Проектируя систему домашнего стока, важно понимать, какой уклон канализационной трубы является оптимальным. При всей видимой простоте сооружения неправильный выбор угла снижения приведет к самым неприятным последствиям, и всю работу придется переделывать. Как правило, домашняя канализация работает самотеком, поэтому очевидно, что недостаточный уклон приведет к плохому прохождению, а обратный и вовсе исключит нормальную работу системы.

Чем плох излишний уклон?

У неопытных строителей может возникнуть соблазн сделать трубу как можно более наклонной, чтобы нечистоты уходили быстрее. Но и такой подход неверен. При слишком крутом спуске происходит заиливание трубы из-за того, что вода сходит слишком быстро, не успевая смыть более твердые фракции нечистот, которые затем прилипают к внутренней поверхности. Кроме этого, может происходить срыв водяных запоров в сифонах, а значит, воздух из очистной системы попадет в жилые помещения. Стоит ли объяснять подробнее, какой именно запах он принесет в них?

Есть и еще одна причина, по которой трубы не следует оставлять недозаполненными. В условиях агрессивных сред приток воздуха к поверхностям приводит к их ускоренной коррозии, и в результате снижается срок их службы.

Особенности расчета уклона труб канализации в квартире

Определение значения уклона

Главная сложность, с которой сталкиваются начинающие строители и те, кто самостоятельно выполняют водоотвод, заключается в том, что единица измерения уклона для них непривычна. Во всех справочниках и даже строительных нормах и правилах, являющихся основным руководством любого строителя, указаны десятичные дроби вида 0,03 или 0,008.

Людям, привыкшим оперировать градусами, непонятно, какой наклон канализационной трубы означают эти цифры. Все очень просто: эта дробь – соотношение высоты снижения к длине трубы. Проще всего его отслеживать в сантиметрах, например 3 см на 1 м, или 0,8 см на 1 м, как в приведенных примерах. Длина канализационной трубы в метрах при перемножении на величину уклона даст общую высоту уклона по всей продолжительности.

Например, если общая длина 5,6 метра, и требуется снижение 0,07, то между уровнями начала и конца трубы должен быть перепад:

H=5,6 х 0,07 = 0,39 м, то есть 39 см.

Расчет наполненности трубы

Основным параметром, которым следует руководствоваться при укладке канализационной трубы, должна быть ее заполненность. Она вычисляется по формуле:

y = H/D , где:

• H – высота уровня вод в трубе;
• D – диаметр канализационной трубы.

При этом:

• если y=0, то труба пустая;
• если y=1, она полностью залита;
• оптимальным значением для заполненности (К), при котором сток работает нормально, является диапазон от 0,5 до 0,6.

Такой разброс объясняется различными свойствами материалов труб и их способностью к образованию пограничного слоя, удерживаемого вблизи внутренней поверхности труб.

Совет от профессионала:

Так, трубы из стекла или пластика имеют более гладкую внутреннюю поверхность, и их заполненность должна составлять 0,5, а керамические или асбестовые трубы более шероховаты, и для них это значение составляет 0,6.

Описанное значение заполненности обеспечит скорость прохождения стоков примерно в 0.7 м/с, что позволит удерживать твердые включения во взвешенном состоянии, не допуская их прилипания к стенкам трубопровода.

Таким образом, расчетные характеристики трубопровода должны определяться по формуле:

K ≤ V√ y , где:

• К — оптимальный уровень заполненности (0,5 или 0,6);
• V — скорость;
• √ y – квадратный корень заполняемости трубы.

Как отмеряют угол уклона

Минимальный уклон канализационной трубы в квартире зависит от диаметра пролагаемых труб. Согласно СНиП для 50-мм труб он составляет 0,03, то есть 3 см на метр, а для «сотки» или 85 мм — 2 см.

Отдельно стоит привести уклоны отводных труб (рисунок ниже).

Большую помощь может оказать и натянутый трассировочный тросик. При вводе трубы в стояк им можно пользоваться в качестве эталонной вертикали.

