Расчет ливневой канализации согласно СНиП: основные формулы. Расчет ливневой канализации: разбор важных особенностей проектирования

Первое и основное: залогом разработки экономически выгодного и технически грамотного проекта ливневой канализации (как, впрочем, и любого другого проекта) является правильно составленное Техническое Задание. Неучтённый нюанс или ошибка, допущенная при составлении ТЗ, приводят, обычно, к дополнительным затратам и потере времени как исполнителя, так и Заказчика проекта. Будьте внимательны и не стесняйтесь пользоваться консультациями специалистов даже на этом начальном этапе. Специалисты компании "Флотенк" с радостью проконсультируют Вас по всем вопросам.

Далее необходимо произвести расчёт количества сточных вод, для которых будут запроектированы сети и рассчитаны параметры очистных сооружений поверхностного стока и канализационных насосных станций. При этом потребуется обратиться к табличным и «местным» геодезическим и метеорологическим характеристикам. Расчёт - это фундамент типового проекта ливневой канализации.

В общих чертах, типовой проект ливневой канализации можно представить себе как:

Составление конструкционной схемы - основы проекта.

Расчёт количества и типа водосборников: ливневых колодцев или коллекторов. Также, в зависимости от места расположение этих элементов, подбирается их конструктив.

Исходя из составленной конструкционной схемы, привязанной к плану, рассчитывается метраж дренажного трубопровода и/или ливневых лотков. При этом учитывается и глубина заложения трубопровода, расстояние от точки водосбора до дренажного колодца и уклон.

Учитываются потребности в запорной, контролирующей и соединительной арматуре, количество и месторасположение смотровых колодцев, и, конечно же, ливневых очистных сооружений.

Оборудование размещается на планах, составляются профили сетей канализации, спецификации оборудования, монтажные схемы.

Несколько примеров наших проектов:

Разработка проекта ливневой канализации в полном объёме - серьезная работа, к которой следует привлекать специалистов, имеющих достаточный опыт в области проектирования.

Грамотный проект ливневой канализации позволит Вам без проблем пройти согласование проектной документации в надзорных органах, осуществить строительство в срок, избавит от штрафных санкций контролирующих инстанций и, в дальнейшем, закроет вопрос сбора и отведения поверхностных сточных вод на долгие годы.

Типовой проект жилого дома или промышленной площадки обязательно должен включать расчет ливневой канализации.Необходимые формулы и табличные значения для математических вычислений указаны в своде правил СП 32.13330.2012, который является актуализированной версией СНиП 2.04.03-85. Поскольку непрофессионалу довольно сложно разобраться во всех аспектах данного нормативного документа, ниже представлены общие положения и основные формулы, которые позволят произвести гидравлический расчет ливневой сети самостоятельно.

Основная цель расчета ливневой канализации – определение диаметра и уклона трубы в соответствии с объемом атмосферных осадков, выпадающих в конкретной местности. При недостаточной пропускной способности трубопровода существенно снижается эффективность канализационной сети, что увеличивает вероятность затопления территории во время обильных дождей.

Система водоотвода – важный элемент любого строительного объекта

Все работы по обустройству ливневой канализации регламентируются СНиП. Помимо гидравлических расчетов, для правильной эксплуатации системы необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

• Хозяйственно-бытовые стоки и промышленные отходы не должны отводиться через ливневую канализацию.
• Место выпуска стоков в естественный водоем должно согласовываться с санэпидемслужбой, а также органами охраны водных объектов.
• Поверхностные воды с территории частных хозяйств могут направляться в центральную канализационную сеть без предварительной очистки. Для промышленных предприятий стоки должны обязательно проходить через дополнительные очистные сооружения.
• Возможность приема атмосферных осадков с территорий частных и промышленных объектов городской канализацией определяется пропускной способностью центральной сети и производительностью очистных сооружений.
• Отведение поверхностных вод, по возможности, следует организовывать в самотечном режиме.
• Для крупных населенных пунктов и производственных площадок необходимо предусматривать системы водоотвода закрытого типа. Для малоэтажных загородных объектов допускается применение канализационной сети открытого типа.

