Проектирование наружных водопроводных и канализационных сетей

Ливневая канализация

Благодаря ливневой канализации, осуществляется отведение дождевых вод

Очень важно, чтобы обустраивалась дождевая канализация по СНиП, ведь малейшая оплошность может привести к внутренним размывам и провалам грунта

Базируется расчет ливневой канализации по СНиП-2.04.03-85, который называется «Канализация. Наружные сети и сооружения». Данный нормативный документ уже на протяжении долгих лет является действительным. В нем содержатся все необходимые формулы для выполнения расчетов при планировании ливневой канализации.

На первый взгляд, формулы очень сложные, и человек, который не силен в физико-математических расчетах, вряд ли сможет все верно исчислить. Но не все так страшно, как кажется. Для собственника частного дома предусмотрена упрощенная формула расчетов.

В данном нормативном документе, помимо норм, требований и формул, можно увидеть информацию про устройство ливневой канализации по СНиП в большом объеме. Кстати, ливневая канализация по СНиП может быть выполнена несколькими способами. Лучше предоставить выполнение этой работы специалисту, который не только выполнит необходимые расчеты, но и подберет наиболее подходящий вариант.

При обустройстве канализации необходимо помнить, что охранная зона ливневой канализации по СНиП должна быть обязательно предусмотрена. В целом, проектируется канализация по СНиП 2 04 03 85 «Канализация. Наружные сети и сооружения».

Регуляция прокладки трубопроводных сетей

Трубопроводы для систем водоснабжения обычно ориентируются на обслуживание чистой среды с минимальным включением инородных элементов. Поэтому в случае соответствия санитарно-гигиеническим нормативам прокладка водопровода разрешается в первом поясе охраняемых зон. Но, опять же, после тщательного исследования источников и потребителей, с которыми он должен будет работать.

Действуют и запретительные меры, полностью исключающие организацию сторонних сетей в пределах охраняемых зон. Прежде всего, это касается прокладки водопровода для магистральных сетей независимо от назначения. То же самое правило действует применительно к другим коммуникациям, которые взаимодействуют с очистительными, промышленными или сельскохозяйственными объектами.

Какие трубы выбрать для разводки водопровода в квартире

Водоснабжение в квартире идет от центрального стояка, предусматривает краны, фильтры, защищающие от механических и химических примесей, счетчики, отводные узлы к сантехнике и прочие соединения.

Использование стальных труб осталось в прошлом, медные еще встречаются, но популярность их тоже падает.

Медь

К достоинствам труб из меди относится универсальность – их можно использовать под горячую и холодную воду. Они не засоряются и хорошо противостоят коррозии, а продолжительность эксплуатации может составить около 70 лет.

Но минусы медных труб на фоне плюсов пластиковых изделий делают их использование нежелательным. Детали из меди дорогостоящие, монтаж стыков требует особых навыков – без специально обученного работника вряд ли получится это сделать, что приведет к дополнительным затратам.

Сейчас застройщики и жильцы, проводящие в квартирах ремонт, используют трубы из полимеров, которые разделяются на металлопластиковые и пластиковые.

Металлопластик

Металлопластик отличается долговечностью, гладкой внутренней поверхностью, повышенной устойчивостью к коррозии. Металлопластиковые трубы легко смонтировать самостоятельно. Это обусловлено высокой эластичностью материала, простотой устройства стыков и доступным инструментом для работы. Возможность изгиба под любым углом ведет к снижению затрат, так как уменьшается количество фитинга.

Соединение труб выполняется обжимкой или соединителями с резьбой. Использование обжимного фитинга исключает замуровывание соединений металлопласта – в результате температурных колебаний герметичность ослабляется. Это приводит к необходимости профилактических подтяжек обжимки примерно один раз в год.

Если будет использоваться обжимной фитинг, то понадобятся клещи для его опрессовки, а в случае выбора резьбовых соединителей – разводные ключи. В обоих случаях не стоит пренебрегать калибратором и занкером для устранения заусенцев на срезах.

