Расчет ливневой канализации: разбор важных особенностей проектирования

Описание устройства ливневой канализации

Хозяева коттеджей, как правило, самостоятельно монтируют системы для сбора дождевых осадков (талых вод) и отведения их в землю. После расчетов и покупки стройматериалов они собственноручно собирают ливневый трубопровод.

Прежде всего роют водоотводные траншеи возле дома, как того требует проект или расчет ливневой канализации. Их подводят туда, где находятся водосточные трубы (сливные стояки). Для частного хозяйства подойдет канавка глубиной 30–50 см.

Каждая площадка под трубой должна иметь приямок с установленным туда дождеприемником. Последний выполняют в виде неглубокой прямоугольной емкости, рассчитанной на 5–10 л воды.

Для поворотных или смотровых колодцев отлично подойдут готовые пластиковые сосуды, но можно применять литые емкости из полимербетона. Пластик обходится дороже, зато он легок в установке и прост в эксплуатации. Заводские дождеприемники обычно оборудуют корзинами, где будет собираться крупный мусор. Потому что с потоками осадков в ливневку постоянно проникают разные природные отходы. С учетом метода создания водоотвода (закрытый, открытый) траншеи оснащают специальными лотками или проводят линию из пластиковых труб.

Лоточные сливные системы, которые отводятся на прилегающий газон, обычно укрепляют в зоне слива от размывания земли. Части скрытого трубопровода нужно обязательно герметизировать на стыках.

Смонтированные коммуникации соединяют с общим накопительным резервуаром (либо коллектором) централизованной сети.

Кроме этого, потребуются фильтры-пескоуловители, которые помещаются на входе в общий накопитель

Также важно сделать смотровой колодец или несколько. Без них не обойтись на трубопроводах длиннее 10 м и в тех местах, где магистраль сворачивает в сторону

Видео: Как можно использовать собранную дождевую воду

* * * * * * *

Вот таким порядком, не спеша и продумывая каждый нюанс, производится самостоятельное проектирование системы ливневой канализации.

В завершение нужно сделать одно очень важное предостережение. По большому счету, ливневая и дренажная система делают схожую работу, просто немного на разных уровнях

Но все равно, их в определенной степени можно совмещать, например, объединяя в одном коллекторе. Но ни в коем случае никогда не проводится никаких, даже малейших «пересечений» с бытовой канализацией. Такое объединение чревато катастрофическими последствиями, которые очень сложно будет потом исправить.

Какие проблемы решает ливневая канализация

Системы дождевого водоотведения доказали свою необходимость не только в условиях большого мегаполиса, их отсутствие или неэффективная работа может привести к весьма печальным последствиям, что наглядно продемонстрировали природные катаклизмы, ставшие причиной подтопления даже станций метрополитена.

Предотвращение скопления воды

Благодаря данным коммуникациям решается целый ряд задач:

• Предотвращение скопления воды в сложных рельефных условиях. Такие системы позволяют даже минимизировать последствия при неправильной планировке грунта и дорожных покрытий при выполнении работ по благоустройству.
• Защита подвальных и цокольных помещений от проникновения осадков.
• Обеспечение сохранности фундаментных конструкций.
• Предотвращение заболачивания газонов, парковых зон и других участков с зелеными насаждениями.