В частных домах часто комбинируется открытая и закрытая системы отвода дождевой воды

Формулы для гидравлического расчета ливневых сетей

Для того чтобы выполнить расчет диаметра трубы ливневой канализации, следует определить средний расход дождевых вод, который зависит от климатических условий в конкретной местности.

Расход дождевых вод

Предельный расход (интенсивность) дождевых вод рассчитывается по формуле:

q20 – расчетная интенсивность дождя в течение 20 минут;

Ψ –коэффициент поглощения влаги определенным типом покрытия (кровля – 1,0; асфальт – 0,95; бетон – 0,85; щебень – 0,4);

F–площадь поверхности(в гектарах), на которой планируется осуществлять водоотвод.

Карта интенсивности дождя для определения коэффициента q20

Расход воды при напорном режиме

Для гидравлического расчета сети дождевой канализации необходимо сделать поправку на коэффициент заполнения свободного трубопровода при возникновении напорного режима (β). Таким образом, расход дождевых вод рассчитывается как

Коэффициент β определяется по таблице:

В свою очередь параметрn зависит от географического расположения объекта:

Если уклон местности составляет 1-3 см на 1 м, тогда коэффициент βнеобходимо увеличить на 15%. При большем уклоне данный параметр принимается равным 1.

Пример расчета ливневой канализации

Некоторые проектировщики не вдаются в детали расчета ливневой канализации, оперируя рекомендуемыми значениями диаметров труб, которые указаны в СНиП. Для безнапорных сетей в качестве водоотвода обычно используют трубопровод диаметром 200-250 мм. Именно такой размер гарантирует оптимальную скорость движения поверхностных стоков в случае интенсивных осадков.Вместе с тем правильно выполненный расчет способствует более целесообразному распоряжению бюджетом, поскольку для нормальной функциональности ливневой сетимогут подойти трубы меньшего диаметра.

Расчет диаметра трубы позволяет уменьшить затраты без ущерба для функциональности системы

В качестве примера рассчитаем параметры водосточной трубы для крыши частного дома площадью 100 м² (0,01 га), расположенного в одном из населенных пунктов Московской области:

1. Согласно карте интенсивности дождя параметр q20 для Москвы и близлежащих районов составляет 80 л/с. Коэффициент поглощения влаги для кровли равен 1. Исходя из этих данных, рассчитываем расход дождевых вод:

Qr =80·0,01 = 0,8 л/с

1. Поскольку уклон кровли в частном доме, как правило, существенно превышает показатель 0,03 (3 см на 1 м), коэффициент заполнения свободной емкости во время напорного режима принимаем равным 1. Таким образом:

Q = Qr = 0,8 л/с

1. Зная показатель расхода дождевой воды, можно не только произвести расчет диаметра ливневой канализации, но и определить необходимый уклон стока. Для этого воспользуемся справочником А.Я. Добромыслова «Таблицы для гидравлических расчетов трубопроводов из полимерных материалов. Безнапорные трубопроводы». Согласно расчетным данным, которые представлены в таблицах, для показателя расхода 0,8 л/с подойдут трубы с такими параметрами:

• диаметр 50 мм, уклон 0,03;
• диаметр 63 мм, уклон 0,02;
• диаметр 75 мм (и выше), уклон 0,01.

Уклон трубы обратно пропорционален ее диаметру

1. Материал трубопровода.

СНиП допускает использование труб из асбестоцемента, стали и пластика (ПВХ). Асбестоцементный трубопровод, хоть и является экономичным вариантов, сегодня применяется достаточно редко из-за хрупкости материала и большого веса (1 метр 100-миллиметровой трубы весит 24 кг). Стальные трубы значительно легче асбестовых, тем не менее они склонны к коррозии. Поэтому дляливневок чаще всего используютсятрубы из ПВХ, которые совмещают в себе малый вес, простоту монтажа и длительный срок эксплуатации.

1. Глубина прокладки подземной части.

Оптимальное расположение трубы – ниже уровня промерзания грунта и выше уровня грунтовых вод. Поскольку не каждая местность позволяет соблюсти данное условие, допускается прокладка трубопровода на небольшой глубине, однако не ближе 70 см к поверхности.

1. Монтаж стояков.

