Актуализированная версия СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» (2), а также СП 32.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» (3).
Среднегодовой объем поверхностных сточных вод, образующихся на площадке в период выпадения дождей, таяния снега определен по формуле:
Wг = Wд + Wт + Wм
Среднегодовой объем дождевых (Wд) и талых (Wт) вод определен по формулам:
Wд = 10hд ψд F =18677,5 м3/год;
Wт = 10hтψтF = 9770,7 м3/год;
Ψ – усредненный коэффициент стока, п.5.1.3-5.1.5 (1), п.7.2.1-7.2.6 (3);
где F = 6,91 га – общая площадь стока
hд – слой осадков, мм, за теплый период года, определяется по табл.4.1 (2), 423 мм;
hт – слой осадков, мм, за холодный период года, табл. 3.1 (2), 202 мм;
ψд = 0,639 – усредненный коэффициент стока, п.7.2.3 табл.7 (3);
ψт = 0,7 – усредненный коэффициент стока, п.7.2.5 (3);
Усредненный коэффициент стока ψд следует определять как средневзвешенную величину в зависимости от коэффициентов ψд, характеризующих поверхность и принимаемых по табл. 7 (3).
Таблица №3
|
№п/п
|
Наименование поверхности
|
Ψд
|
F ,га
|
F x Ψд
|
|
1 |
Кровля зданий и сооружений (4,66 га), асфальтобетонное покрытие дорог (1,55 га) |
0,7 |
6,21 |
4,347 |
|
2 |
Газоны |
0,1 |
0,7 |
0,07 |
|
Итого: |
6,91 |
4,417 |
||
|
Среднее значение коэффициента |
0,639 |
|
|
|
Общий годовой объем поливомоечных вод (Wм), м3, стекающих с площади стока, определяется по формуле:
Wм = 10 m k FмΨм = 1395,0 м3/год
где m – удельный расход воды на мойку дорожных покрытий (как правило, принимается 1,2-1,5 л/м2 на одну мойку);
к – среднее количество моек в году (для средней полосы России составляет около 150);
Fм – площадь твердых покрытий, подвергающихся мойке, 1,55 га;
Ψм – коэффициент стока для поливомоечных вод (принимается равным 0,5);
Среднегодовой объем поверхностного стока составит:
Wг =29843,2 м3/год
Имея среднегодовой объем поверхностного стока, переводим его в среднесуточный объем.
Среднесуточный объем годового стока – 81,8 м3/сут
Максимальный суточный объем дождевого стока от расчетного дождя Wоч, м3, отводимого на очистные сооружения с селитебных территорий и площадок предприятий, определяется по формуле:
Wоч = 10*hа*F*Ψmid = 574,0 м3/сут
где ha – максимальный слой осадков за дождь, мм, сток от которого подвергается очистке в полном объеме, 13,0 мм;
Ψmid – средний коэффициент стока для расчетного дождя (определяется как средневзвешенная величина в зависимости от постоянных значений коэффициента стока Ψi, для разного вида поверхностей по табл. 7, п.7.2.3 (3)), 0,639;
F – общая площадь стока, 6,91 га
Максимальный часовой объем дождевого стокаWоч.ч = 574,0/6 = 95,7 м3/ч
Расчет талых вод
Максимальный суточный объем талых вод Wт.сут, м3, в середине периода снеготаяния, отводимых на очистные сооружения с селитебных территорий и промышленных предприятий, определяется по формуле:
Wт.сут =10 ΨтKу F hc = 69,1 м3/сут
где Ψт – общий коэффициент стока талых вод (принимается 0,5-0,7);
F – площадь стока, 6,91 га;
Ку – коэффициент, учитывающий частичный вывоз и уборку снега, определяется по формуле:
Ку=1 – Fу/F = 0,10
Fу – площадь, очищаемая от снега (включая площадь кровель, оборудованных внутренними водостоками) 6,21 га;
hc – слой талых вод за 10 дневных часов, мм, принимается в зависимости от расположения объекта. Границы климатических районов определяются по карте районирования снегового стока, приведенной в п.5.2.6 (1) и Приложении 1 (1), а также рис.В.1 (3), 20 мм;
Полезная информация и интересные статьи:
- Очистные сооружения для коттеджного поселка;
- Биологические очистные сооружения;
- Ливневые стоки;
- Водоотведение.
Фотографии водоотведения и канализации:
- Объекты водоотведения и канализации.
| Специфика этой сложной инженерной задачи – расчет ливневого стока требует специальных знаний, как действующего законодательства, современных технологий, так гидрологии, гидротехники и гидравлики. Квалификацию специалистов ООО «Регион» могут подтвердить многие компании с которыми мы сотрудничаем. |
dc-region.ru
Классификация видов «ливневок»
Практика строительства различного рода сооружений показывает применение трёх видов систем, каждая из которых отличается способами сбора и отвода продуктов атмосферных осадков:
- На основе открытых каналов и лотков (арычная).
- На базе закрытых колодцев и трубопроводов (закрытая).
- На основе комбинированного решения (смешанная).
Первый проект реализуется на практике путём сооружения каналов, соединяющих водосборные лотки между собой и, в конечном итоге, отводящих собранную воду за пределы намеченной территории.
