Calculul canalizării pluviale: analiza particularităților importante de proiectare

O construcție tehnică destinată colectării și evacuării apei de ploaie (de topire) se numește canalizare pluvială. Este una dintre acele structuri importante de uz gospodăresc și tehnic, care fac parte din elementele esențiale ale clădirilor rezidențiale, gospodărești și industriale.

Un factor important în construcție este considerat calculul canalizării pluviale. Construirea sistemului „în orb” amenință cu riscuri de inundare sau uscare excesivă a zonelor de peisaj, precum și cu distrugerea structurii solului.

În articolul nostru sunt analizate în detaliu varietățile de canalizări pluviale, sunt descrise metodele de construire a acestora. Sunt prezentate principiile de bază ale proiectării sistemelor de evacuare a apei atmosferice. Sunt oferite recomandări valoroase privind construcția.

Clasificarea tipurilor de “canalizări pluviale”

Practica construirii diferitelor tipuri de structuri arată utilizarea a trei tipuri de sisteme, fiecare dintre acestea diferind prin metodele de colectare și evacuare a produselor precipitațiilor atmosferice:

1. Pe baza canalelor și jgheaburilor deschise (de tip șanț).
2. Pe baza puțurilor și conductelor închise (tip închis).
3. Pe baza unei soluții combinate (tip mixt).

Primul proiect se implementează în practică prin construirea de canale care leagă jgheaburile de colectare între ele și, în cele din urmă, evacuează apa colectată în afara teritoriului prevăzut.

Toate aceste elemente ale canalizării pluviale au o comunicare deschisă cu mediul înconjurător. Pentru construirea unor astfel de structuri este necesară o cantitate relativ mică de resurse și materiale.

Schema de canalizare pluvială de tip închis trebuie considerată mai avansată din punct de vedere constructiv. Aici se construiesc linii de drenaj ascunse, precum și un sistem de receptoare de ploaie – rezervoare intermediare speciale de stocare.

Canalizare pluvială de tip deschis în execuție industrială. Elementele principale ale construcției sunt canalele de beton, peste care se aplică foi metalice cu zăbrele. După același principiu se construiesc schemele deschise de canalizare pluvială pentru construcțiile rezidențiale private.

Evacuarea apei colectate se realizează prin rețele de conducte, instalate și ascunse sub pământ. De regulă, produsele colectate ale precipitațiilor atmosferice sunt conduse către stațiile de epurare și apoi în acvatoriile corpurilor de apă naturale.

A treia variantă – canalizarea pluvială mixtă. Aceasta se construiește pe baza componentelor de montaj destinate sistemelor de tip deschis, cât și de tip închis.

Proiectarea canalizării pluviale mixte se realizează pe baza raționalității exploatării sistemului pe porțiuni individuale de teren. Un rol deloc neglijabil în decizia de alegere a variantei combinate îl joacă aspectul financiar al implementării sale.

Separata, trebuie evidențiat sistemul de tip ariz (cu jgheaburi) de colectare și evacuare a apei de ploaie. Acestei scheme de canalizare pluvială, împreună cu simplitatea fabricării sale, îi este specifică universalitatea exploatării.

Canalizarea pluvială de tip ariz are avantajul că, împreună cu funcția de evacuare a apei de ploaie, poate juca rolul de furnizor de umiditate pentru plantațiile agricole. De asemenea, este o variantă economică de construcție în comparație cu alte proiecte.

Datorită construcției de tip ariz, este posibil să se organizeze nu doar o evacuare destul de eficientă a produselor precipitațiilor atmosferice. Același sistem poate fi aplicat cu succes ca și construcție de irigare, de exemplu, pentru nevoile gospodăriei anexe (de vacanță).

Ce se ia în considerare la calcul?

Pentru fiecare obiect de construcție privat (teren exploatat), proiectarea unei scheme individuale de canalizare pluvială este un lucru obișnuit.

Cu toate acestea, ca bază se iau întotdeauna soluțiile caracteristice proiectelor tipice de construcție a canalizării pluviale. Soluțiile tipice implică implicit apelarea la calcule tehnice, înainte ca construcția sistemului să înceapă.

