Как грамотно рассчитать уклон водосточных канализационных труб

Приступая к проектированию и позже к монтажу системы бытовой канализации, следует точно знать, какой уклон канализационной трубы должен быть соблюден. Дело в том, что в большинстве случаев канализация является системой самотечной, то есть стоки по трубам движутся исключительно благодаря силе тяжести. Поэтому ошибок в расчетах уклона канализации быть не должно. Рассмотрим, как выбрать правильный уклон канализационных труб.

Влияние угла наклона на работу безнапорной канализационной системы

Подавляющее большинство канализационных систем, особенно бытовых – безнапорные. То есть сточные воды в них текут самопроизвольно (самотеком) под действием гравитации (силы тяжести) Земли. Разумеется, такое движение возможно, только если воде есть куда «падать».

То есть уровень принимающего стоки конца канализационной трубы должен быть выше места расположения выходного отверстия, через которое грязная вода удаляется дальше по системе. Этого добиваются монтированием трубопровода под определенным углом наклона. В итоге получают необходимый перепад по высоте между входным и выходным отверстиями канализационной трубы.

Казалось бы, можно сделать вывод, что чем больше будет уклон канализационной трубы, тем лучше. Но не все так просто. Канализационные стоки изобилуют различными включениями. В них есть жир, остатки еды, мелкий бытовой мусор и прочая грязь. Все это удаляется водой, но она может полностью удалить и вымыть грязевые включения из трубы, только если будет течь с определенной скоростью. Быстрее, чем необходимо, не нужно!

Уклон канализационной трубы

Оптимальная скорость сточных вод в безнапорной канализации 0,7–1 м/с. Так система будет долго и отлично работать не засоряясь, потому что вода сможет эффективно вымывать все нечистоты из трубопровода. Засор может возникнуть разве что в экстраординарном случае. Такую скорость можно обеспечить только установкой трубы под строго определенным углом наклона.

Если уклон будет больше, чем это необходимо, то из-за более высокой скорости стока возникнут проблемы. Вода не будет успевать смывать нечистоты – она убежит еще до того, как твердые включения тоже будут удалены из трубы – и произойдет то же самое, что и при недостаточном наклоне. Может возникнуть напор (давление) стоков, на который не рассчитаны водяные затворы канализационной системы. Тогда они будут сорваны и в помещении с трубопроводом появится специфический запах канализации.

Выбор угла наклона для наружной канализации

При строительстве канализационной системы учитывается, что она представляет сложное технологическое устройство, объединяющее несколько труб, сантехнические приборы и очистное сооружение. Через нее транспортируется не только вода, но и твердые включения органического характера. Чаще всего они представлены остатками пищи, жира, овощной и фруктовой кожуры, фекалиями. Фракции обладают разной скоростью перемещения по трубе, склонностью к образованию засоров. Если часть стоков не достигает конечной точки (очистной колодец), то со временем засоры полностью перекроют трубу. Потребуется сложная процедура очистки водопровода. В нормальной системе проталкивание органики по трубе осуществляется жидкими компонентами.

Если минимальный уклон канализации меньше допустимой нормы, то органические элементы не в состоянии самостоятельно двигаться по магистрали, а у воды не хватает кинетической и потенциальной (гравитационной) энергии для их смыва. Это ведет к образованию формовочных отложений с последующим нарушением работы всего водостока.

Излишне высокий уклон канализации в частном доме приводит к превышению лимита скорости жидкости, которая как минимум выталкивает воду из гидрозаслонов. Устраняется основное препятствие для проникновения канализационных запахов в дом. Нередки случаи полного выбивания водой сифонов из системы с очевидными негативными последствиями.

Возникает вопрос, какой должен быть уклон канализационной трубы и как его рассчитать? Ответ на него состоит в точном расчете скорости жидких фракций по водостоку. Регламентирующими документами признается, что норма составляет 0,7-1 метр в секунду. Дальнейший расчет угла наклона производится на основании сложных математических формул. Конечные данные сведены в различные таблицы. Домовладельцы могут без труда почерпнуть из них необходимые сведения и определить какой уклон им подходит. Особенность возведения конструкций для канализации заключается в измерении углов прокладки трубопроводов не в градусах или радианах, а в миллиметрах и сантиметрах на 1 погонный метр.

Данные об углах наклона внутренней канализации по расчетным нормам приведены в таблице 1.

