Правила расчетов уклонов канализации на 1 метр, основные формулы

Как рассчитать самостоятельно наклон канализационных труб

Вы можете самостоятельно найти значение уклона труб, обустраивая своими руками канализацию в доме. Как это сделать, я расскажу дальше.

Определение уклона

Основной трудностью, с которой вы столкнетесь, как непрофессиональные строители, будет то, что мера наклона непонятна. В СНиПах и справочниках, являющихся руководством к действию для любого строителя, показываются дроби, например 0.035 либо 0.007. Скорее всего, вы привыкли использовать градусы и не поймете, какой же уклон труб обозначают данные числа.

Спешу вас успокоить, тут все предельно просто: данные дроби показывают отношение высоты понижения к метровой длине труб. Легче всего параметром оперировать в сантиметрах, например 3.5 см на 1 м либо 0.7 см на 1 м, как в выше приведенных мною примерах.

Длина сети в метрах при умножении на значение наклона даст вам общую его высоту на всем протяжении ветки.

Приведу пример:

1. Допустим, общая длина трубопровода составляет 6 метров и необходим его уклон 0.08.
2. Следовательно, меж началом (ближним к сливу) и концом (вход в стояк) трубы должен быть такой перепад: 6∙0.08=0.48 м или 48 см.

Как вычислить наполненность труб

Наполненность трубы канализации.

Основным параметром, которым следует руководствоваться при укладке канализационной трубы, является ее наполненность. Вы можете определить ее, согласно формуле: u=H/d. В ней:

• H является высотой уровня стоков в трубе;
• d обозначает ее диаметр.

При этом:

• когда u=0, то это значит, что труба пуста;
• когда u=1, то она наполнена полностью;
• оптимальные величины для наполненности (К), при которых слив работает наиболее эффективно – это вилка 0.5-0.6.

Подобный диапазон объясним разными характеристиками материалов изготовления труб и уровнем потенции к созданию разграничивающего слоя, удерживаемого подле их внутренних стенок.

Приведенные мною величины наполненности дадут возможность течь отходам со скоростью около 0.7 метров в секунду. Она даст возможность твердым фракциям держаться во взвешенном виде и не оседать на стенках труб.

Подытоживая все вышенаписанное, я подвожу вас к мысли, что проектные характеристики трубопровода вам надо рассчитать по формуле K≤V√u. В ней:

• К — является оптимальной степенью наполненности (0.5-0.6);
• V — обозначает скорость тока отходов;
• √u – это квадратный корень из заполняемости труб.

Как отмерить необходимый угол

Для определения нужного угла можно использовать пузырьковый угол.

Как вы уже поняли, минимальный уклон сети в квартирах зависим от сечения укладываемых труб. Так, для 50-миллиметровых изделий он должен быть 3 сантиметра на 1 метр их длины, для 85 и 100-миллиметровых — 2 сантиметра.

1. Вы можете озадачиться вопросом, как выставить уклон трубы канализации, чтобы не вышло ошибки. Ведь полы далеко не всегда имеют абсолютно правильную горизонтальность. Я вам настоятельно рекомендую для этого использовать лазерный либо пузырьковый уровень.
2. Также я советую вам натянуть разметочный шнур. Вы можете применить его при входе ветки в стояк и как эталонную вертикаль.

Угол входа трубы в стояк.

Ниже я публикую для вас еще одну таблицу с оптимальными и минимальными уклонами канализационных труб.

Сантехнический прибор	Диаметр трубы, в миллиметрах	Наклоны
Оптимальный	Минимальный
Раковина	40	0.035	0.025
Унитаз	100	0.02	0.012
Ванна, умывальник, писсуар	40-50	0.035	0.025
Мойка	40	0.035	0.025

Уклон для труб внешней канализации

Профессиональная схема укладки канализационных труб.

В таблице ниже я привожу правильные наклоны для труб внешней канализации, обладающих большим сечением, относительно внутренней части системы.