Отвод дождевой воды с крыши осуществляется посредством стояков, под которыми размещаются точечные или линейные дождеприемники. Вертикальные водоотводы крепятся к стене с помощью хомутов. Расчет интервала крепления стояков ливневой канализации выполняется с учетом материала трубы. Для ПВХ хомуты размещаются с интервалом 2 м, для стали – 1-1,5 м.

1. Охранная зона.

СНиП предусматривает организацию так называемых охранных зон вблизи расположения ливневой сети. На расстоянии менее 3 м от трубопровода запрещено возводить строительные объекты, сажать кусты и деревья, устраивать свалку мусора, обустраивать парковочное место.

Типовая схема ливневки частного дома

Проектирование системы отвода дождевой воды является важным этапом строительства жилого дома или промышленной площадки. В данной статье приведены формулы для грубого расчета диаметра трубопровода, поскольку они не учитывают такие параметры, как трение воды о внутреннюю поверхность трубы, количество изгибов и соединений в системе и др. Для более точного расчета ливневой канализации существуют специальные программы, которые можно найти в интернете. Однако самый верный метод – доверить проектирование специалистам, которые учтут все нюансы и предложат наиболее эффективный и экономически выгодный вариант.

Типовые проекты индивидуального жилого строительства или промышленных площадок подразумевают наличие проектной документации для расчета ливневой канализации. Свод правил СП 32.13330.2012 содержит все необходимые для вычисления формулы, табличные значения и коэффициенты. Так как непрофессионалу, впервые держащему план в руках, не разобраться без помощи, здесь приведена основная информация о том, как провести расчеты и не запутать самого себя еще больше, вычитывая особенности гидравлического расчета ливневого водостока.

Основная цель, которую преследуют в процессе изучения обустройства канализации - точное вычисление диаметра и уклона трубы, зависящего от объема атмосферных осадков выпадающих в конкретной местности.

Важно! Недостаточная пропускная способность водопровода приводит к существенному снижению эффективности канализационной ветки в целом. А это грозит затоплением прилегающей к дому территории в период обильных дождей.

Обустройство ливневых канализаций строго регулировано и регламентируется СНиП. Запомните, что система водоотвода является важнейшим элементом, независимо от назначения строения.

Соблюсти гидравлический расчет ливневой канализации мало, чтобы система исправно функционировала, прислушивайтесь к некоторым рекомендациям:

1. Для хозяйственно-бытовых стоков и промышленных отходов оборудуют отдельную систему водоотвода.
2. Место выпуска стоков в естественные водоемы согласовывается с санэпидслужбой, органами охраны водных объектов.
3. Законодательно разрешено направлять с частных хозяйств сразу в центральную канализацию, не поддавая их предварительной очистке.
4. Для промышленных предприятий стоки обязательно пропускают через очистные сооружения.
5. Производительность централизованных очистных сооружений и ее пропускная способность определяют возможность слива атмосферных осадков с прилегающих к частным и промышленным объектам территорий.
6. При любой возможности старайтесь организовать самотечный режим спуска поверхностных вод.
7. Если требуется обеспечить крупную производственную площадку или целый населенный пункт системой водоснабжения, то это, как правило, ветка закрытого типа.
8. Малоэтажные и загородные объекты оборудуются канализационными сетями открытого характера.
9. Практическое применение получили комбинации из открытых и закрытых систем водоотвода в частном индивидуальном жилом строительстве.

Какими формулами пользоваться для расчета ливневой канализации

Чтобы определить сечение труб водоотвода, рассчитайте расход дождевых осадков, выпадающих в регионе проживания. Этот фактор зависит от климатических и погодных условий.

Подсчеты проводят согласно формуле: Qr = q 20 Y F , где

• q20 обозначает расчетную интенсивность выпадающих осадков на протяжении 20 минут;
• Y - коэффициент поглощения влаги покрытием (1,0 - для кровли, 0,95 - для грунта, 0,85 - для бетона, 0,4 - для щебня).

Как расходуется вода в напорном режиме

При гидравлическом расчете ливневой канализации делают поправку на коэффициент заполнения свободного водостока в случае возникновения напорного режима (b):

Q = Qr b , где b берется из таблицы:

Важно! Значение n зависит от географического расположения объекта.

Важно! при уклоне местности 1-3 см на 1 м, коэффициент b увеличивается до 15%. Если уклон больше, то за показатель принято считать 1.