Все эти элементы ливневой канализации имеют открытое сообщение с окружающей средой. Для строительства таких сооружений требуется относительно небольшое количество ресурсов и материалов.
Схему ливневой канализации закрытого типа следует считать более совершенной в конструкторском плане. Здесь возводят скрытые водоотводные линии, а также систему дождеприёмников – специальных промежуточных резервуаров-накопителей.
Отвод собранной воды осуществляется по сетям трубопроводов, проложенных и скрытых под землей. Как правило, выводятся собранные продукты атмосферных осадков на очистные сооружения и далее в акватории естественных водоёмов.
Третий вариант – смешанная ливневая канализация. Она сооружается на базе монтажных компонентов, предназначенных для систем как открытого, так и зарытого типа. Проектирование смешанной ливневой канализации ведётся исходя из рациональности эксплуатации системы на отдельных участках местности. Не последнюю роль в решении выбора комбинированного варианта играет финансовая сторона его реализации.
Отдельно следует выделить арычную (лотковую) систему сбора и отвода дождевой воды. Этой схеме ливневой канализации, вместе с простой схемой её изготовления, присуща универсальность эксплуатации.
Благодаря арычной конструкции реально организовать не только вполне эффективный водоотвод продуктов атмосферных осадков. Эту же систему можно успешно применить в качестве оросительной конструкции, к примеру, для нужд приусадебного (дачного) хозяйства.
Что учитывают при расчёте?
Под каждый частный строительный объект (эксплуатируемый участок территории) проектирование индивидуальной схемы ливневой канализации является обычным делом. Однако за основу всегда берутся решения, характерные для типовых проектов строительства ливневки.
Типовые решения по умолчанию предполагают обращение к техническим расчётам, прежде чем начнётся строительство системы. Расчёты выполняются с оглядкой на СНиП и с учётом следующих факторов, характерных для конкретной местности и объекта:
- норма осадков за год;
- свойства грунта;
- площадь объекта;
- масса отводимых вод;
- требуемая площадь стока.
Кроме сведений о массе отводимых осадков, остальную информацию можно получить через обращение в местную службу геодезии. А условное количество отводимых продуктов атмосферных осадков рассчитывается по формуле, где в качестве расчётных данных берётся площадь водосборного участка и параметр интенсивности этих осадков.
Математический вид формулы:
М = (А * 20) * S * k
Соответственно:
М – масса отводимых вод
А – интенсивность атмосферных осадков в течение 20 минут
S – водосборная площадь (для кровли ещё 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, гравий (k=0,45).
Особенности проектирования системы
Сбор и отвод атмосферных осадков с кровли здания осуществляется через внешние линии трубопроводов-стояков, размещаемых под конечными точками приёмных желобов. В свою очередь, приёмные желоба монтируются по периметру площади кровли под нижней кромкой покрытия.
На плоских кровлях сток идёт непосредственно в трубные стояки. При такой схеме сливные трубопроводы обычно монтируют 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.
Если в доме применяют внутренние стояки с открытым выпуском, их конструкция должна 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.
Таблица подбора труб под стояк:
Предпочтительный материал труб внутренних водостоков – пластик, асбоцемент, чугун. Жестяные и пластиковые трубы обычно применяются для устройства внешней системы ливневой канализации.
При монтаже горизонтальных магистральных линий требуется выдерживать нормативный уклон (не менее 0,005 м и не более 0,15 м на 1 м длины линии).
На случаи технического обслуживания необходимо предусмотреть установку ревизий и прочисток. На стояках ливневой канализации ревизии монтируют в границах нижнего этажа здания.
Общие принципы обустройства «ливневки»
Владельцам частных домов вполне по силам собственноручно сооружать коммуникации для сбора и отвода дождевых (талых) вод. После выполнения всех расчётов и приобретения требуемых материалов, приступают к действиям по обустройству ливневой канализации.
Первым делом копают на придомовой территории траншеи для водоотводных линий, согласно намеченному плану. Подводят траншеи к точкам расположения сливных стояков (водосточных труб). Под планировку системы частного хозяйства достаточно глубины траншей 300-500 мм.
На площадках под водосточными трубами копают приямки под дождеприёмники и устанавливают их. Эти элементы системы представляют собой ёмкости прямоугольной формы небольшого объёма (5-10 литров).
Рекомендуется использовать готовые промышленные пластиковые ёмкости или делать литые из полимербетона. Дождеприемники, как правило, дополняются корзинами-сборщиками крупного мусора. Природный мусор неизбежно попадает в ливневую канализацию с потоками дождевой воды.
Исходя из выбранной технологии сооружения ливневой канализации (открытая или закрытая), в траншеях укладывают лотки или монтируют линию из полимерных труб.
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 таким образом коммуникации должны подключаться к общему резервуару-накопителю или коллектору централизованной сети.
Также следует позаботиться о сооружении фильтров-уловителей песка непосредственно перед входом в общий накопитель. И не забыть установить смотровые колодцы. Их монтаж необходим на участках магистралей длиной более 10 метров, а также в местах схемы, где образуются повороты водоотводной линии.
