Хозяйственно-бытовая канализация здания

Устройство бытовой канализации в здании

В старых ГОСТах и строительных нормах можно встретить также названия «хозяйственная канализация», «хозяйственно-фекальная канализация», «хозяйственные и бытовые сточные системы». Все они относятся к внутренним канализационным сетям, которые обеспечивают сбор и транспортировку сточных жидкостей.

Виды по охвату объектов:

• Местная (локальная) – обслуживает одно здание, стоки транспортируются до места локальной утилизации (септика).
• Централизованная – внутренние сети объединяются с наружными для транспортировки стоков за пределы населенного пункта к месту сброса и очистки.

Внутренняя канализация включает в себя все установленные в помещениях сантехнические приборы (сифоны, унитазы, ванны, мойки) и трубопроводы (стояки, лежаки, ревизии). Схема, конструкция, пропускная способность системы рассчитываются в зависимости от назначения помещений, места расположения сантехнических приборов, особенностей здания. 

Общая схема хозяйственно-бытовой канализации (основные узлы и элементы):

• Лежаки – горизонтальные участки, установленные с определенным наклоном. Транспортируют стоки от места сбора. Экономически целесообразно монтировать трубопроводы небольших диаметров с последующим увеличением их диаметра по мере увеличения нагрузки на канализацию. К примеру, от умывальников ведутся трубы ДУ 32 или ДУ 50, с последующим объединением с трубопроводами большего диаметра (ДУ 110). Лежаки также ведутся до места подключения к централизованной канализации или септика. 
• Стояки – вертикальные участки, осуществляющие транспортировку между перекрытиями, этажами, при перепаде высот.
• Воздушный клапан, вентиляционный выпуск – компенсирует разреженность воздуха во время спуска стоков.
• Ревизия – специальный фитинг, который обеспечивает доступ для прочистки и контроля состояния коммуникаций.
• Обратный клапан (при необходимости) – исключает обратный ход жидкости.
• Фитинги – тройники, углы, заглушки, крестовины. Используются для реализации заранее спроектированной схемы прокладки отводного коллектора, стояков, лежаков.
• Монтажные элементы – используются для фиксации труб.

При правильном проектировании и монтаже отвод сточных вод осуществляется быстро естественным образом за счет соблюдения уклона. Гидравлические затворы, вентиляционные выпуски предотвращают попадание неприятных запахов и газов из канализационной сети в помещения.

Для уменьшения уровня шума, а также для предотвращения выпадения конденсата на трубах рекомендуется использовать изоляцию, либо применять специализированные системы бесшумных трубопроводов. 

Требования к бытовой канализации здания

Требования к хозяйственно-бытовой канализации содержатся в СНиП 2.04.01-85, основные моменты:

• Допускается сток только жидкостей, соответствующих требованиям СанПиН для хозяйственной и хозфекальной системы.
• Используемые комплектующие, стройматериалы, системы трубопроводов должны соответствовать требованиям СП 32.13330.2012, экологическим нормам, противопожарной безопасности, а также по стойкости к химическим веществам, механической надежности.
• Допускается самотечный слив (гравитационный), и принудительный (с использованием насосного оборудования).
• Производительность коммуникаций рассчитывается по среднесуточному объему, обязательно берется запас на покрытие пиковых нагрузок.
• При объединении хозяйственной и промышленной канализации обязательно должна быть предусмотрена предварительная очистка стоков.

Технический регламент:

• Допускается применение чугунных, пластиковых, керамических, асбестоцементных труб;
• Участки трубопроводов следует прокладывать прямолинейно;
• При подключении к стоякам следует использовать косые крестовины, тройники, углы для оптимизации потока;
• Соединительные детали должны иметь уплотнители для самотечных систем, герметичные соединения для напорных канализационных систем;
• Трубы монтируются с уклоном, обеспечивающим скорость движения жидкости 0,4 м/с для самоочищения и эффективного отвода канализационных стоков. 
• Не допускается сужение диаметра основного стояка или лежаков, он должен соответствовать диаметру подключения к центральным сетям или раструбу в септике.
• Коммуникации должны выдерживать рабочее давление (не менее 0,45 МПа), также при запуске необходимо произвести тестирование с нагрузкой в 1,5 раза по рабочему давлению, но не менее 0,68 МПа.
• Минимальный уклон выпусков – 0,02.

Строительные нормы предусматривают прокладку хозяйственно-бытовой канализации как в отапливаемых, так и в не отапливаемых помещениях, и за пределами зданий. Поэтому крайне важно исключить застой стоков, чтобы предотвратить их замерзание.

Расчет бытовой канализации

Расчетное наполнение канализационных труб рассчитывается в зависимости от их диаметра. Диаметр определяется требуемой пропускной способностью (по удельному среднесуточному водопотреблению по СП 31.13330). Расчеты выполняются с учетом водохозяйственного баланса, назначения, особенностей эксплуатации здания.

