Уклон канализации: зачем нужен, как рассчитать, как выдержать и проверить при монтаже
Автор статьи: Сергей Лосев
Добросовестно просчитанная, смонтированная и обслуживаемая канализация прослужит более 50 лет. Но неправильный уклон трубы может все испортить. Халтурных рабочих, которые прокладывают трубопровод «на глаз», не волнует то, что канализация будет постоянно засоряться и портить комфортную жизнь хозяев дома. Для определения наклона трубы можно использовать стандартные значения или вычислить по формуле.
Для чего нужен уклон канализационной трубы
Правильно смонтированная канализация сама себя очищает, не засоряется и не заиливается. В сточную трубу сливается шерсть, грязь после стирки, жир с тарелок и т.д. Чтобы все нечистоты смылись, в трубопроводе должна течь вода. Самотечные канализационные системы построены на использовании гравитационной силы. Стоки будут свободно стекать в очистное сооружение, только если трубопроводы будут уложены с уклоном.
В канализации без уклона вода не будет уходить. В трубе скопится мусор. Вещества осядут на поверхности трубопровода, и перекроют проход. Стокам будет некуда деваться, кроме как копиться в трубе.
Угол наклона канализационной трубы ограничен некоторым пределом, поскольку большее или меньшее значение приводит к неправильной работе системы:
- если уклон близок к 0, стоки будут течь медленно, воде «не хватит сил» унести весь мусор. Образуется засор;
- слишком крутой уклон приводит к ускорению потока и чрезмерной турбулентности. В результате возникают гидравлические колебания, из-за которых канализация быстро изнашивается. Большая часть жира будет оседать на стенках труб, что приведет к засорам.
Уклон подбирают в зависимости от материала и диаметра труб. В наружной канализации часто применяют пластиковые рыжие трубы:
- Ø110 мм — для загородного дома с двумя санузлами;
- Ø160 и Ø200 мм — рекомендованный размер для частных домов с 3 и более санузлами, уличных сетей и промышленных объектов.
Далее обращаются к справочнику или делают гидравлический расчет.
Какой должен быть уклон самотечной канализации
Уклон трубопроводов измеряется в градусах, процентах или в см на 1 м. Узнать предельные значения можно из норматива. Для нестандартных проектов, угол наклона рассчитывают по формуле.
Прежде чем заглядывать в справочник, нужно определить расчетный участок или безрасчетный. Для этого считают расход жидкости:
Q=V*w,
где V — средняя скорость стоков при неполном заполнении трубы, м/с;
w — площадь сечения стоков при неполном заполнении трубы, м2.
На частных участках, как правило, Q < 5 л/с. Этот случай считает безрасчетным, и угол наклона определяют по минимальным значениям из норматива.
Нормы уклона канализационных труб по СНиП
В СНиП 2.04.03–85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» указано, что минимальные уклоны трубопроводов зависят от минимальных скоростей сточных вод.
Экспериментально было определено, что для самоочищения труб Ø150— 250 мм должны выполняться требования по заполнению (h/d > = 0.3 ) и минимальной скорости потока (4 м/с > V > = 0,7 м/с). На основе данных, были определены минимальные и максимальные уклоны.
| Диаметр трубы, мм | Минимальный уклон, см/м | Максимальный уклон, см/м |
| 110 | 0,2 | 1,5 |
| 150 | 0,8 | 1,5 |
| 160 | 0,8 | 1,5 |
| 200 | 0,7 | 1,5 |
Практика подтверждает, что для трубы Ø110 мм оптимальный уклон — 2% или 2 см на 1 м. Но в некоторых ситуациях значение нужно корректировать. Если поток большой — угол увеличивают. Если тяжелых взвесей мало, вода осветленная — уменьшают.
На длинной трассе трубопровода Ø160 мм рекомендуют выдерживать уклон не менее 1 см/м.
Как рассчитать уклон канализационной трубы
Расчет начинают с определения скорости потока и диаметра трубы. Уклон безнапорной канализации рассчитывают по формуле из СП 399.1325800.2018 «Системы водоснабжения и канализации наружные из полимерных материалов. Правила проектирования и монтажа».
i=(λVb )/(2g4R),
где λ = 0,2 (Кэ/4Rп)a — коэффициент сопротивления трубы, где
- Кэ — коэффициент шероховатости трубы, равный 0,00002 м для пластика;
- а — эмпирический показатель, зависящий от Кэ, равный 0,258;
- Rп = D/4 — гидравлический радиус потока при полном наполнении трубы, м;
V — средняя скорость течения сточной воды, м/с, рассчитывают при неполном наполнении трубы;
b — показатель, зависящий от режима турбулентного течения жидкости.При b>2 принимают b=2.
Определяется по формуле b=3- (logReкв /logReф ) , где Re — число Рейнольдса:
- Re кв= 500 * 4R/Кэ,
- Reф = V * 4R/v, v = 1.49x10-6 м2/с — кинематическая вязкость сточной воды.
g — ускорение свободного падения, м/с2;
R — гидравлический радиус потока, м; принимают по таблице в зависимости от наполнения трубы.
Уклон напорной канализации
Напорную канализацию проектируют для случаев, когда:
- канализационный выход из дома находится ниже, чем входной патрубок септика;
- невозможно отводить воду от очистного сооружения самотеком.
Принудительная канализация работает за счет создания избыточного давления. Пока включен насос, сточная жидкость откачивается с расчетной скоростью по трубопроводу. Без электричества вода не сможет уходить.