Способы отвода собранной воды
Серьёзной задачей для собственников загородной недвижимости является отвод дождевой воды, собранной с общей площади участка. Если поблизости с домом нет централизованных коммуникаций, для решения такой задачи остаются два варианта:
- Сбор в специальный резервуар с последующим использованием для полива;
- Отвод воды из накопителя в грунт или в естественные природные зоны.
Первый вариант считается рациональным при условии наличия на территории дома объектов для полива. В этом случае понадобится несложное приспособление (бытовая насосная станция) для выбора воды из накопительного резервуара с последующей её подачей на поливные площади.
Второй вариант сопровождается большими трудностями. Вывод в грунт – процесс длительный по времени. Сколько времени потребуется на вывод, зависит от способностей грунта впитывать влагу. На разных рельефных участках коэффициент насыщения грунтов влагой может отличаться существенно.
Чтобы отводить продукт ливневой канализации в естественные природные зоны («на рельеф» или «на ландшафт»), придётся реализовать дополнительную схему. Эта схема включает в себя центральный водосборник и систему очистных сооружений.
Схема вывода «на рельеф» или «на ландшафт» сопровождается сложностями сооружения очистных модулей. Оба варианта требуют согласования с природоохранными ведомствами.
Обычно с предметом согласования владельцу недвижимости (участка) приходится обращаться в следующие организации:
- Департамент природного надзора.
- Управление рыболовства.
- Управление потребительского надзора.
- Бассейно-водное управление.
- ЦГМС.
Под предметом согласования подразумевается «Проект нормативов, характеризующих процедуру сброса». На основании такого проекта выдаётся разрешение, допускающее сброс загрязнений «на ландшафт» или «на рельеф», а также выносится решение о предоставлении водного объекта.
Реализация таких вариантов незаконным путём сопряжена с риском высоких штрафов, а легальный сброс требует согласования с органами власти.
Проекты частной недвижимости традиционно включают наряду с ливневой канализацией другие коммуникационные сети. Бытовая канализация и дренажная система тоже являются частью бытовых коммуникаций. Принцип их действия мало отличается от функционирования ливневки, в чём владельцы частных домов нередко усматривают возможность использования этих сетей.
Между тем совмещение ливневой канализации с бытовой или дренажной схемой отвода стоков запрещается СНиП. Запрет на совмещение разных видов канализации обусловлен факторами очевидными. Так, при условии вывода дождевой воды в бытовую канализацию и с учётом высокой интенсивности атмосферных осадков, нормальный уровень канализационных стоков завышается в несколько раз.
Подтопление рабочих колодцев приводит к блокировке хозяйственно-фекальных стоков. Грязевые отложения, природный мусор устремляются в систему бытовой канализации. В результате после очередного ливня устроителям сооружения придётся заниматься чисткой системы.
Объединение ливневки с дренажной магистралью грозит обернуться результатом ещё более плачевным. Переполнение дренажа по причине нарушения расчётных нагрузок приводит к подтоплению фундамента здания. Частые подтопления нарушают структуру грунта, что становится причиной смещения фундаментных блоков, а в дальнейшем может привести к разрушению здания.
Выводы и полезное видео по теме
Полезные видеоролики расширят ваш кругозор о назначении и монтаже ливневой канализации.
Ливневка в частном доме — от проекта до монтажа:
Промышленные технологии:
Устройство ливневой канализации, как правило, предусматривается в ходе проектирования разных строительных объектов. Тем более, этапы проектирования и тщательного расчёта ливневой канализации являются неотъемлемой частью строительства частных домов. Тщательно продуманный проект ливневки и точные расчёты — это долговечность строения и комфортная обстановка для его обитателей.
sovet-ingenera.com
Вводные понятия
Расчет ливневой канализации не всегда требует помощи профессионалов, все можно сделать своими руками, особенно, если требуется водоотвод для дождевых вод не промышленного, а бытового масштаба. Рассмотрев пример расчета, позволительно сооружать конструкции для предприятия, собственных частных строений, а также создания ливневок на других территориях.
Методика просчета затрагивает:
- данные ландшафтных, геологических особенностей площадки,
- строительную специфику сооружений,
- расположение инженерных коммуникаций,
- средний показатель выпадения осадков;
- материалы, которые будут использоваться для сооружения конструкций.
Продумывая ливневку для предприятия, необходимо также учитывать проходимость, площадь территории, наличие подъездных пандусов и прочих конструкций. Общее обустройство системы водоотведения проводится сразу после определения нужных параметров ливневки.
Основные аспекты расчетов, пример
Первый этап сооружения канализации для оттока дождевых вод с территории предприятия, участков включает определение наибольшего объема вод, с которыми конструкции придется справляться.
Важно! Вычисляется формулой: V = g20*S*D в которой V – наивысший показатель расхода потоков в водоотводе, а g20 – интенсивность атмосферных осадков, S – площадь территории предприятия, кровли, участка, а D – коэффициент водопоглощения.
Для облегчения расчетов, стоит воспользоваться приведенной таблицей, где указаны виды материалов и показатели водопоглощения:
- кровля – 1.0;
- асфальтобетон – 0,95;
- цементобетон – 0,85;
- щебень – 0,4;
- щебень с битумом – 0,6.