Еще одним преимуществом является множество соединителей, позволяющих стыковать металлопластиковые трубы с изделиями из других материалов.

Пластик

Пластиковые трубы для транспортировки воды по химическому составу и свойствам разделяются на несколько видов. Самыми распространенными считаются:

• полибутилен;
• полиэтилен;
• ПВХ;
• полипропилен.

Полибутилен выдерживает температуру +90°С, поэтому трубы из него чаще всего используют для устройства теплых полов. Удобству монтажа таких сетей способствует высокая эластичность – трубы можно сгибать, а не использовать соединители. Спаянные без нарушения технологии стыки не дают протечек. Недостаток полибутилена – высокая цена.

Трубы из полиэтилена считаются бюджетным вариантом, поэтому и возможности их ограничены. Они не могут выдержать давление городского водопровода и температуры выше +60°С.

Это приводит к ограничению области их использования поливом приусадебных участков и водоснабжением неотапливаемых помещений

Такое применение возможно благодаря важному преимуществу полиэтилена – изделия из этого материала не разрушаются из-за замерзшей в них жидкости

ПВХ, или поливинилхлорид тоже относится к бюджетным материалам. Трубопроводы из него устойчивы к агрессивной среде и выдерживают температуру до +80°С. Трубы соединяются с помощью пайки или клея, но стыки обладают меньшей прочностью, чем само изделие. Для предотвращения аварий рекомендуется использовать аквастоп.

Полипропилен используется для устройства водопровода чаще, чем трубы из других материалов. Несмотря на бюджетную стоимость он обладает прочностью, выдерживает температуру воды до +130°С и может работать под давлением 12 атмосфер.

Стыкуют полипропиленовые изделия с помощью сварки. В результате материал соединителя сращивается с материалом трубы, что позволяет получать непротекающие стыки. Внутренние поверхности гладкие, на них не образуются засоры.

В число недостатков входит деформация от теплового расширения. Поэтому полипропиленовые трубы не укладывают в штробы. Нагретые горячей водой детали начинают деформироваться, что приводит к разрушению отделки в местах укладки.

Классификация наружного водопровода в зависимости от предназначения

В зависимости от назначения системы водопровода делят на нижеприведенные виды:

1. Противопожарные каналы. Они могут использоваться исключительно для тушения пожаров и предотвращения возгораний. Для того чтобы техника пожарных могла работать бесперебойно нужно обеспечивать бесперебойную подачу воды под достаточно высоким давлением.
2. Хозяйственно-бытового предназначения водопроводы встречаются практически повсеместно. Они служат для подачи питьевой воды, которая может использоваться для решения самых различных задач.
3. Производственные водопроводы предназначены для перекачки воды технического назначения. Примером можно назвать процесс охлаждения различных механизмов и агрегатов, машин, так как жидкость обладает повышенной теплопроводностью. Многие технологические процессы предусматривают применение жидкости для решения тех или иных задач.
4. Оборотная система, которая предназначена для снижения расхода воды на предприятии.
5. В сельском хозяйстве также создается водопровод для орошения или полива растений.
6. Комбинированного типа прокладывается в случае, если нужно подать воду и при этом снизить расходы на монтажные работы.

В 90% случаев прокладка труб проводится в грунте. Создаваемые траншеи могут быть:

1. С отвесными стенками при прямоугольном сечении – классический вариант траншей, который создается в большинстве случаев.
2. Сечение формы трапеции с наклонными стенками. Этот тип траншей создается в случае выполнения работы без применения механической техники. Наклонные стенки могут обсыпаться и со временем терять свою форму.
3. Смешенный тип встречается в случае, если при выполнении работ не соблюдаются никакие стандарты

Прямоугольные траншеи с отвесными стенками встречаются крайне часто, так как они могут долго держать свою форму. Однако у них есть существенный недостаток – следует проводить установку специального устройства для крепления стенок для исключения вероятности обрушения стенок. Во время выполнения монтажных работ следует исключить вероятность обрушения стен, так как это угрожает безопасности рабочих.

Профессиональные услуги по прокладке трубопровода

Для того чтобы система работала надежно и долго сначала создается проект, который будет содержать информацию по расположению труб, их типу, глубины заземления и ширине траншеи и многую другую, после чего приступают к его реализации. Именно поэтому следует доверять рассматриваемую работу исключительно профессионалам, которые предоставляют подобную услугу.

Если правильно создать проект могут исключительно квалифицированные инженеры, то выполнить работу можно самостоятельно. Наибольшие трудности возникают с созданием траншей и правильным расположением труб. Подключение к центральной системе водоснабжения самостоятельно нельзя. При этом прокладку труб, подключаемых к центральной системе, должна проводить соответствующая организация, что связано с контролем качества. Если произойдет прорыв на любом из участков, то пострадать может вся система.

Документация

            Основной (и
единственный) документ, определяющий размеры трасс при прокладке сетей — это
СН 456-73. Это сборник строительных норм, принятый еще во времена СССР. Однако,
его используют до сих пор, поскольку ничего лучше пока не разработано.
Положения и требования этого документа актуальны и сегодня. На него ссылаются,
когда рассчитываются водопровод и канализация, отвод земель под трубопроводы и колодцы.

Нормативы определяют не только
размеры, но и длительность действия нормативов. Например, для магистралей или
местных линий нормы действительны только на период строительства, а для
колодцев или камер переключения магистральных водоводов — бессрочно. Это
принципиальный момент, поскольку магистрали уложены под землей, не имеют выход
на поверхность. Поэтому, после засыпки пазух траншей, участок земли становится
пригодным для благоустройства, укладки дорожного покрытия, строительства легких
сооружений без фундамента. Колодцы и камеры переключения являются стационарными
элементами сетей, выходящими на поверхность грунта. Они нуждаются в отведении
охранных зон.

Кроме того, в СН определяются нормы отведения земель в зависимости от количества, размера трубопроводов, а также в зависимости от глубины укладки труб в грунт. Чем больше глубина траншеи, тем шире полоса отвода для канализации или водопровода. При этом, необходимо соблюдать земельное законодательство РФ. Если принимаемые контуры полос вступают в противоречие законодательным нормам, их придется корректировать или переносить в другое место.

Классификация водопроводных систем

Коммуникации
могут делиться на различные виды по типу использования.

1. Производственные сети.
2. Хозяйственно-бытовые коммуникации.
3. Противопожарный водопровод.
4. Комбинированные сети.

По характеру
используемых источников водопроводные сети могут различаться:

• из поверхностных источников;
• из подземных вод;
• смешанные.

Различают
водопроводы по способу подачи жидкости:

• самотечные;
• с механической подачей;
• действующие с помощью насосных станций.

По способу
потребления воды:

• структура прямоточного водоснабжения;
• сети оборотного водоснабжения;
• коммуникации с вторичным использованием водных ресурсов.

Основные правила устройства канализации

Чтобы канализация выполняла свои функции, чтобы избежать
заторов, деформаций и протечек, СП предусмотрены ряд рекомендаций, которые необходимо учитывать
как на этапе подготовки схем и проекта, так и непосредственно при устройстве наружных сетей канализации.

Диаметр труб

Одной из основных характеристик труб является их диаметр. Этот
параметр влияет на пропускную способность сети.

В СНиПе указаны наименьшие допустимые параметры труб:

• уличная сеть – Ду 200 мм
• внутриквартальная –  Ду 150мм
• ливневка уличная и внутриквартальная – Ду 200 мм
  и 150 мм соответственно;
• при поступлении в канализацию не более 300
  м3/сут вод возможно использование труб диам. 150 мм.

