Ливневая канализация – одна из важнейших систем оборудования жилого участка, о которой, к сожалению, многие хозяева просто забывают или же относятся к ней слишком легкомысленно. И совершенно напрасно – надежды на то, что дождевая или талая вода уйдет сама собой, нередко приводят к постепенному заболачиванию территории, к разрушению или провалам уложенных дорожек и площадок, к размыванию и эрозии конструкций фундаментов возведённых построек, переувлажнению их стен и другим негативным последствиям.
Ливневая канализация включает немало различных элементов, отвечающих за конкретный участок сбора воды, за несколько таких участков или за всю систему в целом – это дождеприемники, трубы, колодцы, коллекторы. Чтобы они были в состоянии справиться со своей задачей, их параметры должны соответствовать предполагаемым объемам воды. И при проведении планирования системы может оказаться полезным калькулятор расчета объема ливневых стоков, предлагаемый вниманию читателя.
Ниже, под калькулятором, будет дано краткое пояснение по принципу его работы.
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.
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.
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:
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.