Дворовая и внутриквартальная водоотводящая сеть
Из здания сточные воды отводятся в наружную уличную сеть через систему трубопроводов, которая, в зависимости от расположения ее на территории населенного пункта или промышленного предприятия, называется дворовой, внутриквартальной или внутриплощадочной (заводской).
Дворовая сеть 3 (рис. 10.9) принимает стоки от выпусков 1 внутренней сети одного или нескольких домов.
Рис. 10.9. Внутриквартальная водоотводящая сеть:
1– выпуск; 2– смотровой колодец; 3 – канализационный трубопровод; 4 – контрольный колодец; 5 – колодец городской канализационной сети
Для осмотра и прочистки канализационной сети на ней сооружают смотровые колодцы. Смотровые колодцы подразделяют на линейные, устраиваемые на прямолинейных участках сети через каждые 40—150 м по ее длине (чем больше диаметр труб, тем больше расстояние между колодцами); поворотные, устраиваемые в местах изменения уклона канализационной линии и ее направления в плане; узловые, устраиваемые в местах соединения линий, и контрольные, устраиваемые в местах присоединения внутриквартальных и заводских сетей к уличным в пределах застройки кварталов.
Смотровые колодцы выполняют из кирпича, пластмассы и сборного железобетона.
На рис. 10.10 показан простейший узловой канализационный колодец. Он состоит из основания (подготовки, плиты и набивного лотка), цилиндрической рабочей камеры и горловины.
Диаметр рабочей камеры круглого в плане колодца должен быть не менее 1 м, а диаметр менее 0,7 м.
Длина прямоугольного колодца должна равняться 1 м, ширина его должна превышать диаметр наибольшей трубы.
Для соединения трубопроводов, уложенных на различной глубине, на сети сооружают перепадные колодцы. При диаметре труб до 500 мм и высоте перепада до 6 м перепадные колодцы выполняют со стояком из чугунных, асбестоцементных или железобетонных труб. При наличии грунтовых вод наружная поверхность колодцев на 0,5 м выше их уровня покрывается гидроизоляцией.
Рис.10.10. Смотровой колодец:
1 – люк с крышкой; 2 – железобетонные кольца горловины; 3 – то же, камеры; 4 – бетон с затиркой; 5 – плита основания; 6 – песчано-гравийная смесь
На дне колодца устраивают лоток, над которым расположена рабочая камера высотой не менее 1800 мм и диаметром более 1000 мм, соединяющаяся с люком горловиной. Между рабочей камерой и горловиной находится переходная плита. Для спуска в колодец предусматривают скобы или лестницы. Лоток в нижней части колодца имеет форму полукруга, а верхней– вертикальные стенки (рис.10.11).
Важное значение имеет заделка труб в лотковой части колодца (рис.10.12)
Внутриквартальная (микрорайонная) сеть обслуживает большую группу зданий и, в зависимости от размеров и положения, может приближаться к дворовой или иметь магистральную линию, к которой присоединяются боковые ответвления (дворовые сети), собирающие воду от выпусков отдельных зданий.
Внутриплощадочные (заводские) сети включают участки, соединяющие отдельные выпуски из зданий, и магистральные участки, проложенные по проездам или в других местах предприятия.
Дворовые, внутриквартальные и внутриплощадочные сети устраивают из керамических, асбестоцементных, пластмассовых и бетонных труб. Чугунные трубы применяют в особых условиях (вечномерзлые, просадочные грунты). Трасса дворовой, внутриквартальной и внутриплощадочной сети зависит от расположения зданий, выпусков, наружной канализационной сети и других коммуникаций, рельефа местности.
Рис.10.11. Лотки смотровых колодцев:
а – план лотка колодца при увеличении диаметра трубопровода; б – план узлового колодца; в– разрез лотка колодца
Рис. 10.12. Схемы заделки труб к колодце:
а и б – в непросадочных грунтах сухих и мокрых; 1– цементный раствор; 2 – асбестоцементный раствор; 3– гидроизоляция; 4– смоляная прядь
Трубопроводы прокладывают, как правило, параллельно зданиям по направлению к магистральным линиям и наружной сети так, чтобы направление движения стоков совпадало с уклоном местности. Протяженность сети должна быть минимальной. Расстояние от стены здания принимается не менее 3 – 5 м, чтобы при проведении земляных работ не повредить основание здания.
Боковые присоединения и повороты трассы должны производиться под углом не менее 90°, так как при остром угле создаются встречные потоки, происходят выпадение осадков и засорение труб.
Перед присоединением к наружной сети на расстоянии 1,0 – 1,5 м от красной линии застройки устанавливают контрольный колодец 4. Присоединение к наружной сети желательно производить в одной точке к имеющемуся колодцу 5.
Для контроля за работой сети и ее прочистки устраивают смотровые колодцы 3 в местах присоединения выпусков, на поворотах, в местах изменения диаметров и уклонов труб, на прямых участках на расстоянии не более 35 м при диаметре труб 150 мм и 50 м – при диаметре труб 200 – 450 мм (рис. 10.13).