Практические советы для монтажа ливневки

1. Выбор материала трубопровода. В СНиПе допускается монтаж изделий из асбестоцемента, пластика, стали. Наиболее экономичный вариант, с которым мы работаем редко, асбестоцемент. Материал характеризуется большой массой (вес одного метра – около 4 кг), повышенной хрупкостью. Трубы из стали по весу легче предыдущего аналога, однако быстро покрываются коррозийным налетом. По этой причине ПВХ используется чаще, совмещает в себе удобный и быстрый монтаж, пролонгированный эксплуатационный срок, небольшой вес.
2. Закладочная глубина. Трубы мы располагаем оптимально, ниже уровня замерзания почвы, но выше нахождения грунтовых вод. Выбор этого параметра зависит от типа местности: допускается монтаж трубопровода на расстоянии до 70 см от поверхности.
3. Сборка стояка. Сам процесс отвода воды происходит за счет стояка. Под ним располагаются дождевые приемники линейного либо точечного типа. Отвод воды крепится к стене вертикально. Мы используем для надежного сцепления изделия со стеновой поверхностью строительные хомуты. Крепление выполняется с определенным интервалом. Определить его можно с учетом материала трубопровода. Хомуты для пластиковых изделий устанавливаются через каждые 2 м. Для стальных труб интервал меньший – 1,5 м.
4. Охранная территория. Обустройство охранного участка осуществляется согласно СНиП. Эта зона пролегает вблизи ливневого стока. Запрещается по государственным стандартам строить здания, организовывать место хранения мусора, высаживать деревья на расстоянии не меньше 3-х метров от трубопровода.

Особенности типового проектирования

Ливневые канализации, как и другие инженерные системы на территории частных домов, могут создаваться на основе индивидуальных и типовых проектов. Индивидуальное проектирование канализации подразумевает подготовку проекта с нуля, с учетом всех характеристик строения, погодных условий и пожеланий жильцов. Индивидуальный проект позволяет организовать на территории объекта максимально функциональную, безопасную, надежную, экономичную систему, которая будет полностью удовлетворять своими характеристиками и функциями заказчика.

Несмотря на все достоинства индивидуального проектирования, у данной методики построения ливневой канализации существует серьезный недостаток – высокая стоимость. Время и услуги профессиональных проектировщиков стоят недешево, потому многие владельцы частных домов и коттеджей ищут более доступные варианты создания инженерной системы.

Типовое проектирование предполагает использование проекта, созданного для монтажа ливневой канализационной системы на другом объекте. Такой вариант проектирования подойдет собственнику только в том случае, если его дом по планировке и другим характеристикам соответствует условиям типового проекта. Чаще всего типовое проектирование используется для домов стандартной, распространенной планировки. Чтобы разобраться в содержании такой документации, всегда можно ознакомиться с примером проекта водоснабжения и канализации.

Типовой проект имеет несколько важных достоинств. Это доступный для всех категорий собственников вариант организации профессионально рассчитанной канализационной системы, в процессе эксплуатации которой не будет возникать никаких непредвиденных ситуаций. Помимо низкой стоимости, типовой проект практически не требует временных затрат, благодаря чему можно значительно ускорить процесс организации всех необходимых систем для сдачи жилого объекта в эксплуатацию.

Несмотря на это, типовое проектирование имеет и некоторые отрицательные черты. В первую очередь, такой проект не может учитывать все индивидуальные особенности строения и пожелания жильцов. Естественно, опытные проектировщики могут вносить в типовой проект определенные поправки и изменения, однако они могут лишь незначительно улучшить эксплуатационные качества системы. Если собственнику требуется индивидуальная система, которая могла бы учитывать все его желания, ему придется заказывать дорогостоящий индивидуальный проект.

Сложности проектирования

Самым сложным этапом проектирования любой инженерной системы для дома является проведение профессиональных расчетов. Расчеты направлены на определение требующихся функциональных и технических характеристик системы, чтобы она могла справляться со всеми поставленными перед ней задачами. Ливневая канализация кажется самой простой из инженерных систем частного дома, но это не значит, что подготовить проект такой системы легко и просто.

Чтобы провести грамотные расчеты и выбрать подходящие материалы и оборудование для работы ливневой канализации, специалистам придется провести крайне сложные расчеты. Проблемы с такими расчетами связаны с тем, что мастерам необходимо будет учитывать огромное количество параметров строения, в котором проводятся работы. Помимо площади здания и климатических условий в регионе, специалистам необходимо будет учесть также среднегодовое количество осадков в местности, где располагается объект заказчика.