Прочие показатели интенсивности впитывания дождевых вод можно найти в СНиП, но стоит принимать во внимание значения для определенной местности.
После того, как пример расчета покажет точные характеристики, обязательные для системы, предстоит просмотреть и выбрать сечение труб. Снова все зависит от объема потоков дождевых вод, однако, за пример можно взять следующие таблицы:
| Уклон/диаметр мм | 100 | 150 | 200 |
| 0-0,3 | 3,89 | 12,21 | 29,82 |
| 0,3-0,5 | 5,02 | 15,76 | 38,5 |
| 0,5-1,0 | 7,1 | 22,29 | 54,45 |
| 1,0-1,5 | 8,69 | 27,31 | 66,69 |
| 1,5-2,0 | 10,03 | 31,53 | 77,01 |
Важно! При выборе основы обустройства конвертного способа, параметры стояка определяются посредством суммы объема общих расходов всех потоков.
Расчет ливневых стоков требует внимания к расположению уклона. Если трубы берутся с сечением до 0,2 м, показатель примерно эквивалентен 0,007 м. Диаметр труб для системы отвода дождевых, талых вод с территории предприятия или загородного дома, показателем не более 0,15 м требует уклона не менее 0,008 м.
Внимание! Если данный стандарт невозможен для реализации, то нормативы снижаются до 0,007 для сечения 150 мм, и до 0,005 для сечения трубопровода в 200 мм.
Как показывает пример формулы расчета, уклон не будет слишком неровным, а на коротких участках трубопровода можно не делать уклон, если рельеф местности не позволяет выполнить даже минимального снижения уровня.
Важно! Обустройство конструкции водоотведения открытого типа требует показателя уклона 0,003 м. Это идеальный размер для водоотводной канавы, а также лотков шоссе, где покрытием выступает асфальтобетонная смесь. В случае щебневого покрытия или брусчатки, показатель уклона возрастает до 0,004. Булыжные мостовые или территории предприятия также увеличивают показатель до 0,005. То же самое касается отдельно размещенных лотков.
Анализ данных требований подсказывает, что на уклон оказывает воздействие шероховатость, поэтому при серьезном уровне данного показателя, придется обустраивать достаточный угол. Также влияет размер сечения труб (их нужно выбирать по показателю объема выпадающих дождевых вод): чем больше сечение, тем меньший уклон нужно делать.
А чтобы все формулы были как можно более понятны, просмотрите пример расчетов. За параметры по умолчанию принимаются:
- участок в 15 соток (1500 м2);
- расположение на участке газонов и клумб, занимающих 300 м2.
Итак, газон и клумбы уже будут впитывать потоки дождевых вод, только если участок не имеет серьезного наклона. Расчеты водоотводящей конструкции берет во внимание коэффициент водопоглощения: кровля обладает более внушительным показателем чем земля, поэтому 300 м2 не включаются в расчеты.
Определение объема воды, поступающей на 1200 м2 также будет по стандартным показателям – максимально 25л/1м2 час. Получается, что на 1200 м2 выпадает примерно 30м3. Цифра в примере определяет величину объема дождевых вод, которые придется отводить, поэтому труба с сечением 110 мм и уклоном в 10 мм на 100 см не совсем подходит. Пропускная способность трубы составит не более 6,19 л/сек или 22200 л/час, а вот труба диаметром в 160 мм при том же расчете уклона, будет идеальной.
Простой пример расчетов отвода дождевых потоков с территории, кровли показывает, что все можно сделать самостоятельно. Но не стоит забывать про некоторое количество лотков для ливневки. Также для обустройства дренажного трубопровода на ровных площадях иногда требуется гидравлический насос, обеспечивающий быстрое отведение потоков из лотков, а также транспортировку воды по трубопроводу.
vodakanazer.ru
Расчет и проектирование ливневой канализации: пример
Чтобы не столкнуться с затоплением подвала частного дома дождевой или талой водой, нужно как можно раньше позаботиться о ливневой канализации.
Это хорошее средство для сбора, транспортировки и сброса жидких осадков за пределы участка.
Так вы сохраните не только фундамент и стены своего дома, но и растительность, потому что повышенная влажность почвы негативно сказывается и на ее корневой системе.
Ливневая канализация дома
Учитывая то, что наружная канализация представляет собой сложнейшее инженерное устройство, не удивительно, что первым этапом обустройства является проектирование ливневой канализации.
Документ должен быть составлен в соответствии со всеми техническими требованиями, после чего он утверждается в таких службах, как:
Проектирование ливневой канализации
- СЭС;
- охрана рыбных запасов;
- охрана и регулирование вод.
Проектирование
Сразу же стоит отметить, если вы никогда не сталкивались с составлением схем и расчетом сложных систем, то это нелегкое дело лучше доверить профессионалам.
Тем не менее, следует знать об основных правилах составления технического задания для разработки.
Проект ливневой канализации
Любой расчет ливневой канализации должен осуществляться в соответствии с рядом нормативных документов.
Одним из тех, что имеет на сегодняшний день силу, является СНиП 2.04.03-85.
В соответствии с этим положением просчитывается система отвода излишков влаги с земельного участка.