Calculele se efectuează cu respectarea normelor SNiP și ținând cont de următorii factori, caracteristici pentru localitatea și obiectul respectiv:

• norma precipitațiilor pe an;
• proprietățile solului;
• suprafața obiectului;
• masa apelor evacuate;
• suprafața necesară de scurgere.

Pe lângă informațiile privind masa precipitațiilor evacuate, celelalte informații pot fi obținute prin adresarea la serviciul meteorologic local. Iar cantitatea condiționată a produselor de precipitații atmosferice evacuate se calculează după formula, în care datele de calcul sunt suprafața bazinului de recepție și parametrul de intensitate a acestor precipitații.

Forma matematică a formulei:

M = (A * 20) * S * k,

În care, respectiv:

• M – masa apei evacuate;
• A – intensitatea precipitațiilor atmosferice în decurs de 20 de minute;
• S – suprafața bazinului de recepție (pentru acoperiș încă +30% din suprafața totală a pereților clădirii);
• k – coeficientul de absorbție a umidității de către materialul obiectului.

Ca materiale ale obiectului apar adesea învelitori de acoperiș (k=1); construcții din beton și asfalt (k=0,9); sol (k=0,75); piatră spartă, pietriș (k=0,45).

Particularitățile proiectării sistemului

Evacuarea precipitațiilor atmosferice de pe acoperișul clădirii se realizează prin sistemul de colectare a apei de ploaie. Acestea sunt linii exterioare de conducte-colonare, amplasate sub punctele finale ale jgheaburilor de recepție. La rândul lor, jgheaburile de recepție sunt montate pe perimetrul suprafeței acoperișului, sub marginea inferioară a învelitorii.

Colectarea apei de ploaie (topită) de pe suprafața acoperișului se realizează, în primul rând, prin jgheaburi. Aceste elemente de construcție se montează de-a lungul marginii inferioare a învelitorii acoperișului și, în punctul cel mai de jos al pantei, se racordează la coloana. Apoi, prin conductă, apa este direcționată către receptorul de ploaie.

Pe acoperișurile plate, scurgerea se face direct în coloanele de conducte. În această schemă, conductele de scurgere sunt de obicei montate vertical în interiorul clădirilor, iar pâlniile lor superioare sunt scoase pe acoperiș și constituie un întreg cu covorul de acoperiș. Pe acoperișurile plate ale caselor private este permisă existența unei singure pâlnii de scurgere.

Dacă în casă se utilizează coloane interioare cu ieșire deschisă, construcția acestora trebuie să prevadă posibilitatea de evacuare a apei de topire în timpul iernii în sistemul de canalizare menajeră. Linia de evacuare se realizează obligatoriu cu sifon hidraulic. Pe baza datelor de calcul privind debitul masic de apă, se alege diametrul țevilor pentru construirea coloanei de canalizare pluvială.

Tabel de selectare a țevilor pentru coloană:

Materialul preferat pentru țevile scurgerilor interioare este plasticul, azbocimentul, fonta. Țevile din tablă și plastic sunt utilizate de obicei pentru realizarea sistemului exterior de canalizare pluvială.

La montarea liniilor magistrale orizontale, este necesar să se respecte panta normată (nu mai puțin de 0,005 m și nu mai mult de 0,15 m pe 1 m lungime de linie).

Prin proiectele de canalizare pluvială pentru construcțiile rezidențiale private se prevede de obicei utilizarea țevilor din plastic pentru montarea magistralelor liniare. Aceasta este cea mai sigură opțiune, dar și cea mai economică. Cu toate acestea, deteriorările frecvente ale unor secțiuni anulează toată economia.

Pentru cazurile de întreținere tehnică, este necesar să se prevadă instalarea de revizii și curățări. Pe coloanele de canalizare pluvială, reviziile se montează în limitele etajului inferior al clădirii.

Pentru a calcula capacitatea de debit a jgheaburilor sistemului liniar de drenaj pluvial, trebuie să se țină cont de suprafața obiectului deservit, valoarea pantei spre canale și coeficientul de absorbție a apei adoptat pentru acoperirea teritoriului. Pe lângă aceste date, va fi necesar să se calculeze și secțiunea hidraulică a jgheabului.