Сечение трубы, в миллиметрах	Оптимальный уклон, в метрах на 1 м длины трубы	Наклон в условиях особых, в метрах на 1 м длины трубы
150	0.008	0.007
200	0.007	0.005

Под особыми условиями инструкция подразумевает необходимость строительства системы, когда какие-либо причины мешают обустроить оптимальный наклон. Иными словами, это минимально допустимая степень снижения внешних канализационных труб.

Как я уже писал, существует и максимальная величина данного параметра. Оно равна 0.15. При уклоне больше чем 15 см на один метр труб, отводящая стоки система будет функционировать малоэффективно. Сеть станет заиливаться при слишком быстром сбросе жидкости и быстро закупорится.

Расчет угла уклона всей канализационной системы

Первоначально готовим план с указанием длины и диаметра сливных труб. Для примера рассмотрим расчёт уклона для сечения 50 мм. Уклон канализации на 1 метр СНиП при диаметре 50 мм составляет 30 мм. Допустим, длина участка канализации 10 м. Руководствуемся данными соотношениями сечения труб и уклонами, приведёнными выше.

10м*0,03=0,3 м

Следовательно, разница в положениях верхнего участка слива с нижним должна составить 30 мм.

Дополнительно рассчитывается уровень наполненности труб для определения скорости потока. Для каждого материала он будет свой из-за пограничного трения. Трубы бывают пластиковые, чугунные, асбестоцементные или керамические. Интервал значений коэффициента наполненности К варьируется от нуля до единицы.

• К=0 – труба полая;
• К=1 – заполненная.

Обычно принимают коэффициент наполненности равным 0,5 или 0,6.

В асбестоцементных, керамических и чугунных трубах шероховатость стен задерживает поток, трубы наполняются быстрее. Коэффициент наполненности для них принимается К=60%, для скользких пластиковых труб ниже, К=50%.

Экспериментально было выяснено, что оптимальная скорость канализационного потока составляет 0,7 м/сек. При такой скорости не происходит налипание отходов на внутренние стенки трубопровода.

Проверяем расчётные параметры системы отведения по коэффициенту заполнения.

К=V*Y

где V – скорость потока;

Y — квадратный корень из коэффициента наполненности.

Исходные данные для расчёта наполняемости системы. При высоте заполнения 35 мм, сечении слива 50 мм, К=35/50=0.7

Квадратный корень из этой величины 0.836.

0.7*0.836=0.58 при оптимальном значении 0.5 Расчёт верный. Величина высоты потока в трубной системе выбрана правильно.

Минимальный уклон для самотека

Градус уклона канализационной трубы характеризуется в зависимости от концов труб. Сам уклон в этом случае измеряется в сантиметрах на один погонный метр.

Также уклон зависит от других параметров:

• Диаметр трубы, которая используется для канализации, но стоит знать, что чем меньше диаметр трубы, тем больший нужен уклон;
• Материал, из которого изготовлена устанавливаемая труба, так как от материала зависит сила трения;
• Уровень наполнения трубопровода.

Важным моментом при конструировании самотечной системы канализации является соблюдение угла наклона. Если его не соблюдать, то можно уложить трубы под большим углом наклона, и, таким образом, жидкость, которая будет проходить по трубам, очень быстро образует налет, а это будет вызывать частые засоры.

Основным и единственным недостатком такой системы является ограниченная длина до точки слива.

Для чего необходимо знать правильный угол уклона канализационной трубы.

Это, конечно же, наивный вопрос. Просто для того, чтобы канализация работала, так сказать, «корректно», и хозяевам не приходилось ни  визуально, ни другими органами чувств ощущать, что эта система где-то дает сбои и не справляется со своей прямой задачей.

Так, может быть, просто всегда давать угол уклона побольше – тогда вода вместе со стоками гарантированно быстро будет уходить в коллектор или септик? Оказывается – нет, так можно только навредить.

Постараемся объяснить, почему.