Расчетная скорость течения вод

Чтобы предотвратить заиливание труб,
необходимо учитывать скорость, с которой движутся стоки, заполнение системы и
наличие твердых взвешенных частиц. Эти данные содержатся в таблицах СНиПа, и для наружной канализации Ду
150-250 мм они следующие:

• минимальная скорость: 0,7 м/с;
• максимальная скорость: 8 м/с и 4 м/с для труб из
  металла и прочих;
• для ливневки: 10 м/с и 7 м/с для труб из металла
  и прочих соответственно.

Уклон трубопровода

Уклон — критический параметр при подготовке проектной
документации и проведении работ. Особенно актуально для самоточных систем, в которых
движение стоков происходит под воздействием сил гравитации. Если правильный
уклон не будет соблюден, то канализация не будет функционировать правильно, это
приведет к застоям стоков, неприятному запаху, заиливанию и заторам.

Уклон рассчитывается как отношение перепада глубины залегания
трубы к одному метру ее длины.

Наименование	Нормативный уклон
Лотки с покрытием из асфальта	0,003
Лотки с покрытием из тротуарного камня,  щебня	0,004
Булыжная мостовая	0,005
Отдельные лотки и кюветы	0,006
Водоотводящие канавы	0,003
Лотки, выполненные из ПВХ и полимербетона	0,001-0,003

Для инженерных сетей, устроенных в небольшом доме, например,
таунхаусе, и занимающих меньшую площадь, чем городские, принят следующие
значения:

Диаметр	Уклон
50 мм	30 мм/1000 мм
110 мм	20 мм/1000 мм
160 мм	8 мм/1000 мм
200 мм	7 мм/1000 мм

Если рельеф не позволяет иного, уклон можно уменьшать до
0,007-0,008.

Дождеприемные сети входят в общую канализацию с уклоном
0,002.

Глубина устройства

Критически низкие или высокие температуры имеют негативное
влияние на трубы. Кроме того, в зимний период времени при высоком залегании
труб жидкость в них может замерзнуть, образовывая ледяные пробки. Глубина
определяется в результате технологического расчета и с учетом данных о
местности местности, в которой происходит устройство трубопровода. Обычно он
закладывается на глубине 0,5-0,8 м ниже уровня промерзания почвы.

При определении глубины залегания также учитываются:

• материал;
• диаметр;
• тип грунта;
• способ монтажа.

Основание под коммуникации выбирается после изучения несущей
способности грунтов. Если монтаж осуществляется не в болотистой местности, не
на скальных, плывунных или просадочных грунтах, то трубы укладываются на
подготовленное дно траншеи.

В скальных породах делают песчаное основание толщ. минимум
100 мм, которое предотвращает повреждение материала. Как правило, для его
устройства используют местный мелкий песок. Для болот и просадочной почвы
устраивают искусственное основание, которое намного прочнее и не позволяет сети
проседать.

Для напорных трубопроводов рекомендуется предусмотреть
монтаж арматуры.

Материал для трубопровода

Подбор материала для устройства подземных коммуникаций –
один из главных моментов в составлении проекта внутреннего и наружного водоснабжения и канализации жилых зданий. Необходимо, чтобы
они хорошо противостояли коррозии, действию твердых взвесей и окружающей среды.
В СНиПе рассмотрена возможность использования следующих труб:

Подбор материала

1. Полиэтиленовых;
2. поливинилхлоридных;
3. полипропиленовых;
4. стальных;
5. чугунных;
6. железобетонных;
7. асбестоцементных;
8. керамических
9. стеклянных.

Использование последних допускается нормами, но только в
исключительных ситуациях.

Железобетонные трубы

Используются в безнапорных сетях. Они, как правило, имеют большой диаметр, устойчивы к внешним воздействиям, а также нагрузкам на сжатие и растяжение. Их можно использовать для отвода стоков от промышленных зданий, основная область применения – городская канализация с большим объемом стоков.