Совет от профессионала:

Уклон труб наружной канализации

В строительных нормах и правилах указаны оптимальные размеры уклона труб наружной канализации, которые имеют больший диаметр по сравнению с внутренними коммуникациями.

Под особыми условиями понимается необходимость создания системы, когда по производственным причинам невозможно создать нужный уклон, другими словами, это – предельно допустимый уровень снижения, когда что-то мешает создать оптимальный уклон наружной канализационной трубы.

Есть и максимальное значение этого параметра. Оно составляет 0,15, то есть при снижении более чем на 15 сантиметров на каждый метр трубы, система будет работать крайне неэффективно, труба будет заиливаться при быстром схождении воды и очень быстро забьется. Вода просто не будет успевать смывать твердые нечистоты.

При расчете уклона можно учитывать и другие особенности системы, например, характер нагрузки. Если сток производится из обычного умывальника, то опасаться заиливания не стоит, и уклон можно делать достаточно большим, но все равно таким, чтобы он не допускал срыва водяных запоров в сифонах.

Суммируя все вышеизложенное, можно сделать вывод о том, что оптимальная величина снижения канализационной трубы находится в диапазоне от 15 до 25 мм на каждый метр трубы.

• Условия, влияющие на наклон
• Какие факторы нужно учесть?
• Материал кровли и его влияние на уклон
• Пример расчета

Кровля является одним из важнейших элементов конструкции дома. Одним из наиболее важных моментов является то, как определить уклон кровли в процентах и градусах. Правильно осуществить расчет угла наклона крыши может не каждый кровельщик или строитель. Поэтому большинство таких расчетов заказываются в архитектурных ателье и крупных строительных компаниях, у которых есть свои расчетчики или проектные бюро. При расчетах угла наклона необходимо учитывать и государственные стандарты и нормы. Сложность расчетов заключается и в необходимости учитывать большое количество условий, в которых будет находиться кровля после постройки. О том, как правильно рассчитать оптимальный угол наклона крыши, какие условия влияют на расчет, и какие нормы должны выполняться, будет рассказано ниже.

При устройстве кровли один из самых важных параметров, закладываемый в расчеты – ее уклон. Он зависит от используемого материала и климатических условий.

Условия, влияющие на наклон

Уклоны кровли делаются для того, чтобы на крышах не скапливались осадки — как дождевая вода, так и снег. Углы уклона наиболее часто измеряют в градусах, реже в процентах. Согласно действующих норм Российской Федерации, уклон должен измеряются в градусах, однако при строительстве многие для удобства используют проценты (т.к. иногда это удобно, но при этом вся документация ведется в градусах).

Углом наклона кровли называют острый угол, который образуется между скатом и горизонтальной плоскостью. Как несложно догадаться, то крутые крыши имеют больший уклон, чем более плоские. При проверке угла уклона его необходимо измерить при помощи специального инструмента — уклономера. При этом, согласно действующих норм, минимальный уклон скатов крыши должен быть не меньше 14º (для не плоских крыш), а максимально допустимый уклон составляет 45º. СНиП выделяет 4 типа крыш: плоская, скатная, пологая, высокая.

Как уже ясно из описания видов, плоские крыши располагаются не под углом, и максимально допустимый угол их наклона обычно меньше 3º. Для строительства таких крыш применяют бетонные плиты, которые конструктивно не должны устанавливаться под наклоном. Поэтому расчет такого типа крыши далее рассматриваться не будет.

Важно отметить и то, что перевод величины угла из градусов в проценты должен быть выполнен по специальной таблице перевода. Об этом подробнее будет рассказано ниже. После краткого ознакомления с углом наклона кровли и типами кровли, стоит перейти к рассмотрению факторов, которые на них влияют.

Существенное влияние на минимальный уклон кровли оказывает и тип используемого материала, которым покрыта кровля. Это вызвано тем, что практически все материалы имеют свои физико-механические свойства и характеристики, которые необходимо учесть при проектировании крыши.