На рисунке ниже показаны три варианта. В первом – труба расположена без уклона, горизонтально. Во втором – задан оптимальный угол уклона. И в третьем – труба уложена безо всякой оглядки на правила – «лишь бы вода хорошо сливалась».

Четвёртый вариант – с отрицательным углом уклона, надо полагать, никто не додумается сделать.

Две недопустимых крайности – и правильный подход к организации уклона канализационной трубы.

Канализационные стоки, как знают все, это далеко не всегда просто вода. Чаще всего в ней, помимо полностью растворившихся веществ, взвешено немало твердых нерастворимых частиц и крупных включений, дисперсных капель (жир, моющие средства). Задача канализации – отвести все эти загрязнения в полном составе

И здесь очень важно свойство самоочистки трубы. Так, чтобы после смыва стоков (понятно, что в бытовых условиях стоки текут не постоянно, а, так сказать, порционно) труба внутри оставалась если и не совсем чистой, то по крайней мере – пустой

Итак, смотрим на схему.

• В первом случае в трубе образуется совершенно очевидный застой. Перемещение воды хоть и будет, но с минимальной скоростью. То есть у твердых включений есть полная возможность осесть на дно, у жировых капель – «закрепиться» на стенках трубы. Получается, что кинетической энергии потока воды недостаточно для того, чтобы увлечь за собой загрязнения. Они, осев на дне, становятся помехой для последующих сбросов. Результат – очень быстрое зарастание труб, образование пробок, с которыми бывает очень тяжело справиться.
• Второй вариант – труба смонтирована под правильным углом уклона, в ней благодаря этому поддерживается оптимальная скорость перемещения бытовых стоков. При таком подходе как раз и проявляются свойства самоочищения – вода захватывает и выносит основную массу твёрдых и взвешенных загрязнений.
• Третий вариант кажется парадоксальным – ну что может быть плохого в том, что уклон сделан большой, и скорость потока от этого возрастает? Ведь на коротких участках, например, от сифона раковины до проходящей снизу канализационной трубы так и делается – чуть ли не вертикально…

Да, на коротком участке это «работает». Но когда требуется переместить канализационные стоки на значительное расстояние, получается совсем иная картина. Вода на большой скорости устремляется вперед, к выходу из трубы. А более тяжеловесные нерастворимые включения начинают отставать от общей скорости потока. И в итоге – могут остаться на стенках трубы. У них частенько бывает немало времени, чтобы успеть присохнуть или иным способом закрепиться на стенке.

И, понятно, далее эти оставшиеся фрагменты становятся помехами при следующей «порции» стоков, при которой ситуация не просто повторяется, но постепенно усугубляется. И так далее – пока в полости трубы не образуется сначала сужение канала, а затем – и вовсе непроходимая пробка, требующая немедленного вмешательства для восстановления работоспособности канализации.

Теперь давайте пойдем по положениям Сводов Правил. Они в оригинале могут показаться несколько «суховатыми» для человека, не имеющего опыта чтения технической документации. Поэтому постараемся изложить основные положения, касающиеся, безусловно, только частного жилого строительства, в более доходчивом виде.

И начнем, естественно, «от истоков». То есть с тех точек, где, собственно, и начинается канализация – с сантехнических приборов. А затем – пойдем далее вплоть на наружных труб, ведущих в септик или в канализационный коллектор.

Задание уклона при монтаже канализационной трубы

Математические вычисления производить легче, чем выдержать требуемые параметры при монтаже бытовой канализации. Облегчить работу может специальный строительный прибор – угломер. Однако, можно обойтись без него.

Поскольку перепад положения одного конца слива по отношению к другому составляет известные значения, высчитываем необходимую высоту и проводим линию на стене от точки стока до предполагаемого расположения входа в сантехнический прибор с учетом угла наклона канализационных труб. Затем отвод аккуратно устанавливаем и прикрепляем к стене держателями с шагом в 40 см.