Диаметр и уклон труб определяют расчетом. На участках между колодцами прокладывают трубы одного диаметра с постоянным уклоном без перегибов и изломов. Трубы различного диаметра сопрягают по высоте в колодцах, обычно «шелыга в шелыгу», т.е. верхний свод обеих труб находится на одном уровне.
Рис. 10.13. Соединение канализационных труб в колодцах:
а — по уровням воды; б — шелыга в шелыгу
Начальная глубина заложения сети определяется глубиной заложения выпуска в начале сети. При необходимости (малая глубина заложения колодца наружной сети и т.д.) она может быть уменьшена, а трубы должны быть защищены от промерзания или механического повреждения. Уклон трубопровода следует выбирать с таким расчетом, чтобы заглубление труб было минимальным.
Расчет систем водоотведения
Нормы водоотведения (суточные и часовые) равны нормам водопотребления на хозяйственно-бытовые и другие нужды, при которых безвозвратные потери водопроводной воды незначительны. Если нормы водопотребления включают расходы воды, которые не поступают в систему водоотведения, на поливку или другие нужды, то при определении нормы водоотведения эти расходы необходимо вычесть из нормы водопотребления.
Режим водоотведения в зданиях тесно связан и определяется теми же закономерностями, что и режим водопотребления, поэтому суточные, часовые и секундные расходы можно вычислить по методике определения расходов в системе водоснабжения, используя нормы водоотведения и секундные расходы стоков из санитарных приборов.
В системах, оборудованных санитарными приборами, работающими на проток (умывальники, биде и т.д.), вся вода, вытекающая из водопровода, сразу попадает в канализацию и расчетные расходы в обеих системах равны.
В системах, имеющих санитарные приборы (ванны, смывные бачки и т.д.), которые медленно наполняются из водопровода и быстро опорожняются после процедуры со значительным секундным расходом воды, расчетные расходы стоков при малом числе приборов выше, чем в системе водоснабжения. При большом числе приборов расходы от опорожнения отдельных приборов накладываются, усредняются и приближаются к расходам в системе водоснабжения.
Для надежной работы сети большое значение имеет скорость движения сточных вод, которая должна быть такой, чтобы смывать отложения со стенок труб и не допускать выпадения взвесей из сточной жидкости. Минимальная скорость, удовлетворяющая этому условию, называется самоочищающей. Она зависит от состава сточных вод и количества взвешенных веществ. В пределах здания скорость движения сточных вод в трубах диаметром до 150 мм не должна быть менее 0,7 м/с.
Трубопроводы системы водоотведения работают при частичном наполнении, что позволяет удалять из сети вредные газы через пространство над уровнем воды, предотвращает нарушения гидрозатворов и позволяет принимать кратковременные пиковые расходы, не предусмотренные расчетом.
Минимальное наполнение для труб h/d внутри здания допускается не менее 0.3, которое принимается из условия транспортирования легких крупных взвесей (бумага, ветошь и т.д.).
Для облегчения гидравлического расчета канализационных трубопроводов составлены специальные номограммы и таблицы.
Для предотвращения засоров диаметр и уклон трубопровода должны быть подобраны так, чтобы соблюдалось условие
(10.1)
где k = 0,5 для трубопроводов из пластмассовых и стеклянных труб;
k = 0,6 для трубопроводов из других материалов.
Если это условие соблюсти невозможно, участки сети считаются безрасчетными и уклон трубопроводов диаметром 50, 100, 150 мм принимается, соответственно 0,025; 0,02; 0,008.
При падении жидкости в стояке образуется вакуум, который зависит от расхода, диаметра стояка и присоединяемого отводного трубопровода, угла присоединения его к стояку. При вакууме 650 Па гидрозатворы высотой 60 мм «срываются», т.е. из них уходит вся вода, и токсичные газы могут проникнуть в помещение. Предельные расходы, при которых происходит срыв гидрозатворов в вентилируемых стояках, приведены в СП 30.13330.2012(актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85*). В стояках небольшой высоты при движении сточных вод вакуум может быть меньше допустимого, поэтому их можно делать без вытяжной части, выводимой на крышу здания.
Для стояков систем канализации расчетным расходом является максимальный секундный расход стоков от присоединенных к стояку санитарно технических приборов, не вызывающий срыва гидравлических затворов любых видов санитарно-технических приборов (приемников сточных вод). Этот расход надлежит определять как сумму расчетных максимальных секундных расходов воды всех санитарно-технических приборов, определяемых по табл. 10.3 и расчетного максимального секундного расхода стока от прибора с максимальным водоотведением (следует, как правило, принимать максимальный секундный расход стока от смывного бачка унитаза, равный 1,6 л/с).