Асбестоцементные трубы

Можно использовать не только в безнапорных, но и напорных сетях. Материал хорошо выдерживает нагрузки и с трудом поддается воздействию. В результате взаимодействия с водной средой его прочность только увеличивается.

Стальные трубы, хоть и предусмотрены СНиП, но используются редко для подземных канализаций, так как подвержены коррозии.

Чугунные трубы

Широко распространенный вариант. Долгое время использовался только этот материал, срок его эксплуатации доходит до 80 лет. Это очень прочные трубы, которые не подвержены коррозии. Применяются в основном для прокладки городских сетей, но иногда используются и в частном строительстве. К минусам можно отнести внутреннюю шероховатость, которая способствует наростов из твердых частиц, содержащихся в жидкости, большую массу изделия и высокую стоимость вследствие особенностей производства чугуна по ГОСТу.

Полимерные трубы

Стали распространены в последнее время. Они выполняются из полиэтилена, поливинилхлорида или полипропилена. Эти изделия легкие, хорошо выдерживают нагрузки, поэтому их используют в напорных и безнапорных сетях. К преимуществам также можно отнести их легкость и относительно небольшую стоимость.

Основной недостаток труб ПВХ – небольшой диапазон, при
которых они сохраняют свои эксплуатационные свойства. Они плохо выносят высокие
и низкие температуры, поэтому при устройстве трубопроводов ПВХ необходимо
предусмотреть теплоизоляцию. Трубы ПВХ редко используются для устройства
наружных инженерных сетей, но они прекрасно себя проявляют при монтаже внутреннего водопровода и
канализации.

Водные объекты под особой охраной

Вода составляет основу жизнедеятельности человека, питает землю, растения, плоды и семена; без неё немыслима никакая жизнь на Земле. Именно поэтому водные ресурсы и объекты взяты под государственную охрану, и для них установлено специальное нормативное регулирование.

Охране подлежат все источники и объекты водоснабжения, водопровод. Охранная зона предусмотрена как одна из гарантий чистых поверхностных и подземных вод. Целью государственной защиты в этой сфере является не только предотвращение загрязнения водных источников, но и сохранение чистоты, естественного химического состава воды, обеспечения безопасности бытового и производственного водопотребления.

Решения

На этапе проектирования необходимо определиться: где на трассе трубопровода будут сохраняться естественные условия залегания мерзлых грунтов, а где допустимо нарушение их залегания. Все решения возможны лишь при тщательном и всестороннем анализе технических возможностей по прокладке трубопровода по выбранной трассе и при всестороннем экономическом сравнении предложенных вариантов.

В частности возможно строительство трубопровода над поверхностью земли, на специальных опорах, укладка его на поверхность земли с созданием специальной грунтовой подушки и траншейным способом. Один трубопровод может иметь самые разные участки прокладки.

Трубопровод на опорах будет испытывать значительные перепады температур, в связи с чем повышаются требования к качеству стали самого трубопровода и его опор. В ряде случаев может потребоваться применение опор особого типа, запасающих холод в зимний период, чтобы сохранить мерзлоту летом, так называемые сезонные охлаждающие устройства — СОУ. Яркий пример нефтепровода на сваях — «Заполярье-Пурпе».

При строительстве насыпей, на которые укладываются трубопроводы, надо использовать так называемый сыпучемерзлый грунт, то есть грунт с низким содержанием частиц льда. Необходимо применять специальные теплоизоляционные материалы и использовать трубы с термоизоляцией заводского производства. При траншейной укладке следует производить отсыпку сыпучемерзлого грунта на дно траншеи и укладывать теплоизоляционные экраны.