Здесь вы найдете:
Расчёт ливневой канализации
- формулы, используемые для расчетов;
- указания по качеству материалов, которые нужно использовать;
- технологии ведения монтажных работ;
- значения уклона канализационной системы и т.д.
Строительные правила и нормы — не единственный документ, которым нужно руководствоваться, осуществляя расчет дождевой канализации.
К нормативным актам еще относится ГОСТ 3634-99 и ГОСТ 21.604-82.
Одним из главных правил составления проектной документации является ее согласование в уполномоченных надзорных органах.
Для того чтобы никаких нестыковок не возникало, сразу же стоит обращаться в организацию, имеющую лицензионное право составить вам проект ливневой канализации.
Кстати, эта же организация имеет право контролировать соблюдение всех технических требований в процессе строительства дренажной системы.
Пример проекта ливневки
На сегодняшний день есть множество автоматизированных программ для проектирования.
Если вы хотите спроектировать и рассчитать ливневую канализацию своими руками, то можете воспользоваться следующими программами:
Проект выполненный в программе Autodesk Architectural Desktop
- Autodesk Architectural Desktop — используется в области промышленного и гражданского строительства;
- Autodesk Building Systems – она предназначена для проектирования инженерных сетей типа вентиляции, отопления, электричества, и, конечно же, канализации.
Расчет параметров
Бояться того, что вода в трубах ливневки может замерзнуть, не стоит, но это только при условии того, что она не будет застаиваться.
Для этого при монтаже труб обеспечивается их уклон.
Итак, на какой же глубине нужно располагать ливневый трубопровод?
Несмотря на популярность вопроса, четких рекомендаций СНиП не дает.
Это объясняется тем, что в разных регионах страны преобладают несколько отличные климатические условия.
Если отсутствуют данные о том, как эксплуатируются наружные сети в вашем регионе, то можно ориентироваться на диаметр труб.
Например, при использовании элементов с сечением менее 0,5 м, их закладывают как минимум на 30 см.
Если же речь идет о трубах значительно большего диаметра (>0.5 м), то уровня закладки до поверхности должно быть не меньше 70 см.
Существуют определенные технические и статистические расчеты, определяющие минимальную глубину закладки канализации.
При расчёте ливнёвки учитывают количество выпадающих осадков
Если просмотреть какой-либо пример расчета ливневой канализации, то можно обнаружить, что в нем имеется показатель талых вод.
Речь идет о среднестатистическом показателе количества выпавших осадков на определенной территории.
Для определения этого показателя используется упрощенная формула, в которой используются такие значения:
- Q —объем, подлежащий отведению с участка;
- q20 — количество выпадающих осадков в конкретном регионе (актуальную информацию можно получить в метеослужбе или взять в СНиПе 2.04.03-85);
- F — площадь обслуживаемых поверхностей;
- ¥ — коэффициент, учитывающий материал покрытия, которым оборудован участок или покрыт дом (для щебня и гравия это 0,4, для бетона 0,85, для асфальтного покрытия 0,95, для кровельных материалов коэффициент равен 1).
Сама формула выглядит следующим образом:
Виды уклона труб ливневой канализации
Не стоит также забывать о расчете необходимого уклона труб. Если он будет подобран правильно, то вода будет свободно протекать под воздействием законов физики.
Показатель уклона зависит напрямую от диаметра используемых труб.
Для тех, что имеют сечение 20 см, используется коэффициент 0,007 (это 7 мм/м), а для 15 см труб уклон составляет 8 см на погонный метр.
Если говорить об открытом типе ливневки, то для таких каналов используется коэффициент 0,003-0,005.
В местах соединения труб с ливневыми колодцами и дождеприемниками уклон составляет 2 см/м.
Пример проекта
Проект ливневой канализации делается в формате dwg и всегда включает в себя такие разделы, как:
Пример проекта ливневой канализации
- общие данные;
- точные схемы канализационных сетей;
- план участка, на котором указаны места расположения каждого элемента системы;
- спецификация оборудования в подробном виде;
- расчет бюджетной части строительства.
Как правило, за этой услугой принято обращаться в специализированную фирму, где есть специалисты, знающие, как рассчитать, какой материал и в каком количестве вам понадобится для обустройства ливневки.
Не забывайте руководствоваться СНиП
Если же вы хотите попробовать справиться с этой задачей самостоятельно, то не забывайте руководствоваться строительными нормами и правилами, а также ГОСТами.
Итак, вам предстоит рассчитать следующие параметры:
- количество и места расположения колодцев;
- длину труб;
- материалы, сигнализаторы, датчики.
Получить все эти данные можно только с учетом общей площади водосбора, количества осадков (берется из СНиПа), близости расположения водоемов, скорости стоков и т.д.
Разбивочный чертёж для ливнёвки
А вот для того, чтобы составить максимально точную смету проекта и понять, сколько денежных средств вам понадобится для обустройства дождевой канализации на участке, нужно узнать стоимость ее составляющих.
Например, сейчас один точечный водосборник, который устанавливается под вертикальным водостоком, стоит 490 руб. его потребуется как минимум 2 шт.
Также вам понадобятся водоотводные трубы, чаще всего используются элементы с сечением 110 мм, 125 мм, 160 мм, а иногда и 200 мм.
Их стоимость за 1 шт. зависит от размера. Если вы будете брать трубы в диаметре 110 мм, длиной в 561 мм, то она обойдется 65 руб./шт. такая же конфигурация, но большей длины (1061 мм), обойдется в 120 руб./шт.
Так выглядит канализационный колодец
Одним из главных элементов системы является канализационный колодец.
Стоимость таких конструкций из пластика начинается от 15 тысяч рублей, и зависит от габаритов конкретной модели.
Также не забывайте учитывать стоимость песка и щебня, которые используются для создания подушки на дне траншеи.
Сегодня 1 куб песка стоит ориентировочно 500 руб. а измельченный камень — 350 руб.
Зная актуальные цены, вы без труда рассчитаете стоимость своего проекта ливневой канализации.
Устройство и расчет системы ливневой канализации
Необходимость ливневой канализации столь очевидна, что индивидуальные застройщики сразу планируют ее создание еще на этапе проектирования будущего дома.
Несколько сложнее тем, кому строение досталось без этой инженерной системы – приходится создавать ее самостоятельно.
Однако сооружение ливневки не терпит дилетантского подхода – неправильно спроектированная канализация не только не спасет положения, но может, кроме того, стать причиной внутренних размытий и провалов грунта.
Даже при полностью самостоятельном планировании работ необходимо опираться на существующие правила.
Как рассчитать?
Расчет и строительство ливневых канализаций базируются на СНиП-2.04.03-85 – «Канализация. Наружные сети и сооружения».
Это документ был принят уже около 30 лет назад, но прошел испытание временем, и его положения действительны по сей день. Его разработка велась еще в бытность Советского Союза, поэтому в нем содержатся справочные табличные данные для всех регионов стран СНГ и Прибалтики.
Кажущаяся громоздкость формул и обилие учитываемых величин может озадачить человека, не являющегося специалистом в области физико-математических расчетов.
Однако для владельца частного дома будет достаточно упрощенной схемы, итоговыми показателями которой будут:
- объем отводимой воды — требуемая производительность системы,
- уклон и диаметр труб,
- глубина их залегания в грунте.
Расчет производительности системы
Успешное функционирование ливневки во многом зависит от диаметра используемых труб для отвода воды.
В свою очередь, размер труб напрямую связан со среднестатистическим объемом осадков, которые необходимо отвести с определенной территории.
Произвести расчет стоков ливневой канализации можно, воспользовавшись следующей формулой:
- Q – общий вычисляемый объем отводимой воды.
- q20 – коэффициент интенсивности осадков, исчисляемый в литрах в секунду на гектар площади.
Эта величина рассчитана для на базе многолетних гидрометеорологических наблюдений для каждой местности.
Ее значение можно выяснить в местной природоохранительной, архитектурной или мете-службе, или воспользоваться графической схемой, приведенной в упомянутых СНиП.
- F – площадь участка, с которого производится водосбор. Величина пересчитывается в гектары. Для скатной крыши площадь определяется в горизонтальной проекции.
- Ψ – это поправочный коэффициент, учитывающий впитывающие способности того или иного покрытия. Для частных домовладений необходимо знать несколько его значений:
- Кровля дома — 1,0
- Асфальтовые покрытия — 0,95
- Бетонированные участки — 0,85
- Трамбованное щебеночное покрытие — 0,4
- Открытый грунт, дерн, газоны — 0,35
Расчет проводится для каждого участка, обслуживаемого одним дождеприемником. По полученному значению в соответствующей таблице (приведена ниже) определяется минимальный диаметр водоотводящей трубы.
Соответственно, для участков трубопроводов, собирающих воду из нескольким дождеприемников, объем ливневых стоков суммируется, а для коллектора – учитывается вода, собранная со всей площади участка.
Практика показывает, что для среднестатистического загородного дома с приусадебным участком размер водоотводных труб должен быть 110-150 мм, а для коллектора будет достаточно 200 мм.
Величина минимального уклона
Движение воды во всех видах ливневок осуществляется самотеком.
Таким образом, обязательно предусматривается уклон труб ливневой канализации в направлении движения отводимых стоков.
Существует ряд установленных минимальных значений, зависящих от диаметра канализационной трубы.
Приведенная ниже таблица поможет быстро и точно определить и требуемый диаметр трубы, и уклон, под которым она должна быть смонтирована в системе.
- Исходное значение – величина Q, о порядке расчёта которой было рассказано выше.
- Величина уклона указана в процентах (1% — 1 см перепада на 1 погонный метр трубы).
Если оперировать усредненными значениями, то:
- для трубы DN110 принято давать уклон порядка 20 мм,
- DN150 – 8-10 мм,
- DN200 – 7 мм на погонный метр.
Редко, но все же используются узкие трубы с диаметром 50 мм – для них перепад доложен доходить до 30 мм/м.
Перед входом в пескоуловители. уклон может несколько уменьшаться – здесь требуется минимальная скорость воды для более качественного отстоя взвешенных песчинок и грязи.
А максимальным уклон делается непосредственно после врезки в дождеприемник – в этих местах скорость прохождения жидкости должна быть максимальной.