Principii generale de amenajare a “canalizării pluviale”

Proprietarii de case private sunt pe deplin capabili să construiască singuri rețelele pentru colectarea și evacuarea apelor pluviale (de topire). După efectuarea tuturor calculelor și achiziționarea materialelor necesare, se trece la acțiunile de amenajare a canalizării pluviale.

În primul rând, se sapă șanțuri pentru liniile de drenaj pe teritoriul adiacent casei, conform planului stabilit. Se conduc șanțurile către punctele de amplasare a coloanelor de scurgere (țevi de scurgere pluvială). Pentru proiectarea sistemului unei gospodării private, adâncimea șanțurilor de 300-500 mm este suficientă.

La executarea săpării șanțurilor, se ține cont de panta viitoarelor conducte (sau jgheaburi) către bazinul central de colectare. Fundul șanțurilor finite se compactează prin tăspuire și se acoperă cu un strat de nisip de râu (de cel puțin 200 mm înălțime).

Pe platformele de sub țevile de scurgere se sapă gropi pentru gurile de scurgere pluvială și se instalează. Aceste elemente ale sistemului sunt recipiente de formă dreptunghiulară cu volum mic (5-10 litri).

Pentru amenajarea puțurilor de vizitare și de întoarcere, se recomandă utilizarea recipientelor din plastic industriale gata făcute sau a celor turnate din polimerbeton. Prima variantă este mai scumpă, dar mai ușor de instalat și întreținut.

Gurile de scurgere pluvială produse industrial sunt, de regulă, dotate cu coșuri colectoare pentru deșeurile mari. Deșeurile naturale ajung inevitabil în canalizarea pluvială odată cu fluxurile de apă de ploaie.

Una dintre numeroasele construcții existente de receptoare de apă pluvială. Materialul de fabricație este plasticul. O alegere optimă în cadrul proiectelor de proprietăți private. Astfel de recipiente sunt, de regulă, dotate cu coșuri-filtru pentru reținerea deșeurilor mari.

În funcție de tehnologia aleasă pentru construirea canalizării pluviale (deschisă sau închisă), în șanțuri se așează jgheaburi sau se montează o linie de țevi polimerice.

Dacă se realizează un sistem simplu de scurgere cu jgheaburi, cu evacuare pe gazonul apropiat, este de dorit să se prevadă riscurile posibilei eroziuni a solului în zonele de scurgere. Elementele de montaj închis la îmbinări se etanșează obligatoriu.

Conductele astfel montate trebuie să fie conectate la un rezervor de stocare comun sau la colectorul rețelei centralizate.

De asemenea, trebuie avut grijă de construirea filtrelor de reținere a nisipului imediat înainte de intrarea în rezervorul comun. Și nu uitați să instalați puțuri de vizitare. Montajul lor este necesar pe tronsoanele magistralelor cu lungime mai mare de 10 metri, precum și în locurile schemei unde se formează coturi ale liniei de drenaj.

Metode de evacuare a apei colectate

O sarcină serioasă pentru proprietarii de imobile suburbane este evacuarea apei de ploaie colectate de pe întreaga suprafață a terenului.

Dacă în apropierea casei nu există rețele centralizate, pentru rezolvarea acestei sarcini rămân două variante:

1. Colectarea într-un rezervor special, cu utilizarea ulterioară pentru irigare;
2. Evacuarea apei din rezervor în sol sau în zone naturale.

Prima variantă este considerată rațională cu condiția existenței pe teritoriul casei a obiectelor de udat. În acest caz, va fi necesar un dispozitiv simplu (o stație de pompare casnică) pentru a extrage apa din rezervorul de acumulare și a o alimenta ulterior către zonele de udat.

Schema de evacuare a apei de ploaie colectată în sol. Una dintre schemele aplicabile disponibile proprietarilor de case de la țară. Eficiența în ceea ce privește viteza de evacuare este scăzută, dar având în vedere aplicarea pe suprafețe mici, această schemă este potrivită.