При монтаже канализации в частных домах и квартирах, следует иметь в виду, что для различной сантехники подходят трубы только определенного сечения, что влияет на уклон. Для ванн, раковин, умывальников и писсуаров достаточно небольших труб от 40 до 50 мм. Для кухонных моек, где количество крупных пищевых отходов больше – 50 мм, для унитазов – 100 мм.

В таблице приведены данные не только максимальных уклонов соединительных участков для каждого прибора домашней сантехники, но и примерные расстояния до общей сливной трубы.

Существует несколько правил, соблюдать которые необходимо при проведении работ по устройству в доме сетей канализации:

• прямолинейность каналов. Любые искривления выводящих путей являются «слабыми» местами сети, в которых скапливаются отходы;
• уклоны всех сливов жилища должны быть одинаковыми. Если на первом этаже частного дома значение уклона равняется 0,02, то и на втором этаже должно быть таким же. Тогда работа всей системы будет максимально продуктивной, без лишнего шума и частых аварий;
• минимальная протяженность. Целесообразно все места в помещении, где располагаются сантехнические приборы, размещать вблизи друг от друга. Тогда соблюсти необходимый уклон слива будет намного легче;
• гладкие трубы, выдерживающие уклон. Любые впадины на внутренней стороне илопровода являются местом потенциального засора. Поэтому не подходят гофрированные трубы. В некоторых случаях и полипропиленовая труба под воздействием горячей воды может «провиснуть», образовав контруклон. В этом месте неизбежно соберутся частицы пищи и прочих отходов. Такие участки подлежат замене.

Трубами большого размера (110 и 200 мм) устраивают выводы для наружной канализации. При этом принцип прямолинейности трасс сохраняется. В случае, если избежать изменения направления канала нельзя, используют тройные переходники с выводом на поверхность ревизионной трубы с заглушкой, которая облегчит прочистку стока.

Труба наружной канализации помещается под уклон, который проверяется специальным двухметровым уровнем. После проверки параметров засыпается песком и грунтом. Наружная канализация всегда устраивается под землей во избежание смерзания стоков и перекрытия возможности слива. Для каждого региона глубина залегания канализационных каналов определяется, исходя из климатических особенностей местности.

Рассмотренная тема при всей важности и сложности расчетов достаточно проста. Применение необходимых значений при строительстве облегчаются готовыми таблицами с нужными цифрами, которые помогут справиться с самостоятельным монтажом системы. Но при необходимости всегда можно обратиться к специалистам, которые разработают проект и подберут материалы согласно установленным строительным нормам

Но при необходимости всегда можно обратиться к специалистам, которые разработают проект и подберут материалы согласно установленным строительным нормам.

Мне нравитсяНе нравится

Расчетный и оптимальный уровень наполняемости трубы

Наполняемость трубы — это показатель, описывающий рекомендуемую скорость водяного потока в полости трубы для беспрепятственного отвода стоков.

Характеристикой наполняемости трубы служит расчетный и оптимальный уровень потока сточной воды. Формула определения расчетной наполняемости следующая:

Y = h ⁄ d, где:
	Y – расчетный уровень наполненности. h – уровень высоты жидкости в трубе. d – диаметр трубопровода.

Минимальный допустимый уровень наполняемости (согласно СНиП) Y = 0,3. Это означает, что внутренняя полость канализационной трубы должна быть заполнена на 1/3 от общего объема. На практике показатель варьирует в пределах от 0,3 до 0,6. Все зависит от материала трубы, и следующая таблица это показывает:

Материал трубы	Оптимальный уровень наполненности
Чугун	0,6
Асбоцемент	0,6
Керамика	0,5
Пластик	0,5

Изучив теорию, рассмотрим практическое применение расчетов:

• Допустим, необходимо рассчитать максимально допустимую скорость потока стоков в канализации. Известно, что по нормам скорость движения жидкости для оптимального функционирования системы должна быть не менее 0,7 м/с.
• В нашем случае уровень высоты жидкости в трубе h = 60 мм, а диаметр трубы d = 110 мм, материал – ПВХ.
• Уровень рассчитанной наполненности Y = 60 / 110 = 0,55.
• На следующем этапе используется проверочная формула K ≤ V × √ Y, где: К — оптимальный уровень наполняемости (0,5 для пластиковых труб); V — скорость движения жидкости (минимально берем 0,7 м⁄с); √Y – квадратный корень расчетной наполняемости трубы. Получаем: 0,5 ≤ 0,7√ 0,55 = 0,5 ≤ 0,52.