Вернуться к оглавлению

Какие факторы нужно учесть?

Заранее стоит сказать, что нельзя пренебрегать нижеописанными факторами, поскольку от них напрямую зависит долговечность и надежность кровли и срок службы кровельного материала. Что относится к внешним факторам:

1. Ветровая нагрузка. Любой дом и любая крыша обладают парусностью. Чем парусность выше, тем сильнее на крышу действует ветер. Т.е. чем выше крыша, тем больше вероятность, что ее ветер завалит (т.к. действует сила ветра на большую площадь). С другой стороны, кровля с малым наклоном может быть сорвана силой ветра. Поэтому необходимо подобрать идеальный угол наклона для конкретной местности. Максимальное значение силы ветра можно узнать из справочной литературы или в местном метеоцентре, этот параметр знают и местные архитектурные бюро. Практика же показывает, что оптимальный наклон для районов с частыми ветрами находится в пределах от 30 до 40º. Если порывы ветра в конкретной местности достаточно высоки, то уклон в этом случае может быть в пределах 18-25º.
2. Осадки в виде снега и дождя. Больший угол наклона кровли способствует быстрому скатыванию снега и воды с крыши. При этом влага не попадает в стыки покрытия и в чердачное помещение. Таким образом, повышается герметичность крыши и продлевается срок эксплуатации стропильной системы.
3. Особенности грунта и рельефа местности. Так, на наклон влияет то, на холме или в низине стоит дом (от этого зависит парусность крыши), а тип грунта влияет на долговечность кровельного покрытия и подбор оптимального наклона кровли. Например, если дом стоит на песках, то высока вероятность, что песок будет подниматься ветром и разрушать кровлю.

Вернуться к оглавлению

Материал кровли и его влияние на уклон

Первое — это то, что все материалы разделены на группы, основным критерием при делении являются их технико-эконмические характеристики.

Для некоторых, наиболее распространенных материалов, стоит указать минимальный угол наклона. Так, для керамической черепицы и других тяжелых натуральных материалов минимальный угол наклона составляет 50%, а максимальный 100%. Применение мягкой кровли допускает минимальный угол наклона в 0% (т.е. можно ими покрыть плоские крыши), а максимальный уровень будет составлять 100%.

Другие рулонные материалы, которые имеют несколько слоев, могут покрывать поверхность с уклоном от 3 %, при этом максимальное значение уклона будет составлять 100%. Шифер (или асбесто-цементные листы) может свободно применяться на кровле с минимальным уклоном в 33%, а максимальный уклон ограничен 100%. Металлочерепица, металлопрофиль, листы меди или стали могут монтироваться на кровлю, если минимальный процент будет составлять 35%, а максимальный уровень равен 100%.

При этом следует помнить, что чем круче крыша, тем больше материалов потребуется для ее покрытия. Поэтому покрытие плоской крыши будет дешевле и быстрее, чем покрытие кровли с наклонами скатов в 45º. Однако более пологая кровля требует очистки от грязи, мусора, а самое главное — от наносов снега зимой.

Правильный расчетугла уклона канализации позволяет создать нормальное функционирование отведения стоков по закрытым системам самотечных трубопроводов. Такие системы называют «фановыми». На практике величину наклона трубы выбирают из существующих в литературе усредненных значений.

Зачем нужно делать уклон?

Самотечная отвода домашних стоков представляет собой очень простую конструкцию: трубопровод, проложенный с определенным наклоном от точки приема отходов. Величина угла определяется разницей высот принимающего и выпускного концов канализации. От этого значения зависит скорость движения жидких стоков.

При значениях уклона меньше допустимого трубы заиливаются и, в конце концов, засоряются.

Правильный перепад высот должен обеспечивать беспрепятственный отвод стоков, самоочищение и стабильность функционирования всей системы.

Как отмерить угол наклона?

Мы привыкли, что углы измеряются в градусах, а в справочниках, нормативах и правилах по проектированию канализаций прописаны десятичные дроби, например, 0,03 или 0,007. Это объясняется тем, что протяженность канализации может иметь длину до 10-15 м и более. На таких длинах при небольших градусах гарантированно получается большая погрешность. Поэтому наклон трубопровода измеряется в специфических единицах.

В данном случае для расчета принимают единицу перепад высоты в сантиметрах на один погонный метр трубы (см/п.м.) или на один метр горизонтального участка, на котором умещается 1 п.м. трубы (см/м), т.е. измеряется перепад высоты начальной и конечной точки. Значения безразмерных десятичных дробей следует понимать как результат деления перепада высоты (в см) на 100 см длины трубы. Цифра 0,03 указывает на уклон в 3 см на 1 м длины. Иногда встречаются размерности в процентах, тогда вместо 0,03 указывают 3%. Размер в виде отношения двух цифр, например 1: 48, надо понимать как снижение высоты в 1 см на 48 см длины трубы.

Для нахождения общей высоты снижения трубопровода (см) надо его длину (м) умножить на значение выбранного уклона. Предположим, что при уклоне 0,05 слив имеет длину 4,5 м. Находим общий перепад по высоте: Н = 4,5 х 0,05 = 0,225 м или 22,5 см.

Приступая к проектированию канализации, надо понимать, что величина уклона трубопровода зависит от следующих факторов:

• Длина трубопровода;
• состав отводимых стоков;
• скорость прохождения отходов;
• диаметр, уровень заполнения и материал труб.

Канализации и водопроводы проектируются по СНиП 2.04.01-85. По нормативам этого документа ориентирами для расчетов уклона являются следующие значения:

• Скорость движения жидких отходов (V) - не менее 0,7 м/с;
• наполнение труб (H) - не менее 30% от диаметра трубы;
• диаметр трубы (d) - от 40 до 110 мм;
• материалы учитываются через коэффициенты: для пластиковых труб - 0,5, для остальных материалов - 0,6.

Кроме того, расчет трубопровода зависит от рельефа местности. Уклон определяется отдельно для каждого участка системы, характеризующегося сходными параметрами длины, диаметра и материалов трубопровода, количеством сточных вод и т.д. Расчет ведется с небольшим запасом. Обычно наружная канализация имеет уклон в пределах от 1,5 до 2 см/м. Максимально допустимое значение – 15 см/м, но для труб длиной менее 1,5 м в некоторых случаях допускается превышение и этого норматива.

В сложных случаях надо применять формулу СНиП, известную еще с советских времен. Она устанавливает следующую зависимость: скорость движения воды в трубе, умноженная на квадратный корень из числа, полученного путем деления величины наполнения трубы на ее диаметр, должна быть не менее значения коэффициента материала, из которого сделан трубопровод. Эту формулу необходимо использовать только в больших многонаселенных домовладениях, где имеется много сантехнических приборов и стояков.

Может случиться так, что все исходные параметры для расчета получить будет невозможно. В небольших домах трубы часто простаивают, поэтому вычислить скорость потока или коэффициент наполнения весьма затруднительно. В этом случае принимают средние величины уклонов в зависимости от диаметра труб: 3 см/м - для диаметра 40-50 мм, 2 см/м – для диаметра 100-110 мм. Эти же величины СНиП рекомендует применять при небольших показателях расхода жидких стоков.

При выборе уклона внутренней канализации в частном доме по СНиП используются специальные таблицы. В них даны усредненные значения, применяемые при соединении различных сантехнических приборов с центральным сливом при помощи труб определенных диаметров и длин. Самый незначительный уклон (1:48) предлагается для общего слива мойки, ванной и душа, самый большой (1:12) - для слива раковины. В первом случае используют трубу диаметром 50 мм и длиной 1700-2300 мм, во втором - диаметром 40 мм и длиной - до 800 мм.

Какой должен быть минимальный и максимальный уклон ливневой канализации - зависит от конкретной ситуации. В общем случае для владельцев частных домов существует несколько простых условий, в частности: диаметр труб следует выбирать, начиная от 100 мм, а уклон - в пределах 5-15 %.