Именно эти особенности делают задачу проектирования ливневой канализации крайне сложной и ответственной, что, естественно, влияет на процесс разработки и конечную цену проекта на канализацию.

Рассчитать стоимость проекта канализации, можно на калькуляторе, представленном ниже:

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.

Схема монтажа ливневой канализации

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.

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).

Альтернативные варианты «ливневки» своими руками

Стремление сэкономить особенно ярко выражается при обустройстве дачного участка. В ход идут все подручные средства, тем более что в большинстве случаев, за них вообще не нужно платить. Конечно, использование таких материалов не увеличивает качество строительных объектов. Однако существенно снижает их стоимость.

Для устройства ливневой канализации также можно использовать различные подручные материалы. Чаще всего это:

• пластиковые бутылки;
• изношенные автомобильные покрышки;
• различные остатки стройматериалов;
• пенопласт и т.д.

Несмотря на то, что все эти материалы трудно назвать подходящими, при правильной укладке и соблюдении всех необходимых требований, из них можно смонтировать вполне работоспособную «ливневку». Рассмотрим такую систему на примере пластиковых бутылок.

Ливневая канализация из ПЭТ своими руками

Основной причиной использования подручных средств, как уже говорилось выше, является относительно высокая стоимость комплектующих для дренажных систем. Кроме того, пластиковые бутылки в процессе производства проходят специальную обработку, что позволяет использовать их в качестве подземного дренажного трубопровода 50лет и более. Рассмотрим подробнее методику монтажа ливневой канализации из ПЭТ.

Сразу оговоримся:

Использование пластиковых бутылок возможно только при устройстве внутренней (подземной) канализационной системы. Это связано с тем, что под воздействием ультрафиолета полиэтилен не только интенсивно разрушается, но и выделяет в атмосферу токсичные соединения.

Существует два варианта укладки:

• сетка;
• естественный отвод.

Каждый из этих вариантов достаточно эффективен и заслуживает отдельного рассмотрения.

Укладка «сеткой»

Этот вариант предусматривает удаление дна у одной из бутылок и установка в полученное отверстие следующей, горловиной вперед. Такое соединение достаточно герметично и вполне надежно.

Последовательность монтажных работ выглядит следующим образом:

1. Согласно разметке, на территории участка выкапываются траншеи глубиной порядка 50 см. Эта цифра не является обязательной, поскольку на различных участках могут существенно различаться особенности грунта и глубина залегания водоносного слоя.
2. На дно рва укладывается песчаная подушка высотой 20-25 см и тщательно утрамбовывается.
3. На полученную таким образом постель укладываются полученные ранее трубы. Сверху импровизированный трубопровод необходимо утеплить каким-либо влагостойким теплоизолятором (в крайнем случае подойдут опилки), после чего засыпать траншею грунтом до самой поверхности. Это делается для того, чтобы исключить возможность промерзания дренажной магистрали в холодное время года.
4. В конце трубопровода оборудуется накопительный или тампонажный колодец. Если собранную воду не планируется использовать для орошения участка или в других целях, она может отводиться в расположенный в непосредственной близости овраг или водоем.

Метод естественного отвода

Прототипом конструкции дождевой канализации устроенной по принципу свободного отвода стала речная система: в роли русла выступает главная отводящая магистраль, которая имеет свои «притоки». Этот вариант особенно эффективен на больших территориях и в заболоченной местности.

Последовательность укладки выглядит следующим образом:

1. В направлении самого низкого участка выкапывается главная траншея и ее «притоки» с соблюдением необходимого уклона. Главная траншея должна быть немного глубже остальных.
2. На дно вырытых траншей укладывается песчаная или щебневая подушка, после чего на нее укладываются бутылки с плотно закрученными пробками.
3. Последним этапом является теплоизоляция бутылок и засыпка траншей грунтом.