Глубина заложения ливневой канализации
Как ни странно, но по этому вопросу нет единогласия, так как ст. 4.8 СНиП-2.04.03-85 носит, скорее, рекомендательный характер.
Она советует определять глубину монтажа труб исходя из опыта обслуживания канализационных сетей в конкретном регионе.
Если подобные данные точно установить невозможно, то следует ориентироваться на следующие критерии:
- Для труб менее DN 500 глубина залегания – не менее 300 мм. от уровня промерзания грунта.
- Для труб большего диаметра эта величина увеличивается до 500 мм.
В любом случае, расстояние от верхнего края трубы до уровня спланированной поверхности земли должно составлять не менее 700 мм.
Если по каким-либо обстоятельствам уложить трубопроводы на такой глубине невозможно, обязательно предусматривается их утепление и защита от повреждений под действием внешних механических нагрузок.
Расположение и размер колодцев
Согласно рекомендациям СНиП, смотровые колодцы следует предусматривать:
- В местах присоединений труб.
- В точках изменения направления или перепада уровня трубопровода, изменения его диаметра.
- На прямолинейных участках – через определенные отрезки, в зависимости от диаметра трубы (коллектора):
- DN 150 – 35 м.
- DN200–450 – 50 м.
- DN500-600 – 75 м.
Размер колодца также зависит от параметров входящей в него трубы наибольшего диаметра.
- В условиях частного строительства, где не применяются трубопроводы большого диаметра (свыше 600 мм), колодцы должны иметь размеры 1000 × 1000 мм (круглый – d=1000).
- С трубами до DN150 допускаются колодцы d=700, но при этом их глубина не должна превышать 1,2 м.
- А в случае, когда глубина колодца превышает 3 м, его минимальный диаметр должен быть не менее 1500 мм.
Профессиональное проектирование
Провести самостоятельный расчет ливневки может далеко не каждый.
Кроме того, если владелец частного жилого участка имеет право на ошибку – может проектировать канализацию на свой страх и риск
Для организации даже небольшого предприятия, для составления планов благоустройства городских или дворовых территорий требуются тщательно просчитанные, технически обоснованные проекты, полностью соответствующие всем существующим санитарным и строительным нормам.
Такой проектно-изыскательской работой занимаются специальные организации, имеющие государственную сертификацию на осуществление деятельности подобного рода .
Заказчик при обращении к специалистам представляет им ряд документов, которые лягут в основу технического задания:
- Топографическая схема территории, с которой предполагается отведение ливневых стоков.
- Данные геологических изысканий, содержащие сведения о характере грунтов на участке.
- Общий план застройки.
- Если планируется сброс в централизованную коллекторную систему – технические условия служб водоканала на подключение.
- Санитарные нормы на проведение очистки воды, если предполагается ее сброс в природные водоёмы или на дренажные поля.
- Возможные пожелания заказчика на организацию аккумулирования собранной воды.
Итогом работы проектировщиков становится пакет документов, который включает:
- Общие сведения об обустраиваемом участке и ливневой канализации.
- Подробную принципиальную схему ливневки.
- Масштабированный чертеж-план участка с привязкой мест расположения всех элементов ливневки. По сути – готовая монтажную инструкцию для проведения дальнейших работ.
- Подробную спецификацию необходимого по ТУ оборудования.
- Полную смету на приобретение требуемых материалов и проведение строительно-монтажных и пусконаладочных работ.
Готовый проект ливневой канализации подлежит обязательному согласованию с предприятиями водоканала, органами государственного технического надзора, в санитарно-эпидемиологической службе, службе экологического контроля, ведающей состоянием водных ресурсов.
Только после полного визирования проекта во всех контролирующих инстанциях можно приступать к его практической реализации.
Некоторые проектные организации берут на себя весь процесс согласования разработанного ими проекта.
Процесс проектирования сложен, но мелочей в этом вопросе нет.
Чтобы ливневая канализация полностью выполняла свои функции, чтобы не навлечь на себя штрафные санкции за нарушения природоохранного законодательства, разработку проекта лучше поручить опытным специалистам, квалификация которых не подвергается сомнениям.
Расчет дождевой канализации и стоков: пример
Возведение загородного строения требует определенного внимания к садовому дренажу на прилегающем участке. Именно проектирование ливневой канализации, правильный расчет отвода дождевых вод позволит избежать угрозы подмывания и обрушения фундамента, заболачивания почвы и прочих неприятностей. Контроль водного баланса включает оборудование системы колодцев, труб, дождеприемников, лотков и других элементов. Благодаря наличию системы, пользователь сможет не только продлить время служения строения, но и всех дорожных покрытий на участке. Более того, отвод дождевых вод с территории, кровли в накопительную емкость – отличная возможность применять талые скопления на полив огорода, что экономически выгодно и удобно.
Вводные понятия
Расчет ливневой канализации не всегда требует помощи профессионалов
Расчет ливневой канализации не всегда требует помощи профессионалов, все можно сделать своими руками, особенно, если требуется водоотвод для дождевых вод не промышленного, а бытового масштаба. Рассмотрев пример расчета, позволительно сооружать конструкции для предприятия, собственных частных строений, а также создания ливневок на других территориях.