Чтобы исключить вероятность всплытия трубопроводов, следует производить их балластировку или укрепление анкерами, в том числе вмораживаемыми на глубину, гарантирующую отсутствие оттаивания. Во всех случаях желательно использовать СОУ, чтобы предотвратить оттаивание мерзлых грунтов, особенно в зоне установки опорных элементов или анкеров.

Правила охраны магистральных трубопроводов

Обустройство магистральных трубопроводов должно отвечать положениям постановления Госгортехнадзора России №9 от 24.04.92 г. «Правила охраны магистральных трубопроводов». Этим постановлением прописываются охранные зоны для разного вида магистральных трубопроводов. Для объектов разного назначения определяется собственный режим охранной зоны, который содержит ограничения, относительно прилегающего к месту использования земельного участка.

Объекты, имеющие открытые и подземные источники водоснабжения, имеют санитарные зоны, для которых границы устанавливают с учетом грунтов подземных участков. Водоснабжение различных объектов должно планироваться и разрабатываться одновременно с проектами канализации.

Зона санитарной охраны (Проектирование зон ЗСО)

По правилам в охранной зоне запрещается:

• самовольная посадка деревьев;
• копка ям и траншей;
• складирование и свалка мусора, дров, других материалов;
• выполнение работ по забивке свай;
• проведение взрывных работ;
• земельные работы разного назначения, связанные с перемещением грунтов;
• обустраивать постоянное или временное дорожное покрытие из железобетонных плит;
• проводить работы, блокирующие подъезды к трубопроводам водоснабжения и канализации.

Размеры охраняемых зон

Согласно СНиП, защитное зонирование объектов водоснабжения сформировано из 3 поясов:

1. Строгого режима.
2. Ограничительный.
3. Наблюдательный.

Санитарный пояс №1 отвечает за охрану мест забора воды и сооружений для этой цели от любых действий, способных нанести вред. Пояс №2 защищает источники воды от микробиологического загрязнения. Наблюдательный пояс №3 контролирует уровень химического загрязнения. Согласно гигиеническим нормам, санитарное зонирование для открытых и подземных источников водоснабжения имеет разные размеры.

Пояс строгого режима открытого источника определяют добавлением 200 м прилегающей территории против течения и 100 м за течением. Для подземных источников пояс №1 составляет не менее:

• 50-60 м вокруг мелких скважин;
• 25 м для глубоких скважин.

2 и 3 пояса зоны санитарной охраны определяются специалистами сложным методом с применением гидродинамических расчетов. В них учитывают время выживания микробов для ограничительного пояса. Для наблюдательного зонирования — дальность распространения химических соединений, при этом состав их в воде считают стабильным.

К чему приводит нарушение норм и требований

Наказание за несоблюдение правил санитарного зонирования водопроводных сетей регулирует Кодекс РФ «Об административных нарушениях» от 30.12.2001 №192-ФЗ. Загрязнение источников воды и территорий санитарно-защитных поясов может привести к заражению питьевой воды. А это, в свою очередь, может вызвать распространение эпидемий и массовых заболеваний людей. Наказания касаются:

• частных лиц (граждан);
• должностных лиц;
• юридических лиц (фирм и компаний).

Административная ответственность за несоблюдение правил и требований к санитарным зонам водопровода следующая — на виновных накладываются санкции в виде штрафа:

• частному лицу — 500-1000 руб.;
• должностным лицам — 1000-2000 руб.;
• фирмам и компаниям — 10-20 тыс. рублей.

Заключение

При устройстве любого вида канализации следует соблюдать необходимые технические условия и требования, касающиеся охранных зон. Возможны отступления от принятых норм по обустройству канализационных коллекторов, изменение минимального расстояния от наружных стен до стенок трубопровода. Но подобные изменения необходимо согласовать с соответствующими органами и получить их разрешение на работы в охранной зоне канализации.

Следует ответственно подходить к вопросу безопасности и не допускать возможных аварий канализационных коммуникаций. Ведь от них зависит жизнеобеспечение граждан любого современного населенного пункта.