Минимальный уклон напорных трубопроводов приведён в СНиП 2.04.03–85 и равен 0,1 см/м по направлению к выпуску. Наклон труб необходим для очистки сети в случае ремонта.
Уклон ливневой канализации
Ливневая канализация избавляет участок от застойных луж, собирая и отводя поверхностные воды. Защищает фундамент от разрушения дождевой и талой водой. В отличие от сточных труб, закопанных в землю, ливневые могут прокладываться и снаружи. Трубопроводы соединяются в приемниках и ревизионных колодцах.
Дождевую воду отводят в канаву или скапливают для полива. Трубы могут быть уложены под уклоном для самотечного слива, или подходить к насосу, который откачает лишнюю воду. Для дождевой сети используют трубы Ø160 мм.
В СНиП 2.04.03–85 указано, что уклон трубы от дождеприёмников принимать за 2% или 2 см/м. Для открытой сети в нормативе указаны минимальные уклоны лотков и водоотводных каналов:
| Элементы сети | Минимальный уклон, см/м |
| Лотки на асфальтобетонной проезжей части | 0,3 |
| Лотки на брусчатке или щебёночном покрытии | 0,4 |
| Лотки на булыжной мостовой | 0,5 |
| Отдельные лотки и кюветы | 0,5 |
| Водоотводные канавы | 0,3 |
Как проложить трубу с правильным уклоном
Главное правило монтажа: канализационные трубы укладывать с уклоном по всей длине трубопровода в направлении стока. Недопустимо устанавливать отдельные сегменты с разным наклоном.
Порядок укладки канализационной трубы Ø110 мм:
- Натянуть шнурок по все длине трассы. Выровнять горизонталь по нивелиру.
- Измерить высоту от траншеи до шнурка с обеих сторон. Чтобы выдержать уклон по всей трассе, рассчитывают глубину в конечной точке. Например, если труба из дома выходит на глубине 0,5 м, длина трассы 15 м, то нижняя точка будет 0,8 м.
- Прокопать траншею шириной не менее 0,4 м. Глубина в каждом регионе будет разной. Для средней полосе России это 0,8 — 1,2 м. Также надо добавить 10 — 15 см глубины для песчаной подушки.
- В местах выхода трубы из дома и подхода к септику, траншею расширить для удобства монтажа.
- В местах поворота предусмотреть смотровые колодцы.
- На дно траншеи насыпать песок. Выровнять и утрамбовать поверхность, чтобы минимизировать дальнейшую усадку.
- Уложить трубы в траншею. Если трасса небольшая, полимерные трубы укладывают в собранном виде. Не стоит использовать кирпичи для подкладки, поскольку пластик не любит точечных нагрузок и твердых предметов.
- Проверить уклон.
- Засыпать трубу песком на 30 см. Затем грунтом до уровня земли.
Если невозможно выдержать требуемый уклон для самотечной трубы, например, по условиям рельефа, пробуют другие решения:
- увеличивают диаметр трубы и уменьшают угол наклона;
- уменьшают расчетное наполнение сети;
- меняют направление трассы в сторону наклона участка;
- прокладывают трассу ступенькой.
Проверить уклон можно так:
- Положить на трубу рейку длиной 1 м.
- Под конец рейки в сторону уклона подложить прямоугольник высотой равной уклону.
- Проверить уровень рейки нивелиром.
Как исправить неправильный уклон
Проблемы с уклоном возникают по следующим причинам:
- неправильный монтаж. Например, из-за незнания базовой технологии прокладки труб, недостаточного опыта при работе на неустойчивых грунтах, недостаточной засыпки или невозможности надежного закрепления трубы на крутом склоне;
- сложный грунт. Пучение или проседание грунта может сместить канализационную трубу. В локальных провалах трубы будут скапливаться и гнить отходы, образуются пробки и засоры;
- повреждение трубы. Подземную канализацию могут повредить корни деревьев, неосторожные близлежащие раскопки и т.д.
Исправить уклон можно только переделкой. Со временем трубы начнут все чаще засоряться, в местах прогиба будут скапливаться залежи. Чтобы оттянуть время ремонта, можно сливать больше воды. Чаще принимать душ и ванну, смывать меньше жира. Регулярно прочищать трубы через смотровые колодцы.
Самые частые вопросы
На короткой трассе делать уклон в 2 см на метр или 8 мм?
Следуйте рекомендациям СНиПа. Пластиковая труба считается гладкой, но у неё есть свои неровности. Они могут быть больше, чем 8 мм/м!
На участке естественный уклон больше рекомендуемого по нормативу. Как проложить трубу?
Можно уложить трубопровод, чередуя вертикальные участки с нормативным уклоном. Или опустить глубже выводную трубу, а от нее прокладывать с нужным наклоном. На длинных и сложных трассах устраивают перепадные колодцы.
Как проверить уклон на длинной трассе? Замучаешься прикладывать метровую рейку каждый раз.
Возьмите нивелир и рейку длиной Х м. Подложите брусок толщиной Уклон*Х. Можно использовать электронный угломер или сантехническую линейку.
Как связаны уклон и наполнение трубы?
Чем больше уклон, тем стоки быстрее стекают, а значит наполняемость уменьшается. Поэтому при небольшом наполнении трубы рекомендуется уменьшать угол наклона трубопровода.
После расчета получилось несколько значений уклона. Какое выбрать?
Принимая разные значения для h/d и V, можно получить разные результаты угла наклона из справочных таблиц. Все они будут расчетными. Чтобы выбрать правильный уклон канализации, учитывают рельеф местности, глубину прокладки наружной канализации, глубину подключения патрубка в септике и т.д.
