Точный расчет ливневой канализации – это залог оптимизации сметы подобного строительства. Ведь излишне глубокие подсыпки и чересчур широкие каналы ударять по кошельку заказчика не менее сильно, чем ошибки в проекте.
Поэтому любой проект ливневой канализации стартует с приблизительных расчетов, проводимых на основе усредненных геодезических и метеорологических данных, и финиширует оптимизацией сметы, проводимой исходя из «местных реалий». И в данной статье мы пройдем от старта до финиша, затронув тематику расчетов и методику оптимизации полученных результатов.
Методика расчета ливневой канализации – основные этапы
Типовой проект начинается с составления технического задания, в котором оговаривают все технические нюансы, заявляют о результаты и уточняют стоимость проделанной работы. Составление технического задания на ливневку регламентируется ГОСТ 3634-99 и соответствующими СНиП.
Следующий этап проекта – это расчет ливневки по табличным и «местным» геодезическим и метеорологическим характеристикам.
Причем на данном этапе вычисляются следующие характеристики и параметры будущего водовода:
- Тип конструкции ливневки. На данном этапе определяется конструкционная схема ливневой канализации (наружная или внутренняя, глубинная или поверхностная и так далее).
- Исходя из схемы, определяется количество и тип водосборников – ливневых колодцев или коллекторов (и месторасположение этих элементов относительно фундамента).
- По месторасположению водосборников считают метраж дренажного трубопровода и/или ливневых лотков. Причем, на метраж влияет и глубина заложения ливневой канализации, и уклон отводного канала, и расстояние от точки водосбора до дренажного колодца.
- В финале определяют потребности в запорной и контролирующей и соединительной арматуре, а равно и количество и месторасположение смотровых колодцев.
Причем, на большинство параметров влияет расчет расхода воды и сечения труб ливневки, величины уклона и глубины закладки, а точнее результаты, полученные в процессе этих вычислений. Поэтому о таких изысканиях мы поговорим особо.
Расчет расхода воды
Расчет расхода (объема) воды, пропускаемой по трубам ливневки, является основой для всех дальнейших изысканий. Ведь от него отталкиваются при определении и пропускной способности и диаметра, и уклона отводящего трубопровода. Причем более всего расход воды влияет на предполагаемые объемы водосборников и коллекторов. Ведь весь объем сточных вод будет аккумулирован именно в этих элементах ливневки.
Ну а сам расход вычисляют по формуле:
V=q20xSxD
Где V – это сам расход, q20— это справочная величина, указывающая на объемы осадков (в литрах) выпадающие на площади в один гектар (10 тысяч квадратных метров), S – это площадь кровли, переведенная из квадратных метров в гектары (10 000:1), а D – это коэффициент поглощения влаги прифундаментным грунтом.
Причем и объем осадков, и коэффициент влагопоглощения указан в особом сборнике строительных нормативов (СНиП 2.04.03-85) . Только q20 отображается в графическом виде, с привязкой к карте бывшего СССР, а D – в табличном виде, с привязкой к типу грунта.
Расчет диаметра трубы ливневой канализации
Точный расчет диаметра трубы связан с очень сложными вычислениями, в которых учитывается и коэффициент шероховатости внутренней поверхности дренажного трубопровода, и скорость течения жидкости по трубе, и уклон стока, и прочие величины.
Поэтому, в большинстве случаев, принято не вдаваться в подробности, а оперировать минимально возможными диаметрами, указанными в СНиП 2.04.03-85. А в данном нормативе упомянуто, что минимальные диаметры безнапорных сетей водоотводного типа равны 200-250 миллиметрам.
Именно такой диаметр гарантирует оптимальную скорость течения стоков в безнапорном трубопровода – 0,7 м/с, благодаря которой можно обеспечить быструю утилизацию сточных вод среднесуточного объема.
Расчет уклона
Зная диаметр трубы и скорость течения жидкости можно определить и минимальный уклон ливневой канализации, гарантирующий течение жидкости под действием силы тяжести. Впрочем, в СНиП 2.04.03-85 указанные величины увязывают, в первую очередь, с диаметром трубопровода.
И для труб с ДУ200 (условным диаметром 200 миллиметров) минимальный уклон определяется коэффициентом 0,007. Причем трубы, монтируемые к дождеприемникам (лоткам водоотвода, ливневым колодцам и так далее) укладывают с уклоном 0,02 (до 2 сантиметров на погонный метр стока).
Открытые дренажные траншеи, заполненные гравием (трапецеидальной формы, 30-сантиметровой ширины по дну и 40-сантиметровой глубины) имеют уклон 0,003. А уклон водоотводных лотков колеблется в пределах от 0,003 до 0,005.
Определение глубины закладки
Минимальная глубина закладки трубопровода ливневки определяется исходя из нескольких факторов:
- Уровня подземных вод.
- Типа почвы.
- Глубины промерзания грунта.
В идеале минимальная глубина закладки должна быть меньше уровня грунтовых вод и больше отметки промерзания грунта. То есть, ливневку придется заглубить на 1,2-1,5 метра, если это позволит уровень грунтовых вод. И это только «верхний» край водостока, поскольку глубину погружения в грунт нижнего торца определяют с учетом перепада высот, по уклону трубы.
Смета на ливневую канализацию: пути оптимизации расходов
Типовая ливневая канализация состоит из следующих элементов – лотков-водосборников, дренажных труб, пескосборников, промежуточных колодцев (смотровых и дренажных) и резервуара для сбора сточных вод.
1. Причем наилучшие результаты демонстрирует лишь полностью укомплектованная канализация, в конструкции которой есть все вышеперечисленные элементы. Поэтому экономить смету путем исключения каких-либо составных частей – это далеко не самое лучшее решение.
Однако никто не мешает нам объединить некоторые элементы «в одном флаконе». Например, смотровой колодец с перепадом патрубков можно превратить в тот же пескосборник. А вместо лотков – достаточно дорогостоящих изделий – использовать перфорированную дренажную трубу, уложенную в заполненную щебнем канаву.
2. Словом, вариантов совмещения функций – масса. И каждый сулит весь ощутимую экономию. Кроме того, сократить смету можно и путем оптимизации размеров сточных водоводов или дренажных колодцев. Ведь рекомендуемые в СНиП габариты (200-250 миллиметров) годятся и для промышленных сооружений и для целых кварталов одноэтажной застройки.
3. А вот для отдельного дома, оборудованного не откачиваемым ливневым колодцем, достаточно и 100-миллиметровой трубы (для подстраховки от подтопления можно использовать 150- миллиметровую трубу). Итог – полуторная, а то и двойная экономия только на трубах.
4. Еще один способ экономии – это уже упомянутый не откачиваемый ливневый колодец, заглубляемый до горизонта с высокой проницаемостью. Из такого колодца не нужно откачивать воду или подключать его в центральную канализацию. Стоки уйдут сами, растворяясь в хорошо проводящем влагу песке.
Как видите, творческий подход к конструкции дает реальный шанс на экономию.
Однако некоторое самовольство допустимо только при обустройстве бытовой ливневой канализации, закладываемой возле небольшой дачи или скромного загородного дома.
Действительно крупные строения с кровлей больших размеров или промышленные объекты лучше оборудовать ливневой канализацией, обустроенной по рекомендациям из ГОСТ и СНиП. В ином случае владелец таких объектов может заплатить за собственную неосмотрительность двойную цену (и это без учета стоимости демонтажных работ не годной ливневки).