Ознакомьтесь на примере с расчетом ливневой канализации.

Практический расчет пропускной способности водопровода

Очень часто причиной не функциональности ливневой канализации оказывается пренебрежение проектировщиками деталей расчета. Опираясь на общие указания СНиП, ремонтники и монтажники часто допускают ошибки.

При расчете диаметра ливневой канализации зачастую используются трубы с сечением 200-250 мм. Это оптимальный показатель для беспрепятственного передвижения стоков по трубам. Даже если осадки выпадают с большей интенсивностью.

Важно! Предварительный расчет и закупка необходимых деталей в соответствии с нормами и требованиями способствует снижению затрат без ущерба функциональности сети.

Пример вычисления пропускной способности системы

За площадь придомовой территории возьмем 100 м 2 , что составляет 0,01 от 1 гектара земли. Предположительно с этой территории будем отводить воду. Допустим, что объект находится в МО.

Исходя из таблицы вычисления определено, что q20 для Москвы и микрорайонов 80 л/с. Коэффициент поглощения влаги для кровли - 1.

Исходя из определенных показателей, расчет дождевой воды выглядит следующим образом: Qr = 80 x 0,01 = 0,8 л/с.

В 90% случаев уклон кровли превышает 0,03 (>3 см на 1 м), то коэффициент заполнения свободного резервуара во время напорного режима принимаем за 1. Из этого выплывает, что: Q = Qr = 0,8 л/с.

Важно! После определения показателей расчета у вас будет возможность не только выполнить расчет диаметра трубы для ливневой канализации, но и определится с необходимым уклоном стока.

Хорошие рекомендации приведены в справочнике А. Я. Добромыслова «Таблицы для из полимерных материалов. Безнапорные трубопроводы». Здесь начинающий мастер найдет расчетные данные, представленные в форме таблиц. Определенно ясно, что для показателя расхода, равного 0,8 л/с, подойдет труба с таким диаметром и уклоном:

• 50/0,03;
• 63/0,02;
• 75/0,01.

Важно! Запомните, что уклон труб - это обратно пропорциональное диаметру значение.

Нетрудно догадаться, что конструирование начинается с подбора и закупки материала. И здесь главное - не ошибиться в выборе, ведь иначе вся работа пойдет насмарку.

Какой материал подойдет для трубопровода

Согласно СНиП, допустимо использование асбестоцементных, стальных и пластиковых (ПВХ) труб.

Асбестоцементные трубы хоть и применяются, но очень редко. Это экономичный вариант, но материал отличается хрупкостью и большим весом (1 м трубы с сечением 100 мм весит не меньше 25 кг).

Стальной водопровод окажется легче, но и здесь есть свое но! Металл склонен к коррозии.

Потому предпочтительнее изделия из ПВХ пластика. Совмещающие в себе небольшой вес, возможность эксплуатации на протяжении долгого времени, простоту монтажа.

Особенности глубины прокладки

При конструировании и расчете очистных сооружений ливневой канализации учитывают и грунтовые характеристики, в том числе и уровень промерзания почвы. Оптимальное расположение трубы - ниже черты промерзания грунта, но над подземными грунтовыми водами. Эти условия соблюдать нелегко из-за неравномерного ландшафта местности, потому определено, что труба должна находиться не меньше чем на 70 см к поверхности земли.

Принцип монтажа стояков

Ливневую канализацию невозможно представить без стояков с подключенными к ним точечными/линейными дождеприемниками, вертикальное крепление которых выполняется при помощи хомутов.

Важно! Заметьте, что подсчет интервала крепления стояков ливневой канализации проходит в зависимости от типа используемого материала. Если это ПВХ, то хомуты крепят через каждые 2 метра, если сталь - 1,35 м.

Охранная зона

В СНиП предусмотрена организация «охранных зон» в близкой удаленности от ливневки. Запомните, что от объекта строительства, сада, парка, свалки, парковки к канализации должно быть не меньше 3 м.

Проектирование - это важнейший этап всей системы обустройства и расчета труб для ливневой канализации независимо от типа строения.