Проведенный расчет подтверждает правильность заданного уклона канализации, при котором скорость потока равняется 0,7 м⁄с. На практике исходные данные определяются индивидуально расчетным путем и сопоставляются.

Расчёт степени наполнения трубы

Какой именно выбрать диаметр трубы для прокладки наружной канализации? Этот вопрос должен стоять наряду и другими факторами при создании проекта. Поскольку от этого зависит скорость ухода воды. Коэффициент наполнения воды измеряется в сантиметр на метр, градусный расчёт тут применить нельзя по причине того, что буду возникать погрешности, к примеру: метраж трубопровода слишком большой и в конечном итоге даже маленькое расхождение приведёт к тому что элементы не сойдутся и будут находится в разных плоскостях.

Значение, которое будет оптимальным для работы системы канализации рассчитывается по формуле, она звучит так: уровень подъёма канализации «H» мы делим на диаметр нашей канализационной трубы «D». Значение, которое мы должны получить должно варьироваться в промежутке от 0,5 до 0,6.  Если мы получим при расчёте 0, то это будет означать что труба будет постоянно пустой. Если же мы будем иметь конечную цифру 1, то труба будет постоянно и полностью залита водой. Что губительно скажется на системе. Сама формула выглядит так

Y=H/D

• H – высота;
• D – диаметр;
• Y – значения наполнения.

Если вы используете трубы из ПВХ, то её наполненность должна составлять 0,5. Причиной этому является её внутренняя поверхность, она не имеет шероховатостей. В отличии от асбестовых или железных труб, они имеют высшую степень шероховатости, для такого значения равно 0,6.

Описанное выше значение позволит проходить стокам в среднем со скоростью 0,7м/с. Это позволит удерживать твёрдые вещества в подвешенном состоянии, не допуская того что они будут прилипать к стенкам канализационных труб.

Индивидуальный расчет уклона

Прокладка канализационных труб своими руками в частном доме проводится по стандартам, которые значатся в СНиП. Но можно рассчитать параметры по обустройству сетей канализации и водопровода самостоятельно. Для этого используют следующую формулу:

V√H/D ≥ K, где:

• К – особый коэффициент, учитывающий свойства материала, который был использован при изготовлении трубы;
• V – скорость прохождения сточных вод;
• H – наполняемость трубы (высота потока);
• D – сечение (диаметр) трубы.

Уклон канализационных труб можно рассчитать самостоятельно

Пояснения:

• коэффициент К, для труб из гладких материалов (полимерных или стеклянных), должен быть равен 0,5, для металлического трубопровода – 0,6;
• показатель V (скорость потока) – для любого трубопровода составляет 0,7-1,0 м/с;
• соотношение H/D – говорит о наполнении трубы, и должно иметь значение от 0,3 до 0,6.

Внутренние и внешние канализационные системы

Выполняя прокладку сетей канализации и водопровода в частном доме, следует учитывать некоторые особенности, которые обуславливаются месторасположением их отдельных участков.