К достоинствам такой канализации можно отнести:

• минимальную стоимость;
• возможность самостоятельного проведения монтажных работ;
• простоту и длительный срок эксплуатации конструкции;
• в такой системе маловероятно развитие бактерий и возникновение неприятных запахов.

Что касается недостатков таких систем, сложно сказать что-либо определенное. Пластиковые бутылки могут прослужить 50 лет и более, что вполне сопоставимо с периодом эксплуатации фабричных труб. ПЭТ не гниют и не разрушаются под действием влаги, а земляной покров надежно защищает их от воздействия ультрафиолета.

Монтаж труб дождевой канализации

Перед укладкой труб рекомендуется произвести расчеты. Для этого применяется следующая упрощенная схема, основными показателями которой являются:

• объем отводимых осадков;
• диаметр и уклон труб;
• глубина залегания в почве.

Чтобы система функционировала хорошо, рекомендуется правильно подобрать диаметр труб для ливневой канализации. Для расчета стоков системы используется следующая формула:

Q=q20×F×Ψ, где:

• Q – объем осадков;
• Q20 – коэффициент интенсивности осадков. Исчисляется в л/с на 1 га;
• F – площадь земельного участка;
• Ψ – коэффициент, который учитывает впитываемость покрытия.

Расчет по вышеуказанной схеме производится для участка с 1 дождеприемником.  Для точного расчета можно привлечь специалистов. Если производятся самостоятельный подсчеты, тогда расходный материал закупается с запасом.

Чтобы уложить и смонтировать пластиковые трубы для ливневки, понадобятся следующие инструменты:

• лопата штыковая;
• ножовка по металлу;
• напильник;
• уровень.

Для обустройства рассматриваемой системы не требуется глубокого монтажа в почве. Это объясняется тем, что она будет работать в теплое время года. При этом её обустраивают по скрытой технологии. Предварительно устанавливается контур. По нему будут удаляться осадки. Чаще применяется схема «елочка», состоящая из основного контура, который соединяет дренажный колодец с домом. Первый элемент системы рекомендуется расположить в самом низком месте земельного участка.

Затем к контуру присоединяют другие ветви, предварительно разбросанные по участку. Основной отвод осадков должен проходить вблизи построек (под крышей). Перед началом земляных работ намечают контур будущей ливневки. Для этого применяют металлическую арматуру. Её размещают по всем ветвям, соединяя нитью.

Следующий этап – обустройство траншей и ямы для колодца. При этом соблюдается угол наклона трубопровода, который направляется от дома к колодцу. Показатель должен находиться в пределах 5-10 см либо 7 см на 1 погонный метр длины системы.

На следующем этапе монтируется колодец. Для этого применяют следующие материалы:

• железобетон – требует применения специальной техники при выполнении монтажных работ. Бетонные колодца тяжелые, поэтому руками их не поднять;
• кирпич – сложен в возведении и герметизации. На возведения колодца из кирпича понадобится несколько недель. При этом такая конструкция считается самой дешевой в возведении;
• применение разных металлических емкостей – металлические бочки, сваренные между собой. Но такая конструкция недолговечна;
• применение готовых пластмассовых емкостей – это современный сборный колодец, который обладает надежностью и долговечностью. Такая конструкция легко устанавливается 2-3 рабочими.

Следующий этап – укладка трубопровода. Для этого рекомендуется подсыпать траншеи песком. При этом выдерживается наклон. Затем проводится монтаж в траншеи канализационных труб. При проведении этой работы не учитывается, с какой стороны начинать монтаж.

Важным моментом на данном этапе является подрезка труб для их точной состыковки. Последний процесс производится с помощью специальных фитингов – муфт, колен, крестовин либо тройников. Для водостоков крыш и в местах сбора осадков на земельном участке монтируют специальные сборники конусообразного типа. При этом их укомплектовывают решетками – это надёжный барьер, препятствующий проникновению внутрь песка, листьев и прочего мусора.