Здесь собраны основные формулы, которые пригодятся при проведении расчетов и умельцу, и новичку. Но этот метод могут оказаться ложным, если присутствуют специфические условия монтажа (рН воды, кислотность почвы, количество изгибов и поворотов по всей длине канализации). Самое верное решение - доверить работу специалистам, которые в ходе гидравлического расчета ливневой канализации на примере просчитывают каждую мелочь. Этот вариант отличается эффективностью и экономичностью.

Можете ли вы представить благоустроенную территорию без ливневой канализации? Во что бы тогда превратился двор из-за сильного дождя или грозы? Перед домом стояло бы озеро, а наружная отделка вследствие воздействия воды в скором времени бы испортилась, не оставляя других вариантов, кроме как выполнить дома и прилегающей территории.

Многие задают вопрос о том, почему городские водостоки не справляются с отводом воды, и весь населенный пункт превращается в настоящее полынье. Пренебрегая рекомендациями по расчету водоотводов в индивидуальном жилом строительстве, человек восполняет один из факторов, способствующий неправильному функционированию всей водосточной центральной системы. Дальше на местах основных узлов недобросовестные мастера, стараясь сэкономить, пренебрегают тем же, подвергая риску незамедлительного сбоя в работе всей городской сети. Потому и образуются пробки, засоры, низкая пропускная способность системы, подтопление.

Понимание того, что расчет канализации - важный фактор, и без его восполнения не обойтись, избавит от ряда распространенных проблем. Главное - делать все правильно, и канализация будет исправно работать.

Данный тип канализации представляет собой сложное инженерное устройство, поэтому точный расчет ливневой канализации при ее проектировании имеет немаловажное значение. Вообще установка такой системы требует комплексного подхода, в процессе необходимо соблюдать определенные технические требования. Проект должен быть утвержден в санэпидем службе, в органах охраны рыбных запасов и охраны и регулированию вод.

Проектирование ливневки

Этапы составления проекта

Процесс проектирования состоит из таких этапов:

1. Проект ливневой канализации: его разработка применительно к конкретному участку.
2. Согласование данного проекта во всех необходимых инстанциях.
3. Непосредственное осуществление на участке.

На первом этапе проектирования происходит разработка документации проекта. Основанием для таких работ является техническое задание, схемы, чертежи. При разработке необходимо опираться на нормативные документы: СНиПы, СанПиНы, ГОСТ 3634-99 и некоторые другие.

Основной документ на данном этапе – техническое задание. Его составляют исходя из пожеланий и требований заказчика, заполняют в соответствии с ГОСТом 19.201-78. В техническом задании отражаются сроки проведения работ, назначение устройства, технические и экономические требования, порядок контроля. При необходимости допускается наличие приложений.

Расчет параметров, входящих в состав проекта

Методика расчета ливневой канализации включает такие ключевые моменты:

• определение того, какой вид данной канализации необходимо применить: внутреннюю или наружную;
• выяснение расположения колодцев ливневой канализации, каково будет их количество;
• расчет необходимой длины труб;
• подбор сигнализаторов, датчиков и материалов.

На решение влияют такие параметры, как площадь водосбора, присутствие в непосредственной близости водоемов (естественных либо искусственных), максимальное количество осадков и среднестатистическая норма их выпадения, скорость, с которой движутся стоковые воды и прочие факторы, которые могут характеризовать данный объект.

Расчет расхода воды и сечения труб ливневки описаны в статье « ».

Для того чтобы иметь представление о денежных инвестициях, вложенных в организацию данной системы, составляется смета на ливневую канализацию. В нее включают стоимость всех составляющие, а именно:

1. Водосборников точечного типа.
2. Системы труб, отводящих воду.
3. Разного назначения колодцев ливневой канализации.
4. Фильтров, очищающих стоки.

Если необходимо, смету можно дополнить прочими элементами по желанию заказчика.

Одной из важных частей, которую включает схема ливневой канализации, является колодец. В зависимости от его вида, он может собирать сточные воды, распределять их для очистки, отбора проб воды, размывания осадков, измерения параметров потока, осмотра и обслуживания подземных коммуникаций.

Процесс проектирования дождевой канализационной системы имеет свои особенности, которые включают в себя:

• трассировку;
• расчет гидравлических параметров;
• конструирование элементов системы, их связывание.