Таблица 1. Угол наклона внутренней канализации в многоэтажных домах, в мм

Правильный уклон канализационных труб наружной системы сопоставим с показателями внутренней конструкции. Для трубы 110 миллиметрового диаметра он составляет 0,2. При диаметре 160 мм минимальный уклон наружной канализации определяется показателем 0,008 (нормальный 0,01). При диаметре 200 мм – 0,008 (рекомендованный) и 0,006 (минимальный). Труба 50 мм используется во внешней системе редко. Но в наружных распределительных сетях водовод 50 распространен. В них канализационный уклон доходит до 0,04.

Читайте также:  Как внести оплату за воду с помощью Сбербанк онлайн

В фекальной хозяйственной деятельности частного сектора уклон должен составлять:

Таблица 2. Угол наклона канализации в частном секторе, в мм

Минимальные значения уклона трубы канализации в СНиП приводятся для определения нижних пределов использования конструкции. Монтаж системы с таким углом неизбежно будет приводить к частому заиливанию и засорению трубопровода. Лучше ориентироваться на цифры, приближенные к оптимальным вариантам.

Устройство самотечной канализации

Итак, система канализации представляет собой трубопроводы, по которым стоки, отводимые от сантехнических приборов, попадают в конечную точку – очистное сооружение. Система самотечной канализации без уклона функционировать не будет.

Что такое угол наклона трубы?

Как правило, различные углы измеряются в градусах, но вот при сооружении различных трубопроводов применяют другую систему измерения. Во всех строительных нормативных документах и инструкциях угол уклона канализационной трубы измеряется в миллиметрах (реже – в сантиметрах) на метр трубы.

Кроме того, в справочниках и руководствах эта величина может быть указана в виде дроби. Эта дробь выражает отношение величины понижения уровня трубопровода к длине трубы.

Как угол наклона влияет на работу системы?

Даже ребенок знает, что вода не может течь в гору. Чтобы канализационная труба могла обеспечить движение самотеком, трубопровод нужно проложить с уклоном. Казалось бы, чем больше уклон, тем работа самотёчной системы должна быть эффективнее, но на самом деле все не так просто.

Дело в том, что канализационные стоки – это не просто чистая вода, в них имеются различные включения. Например, при приготовлении пищи и мытье посуды в канализацию попадает жир, смываемый со сковород, мелкие кусочки пищи и прочий мусор.

Если все эти вещества осядут в трубе, то со временем они полностью перекроют проход, и вода перестанет уходить. Для того чтобы обеспечить транспортировку твердых включений канализационных стоков до конечной точки, необходимо добиться оптимальной скорости движения жидкости по трубам. А поскольку у нас монтируется безнапорная канализация — уклон трубы канализации это и есть тот фактор, который «отвечает» за скорость передвижения стоков по трубам

Совет! Оптимальной скоростью движения жидкости по трубам считается показатель 0,7-1 метр в секунду.

В том случае, если скорость движения стоков оптимальна, вода успевает смыть все твердые включения и «унести» их в очистное сооружение.

Чем грозит слишком большой или недостаточный угол наклона?

Рассмотрим вариант, если уровень уклона канализационных труб недостаточен. Если уровень уклона определен неправильно, то скорость течения жидкости будет слишком мала, и твердые включения успеют выпасть в осадок. Силы течения воды будет недостаточно, чтобы смыть загрязнения, в результате в трубе вскоре образуется засор.

Тогда может быть имеет смысл сделать уклон для канализации максимально большим? Но и такое решение будет серьезной ошибкой:

  • Во-первых, при высокой скорости протекания воды жидкость не успеет смыть твердые нечистоты.
  • Во-вторых, из-за чрезмерного наклона труб жидкость в момент слива может полностью перекрыть стояк канализации, а это приведет к срывам водяных затворов и появлению в квартире запаха канализации.

Расчет уклона канализационной трубы: основные понятия

Если канализация самотечная, то ее эффективность транспортировки стоков за счет законов гравитации полностью зависит от угла наклона. Считается, что стоки должны двигаться по трубопроводу со скоростью 0,7-1 м/с. Только в этом случае поток способен удалить из системы твердые частицы. Чтобы сохранить показатель скорости потока, для каждого отдельного диаметра требуется рассчитать угол уклона канализационной трубы.

На первый взгляд может показаться, что угол должен измеряться в градусах. Но в строительных нормах и справочниках по устройству канализации этот параметр определен как десятичная дробь. Эти цифры отображают отношение снижения уровня к длине определенного участка трубопровода.