Внутренние системы

При монтаже труб канализации в частном доме в основном применяются два их диаметра – 50 мм и 110 мм. Первый для водоотвода, второй для унитаза.  Прокладку канализационной трубы следует проводить в соответствии со следующими рекомендациями:

• поворот трубопровода (при его горизонтальном расположении) не следует делать под углом в 90 градусов. Для изменения направления отводы лучше устанавливать под углом в 45 градусов, это значительно облегчает проход основного потока и уменьшает вероятность скопления твердых частиц;
• в местах поворотов системы следует установить фитинги для ревизии и удобства прочистки или демонтажа в случае засорения;
• на коротких отдельных участках, допустимо увеличивать наклон, превышая рекомендуемую норму. Такой короткой веткой канализации может быть труба, соединяющая унитаз со стояком;
• на каждом отдельном участке уклон трубопровода должен быть равномерным, без резких перепадов, потому что их наличие может создать условие для возникновения гидравлического удара, последствиями которого станет ремонт или демонтаж уже работающей системы.

Внешние (наружные) системы

Правильная прокладка и монтаж канализационных труб необходима не только внутри, но и вне частного дома, от точки выхода внутренней канализации до септика.

Поэтому следует обратить внимание на следующие моменты:

• прокладка канализационных сетей проводится в траншеях глубиной от 0,5 до 0,7 метра. Величина заглубления зависит от характеристик грунта и корректируется под конкретные условия;
• при подготовке траншей, следует использовать песок на их дне, для возможности установления правильного уклона за счет его подсыпки;
• заранее просчитанный уклон (на погонный метр) выделить ориентиром из шнура натянутого между вбитыми колышками. Это позволит избежать ненужных просадок или возвышений канализационной системы на отдельных участках;
• после укладки труб на дно траншеи, еще раз проверить наличие правильного уклона, и в случае необходимости поправить его за счет песчаной подушки.

Ливневая канализация

Такая же требовательная к уклону система, и ее присутствие обязательно для устранения образований скопления воды на поверхности почвы при выпадающих осадках.

Прокладка ливневой канализации

При обустройстве ливневки, учитываются те же параметры, что и для основной канализации – диаметр трубы и материал из которого она изготовлена. Средние показатели по уклону:

• для труб с диаметром 150 мм – показатель варьируется в пределах от 0,007 до 0,008;
• при 200 мм сечении – 0,005 до 0,007.

На частных подворьях можно обойтись и открытыми ливневыми водоотводами.

Но и при такой системе отведения воды уклон должен присутствовать:

• для водоотводных канав – 0,003;
• для лотков из бетона (полукруглых или прямоугольных) – 0,005.

Когда производится укладка канализационных труб какой уклон канализационной трубы должен быть?

Схема устройства ливневой канализации для частного дома

Для нормальной работы канализации величина уклона должна быть в соответствии с рекомендуемыми нормами по СНиП, или просчитаны по специальной формуле.

Выражение – чем больше уклон – тем лучше и быстрее сток – ошибка, которую не следует допускать, во избежание последующего демонтажа совершенно новой канализации.

Организация уклона в частном доме

Стоит заметить, что в частном доме организация отведения сточных вод
может быть осуществлена:

• Напорным типом. Откачкой сточных вод занимаются насосы, и нет никакой необходимости в расчете уклона, так как его назначение теряет смысл. В качестве насосов иногда используют солофиты или по-английски solofit. Эти агрегаты дополнительно оборудованы специальными измельчителями частиц. Также могут использоваться насосы для откачки фекалий. У них на корпусе пишется буква Ф, обозначающая марку и назначение (ф70, ф100). Однако этот способ довольно затратный, поэтому к нему прибегают не многие.
• Самотечным типом. Данный способ подразумевает самостоятельный стек сточных вод по наклоненным трубам.

Безрасчетная методика определения угла наклона

С помощью формул определить величину наклона трубы собственных домов или дач не получится, так как без специальных приборов не получится узнать о возможной степени заполняемости труб. Поэтому, чтобы определить уклон канализации на 1 метр для частного дома, прибегают к безрасчетной методике.

Данная методика подразумевает использование наибольших и наименьших значений уклона. Так, например, для внешней магистрали d110мм применяется уклон не менее 2 см на один п.м. В результате это влияет на организацию разводки трубопровода внутри помещений, и оптимальный уклон будет равняться 0,02 на метр погонный.