Трассировка необходима для того, чтобы осуществлять сбор дождевых и талых вод с конкретной территории и отводить их к месту выпуска или очистки.

На какой глубине размещать ливневую канализацию

Несмотря на то, что данный вопрос бурно обсуждается на строительных форумах, четкий ответ на него дает СНиП 2.04.03-85, в котором говорится, что в качестве наименьшей глубины принимают глубину, основанную на опыте эксплуатации сетей в данном регионе.

Совет от профессионала:

Если данных недостаточно, то принимают минимальную глубину закладки трубопровода ливневки для труб до полуметра в диаметре – на 30 сантиметров, а трубы диаметром более, чем пол метра – не меньше 70 сантиметров от поверхности.

Для определения минимальной глубины осуществляют теплотехнические и статистические расчеты.

В практических целях глубина заложения ливневой канализации составляет такое значение, чтобы было возможным минимизировать объем работ, выполняемых при выкапывании траншеи, а также обеспечить трубам сохранность от внешних повреждений и исключить замерзание сточной воды в трубопроводе.

Уклон ливневки

Совет от профессионала:

Чтобы определить минимальный уклон ливневой канализации, необходимо учитывать тип водоотвода, диаметр сечения и покрытие поверхности.

При внутреннем диаметре труб в 0,2 метра уклон должен быть 0,007, а если внутренний диаметр составляет 0,15 метра – уклон не менее 0,008. В случае, если по объективным причинам невозможно сделать такой уклон, норматив снижается до 0,007 для 150 мм труб и до 0,005 для труб 200 мм.

Для водоотводов открытого типа значения минимального уклона для труб ливневки составляют:

• для водоотводной канавы – 0,003;
• лоток проезжей части, покрытие которого – асфальтобетон – 0,003;
• лоток проезжей части, в качестве покрытия которого применяется щебень или брусчатка – 0,004;
• при покрытии булыжником лотка проезжей части – 0,005;
• отдельно расположенный лоток – 0,005.

Исходя из этих чисел можно заметить, что уклон зависит от шероховатости: чем она больше, тем больший требуется уклон. Также имеет значение диаметр труб: чем он больше, тем меньший уклон требуется для обеспечения необходимой скорости потока.

Совет от профессионала:

При самостоятельном возведении дренажной системы лучше всего применять «уклон по поверхности». Два других способа применимы лишь в случае использования готовых заводских водоотводящих каналов.

Числа, приведенные в нормативных документах, являются результатом практических исследований при постройке большого числа зданий, однако, не являются догмой для застройщика. Они дают ту информацию, которая необходима для создания надежной системы. Если придерживаться этих норм – то при правильной , она бесперебойно прослужит долгие годы.

Ливневая канализация – достаточно сложное инженерное сооружение, включающее в себя дождеприёмники, распределительные колодцы, трубы и другие необходимые элементы. Монтаж такой системы можно осуществить самостоятельно. А вот составление проекта ливнёвки по силам только специалистам, имеющим соответствующее профильное образование.

Необходимо учесть в проекте несколько важных моментов таких, как бесперебойная и продолжительная служба всей системы, сохранность пешеходных дорожек и подъездных путей, обеспечение качественного водоотвода от фундаментов зданий. Грамотно спроектированная ливнёвка поможет собрать и отвести с участка весь объём атмосферных осадков, то есть, избавит хозяев от проблем с дождевой водой и тающим снегом.

Канализация, предназначенная для отвода талых и дождевых вод, бывает двух типов:

• Точечная обеспечивает сбор воды с крыш зданий. Её основными элементами являются дождеприёмники, расположенные непосредственно под водосточными трубами. Все точки водосбора оснащаются специальными отстойниками для песка (пескоуловителями) и соединяются между собой единой магистралью. Такая канализация – относительно недорогое инженерное сооружение, способное справиться с отводом воды с крыш и двора.
• Линейная – более сложный тип канализации, предназначенной для сбора воды со всего участка. Система включает в себя сеть наземных и подземных водостоков, расположенных по периметру участка, вдоль пешеходных дорожек и двора. Обычно в общий коллектор линейной ливнёвки отводятся воды из дренажных систем, размещённых вдоль фундамента или защищающих сад и огородные грядки.