Например, на отрезке трубопровода длиной 5 м один его конец на 30 см ниже другого. В этом случае уклон канализационной трубы будет 0,30/5=0,06.

Формула — определение максимального, минимального значения

Формула расчета уклона трубы канализации

в которой:

  • V скорость движения потока жидкости (м/с);
  • H наполнение трубопровода;
  • d диаметр труб;
  • К расчетный коэффициент наклона.

Чтобы определить коэффициент (наклон), можно подставить V=0,7-1, d- значение диаметра конкретного участка трубопровода, H=0,6хd (согласно строительным нормам и правилам). Получается, что для трубопровода с диаметром 100 мм на каждый метр требуется наклон в 2 см, с диаметром 50 мм — 3 см на каждый метр.

Из формулы видно, что скорость потока сточных вод напрямую зависит от угла наклона (коэффициента). Для оптимальной скорости необходим минимальный уклон канализационной трубы 0,02 и максимальный — 0,03. Если крен будет меньше, чем 0,02, крупные частицы осядут и образуют засор.

Если крен будет слишком большой, скорость увеличится, что тоже приведет к образованию осадков, так как вода будет уходить слишком быстро, не успевая унести с собой тяжелые частицы стоков. Повышение скорости потока может привести так же к срыву сифонов и запоров.

Необходимые нормы в квартире

При устройстве канализации нет необходимости использовать для расчетов формулу. Существуют таблица, в которой определены наклоны для всех отводов от сантехнических приборов.

Оптимальный уклон канализационных труб в квартире
Прибор Диаметр слива (мм) Расстояние до сифона (см) Наклон
Ванна 40 100-130
Душ 40 150-170 0,029
Унитаз 100 Не более 600 0,05
Раковина 40 До 80 0,08
Биде 30-40 70-100 0,05
Мойка 30-40 130-150 0,02
Комбинированный слив для ванны, мойки и душа 50 170-230 0,029
Стояк 100
Отвод от стояка 65-754

Каждый участок системы канализации в квартире должен иметь на конце сифон в виде прибора или изгиба, чтобы в помещения не попадали неприятные запахи. Чтобы определить необходимые значения, важен принцип золотой середины — 1,5-2.5 см на один метр. Этого вполне достаточно для квартиры или загородного дома. Применение формул необходимо при строительстве больших объектов с максимальным объемом сточных вод.

К тому же, для бытовой канализации формулу трудно использовать, так как постоянного потока нет. Тут лучше обратить внимание на другой показатель — способность к самоочищению (удалению твердых частиц).

Так как бытовые стоки содержат отходы с различным весом, то для тяжелых составляющих определяющим фактором является скорость потока, для плавучих — наполнение диаметра системы. Определяя правильный уклон, следует учитывать, что он будет различный на каждом отдельном участке.

Уклон канализации: возможные варианты

На сегодняшний день имеется несколько схем прокладки труб, которыми могут руководствоваться частные застройщики:

  • уклон труб при монтаже водоотведения можно сделать небольшим или вовсе нулевым;
  • проложить канализацию под более острым углом;
  • либо собрать систему согласно нормативам.

Каждый хозяин выбирает вариант обустройства канализации по своему усмотрению. Однако:

  1. При малом уклоне или его отсутствии трубы будут заиливаться, вследствие чего их естественное очищение будет затруднено. Избежать застоя воды и неприятного запаха поможет в какой-то мере частая прочистка стоков специальными средствами.
  2. Слишком острый уклон — ещё одна грубая ошибка. Он способствует быстрому прохождению воды по трубопроводу, от чего пищевые остатки, нечистоты и мусор будут частично оставаться в трубах. В данном случае тоже потребуется периодическая очистка системы результативными составами. Но есть и ещё одна проблема — при излишне большом уклоне труб скорость потока будет значительно больше. Вода в момент слива может перекрыть канализационный стояк и сорвать гидзатворы, что непременно приведёт к распространению запаха канализации в помещении. Поэтому в СНиП жёстко регламентирован максимальный коэффициент уклона внешнего или внутреннего трубопровода от начала до конца — 0,15 (15 см).

Прокладка труб

Принцип работы канализации с дренажном насосом.

Для работы понадобятся:

  • трубы (поливинилхлоридные или полипропиленовые) диаметром 50, 100 мм;
  • паяльник;
  • клей;
  • резиновые уплотнители в раструбах;
  • хомуты.

