Режим работы системы канализации и ее расчет
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 на поливку или другие нужды, которые не сбрасываются в систему канализации, то при определении нормы водоотведения эти расходы необходимо вычесть из нормы водопотребления.
Режим водоотведения в зданиях тесно связан с режимом
водопотребления и определяется теми же закономерностями, поэтому
суточные qсут, часовые qч и секундные qс расходы можно вычислять по
методике определения расходов в системе водоснабжения, используя нормы водоотведения и секундные расходы санитарно-технических приборов .
В системах, оборудованных санитарно-техническими 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 санитарно-технические приборы с емкостью (ванны, смывные бачки и т. д.), которые медленно наполняются из водопровода и быстро опорожняются после процедуры со значительным секундным расходом, расчетные расходы стоков при малом числе приборов выше, чем в системе водоснабжения; при большом числе приборов расходы от опорожнения отдельных приборов накладываются, осредняются и приближаются к расходам в системе водоснабжения.
Гидравлический режим работы системы канализации характеризуется залповым поступлением сточных вод в пустые или частично заполненные трубопроводы. Вода из санитарно-технических приборов поступает в отводящие трубопроводы и растекается по ним. Движение жидкости в трубопроводах неравномерное и неустановившееся. Секундный расход в каждом сечении трубопровода уменьшается по мере удаления от места входа жидкости в трубопровод, поэтому расчетный расход qр в трубопроводе меньше, чем поступающий в систему qк. Величина его зависит от размеров трубопроводов (длины, диаметра), уклона, материала труб и определяется по специальным методикам при точном расчете трубопроводов, работающих в сложном режиме, например торцевых выпусков зданий.
Большое значение для надежной работы сети имеет скорость движения стоков. Она должна быть такой, чтобы энергии потока было достаточно для смыва отложений со стенок труб. Она также не должна допускать выпадения взвесей из сточной жидкости. Минимальная скорость, удовлетворяющая этому условию, называется самоочищающей. Она зависит от состава стоков и количества взвешенных веществ. В пределах здания скорость стоков в трубах диаметром 150 мм не должна быть менее 0,7 м/с. Максимальная скорость движения стоков не должна быть более 4 м/с для неметаллических труб и 8 м/с — для металлических, чтобы стенки труб не изнашивались под действием песка и других твердых веществ, находящихся в сточных водах.
Трубопроводы системы канализации работают при частичном наполнении. Это позволяет удалять из сети вредные газы через пространство над уровнем воды, облегчает прочистку сети при засорении и позволяет принимать кратковременные пиковые расходы, не предусмотренные расчетом, поэтому максимальное наполнение для сетей внутри здания допускается до 0,9. Минимальное наполнение, равное 0,3, принимается из условия транспортирования легких крупных взвесей (бумага, ветошь и т. д.).
Максимальные уклоны трубопроводов, за исключением коротких участков до 2 м и после санитарно-технических приборов, принимают не более 0,15.
Диаметр канализационного трубопровода определяют двумя наложениями линейки. Соединяют линейкой принятую скорость течения жидкости V, м/с, на первой шкале с величиной h/d наполнения трубопровода по левой части сдвоенной шкалы и делают засечку на вспомогательной шкале I. Затем соединяют помеченную точку на вспомогательной шкале I с точкой, соответствующей расчетному секундному расходу сточной жидкости q л/с, на правой шкале. В точке пересечения прямой со шкалой d, мм, читают ответ.
Уклон трубопровода определяют тремя наложениями линейки. Линейкой соединяют значение шероховатости материала канализационных труб а' на первой шкале с принятым диаметром трубопровода на шкале d , мм, и делают засечку на вспомогательной шкале I. Затем соединяют помеченную точку на вспомогательной шкале I с точкой на шкале h/d соответствующей принятому наполнению трубопровода, и делают засечку на шкале d (при втором наложении линейки шкала d, мм, играет роль вспомогательной). Далее, соединяя засечку на шкале d со значением скорости течения жидкости на шкале V, м/с, читаем ответ на шкале уклонов iук. Трубопроводы диаметром более 500 мм рассчитывают в соответствии с требованиями норм на наружные канализационные сети.
Для исключения засоров диаметры и уклон трубопровода должно быть подобраны так, чтобы соблюдалось условие
V √h /d ≥ К
Величина К принимается равной 0,6 для металлических труб и 0,5 — для пластмассовых труб.
Раздел 3. Основы строительной теплотехники