Для горизонтальных отводных трубопроводов систем канализации расчетным расходом следует считать расход 
, л/с, значение которого вычисляется в зависимости от числа санитарно-технических приборов N, присоединенных к расчетному участку трубопровода, и длины этого участка трубопровода L, м, по формуле
где 
– общий максимальный часовой расход воды на расчетном участке, м3/ч; 
– коэффициент, принимаемый по табл. 10.3; 
– расчетный максимальный расход стоков, от прибора с максимальным водоотведением. За длину отводного трубопровода следует принимать расстояние от последнего на расчетном участке стояка до ближайшего присоединения следующего стояка или, при отсутствии таких присоединений, до ближайшего канализационного колодца.
Общий максимальный часовой расход воды на расчетном участке определяется следующим образом:
где 
– часовой расход воды санитарно-техническим прибором, 
.
Вероятность действия санитарно-технических приборов Р (Ptot, Ph, Рc) на участках сети надлежит определять по формуле:
где 
– расчетный средний часовой расход для санитарно-технического оборудования в зданиях( 
л/ч); 
– общий расход воды, л/с, водоразборной арматурой (прибором), отнесенный к одному прибору, 
; 
– число потребителей; N – число санитарно-технических приборов.
Таблица 10.3
Значения Ks в зависимости от числа приборов N и длины отводного трубопровода
| N | Длина отводного (горизонтального) трубопровода, м | ||||||||||||
| 0,61 | 0,51 | 0,46 | 0,43 | 0,40 | 0,36 | 0,34 | 0,31 | 0,27 | 0,25 | 0,23 | 0,15 | 0,13 | |
| 0,63 | 0,53 | 0,48 | 0,46 | 0,41 | 0,37 | 0,35 | 0,32 | 0,28 | 0,26 | 0,24 | 0,16 | 0,13 | |
| 0,64 | 0,54 | 0,49 | 0,46 | 0,42 | 0,39 | 0,36 | 0,33 | 0,29 | 0,26 | 0,24 | 0,16 | 0,14 | |
| 0,65 | 0,55 | 0,50 | 0,47 | 0,43 | 0,39 | 0,37 | 0,33 | 0,30 | 0,27 | 0,25 | 0,17 | 0,14 | |
| 0,66 | 0,56 | 0,51 | 0,48 | 0,44 | 0,40 | 0,38 | 0,34 | 0,30 | 0,28 | 0,25 | 0,17 | 0,14 | |
| 0,67 | 0,57 | 0,52 | 0,48 | 0,45 | 0,41 | 0,38 | 0,35 | 0,31 | 0,28 | 0,26 | 0,17 | 0,15 | |
| 0,68 | 0,58 | 0,53 | 0,49 | 0,46 | 0,42 | 0,39 | 0,36 | 0,31 | 0,29 | 0,27 | 0,18 | 0,15 | |
| 0,68 | 0,59 | 0,53 | 0,50 | 0,47 | 0,43 | 0,40 | 0,36 | 0,32 | 0,30 | 0,27 | 0,18 | 0,15 | |
| 0,69 | 0,59 | 0,54 | 0,51 | 0,47 | 0,43 | 0,40 | 0,37 | 0,33 | 0,30 | 0,28 | 0,19 | 0,16 | |
| 0,70 | 0,60 | 0,55 | 0,52 | 0,48 | 0,44 | 0,41 | 0,37 | 0,33 | 0,31 | 0,28 | 0,19 | 0,16 | |
| 0,77 | 0,69 | 0,64 | 0,60 | 0,56 | 0,52 | 0,49 | 0,45 | 0,40 | 0,37 | 0,34 | 0,23 | 0,20 | |
| 0,95 | 0,92 | 0,89 | 0,88 | 0,86 | 0,83 | 0,81 | 0,77 | 0,73 | 0,70 | 0,66 | 0,50 | 0,44 | |
| 0,99 | 0,98 | 0,97 | 0,97 | 0,96 | 0,95 | 0,94 | 0,93 | 0,91 | 0,90 | 0,88 | 0,77 | 0,71 |
Вероятность использования санитарно-технических приборов Phr для системы в целом следует определять по формуле
В тех случаях, когда выполнить условие (10.1) не представляется возможным из-за недостаточной величины расхода сточных вод, безрасчетные участки самотечных трубопроводов следует прокладывать с уклоном не менее 1/D, где D – наружный диаметр трубопровода в мм.
В системах производственной канализации скорость движения и наполнение трубопроводов определяются необходимостью транспортирования производственных сточных вод.
При высоте гидравлических затворов 50-60 мм у приборов, присоединяемых к вентилируемому канализационному стояку, его диаметр надлежит принимать в зависимости от материала труб по таблицам 6 - 9 СП 30.13330.2012.
При другой высоте затворов диаметр стояка следует определять расчетом в зависимости от величины расчетного секундного расхода сточной жидкости, высоты стояка, диаметра диктующего поэтажного отвода и угла входа жидкости в стояк.
При расходе сточных вод, превышающем максимальные значения, приведенные в таблицах 6-9 СП 30.13330.2012, следует либо увеличить диаметр стояка, либо рассредоточить расход по нескольким стоякам (табл. 10.4).
Таблица 10.4