Для установки труб внутри дома можно использовать полипропиленовые или поливинилхлоридные трубы. Диаметр их может быть различным. Выбирая между этими двумя материалами, сложно сказать, какой из них лучше. Поэтому рекомендуется использовать те трубы, которые находятся под рукой. Но нужно помнить, что для соединения полипропиленовых труб понадобится паяльник. Поливинилхлоридные же соединяются посредством клея или резиновых уплотнителей в раструбах.

Система внутренней канализации, проложенная в частном доме, чаще всего выполняется с помощью труб, диаметр которых равен 50 и 100 мм. Последняя предназначена для изготовления стояков в частных домах, построенных в два-три этажа, для соединения с ними унитаза и объединения всех туб, входящих в канализационную систему, при выведении ее за пределы строения. Чтобы подключить другие источники стоков, применяются трубы, диаметр которых не менее 50 мм.

Соединенные между собой трубы крепятся к стенам с помощью хомутов. Ими же закрепляется стояк и труба, которая установлена в месте вывода из здания.

Какой должен быть уклон

Как понять, что такое уклон трубы? В СНиПе он прописан в долях — в виде десятичных добей. Выгладит это так: 0,03 или 0,008. Расшифровываются цифры так: это разница высот двух концов метрового куска уложенной канализационной трубы. Цифра 0,03 обозначает, что один конец метровой трубы приподнят на 3 см. Соответственно, цифра 0,008 говорит о том, что один край приподнят на 0,8 см или на 8 мм.

Рекомендованный уклон канализационной трубы разного диаметра (50 мм, 100 мм, 150 мм)

Трубопровод обычно намного длиннее одного метра. Вычислить насколько один его конец должен быть выше другого, можно умножив выбранный уклон на длину трубопровода. Например, укладывать будем канализацию с уклоном 3 см/м, длина ее — 25 м. Это значит, что дальний конец ее будет опущен на 3 см * 25 м = 75 см.

Зависимость от диаметра трубы

Канализационные системы делят на внутренние — смонтированные в квартире или доме, и внешние — которые уложены на улице. И в том и в другом случае необходимо выдерживать требуемый уклон канализационной трубы. Когда так говорят, имеют в виду, рекомендованный санитарными нормами показатель. Он зависит от диаметра используемых труб: чем меньше сечение,тем больший наклон надо придать.

Диаметр канализационных труб Нормальный уклон Наименьший допустимый
50 мм 0,035 (3,5 см) 0,025 (2,5 см)
100 мм 0,02 (2 см) 0,012 (1,2 см)
150 мм 0,01 (1 см) 0,07 (7 мм)
200 мм 0,008 (0,8 см) 0,005 (0,5 см)

В таблице указан уклон канализационной трубы, который обеспечит нормальную работу системы. Если по каким-то причинам сделать требуемый угол наклона не получается (бывает на участках со сложным рельефом), можно угол уклона уменьшать до указанной граничной нормы. Шанс получить проблемы возрастает, но не сильно.

Что делать, если уклон получается больше чем требуется

Иногда сделать требуемый уклон не получается — разные бывают условия. В таком случае есть два варианта решения:

  • Укладывать трубу как получается (но перепад на метре не должен быть больше 15 см на метр) и надеяться, что все будет работать. При большом уклоне рекомендуется на трассе устанавливать через некоторое время тройники с отводами вверх — чтобы была возможность чистить засоры. Вероятность их образования при больших уклонах канализационной трубы велика.
  • Укладывать трубу с рекомендуемым уклоном на таком участке, на котором это возможно, затем ставить перепадный колодец, снова из него выводить трубу под нужным уклоном. Таких колодцев может понадобиться несколько.

Способ организации канализации на участках с большим уклоном — перепадные колодцы

Первый вариант более дешевый в устройстве, но он предполагает частые засоры в трубах. Конечно, при интенсивном использовании канализации (большое количество воды), проблем может и не быть, все может работать без проблем. Но это — скорее исключение. Кстати, при использовании пластиковых труб вероятность засоров становится ниже — они имеют гладкие стенки, на которых осадки образуются редко. Второй вариант — более затратный трудоемкий, но он гарантирует работоспособность системы.