Основные моменты:

• Следует принимать запас в размере 6-12% от среднесуточного объема стоков;
• Удельное суточное потребление на одного человека для застроек с холодным водоснабжением 140-190 л/сут, если есть горячее централизованное водоснабжение – 195-220 л/сут;
• Формула часового расхода содержится в СП 31.13330;
• Рассчитываются как максимальное, так и минимальное водопотребление;
• Сооружения канализации обязаны соответствовать по максимальной пропускной способности также с учетом дополнительного притока, дополнительных потоков, увеличения количества сантехприборов после ввода здания в эксплуатацию;
• Расчетный гидравлический уклон зависит от диаметра трубопровода, для ДУ 110 уклон должен быть не менее 0,02, если требуется самотечное движение;
• Максимальная скорость движения по неметаллическим трубам – 8 м/с.

Основная задача выполнения гидравлических расчетов по СП 31.13330 – определение экономически выгодных решений, удовлетворяющих будущее водопотребление здания. Инженер обязан учесть планировку, конструктивные особенности строения, способы прокладки трубопроводов, схему установки сантехприборов, уклоны, способы подключения к коллектору или централизованным коммуникациям. Минимальный диаметр труб для уличных сетей -200-250 мм, внутри помещения допускается прокладка труб от 32 мм до 110-150 мм. 

Неправильные расчеты могут привести к следующим последствиям:

• Чрезмерный уклон повлечет ускорение гидравлического потока, возможны аварии и прорывы.
• Недостаточный уклон снизит эффективность водоотведения, трубы теряют способность к самоочищению, возможны засоры;
• Диаметр труб, скорость их наполнения, пиковые нагрузки не удовлетворяют объемы водопотребления, стоки застаиваются, скорость движения снижается;
• Выбор чрезмерных диаметров увеличивает капитальные расходы на строительство, замедляет монтаж, повышаются трудозатраты;
• Застаивание стоков создает риск их замерзания, закупорки труб, повреждения.

Напорные системы хозяйственно-бытовой канализации проектируются с учетом транспортируемой жидкости, требуемой производительности.

Преимущества пластиковой бытовой канализации по сравнению с металлической (чугунной)

В СП 31.13330 рекомендуется использовать современные, долговечные материалы при проектировании и монтаже коммуникаций. В отличие от чугунных канализационных труб, пластик имеет ряд преимуществ:

• Срок службы 50 и более лет;
• Небольшой вес – уменьшаются трудозатраты, можно применять на поверхностях с низкой несущей способностью, ускоряется сборка схемы водоотведения;
• Гладкая внутренняя поверхность – улучшается самоочищение, меньше влияния на гидравлический поток, не накапливаются отложения;
• Стойкость к коррозии;
• Стойкость к агрессивным химическим веществам и соединениям;
• Высокая ремонтопригодность;
• Обширный каталог фитингов и фасонных деталей для решения специфических задач;
• Единый утилизированный размерный ряд (ДУ 32, ДУ 50, ДУ 110 и т.д.);
• Раструбные соединения ускоряют сборку;
• Доступность трубопроводов с шумоизоляционными свойствами.

Основное преимущество пластиковых систем над металлическими – невысокая стоимость материала. 

Недостатки пластиковой канализации:

• Относительно низкая механическая прочность;
• Максимальная температура транспортируемой жидкости до 80 °C (кратковременно до 95 °C).

На сегодняшний день металлические (чугунные) трубы считаются избыточными для подавляющего большинства жилых объектов. 

Особенности монтажа хозяйственно-бытовой канализации

• Монтаж выполняется раструбами вверх по уклону;
• Участки должны быть прямолинейными;
• Нельзя монтировать стояки меньшего диаметра, чем сток в коллектор или подключение к центральной коммуникации;
• Должна обеспечиваться надежная фиксация на стенах, полу, предусматриваться опоры при наружной прокладке;
• Металлические трубы должны иметь защиту от коррозии (согласно СНиП 3.04.03-85 и СНиП 2.03.11-85);
• Двустороннее подключение к стояку допускается только при использовании косых фитингов;
• Возможна прокладка открытая в подпольях, на стенах, в подвалах, коридорах и скрытая в каналах, стенах, колодцах, шахтах. Не допускается скрытый монтаж через жилые комнаты, под потолком, вблизи электрических узлов, в помещениях с особым санитарным режимом.

Особенности проектирования

Основы проектирования инженерных сетей предусматривают компенсацию водопотребления эффективным водоотведением. В результате чего возникают следующие сложности:

• Постоянный рост объема потребления водных ресурсов населением;
• Возможна замена сантехприборов с существенным изменением нагрузки на сети;
• Канализация относится к сетям с долгосрочным сроком эксплуатации, исправление допущенной ошибки может дорого обойтись владельцам;
• Следует предусматривать также способы повышения комфорта жильцов (использование шумоизоляционных труб, изоляционных материалов);
• Когда невозможно организовать сток самотеком, необходимо тщательное проектирование использования технических средств (канализационных станций, насосов), монтаж напорной сети.

Также важно учитывать, что хозяйственно-бытовая канализация состоит из внутреннего и внешнего участка, если требуется утилизация стоков в септике или если выполнено подключение частного дома к центральной канализации. Соответственно, наружные трубопроводы рассчитываются и прокладываются по СНиП 2.04.03-85.