Методика просчета затрагивает:
- данные ландшафтных, геологических особенностей площадки,
- строительную специфику сооружений,
- расположение инженерных коммуникаций,
- средний показатель выпадения осадков;
- материалы, которые будут использоваться для сооружения конструкций.
Продумывая ливневку для предприятия, необходимо также учитывать проходимость, площадь территории, наличие подъездных пандусов и прочих конструкций. Общее обустройство системы водоотведения проводится сразу после определения нужных параметров ливневки.
Основные аспекты расчетов, пример
Первый этап сооружения канализации для оттока дождевых вод с территории предприятия, участков включает определение наибольшего объема вод
Первый этап сооружения канализации для оттока дождевых вод с территории предприятия, участков включает определение наибольшего объема вод, с которыми конструкции придется справляться.
Важно! Вычисляется формулой: V = g20*S*D в которой V – наивысший показатель расхода потоков в водоотводе, а g20 – интенсивность атмосферных осадков, S – площадь территории предприятия, кровли, участка, а D – коэффициент водопоглощения.
Для облегчения расчетов, стоит воспользоваться приведенной таблицей, где указаны виды материалов и показатели водопоглощения:
- кровля – 1.0;
- асфальтобетон – 0,95;
- цементобетон – 0,85;
- щебень – 0,4;
- щебень с битумом – 0,6.
Прочие показатели интенсивности впитывания дождевых вод можно найти в СНиП, но стоит принимать во внимание значения для определенной местности.
После того, как пример расчета покажет точные характеристики, обязательные для системы, предстоит просмотреть и выбрать сечение труб. Снова все зависит от объема потоков дождевых вод, однако, за пример можно взять следующие таблицы:
Важно! При выборе основы обустройства конвертного способа, параметры стояка определяются посредством суммы объема общих расходов всех потоков.
Расчет ливневых стоков требует внимания к расположению уклона. Если трубы берутся с сечением до 0,2 м, показатель примерно эквивалентен 0,007 м. Диаметр труб для системы отвода дождевых, талых вод с территории предприятия или загородного дома, показателем не более 0,15 м требует уклона не менее 0,008 м.
Внимание! Если данный стандарт невозможен для реализации, то нормативы снижаются до 0,007 для сечения 150 мм, и до 0,005 для сечения трубопровода в 200 мм.
Как показывает пример формулы расчета, уклон не будет слишком неровным, а на коротких участках трубопровода можно не делать уклон, если рельеф местности не позволяет выполнить даже минимального снижения уровня.
Важно! Обустройство конструкции водоотведения открытого типа требует показателя уклона 0,003 м. Это идеальный размер для водоотводной канавы, а также лотков шоссе, где покрытием выступает асфальтобетонная смесь. В случае щебневого покрытия или брусчатки, показатель уклона возрастает до 0,004. Булыжные мостовые или территории предприятия также увеличивают показатель до 0,005. То же самое касается отдельно размещенных лотков.
Анализ данных требований подсказывает, что на уклон оказывает воздействие шероховатость, поэтому при серьезном уровне данного показателя, придется обустраивать достаточный угол. Также влияет размер сечения труб (их нужно выбирать по показателю объема выпадающих дождевых вод): чем больше сечение, тем меньший уклон нужно делать.
Чем больше сечение трубы, тем меньший уклон нужно делать
А чтобы все формулы были как можно более понятны, просмотрите пример расчетов. За параметры по умолчанию принимаются:
- участок в 15 соток (1500 м2);
- расположение на участке газонов и клумб, занимающих 300 м2.
Итак, газон и клумбы уже будут впитывать потоки дождевых вод, только если участок не имеет серьезного наклона. Расчеты водоотводящей конструкции берет во внимание коэффициент водопоглощения: кровля обладает более внушительным показателем чем земля, поэтому 300 м2 не включаются в расчеты.
Определение объема воды, поступающей на 1200 м2 также будет по стандартным показателям – максимально 25л/1м2 час. Получается, что на 1200 м2 выпадает примерно 30м3. Цифра в примере определяет величину объема дождевых вод, которые придется отводить, поэтому труба с сечением 110 мм и уклоном в 10 мм на 100 см не совсем подходит. Пропускная способность трубы составит не более 6,19 л/сек или 22200 л/час, а вот труба диаметром в 160 мм при том же расчете уклона, будет идеальной.
Простой пример расчетов отвода дождевых потоков с территории, кровли показывает, что все можно сделать самостоятельно. Но не стоит забывать про некоторое количество лотков для ливневки. Также для обустройства дренажного трубопровода на ровных площадях иногда требуется гидравлический насос, обеспечивающий быстрое отведение потоков из лотков, а также транспортировку воды по трубопроводу.
Источники: http://kanalizaciyasam.ru/podklyuchenie-k-kanalizacii/proekt-livnevoj-kanalizacii-primer.html, http://voda-v-dome.net/proektirovanie-i-raschet-livnevoj-kanalizacii.html, http://vodakanazer.ru/kanalizaciya/livnevaya-kanalizaciya/raschet-livnevoj-kanalizacii-primer.html
septikman.ru