Наклон для внутреннего трубопровода

Изучив санитарные нормы и правила, вы сможете понять, что уклон трубы будет зависеть от ее диаметра. Под этим следует понимать коммуникации в квартире. В ванной и на кухне используются разные изделия, поэтому существуют нормальные и минимальные значения. В этих пределах и следует работать. Для кухонной мойки и раковины, ванной, писсуара и умывальника обычно применяются трубы, диаметр которых составляет 40 или 50 мм. Для них нормальный уклон равен 0,035. Что касается минимального значения, то оно равно 0,025.

Минимальный уклон канализации должен быть учтен и при установке унитаза. Для отводной линии применяется 100-мм труба. Минимальный уклон при этом составляет 0,012, тогда как нормальный равен 0,02. Для определения угла наклона рекомендуется использовать пузырьковый или лазерный уровень. Эталоном горизонтальности не следует считать пол. Дешевле приобрести специальный инструмент, чем после переделывать систему канализации или делать ремонт себе или соседям.

Уклон при монтаже внутренней канализации

Для устройства канализации внутренней используются трубы из ПВХ материала диаметрами 50мм или 100 мм. В процессе подключения необходимо учесть следующие допустимые требования:

  1. При наличии ответвлений, расположенных в горизонтальной плоскости, между ними должен монтироваться косой тройник или крестовина. Эти конструкции являются представителями фитингов. Также эти конструкции необходимы для организации перепадов. При их отсутствии возникнут проблемы с безопасной подачей воды до главного стока.
  2. Запрещаются горизонтальные повороты канализационной системы. Поворотные участки не должны образовывать прямой угол.
  3. Прямые углы возможны только если присоединение конструкций ведется в вертикальной плоскости.
  4. Стандартный склон трубы рекомендуется брать меньшим или равным максимальному значению – 1-2 см на метр погонный.
  5. Выпуск канализационной системы должен выводиться за пределы здания с той стороны улицы, где ближе всего расположен общий приемник сточных вод (септик).
  6. Между канализацией и трубами горячей и холодной воды должно соблюдаться нормированное расстояние.
  7. В подвале требуется устраивать лежак, к которому необходимо подсоединить магистрали со всех стояков. Впоследствии воды будут направлены в ближайший сточный колодец.

Также величина уклона для внутренней бытовой канализации может меняться в зависимости от типа прибора. Например, для унитаза при трубе диаметром 100 мм уклон будет составлять 1:20 (на 1м/2 см). Что касается ванны, то для нее используются трубы 40 мм, а размер уклона – 1:30 (на 1м/ 3 см). Для душа это отношение составляет 1:48, для раковины на кухне – 1:12.

Уклон при монтаже внутренней канализации

Стояки, куда подводятся трубы от бытовых устройств, имеют диаметр 50 или 110 мм. Уклон канализационной трубы 50 мм для внутренней канализации подсчитывается для стояков, к которым идет разводка от ванн, раковин. Уклон канализационной трубы 110 мм для внутренней канализации рассчитывается для стояков, к которым подводится разводка от унитазов.

А вот для центрального стояка уклон канализации на 1 метр СНиП не нормирует.

Уклон при монтаже внутренней канализации

Схема вентиляции автономной канализации

Наличие вентиляции канализационного трубопровода, соединяющей его с атмосферой, влияет на разрежение потока. (∆p, мм вод. ст.). Без вентиляции оно зависит от скорости течения водовоздушной смеси. (Воздух вовлекается сточной водой, тем интенсивнее, чем меньше диаметр трубы, а значит и скорость потока).

Принцип приточно-вытяжной вентиляции — разница давлений наружного воздуха и газов в системе. Выравнивание давлений, компенсация разряжения потока подсосом снаружи, предотвращает срыв гидравлических затворов внутренней канализации.

Кроме этого вентиляция предупреждает образование агрессивной среды: удаляет газы (сероводород, аммиак, углекислоту, метан, аммиак) и испарения, которые выделяют сами сточные воды.

Вытяжная вентиляция реализуется посредством элементов внутренней канализационной сети — стояков. Они, через чердак, крышу выводятся за пределы здания.

Схема вентиляции автономной канализации

Вытяжная часть стояка (та, что расположена выше чердачного перекрытия) выводится на высоту:

  • 0,3 м от плоскости кровли;
  • от кровли скатной — на 0,5 м;
  • 3 м — от кровли эксплуатируемой.

Приток воздуха происходит через крышки смотровых колодцев, не плотно прилегающие к люкам.