На последнем этапе засыпается канализацию землей. Для удаления скопившейся в резервуаре воды за пределы земельного участка, организовывают её принудительный либо естественный отвод.

При необходимости можно позаботиться об эстетичном виде обустраиваемой системы. Для этого откапывают траншею, которая затем бетонируется в форме лотка в сторону природного углубления либо естественного водоема. Эту проблему можно решить, установив на крышку колодца насос. Дополнительно создается маленький навес для защиты агрегата от осадков. Один шланг опускается в колодец, а другой выводится за пределы земельного участка.

Ливневка считается неотъемлемой частью благоустройства дачи

Поэтому её возводят с особым вниманием. Специалисты не рекомендуют экономить на обустройстве данной системы

В противном случае она быстро засорится

При этом рекомендуется отдавать предпочтение закрытой схеме, которая требует проведения профилактических работ один раз в 5 лет

В противном случае она быстро засорится. При этом рекомендуется отдавать предпочтение закрытой схеме, которая требует проведения профилактических работ один раз в 5 лет.

https://youtube.com/watch?v=Dzbe4NczmT0

Актуальные требования при сооружении дождевой канализации

Начальный этап монтажа ливневки — схема с учетом всех элементов

В ходе проектных работ и строительства ливневки важно руководствоваться официальными требованиями и правилами

Канализацию устраивают таким образом, чтобы исключить попадание в неё бытовых фекальных загрязненных химикатами и органикой вод. Также запрещено соединять ливневку с коллектором промышленных предприятий. Это касается городских магистралей. Если же в поверхностный коллектор каким-то образом попадают производственные, фекально-бытовые стоки, их не сбрасывают в ближайший водоем или овраг, а отправляют по устроенному трубопроводу на локальную очистную станцию.
При строительстве ливневки обязательно соблюдают уклон в сторону центрального коллектора (если речь идет о городских сетях) или по направлению к септику, дренирующему колодцу, ближайшему водоему (если речь идет о частном участке).
Желательно монтировать систему так, чтобы дождевая, талая вода транспортировались к приемнику или точке сброса самотеком. Если этого сделать ввиду рельефа на каком-то участке невозможно, устанавливают специальные внутренние насосы в камерах (кессонах). Такой участок коммуникации называется напорным.
Если есть договор, заключенный с муниципальными службами, дождевые стоки поступают в общественный коллектор без предварительной очистки.

При монтаже ливневки на частных участках можно делать открытую систему водоотведения. То же касается и рекреационных зон

В зоне города с плотными застройками нужно монтировать подземную ливневую канализацию.
При устройстве ливневки вдоль дороги важно использовать трубы или лотки с нужным классом нагрузки. Как правило, это В, С

Они выдерживают от 12,5 до 25 тонн.
Нужно соблюдать уровень углубления наружных лотков. Они должны располагаться ниже плоскости площадки, с которой отводится вода. В противном случае желоба не будут выполнять своей первостепенной функции – наполнение и отведение дождевой воды с участка. В СНиП на этот счет имеется информация о том, что заглублять трубы закрытого дождевого водоотвода нужно согласно имеющемуся опыту эксплуатации подземных коммуникаций в конкретном регионе.

В ходе строительства дождевого водоотвода обязательно обустраивают охранную зону. Она подразумевает под собой запрет на такие строительные мероприятия в пределах 5 метров от каждого края лотков:

• возведение любых объектов;
• организация свалок мусора;
• оборудование автостоянок;
• устройство зон отдыха, игровых площадок и др.

На расстоянии 3 метров от каждой из сторон желоба можно высаживать растения.

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.

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:

Снова все зависит от объема потоков дождевых вод, однако, за пример можно взять следующие таблицы:

Снова все зависит от объема потоков дождевых вод, однако, за пример можно взять следующие таблицы:

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

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.

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.

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.

https://youtube.com/watch?v=YGnNGMJSi5o