A doua variantă este însoțită de dificultăți mari. Evacuarea în sol este un proces de lungă durată. Cât timp va fi necesar pentru evacuare depinde de capacitatea solului de a absorbi umiditatea. Pe diferite porțiuni de relief, coeficientul de saturație a solurilor cu umiditate poate diferi semnificativ.

Pentru a evacua produsul canalizării pluviale în zone naturale naturale („pe relief” sau „pe peisaj”), va trebui să implementați o schemă suplimentară. Această schemă include un colector central de apă și un sistem de post-tratare a solului, de exemplu, câmp de filtrare.

Schema de evacuare „pe relief” sau „pe peisaj” este însoțită de dificultăți în construirea modulelor de epurare. Ambele variante necesită aprobarea din partea autorităților de mediu.

De obicei, în ceea ce privește obiectul aprobării, proprietarul imobilului (terenului) trebuie să se adreseze către următoarele organizații:

1. Departamentul de Supraveghere a Naturii.
2. Direcția de Pescuit.
3. Direcția de Supraveghere a Consumatorilor.
4. Administrația Bazinală de Apă.
5. Centrul de Hidrometeorologie și Monitorizare a Mediului.

Prin obiectul aprobării se înțelege „Proiectul normativelor care caracterizează procedura de deversare”. Pe baza unui astfel de proiect se eliberează o autorizație care permite deversarea poluanților „pe peisaj” sau „pe relief”, și se ia o decizie privind acordarea unui corp de apă.

Deversarea apei din canalizarea pluvială „pe relief” sau „pe peisaj”. Astfel de scheme nu sunt reglementate în niciun fel de documentele SNiP.

Implementarea acestor variante pe cale ilegală implică riscul unor amenzi mari, iar deversarea legală necesită aprobarea autorităților.

Proiectele de imobile private includ în mod tradițional, alături de canalizarea pluvială, alte rețele de utilități. Canalizarea menajeră și sistemul de drenaj fac, de asemenea, parte din utilitățile casnice. Principiul lor de funcționare diferă puțin de funcționarea canalizării pluviale, motiv pentru care proprietarii de case private văd adesea posibilitatea de a utiliza aceste rețele.

Între timp, combinarea canalizării pluviale cu schema de canalizare menajeră pentru evacuarea apelor uzate este interzisă de SNiP. Interdicția de a combina diferite tipuri de canalizare este determinată de factori evidenti.

Da, cu condiția evacuării apei pluviale în canalizarea menajeră și ținând cont de intensitatea ridicată a precipitațiilor atmosferice, nivelul normal al apelor uzate de canalizare este supraestimat de mai multe ori.

Inundarea puțurilor de lucru duce la blocarea apelor uzate menajere și fecale. Depunerile de noroi, deșeurile naturale se îndreaptă spre sistemul de canalizare menajeră. Drept urmare, după următoarea ploaie torențială, constructorii instalației vor trebui să curețe sistemul.

Unirea sistemului de colectare a apei pluviale cu conducta principală de canalizare riscă să aibă un rezultat deplorabil. Debitarea excesivă a sistemului de drenaj din cauza încălcării sarcinilor de calcul duce la inundarea fundației clădirii.

Inundările frecvente perturbă structura solului, ceea ce duce la deplasarea blocurilor de fundație, subminarea bazei sub construcția monolitică și, în continuare, poate duce la distrugerea clădirii.

Concluzii și material video util pe această temă

Videoclipurile utile vă vor lărgi cunoștințele despre scopul și montarea canalizării pluviale.

Video #1. Sistemul de colectare a apei pluviale într-o casă privată – de la proiect la montaj:

Video #2. Tehnologii industriale:

Etapele de proiectare și calcul atent al canalizării pluviale sunt o parte integrantă a construcției caselor private. Un proiect atent conceput al sistemului de colectare a apei pluviale și calcule precise – aceasta înseamnă durabilitatea construcției și un mediu confortabil pentru locuitorii săi.

Doriți să vorbiți despre cum ați amenajat canalizarea pluvială pe propriul teren de grădină? Doriți să oferiți informații utile și să postați fotografii pe tema articolului? Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos.