INSTALACJE WODOCIĄGOWE

1

INSTALACJE WODOCIĄGOWE I KANALIZACYJNE

dr inż. Iwona Polarczyk

2

Literatura

 „Instalacje wodociągowe: projektowanie, wykonanie, eksploatacja”

J. Chudzicki, S. Sosnowski. Warszawa : Wydawnictwo "Seidel- Przywecki", 2005

 „Instalacje kanalizacyjne: projektowanie, wykonanie, eksploatacja”

J. Chudzicki, S. Sosnowski. Warszawa : Wydaw. "Seidel- Przywecki", 2004

 „Instalacje wodociągowe i kanalizacyjne” S. Sosnowski, J. Tabernacki, J. Chudzicki. Warszawa : Instalator Polski, 2002 (2000)

 „Instalacje wodociągowe i kanalizacyjne: materiały pomocnicze do

ćwiczeń” J. Chudzicki, S. Sosnowski. Warszawa : Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2003 (1999)

 „Ćwiczenia z instalacji wodociągowych, kanalizacyjnych i gazowych”

pod red. Danuty Brydak-Jeżowieckiej. Wrocław: Politechnika Wrocławska, 1989

3

Instalacja wodociągowa powinna zapewnić dostarczenie do odbiorcy wody:



w odpowiedniej ilości,



o odpowiedniej jakości,



w żądanej przez odbiorcę chwili,



pod odpowiednim ciśnieniem,



o odpowiedniej temperaturze.

Wymagania ogólne

4

Etapy rozwoju

zaopatrzenia ludzi w wodę

Chudzicki, Sosnowski; Instalacje wodociągowe. Projektowanie, wykonanie, eksploatacja

5

Zużycie wody użytkowej

Przykładowy rozkład godzinowego zużycia wody w budynku mieszkalnym

W zależności od rodzaju budynku, pobór wody w ciągu doby zmienia się w czasie.

6

 Przepływ obliczeniowy – pojęciem tym określa się umowną wartość strumienia objętości lub masy wody wyznaczoną dla warunków uznanych za obliczeniowe w danym fragmencie instalacji. Jest to podstawowa wielkość do wymiarowania i doboru elementów instalacji – przewodów i armatury.

Przepływy obliczeniowe

7

 Przepływ obliczeniowy określa zapotrzebowanie na wodę:

- dobowe G_d

- średnie godzinowe G_{h śr}

- maksymalne godzinowe G_{h max} - maksymalne chwilowe q_s

Przepływy obliczeniowe

8



Dobowe zapotrzebowanie na wodę G

G

= g

∙ U [dm

/d]

g

– jednostkowe dobowe

zapotrzebowanie na wodę [dm

/d∙U]

U – liczba użytkowników

Przepływy obliczeniowe

9



Średnie godzinowe zapotrzebowanie na wodę G

[dm

/h]

τ – czas użytkowania instalacji w ciągu doby [h]

Przepływy obliczeniowe

τ

= G

G

10



Maksymalne godzinowe

zapotrzebowanie na wodę G

G

= G

∙ N

[dm

/h]

N

– współczynnik nierównomierności godzinowego poboru wody;

przyjmuje różne wartości dla zimnej wody, ciepłej i ogólnej

Przepływy obliczeniowe

11

 Godzinowy współczynnik nierównomierności rozbioru wody charakteryzuje wielkość zmian zachodzących w poborze ciepłej wody użytkowej w danym obiekcie.

 Wartość współczynnika N_h zależy od przeznaczenia

i wielkości obiektu, dla którego obliczana jest instalacja.

Dla budynków mieszkalnych zależy on bezpośrednio od

liczby mieszkańców. Dla innych obiektów, wielkość rozbioru zarówno średniego, jak i maksymalnego należy opracować na podstawie analizy sposobu korzystania z instalacji.

Przepływy obliczeniowe

12

Godzinowy współczynnik

nierównomierności rozbioru wody

13

Przepływy obliczeniowe



Maksymalne chwilowe zapotrzebowanie na wodę q

to obliczeniowe

zapotrzebowanie wody w obiekcie, na które wymiaruje się instalację,

wg wzorów zawartych w PN-92/B-01706 w zależności od rodzaju budynku

i wartości sumy normatywnych wypływów

z punktów czerpalnych.

14

15

16

Porównanie przepływów normatywnych i obliczeniowych.

SPOSOBY PROWADZENIA

PRZEWODÓW WODOCIĄGOWYCH

W BUDYNKACH

UKŁADY INSTALACJI WODOCIĄGOWYCH MOŻNA PODZIELIĆ :

W zależności od sposobu rozprowadzania

wody

W zależności od ciśnienia gwarantowanego

W zależności od wysokości

podnoszenia wody

Biorąc pod uwagę sposób rozprowadzania wody w instalacjach wewnętrznych

wyróżniamy:

 układ z rozdziałem dolnym

 układ z rozdziałem górnym

 układ pierścieniowy

UKŁAD Z ROZDZIAŁEM DOLNYM

Schemat instalacjo wodociągowej z rozdziałem dolnym

1- przewód rozdzielczy dolny, 2- pion wodociągowy, 3 –odgałęzienie, 4- zawór czerpalny, 5- zawór przelotowy

UKŁAD Z ROZDZIAŁEM GÓRNYM

Schemat instalacji wodociągowej z rozdziałem górnym

1- pion zasilający zbiornik górny 2- zbiornik górny otwarty z zaworem pływakowym, 3 –zawór zwrotny prosty , 4- przewód rozdzielczy górny, 5- zawór przelotowy 6-pion wodociągowy 7-odgałęzienie 8- zawór czerpalny

UKŁAD PIERŚCIENIOWY

Schemat instalacji wodociągowej pierścieniowej

1- pion zasilający zbiornik górny 2- zbiornik górny otwarty z zaworem pływakowym, 3 –zawór zwrotny prosty , 4- przewody rozdzielcze górne, 5- zawór przelotowy 6-pion wodociągowy 7-odgałęzienie 8- zawór czerpalny 9- przewód rozdzielczy dolny

Rozpatrując układy wewnętrznych

instalacji wodociągowych w aspekcie wysokości podnoszenia wody

i dopuszczalnej wysokości ciśnienia

w instalacjach wodociągowych możemy dokonać podziału na:

instalacje jednostrefowe

instalacje wielostrefowe

INSTALACJE JEDNOSTREFOWE

Schemat zasilania jednostrefowego w układach chwilowego spadku ciśnienia poniżej wymaganego w sieci ulicznej

1. przewód rozdzielczy (dolny) 2. pion zasilający zbiornik górny 3. zbiornik górny otwarty z zaworem pływakowym, 4. zawór zwrotny prosty , 5. pion wodociągowy 6. odgałęzienie 7. zawór przelotowy

INSTALACJE JEDNOSTREFOWE

Rys. Schemat zasilania jednostrefowego w układach chwilowego spadku ciśnienia poniżej wymaganego w sieci ulicznej 1. przewód rozdzielczy (dolny), 2.pion wodociągowy 3. odgałęzienie 4. zawór czerpalny 5. zawór zwrotny, 6. zestaw do podwyższania

ciśnienia

INSTALACJE DWUSTREFOWE

Rys. Schemat wewnętrznej dwustrefowej instalacji wodociągowej (pierwsza strefa zasilana bezpośrednio z zewnętrznej sieci wodociągowej- układ instalacji z rozdziałem dolnym, druga strefa zasilana przy pomocy zestawu podwyższającego ciśnienie- układ instalacji z rozdziałem dolnym)

1. przewód rozdzielczy dolny( w pierwszej strefie) , 2. zawór zwrotny 3. zestaw podwyższający ciśnienie 4. zawór przelotowy 5. pion wodociągowy ( pierwsza strefa) 6. odgałęzienie 7. zawór czerpalny 8.pion zasilający instalacje wodociągową drugiej strefy 9. przewód rozdzielczy w drugiej strefie

INSTALACJE DWUSTREFOWE

Rys. Schemat wewnętrznej dwustrefowej instalacji wodociągowej (pierwsza strefa bezpośrednio zasilana z zewnętrznej sieci wodociągowej- układ instalacji z rozdziałem dolnym, druga strefa zasilana przez zbiornik górny otwarty-układ instalacji z rozdziałem górnym) 1.przewód rozdzielczy dolny( w pierwszej strefie), 2. zawór przelotowy , 3. pion wodociągowy ( w pierwszej strefie),4.odgałęzienie, 5. zawór czerpalny, 6. zawór zwrotny, 7. pompa z silnikiem elektrycznym, 8. pion zasilający zbiornik górny otwarty( drugiej strefy), 9.zbiornik górny otwarty z zaworem pływakowym, 10.przewód rozdzielczy

górny( w drugiej strefie), 11. pion wodociągowy rozdziału górnego ( w drugiej strefie)

INSTALACJE DWUSTREFOWE

Rys. Schemat wewnętrznej dwustrefowej instalacji wodociągowej (pierwsza strefa bezpośrednio zasilana z zewnętrznej sieci wodociągowej- układ instalacji z rozdziałem górnym, druga strefa zasilana przez zestaw do podwyższania ciśnienia- układ z rozdziałem górnym)1.przewód rozdzielczy dolny( w pierwszej strefie), 2. zawór zwrotny , 3. zestaw do podwyższania ciśnienia, 4.zawór przelotowy, 5. pion wodociągowy (pierwszej strefy), 6. odgałęzienie, 7. zawór czerpalny, 8. pion zasilający drugą strefę,9.przewód rozdzielczy górny, 10.zawór przelotowy11. pion wodociągowy drugiej strefy, 12.zawór odcinający(

oddziela układy zasilane- przepływ wody w pionie pierwszej strefy od drugiej strefy)

INSTALACJE WIELOSTREFOWE

Rys. Schemat wielostrefowej i wewnętrznej instalacji wodociągowej

1. przewód rozdzielczy dolny( pierwsza strefa zasilania) , 2. pion wodociągowy (pierwsza strefa) 3. odgałęzienie 4. zawór czerpalny 5. pion zasilający druga strefę 6. przewód rozdzielczy dolny (drugiej strefy) 7. pion zasilający trzecia strefę 8. przewód rozdzielczy dolny( trzeciej strefy) 9. zespół podwyższania

ciśnienia dla pierwszej strefy 10. zespół podwyższania ciśnienia dla drugiej strefy 11. zespół podwyższania ciśnienia dla trzeciej strefy

INSTALACJE WIELOSTREFOWE

Rys. Schemat wielostrefowej wewnętrznej instalacji wodociągowej układ stref z rozdziałem górnym

1.pompa z silnikiem elektrycznym zasilająca zbiornik górny otwarty trzeciej strefy, 2. pompa z silnikiem elektrycznym zasilająca zbiornik górny otwarty drugiej strefy, 3. pompa z silnikiem elektrycznym zasilająca zbiornik górny otwarty pierwszej strefy, 4. pion zasilający zbiornik górny otwarty pierwszej strefy

5zbiornik górny otwarty z zaworem pływakowym ( pierwszej strefy) 6. przewód rozdzielczy górny ( pierwszej strefy) 7. pion wodociągowy (pierwsza strefa) 8. odgałęzienie 9. zawór czerpalny 10. pion zasilający zbiornik górny otwarty (drugiej strefy) 11. zbiornik górny otwarty z zaworem pływakowym (druga strefa) 12.przewód rozdzielczy górny (druga strefa) 13. pion zasilający zbiornik górny otwarty(trzecia strefa) 14. zbiornik górny

otwarty z zaworem pływakowym (trzecia strefa) 15. przewód rozdzielczy górny (trzecia strefa)

INSTALACJE WIELOSTREFOWE

Schemat wielostrefowej wewnętrznej instalacji wodociągowej. Układ stref pierścieniowy z jednym przewodem zasilającym

1. przewód zasilający zbiorniki górne pierwszej, drugiej i trzeciej strefy , 2. . zbiornik górny otwarty pierwszej strefy, 3. zawór, 4. instalacja pierścieniowa pierwszej strefy 5. zbiornik górny otwarty drugiej strefy, 6. zawór, 7. instalacja pierścieniowa drugiej strefy 8. zbiornik górny otwarty trzeciej strefy, 9. zawór czerpalny 10. instalacja pierścieniowa trzeciej strefy ,11. odgałęzienie, 12. zawór czerpalny,13.

pompa z silnikiem elektrycznym

GŁÓWNE ZASADY PROWADZENIA INSTALACJI WODOCIĄGOWYCH

 równolegle i prostopadle do ścian i stropów

 z jak najmniejszą ilością załamań

 po trasach najkrótszych

 przy wewnętrznych ścianach budynku

 przejścia rur przez przegrody należy wyposażyć w tuleje ochronne

Instalacje zimnej i ciepłej wody mogą być rozprowadzone w następujący sposób:

 natynkowo – czyli po wierzchu ścian i przegród budowlanych;

 w bruzdach ściennych;

 w szlichcie podłogowej;

 w pionowych szachtach i kanałach ściennych.

SPOSOBY PROWADZENIA

INSTALACJI

Prowadzenie instalacji

w piwnicach i pod stropami

Prowadzenie rur w korytkach gdzie wydłużenia są kompensowane poprzez wyboczanie się rur

Prowadzenie rur z odgałęzieniami na łupinach wsporczych

Prowadzenie pionów

w szachtach instalacyjnych

Prowadzenie oraz mocowanie pionów w szachtach instalacyjnych.

Układ trójnikowy ^Układ rozdzielaczowy

UKŁAD

TRÓJNIKOWY

Prowadzenie rur instalacji wodociągowej w układzie trójnikowym

Sposób prowadzenia przewodów w węźle

sanitarnym

UKŁAD TRÓJNIKOWY

UKŁAD TRÓJNIKOWY

UKŁAD

ROZDZIELACZOWY

Prowadzenie rur instalacji wodociągowej w układzie rozdzielaczowym

UKŁAD

ROZDZIELACZOWY

UKŁAD OBWODOWY

Podpora stała

Podpora przesuwna

Przykład prowadzenia pionu instalacyjnego bez kompensatorów, z uwzględnieniem wyboczenia (linią przerywaną oznaczono przykładowy przewidywany kształt pionu po osiągnięciu temperatury czynnika roboczego).

Oznaczenia: PP - podpora przesuwna,PS - podpora stała.

ELEMENTY

INSTALACJI WODOCIĄGOWYCH

Elementy instalacji wodociągowych

 Przyłącze wodociągowe

 Zestaw wodomierza głównego

 Filtr wody, zawór antyskażeniowy, zawory odcinające (armatura)

 Przewody rozdzielcze (rozprowadzające)

 Przewody pionowe (piony wodociągowe)

 Przewody w pomieszczeniach sanitarnych (połączenia od pionu do punktów czerpalnych)

 Punkty czerpalne (baterie czerpalne i zawory)

Przyłącza do budynku

1-linia zabudowy, 2- linia rozgraniczająca, 3-sieć wodociągowa, 4-sieć kanalizacyjna, 5-zestaw wodomierzowy, 6-studzienka rewizyjna

Sposób przeprowadzenia przewodu przez ścianę zewnętrzną

Podział wodomierzy

W obudowie

zamkniętej Z wyjmowaną wstawką pomiarową instalowane

poziomo

kolanowe

Podział wodomierzy

 1. Wodomierz działający na zasadach mechanicznych, przeznaczony do wody:

a) zimnej, o temperaturze od 0 °C do 30 °C, b) ciepłej, o temperaturze od 30 °C do 90 °C,

c) gorącej, o temperaturze od 30 °C do 130 °C albo od 30 °C do 180 °C;

 2. Wodomierz działający na zasadach

elektronicznych lub mechanicznych z urządzeniami elektronicznymi albo bez, przeznaczony do wody zimnej, o temperaturze od 0 °C do 30 °C

Wodomierze mieszkaniowe (JS).

Wodomierz powinien być zamontowany w położeniu roboczym zgodnie z oznakowaniem umieszczonym na wodomierzu przez producenta. H - oznacza pozycję pracy wodomierza w poziomie V - oznacza pozycję pracy wodomierza w pionie. Litera znajdująca się na tarczy wodomierza A, B, C lub D - oznacza klasę obciążeń wodomierza.

Wodomierz sprzężony równolegle

1-wodomierz główny śrubowy, 2-wodomierz boczny skrzydełkowy, 3-zawór zmiennego obciążenia

1. Wodomierze, działające na zasadach mechanicznych, przeznaczone do wody, charakteryzują następujące strumienie:

1) maksymalny strumień objętości (Q_max);

2) nominalny strumień objętości (Q_n);

3) pośredni strumień objętości (Q_t);

4) minimalny strumień objętości (Q_min).

2. Stosunek Q_max/Q_n powinien wynosić 2.

3. Rozróżnia się cztery klasy metrologiczne wodomierzy:

klasa A, klasa B, klasa C, klasa D.

4. Klasy metrologiczne wodomierzy, w zależności od wartości stosunku Q_min/Q_n i Q_t/Q_n

 Q (q)-strumień objętości - objętość wody przepływającej przez wodomierz w przyjętej jednostce czasu;

 Q_max (q_max) -maksymalny strumień objętości - największy strumień

objętości, przy którym wodomierz może pracować w krótkim czasie bez uszkodzenia i przekroczenia błędów granicznych dopuszczalnych oraz wartości maksymalnej straty ciśnienia;

 Q_n (q_n) nominalny strumień objętości - strumień objętości równy połowie maksymalnego strumienia objętości, przy którym wodomierz może pracować przy przepływie ciągłym lub przerywanym i jego

wskazania mieszczą się w granicach błędów granicznych dopuszczalnych;

 Q_t (q_t) pośredni strumień objętości - strumień objętości dzielący zakres obciążeń pomiarowych na przedział górny i dolny, przy którym błąd graniczny dopuszczalny zmienia wartość;

 Q_min (q_min ) minimalny strumień objętości- strumień objętości, powyżej którego wskazania wodomierza nie powinny przekraczać błędów granicznych dopuszczalnych;

 Zakres obciążeń pomiarowych wodomierza - zakres strumienia objętości wodomierza zawarty między maksymalnym strumieniem objętości a minimalnym strumieniem objętości;

Krzywa błędów wodomierza

Błędy graniczne dopuszczalne wodomierzy:

± 2 % - w przedziale górnym zakresu obciążeń (q_t  q  q_max)

± 5 % - w przedziale górnym zakresu obciążeń (q_min  q  q_t)

Lokalizacja wodomierza

Dobór wodomierza

Aby dobrać wodomierz należy:



ustalić przepływ obliczeniowy wody q dla budynku lub części budynku, jeżeli

przewiduje się więcej niż jedno podłączenie wodociągowe,



ustalić umowny przepływ obliczeniowy dla wodomierza q

, m

/h

q

= 2 q

Dobór wodomierza



Dobór wodomierza



dla dobranego wodomierza ustalić,

w oparciu o dane producenta wodomierzy,

stratę ciśnienia odpowiadającą przepływowi

obliczeniowemu wody q przez wodomierz

Zabezpieczenie wody przed wtórnym zanieczyszczeniem

PN-EN 1717 - Ochrona przed wtórnym zanieczyszczeniem wody w instalacjach

wodociągowych i ogólne wymagania dotyczące urządzeń zapobiegających zanieczyszczaniu

przez przepływ zwrotny

Zabezpieczenie wody przed wtórnym zanieczyszczeniem

Podział płynów które mają lub mogą mieć kontakt z wodą do picia:

Kategoria 1

Woda wypływająca bezpośrednio z sieci wodociągowej przeznaczona do użytkowania przez człowieka do celów konsumpcyjnych.

Kategoria 2

Płyn nie stanowiący bakteriologicznego lub toksycznego zagrożenia dla człowieka.

Kategoria 3

Płyn stanowiący pewne zagrożenie dla zdrowia człowieka z uwagi na obecność co najmniej jednej substancji toksycznej lub bardzo toksycznej o LD50>200 mg/kg wagi ciała.

Kategoria 4

Płyn stanowiący pewne zagrożenie dla zdrowia człowieka z uwagi na obecność co najmniej jednej substancji toksycznej lub bardzo toksycznej o LD50200 mg/kg wagi ciała lub też co najmniej jednej substancji radioaktywnej, mutagennej lub

rakotwórczej.

Kategoria 5

Płyn stanowiący zagrożenie dla zdrowia człowieka z uwagi na obecność substancji mikrobiologicznych bądź wirusowych.

Zabezpieczenie wody przed wtórnym zanieczyszczeniem

Przepływ zwrotny wywołany spadkiem ciśnienia w sieci wodociągowej

Potencjalne źródła zanieczyszczenia wody wodociągowej

XY

1- sieć wodociągowa

2- urządzenie zabezpieczające X-rodzina zabezpieczenia

Y-typ zabezpieczenia

Dobór zabezpieczenia przed

wtórnym zanieczyszczeniem wody

Aby dobrać zabezpieczenie należy:



określić kategorię płynu,



określić rodzaj zabezpieczenia wg normy,



ustalić przepływ obliczeniowy wody q dla budynku lub części budynku, jeżeli

przewiduje się więcej niż jedno podłączenie wodociągowe,



dobrać zawór zwracając uwagę na średnicę

wodomierza,

Dobór zabezpieczenia przed

wtórnym zanieczyszczeniem wody



dla dobranego zaworu ustalić, w oparciu o dane producenta, stratę ciśnienia

odpowiadającą przepływowi

obliczeniowemu wody q przez zawór

Filtr

Dobór filtra

Aby dobrać filtr należy:



ustalić przepływ obliczeniowy wody q dla budynku lub części budynku, jeżeli

przewiduje się więcej niż jedno podłączenie wodociągowe,



dobrać filtr zwracając uwagę na średnicę

wodomierza i "zaworu antyskażeniowego",

Dobór filtra



dla dobranego filtra ustalić, w oparciu o dane producenta, stratę ciśnienia

odpowiadającą przepływowi

obliczeniowemu wody q przez filtr

INSTALACJE KANALIZACYJNE

Rodzaje instalacji kanalizacyjnych

1.

Kanalizacja sanitarna (bytowo – gospodarcza)

2.

Kanalizacja deszczowa

3.

Kanalizacja technologiczna



ścieki przed wprowadzeniem do kanalizacji

sanitarnej wymagają wstępnego oczyszczenia w

specjalnych urządzeniach

Odprowadzenie ścieków z nieruchomości może być realizowane na dwa sposoby:



systemem ogólnospławnym (zbiorczym)



lub systemem rozdzielczym.

Kanalizacja ogólnospławna odprowadza zarówno ścieki sanitarne (bytowe), jak i deszczowe.

W kanalizacji rozdzielczej ścieki sanitarne i deszczowe

odprowadzane są rozdzielnie.

Schemat kanalizacji ogólnospławnej

KS1 KS2

Kanał ogólnospławny

RD1 RD2

linia regulacyjna

ST1

ST2

Schemat kanalizacji rozdzielczej

KS1 KS2

Kanał sanitarny Kanał deszczowy

RD1 RD2

linia regulacyjna ST1

ST2

SD1

SD2

Podział instalacji kanalizacyjnej

Instalację kanalizacyjną można podzielić na:



zewnętrzną (na terenie nieruchomości, lecz poza budynkiem)



wewnętrzną (w budynku).

Podział ten wydaje się oczywisty, ale jest istotny przy doborze materiału instalacyjnego - nie każdy materiał sprawdzający się wewnątrz nadaje się do stworzenia instalacji zewnętrznej.

Granicą między instalacją wewnętrzną a zewnętrzną

jest tzw. czyszczak główny (rewizja główna).

Przewody domowej

instalacji kanalizacyjnej

Przykanalik (przyłącze kanalizacyjne) – jest to odcinek, który łączy kanalizację na terenie nieruchomości z siecią kanalizacyjną.

Najczęściej przykanalik włączany jest do studzienki

(rewizyjnej lub włazowej), która stanowi uzbrojenie

sieci. Możliwe jest też przyłączenie przez wpust

boczny lub złącze siodłowe.

Przewody domowej

instalacji kanalizacyjnej

Przykanaliki oznaczane są znakami informacyjnymi.

Na znaku podana jest średnica (w mm), spadek przyłącza (w promilach) oraz jego długość (w m).

Granicą między siecią a instalacją jest położona

w pobliżu granicy nieruchomości pierwsza studzienka,

licząc od strony budynku.

Sieć i przykanalik

w przypadku istnienia studzienki rewizyjnej

przykanalik studzienka rewizyjna

linia regulacyjna

studzienka kanalizacyjna sieć kanalizacyjna

budynek

instalacja zewnętrzna

Sieć i przykanalik

w przypadku braku studzienki rewizyjnej

(wg nowych przepisów w przypadku braku studzienki rewizyjnej przykanalik to odcinek biegnący od granicy budynku do granicy nieruchomości)

linia regulacyjna

studzienka kanalizacyjna sieć kanalizacyjna

budynek

przykanalik sieć kanalizacyjna

Instalacja kanalizacyjna składa się z:

1. poziomów (przewodów odpływowych) – są to przewody prowadzone z odpowiednim spadkiem, które odprowadzają ścieki z pionów, wpustów podłogowych itp. do przykanalika lub sieci zewnętrznej;

2. pionów (przewodów spustowych) – są to przewody prowadzone przez jedną lub kilka kondygnacji, odprowadzające ścieki

z podejść kanalizacyjnych, wpustów dachowych lub rynien do przewodów odpływowych;

3. podejść kanalizacyjnych – przewody odprowadzające ścieki z przyborów i urządzeń sanitarnych do pionów lub poziomów kanalizacyjnych:

 podejścia pojedyncze

 podejścia zbiorowe.

Kanalizacja sanitarna grawitacyjna

Odprowadza wodę zanieczyszczoną (ścieki) w wyniku jej wykorzystania odpływającą z ustępów spłukiwanych, natrysków, wanien, bidetów, zlewów, umywalek, wpustów podłogowych i innych urządzeń występujących w gospodarstwie domowym.

Projektowanie kanalizacji sanitarnej odbywa się w oparciu o normę PN – EN 12056 – 2: grudzień 2002

Systemy kanalizacji grawitacyjnej wewnątrz budynków.

Część 2: Kanalizacja sanitarna, projektowanie układu i obliczenia.

oraz w przypadku braku informacji o normę:

PN – 92/B – 01707 Instalacje kanalizacyjne. Wymagania

w projektowaniu.

Podejścia kanalizacyjne – łączą

odpływ z pionem kanalizacyjnym

Podejścia:

 niewentylowane - należy montować ze spadkiem wynoszącym od 2% do 15%

 wentylowane – można zastosować tu mniejsze spadki zgodnie z przywołaną normą, ale wymagają dodatkowego przewodu wentylującego.

Najczęściej projektuje się podejścia niewentylowane. Ich długość w typowym rozwiązaniu stosowanym w Polsce nie powinna przekraczać 3,0 m , a w przypadku miski ustępowej 1,0 m po długości przewodu.

W przypadku dłuższych podejść albo zwiększa się średnicę, albo projektuje się podejścia wentylowane za pomocą np. zaworów napowietrzających.

Nowa norma wprowadza cztery typy systemów kanalizacyjnych, jakie można spotkać w poszczególnych krajach Unii Europejskiej.

W Polsce stosuje się tradycyjnie system I.

System Nazwa Cechy I

System pojedynczego pionu z podejściami częściowo wypełnionymi

• jeden pion kanalizacyjny

• wypełnienie przewodów 50%

II

System pojedynczego pionu z podejściami o mniejszej średnicy

• jeden pion kanalizacyjny

• wypełnienie przewodów 70%

III

System pojedynczego pionu z podejściami całkowicie

wypełnionymi

• jeden pion kanalizacyjny

• wypełnienie przewodów 100%

• każde urządzenie podłączone oddzielnie do pionu

IV System oddzielnych pionów kanalizacyjnych

• dwa piony – jeden odprowadzający ścieki czarne z ustępów spłukiwanych i pisuarów i drugi odprowadzający pozostałe ścieki

• wypełnienie przewodów jak dla systemów I, II lub III

Średnice nominalne podejść pojedynczych dobiera się w zależności od typu przyłączonego przyboru sanitarnego lub urządzenia w typowych rozwiązaniach w Polsce wg tabeli

:

Umywalka, bidet 40 Zlewozmywak,

zmywarka, pralka,

wanna, natrysk 50 Miska ustępowa 100

Minimalna średnica podejścia pojedynczego zdeterminowana jest przez jego długość, wysokość spadania i ilość zmian kierunku zgodnie z tabelą:

DN L_max

[m] H [m]

trzy zmiany kierunku 40

50  3,0 <1,0 70  5,0 <1,0 100  5,0 <3,0

H L

Jeśli powyższe wymiary są przekroczone lub istnieje konieczność zastosowania więcej niż trzech zmian kierunku prowadzenia przewodów, należy wybrać kolejną większą średnicę nominalną.

Średnice nominalne podjeść zbiorowych

Zależą od natężenia przepływu ścieków w projektowanym podejściu i od zastosowanego systemu. Wybierając system należy kierować się dostępnymi na rynku przyborami, trudno bowiem wyobrazić sobie podłączanie przyboru sanitarnego z odpływem np. 40mm do przewodu o średnicy mniejszej.

Utrudniałoby to swobodny odpływ ścieków z tego przyboru.

Natężenie przepływu ścieków sanitarnych Q_ww wyznacza się dla danego odcinka instalacji zgodnie z zależnością:

] s /l [ DU K

Q

  

 gdzie: K – współczynnik częstości

 DU – odpływ jednostkowy [l/s] z urządzenia UWAGA! Q_ww DU_max jeśli nie to Q_ww = DU_max

Odpływy jednostkowe DU

Odpływy jednostkowe DU -cd

Typowe współczynniki częstości K

Piony kanalizacyjne – łączą podejścia z przewodami odpływowymi

Piony kanalizacyjne należy prowadzić bez zmiany średnicy i kierunku na całej długości w szachtach sanitarnych.

U podstawy każdego pionu, przed przejściem w przewód odpływowy, należy zamontować otwór rewizyjny (czyszczak) umożliwiający dostęp do wnętrza przodu.

W przypadku kanalizacji sanitarnej każdy pion musi być wentylowany w celu wyrównania ciśnienia w instalacji.

Piony kanalizacyjne – łączą podejścia z przewodami odpływowymi

Wentylację pionu zapewnia:

 przewód wentylacyjny zakończony rurą wywiewną wyprowadzoną ponad połać dachu

 zawór napowietrzający – rozwiązanie dozwolone do stosowania w przypadku braku możliwości wyprowadzenia pionu ponad dach, można takie rozwiązanie stosować przy spełnieniu następujących warunków:



piony mają wysokość 4 do 5 kondygnacji,



ostatni pion licząc od najdalszego w stosunku do

kanału oraz co piąty w budynku jest zakończony rurą

wywiewną.

Elementy pionu kanalizacyjnego

 trójniki doprowadzające ścieki z podejść kanalizacyjnych

 czyszczak prze zmianą kierunku prowadzenia ścieków – około 0,5 nad posadzką przed przejściem w przewód odpływowy

 rura prosta o niezmiennej średnicy na całej długości

 zawór napowietrzający lub rura wywiewna

W systemie kanalizacji sanitarnej wyróżnić można:



piony z wentylacją główną – zakończone rurą wywiewną lub zaworem napowietrzającym



piony z wentylacją obejściową – piony z dodatkowym przewodem wentylacyjnym prowadzonym obok pionu spustowego i połączonym z rurą wywiewną.

Średnica pionu zależy od wybranego systemu wentylacji i obliczonego natężenia przepływu ścieków dla całego pionu.

Należy pamiętać o tym, że minimalna średnica pionu nie może być mniejsza od średnicy największego podejścia.

W typowych rozwiązaniach w Polsce minimalna średnica pionu wynosi 70mm, a dla pionów prowadzących ścieki z misek ustępowych 100mm.

Oczywiście w tabelach należy sprawdzić, czy średnicy nie należy zwiększyć ze względu na obliczoną wartość Q_ww.

Piony z wentylacją główną

Piony z wentylacją obejściową

Przewody odpływowe (poziomy kanalizacyjne)

Wśród przewodów odpływowych wyróżniamy przewód główny oraz przewody drugorzędne.

Każdy przewód drugorzędny powinien być oddzielnie podłączony do głównego, pod kątem 45°.

Wszystkie przewody prowadzone są najkrótszą drogą, przeważnie wzdłuż przegrody budowlanej oraz koniecznie z zachowaniem odpowiedniego spadku.

Przewody odpływowe (poziomy kanalizacyjne)

Spadek powinien być jednakowy na całej długości, co zapewnia samooczyszczanie się przewodu.

Przyjęte jest, że rury układa się kielichem w kierunku przeciwnym do spływu ścieków.

Rewizje kanalizacyjne powinno się montować:



co 15 m na rurach średnicy od 100 do 150 mm,



przed każdym uskokiem poziomu

Rury prowadzone przez murowane ścianki muszą być ułożone prostopadle do przegrody.

Na przewody z tworzyw sztucznych powinno się w miejscach przejść dodatkowo nałożyć tuleje ochronne. Umożliwią one rurom pewien ruch, zabezpieczając instalację przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Przestrzeń pomiędzy tuleją a rurą powinno się zabezpieczyć izolacją.

Jeśli przewody kanalizacyjne z tworzyw sztucznych układane

są w sąsiedztwie przewodów wydzielających ciepło, powinny

być osłonięte otulinami izolacyjnymi w celu zabezpieczenia

przed przegrzewaniem.

Przewody poziome i przykanaliki powinny być ułożone poniżej strefy przemarzania gruntu, czyli na głębokości 80-140 cm, zależnie od regionu kraju.

Jeśli przewody prowadzone są w pomieszczeniach, w których temperatura może spadać poniżej 0°C, muszą być odpowiednio zabezpieczone przed przemarzaniem.

Dla przewodów prowadzonych na zewnątrz budynku należy

pamiętać, że warstwa gruntu pokrywającego rury kanalizacyjne

powinna być o 10-20 cm większa od głębokości przemarzania

gruntu, jeśli przewody układa się wyżej, to powinny być

zaizolowane termicznie.

Rury kanalizacyjne układane na zewnątrz budynku powinny być oddalone od innych przewodów co najmniej:

 1,5 m od przewodów gazowych i wodociągowych,

 0,8 m od kabli energetycznych,

 0,5 m od kabli telekomunikacyjnych.

Średnice przewodów odpływowych określa się na podstawie obliczonej wartości natężenia przepływu ścieków Q_ww z uwzględnieniem następujących zasad:

1. dla wszystkich przewodów prowadzonych wewnątrz budynku i na zewnątrz do pierwszej studzienki rewizyjnej, oraz dla przewodów zewnętrznych o średnicy DN<0,15m obliczeniowe napełnienie przewodu h/d  0,5

2. dla przewodów zewnętrznych z wyjątkiem wymienionych wyżej obliczeniowe napełnienie h/d  0,7

3. minimalna prędkość przepływu ścieków wynosi 0,7 m/s, stąd wynika prowadzenie przewodów z odpowiednim do średnicy spadkiem w kierunku sieci zewnętrznej

4. minimalna średnica przewodu zewnętrznego wynosi 0,10m a przykanalika 0,15m

Dobierając średnice przewodów odpływowych należy stosować tabelę z wartościami natężenia przepływu Q₀ i prędkości przepływu v₀ dla przewodów o przekroju kołowym przy pełnym wypełnieniu i wykres Manninga.

=Q/Q⁰

=v/v⁰ h/d

Q

v

* *

(h/d)*

1 3 2

4

Przykład obliczeniowy:

Obliczeniowe natężenie scieków sanitarnych wynosi Q_ww= 5,0 l/s Na podstawie tabeli 1. Q_ww/Q₀ = 5,0 / 20,14 = 0,25

Z wykresu odczytujemy 

V = 0,85*V₀ = 0,85*1,14 = 0,97 m/s, przy napełnieniu h/d = 0,37

Zakresy dopuszczalnych spadków przewodów odpływowych:

DN 0,100 m – i = 2,0% - 10,0%

DN 0,150 m – i = 1,5% - 15,0%

Urządzenia dodatkowe w kanalizacji sanitarnej

W przypadku odprowadzania ścieków bytowo gospodarczych do zewnętrznej sieci typu ogólnospławnego w pomieszczeniach położonych na najniższych kondygnacjach w budynku może dojść do zalania spowodowanego wstecznym przepływem ścieków w wyniku intensywnych opadów deszczu. Dlatego też w tego typu instalacjach na przewodach kanalizacyjnych odprowadzających ścieki z pomieszczeń na najniższej kondygnacji stosować należy zasuwy burzowe, które chronią instalację przed przepływem zwrotnym.

Materiały w kanalizacji sanitarnej

Instalacja kanalizacyjna może być wykonana z różnych materiałów, ale zawsze rury i połączenia powinny być szczelne i odporne na korozję.

Obecnie najpopularniejszym materiałem używanym do budowy instalacji wewnętrznej jest tworzywo sztuczne. Rury kanalizacyjne produkuje się z:

 polipropylenu (PP),

 różnych odmian polichlorku winylu (PVC).

 Polietylenu wysokiej gęstości (PE-HD)

 żywicy poliestrowej wzmacnianej włóknem szklanym (GRE) Innymi materiałami stosowanymi w kanalizacji sanitarnej są:

 żeliwo,

 kamionka,

 beton.

Kanalizacja deszczowa

Odprowadza wody opadowe z dachów i terenów przyległych do nieruchomości (podjazdy, tarasy, parkingi itp..)

Projektowanie kanalizacji deszczowej odbywa się w oparciu o normę PN – EN 12056 – 3: grudzień 2002

Systemy kanalizacji grawitacyjnej wewnątrz budynków.

Część 3: Przewody deszczowe. Projektowanie układu i obliczenia.

oraz w przypadku braku informacji o normę:

PN – 92/B – 01707 Instalacje kanalizacyjne. Wymagania

w projektowaniu.

Odprowadzanie wody z dachu stromego

W przypadku dachów budynków niskich (do 5 kondygnacji), które mają odpowiednie nachylenie (przyjmuje się, że powyżej 8%), najczęstszym sposobem odprowadzania wody deszczowej jest zastosowanie systemu rynnowego.

Zadaniem deszczowej instalacji kanalizacyjnej jest zebranie

wody z dachu i odprowadzenie jej do sieci kanalizacji

deszczowej lub do gruntu. System rynnowy polega na

naturalnym (grawitacyjnym) spływie wód po połaci dachowej,

skąd jest przejmowana przez system rur. System ten również

pracuje grawitacyjnie. Umowną granicą instalacji deszczowej

jest wylewka, z której woda może być skierowana do sieci

kanalizacji deszczowej (ogólnospławnej) lub na grunt.

Podstawowe elementy

instalacji kanalizacji deszczowej

Rynny - przewody o przekroju otwartym (okrągłym, prostokątnym, eliptycznym, trapezowym, okapowym) biegnące wzdłuż krawędzi dachu. Zadaniem rynien jest zebranie wody opadowej.

Rynny prowadzone są z lekkim spadkiem w kierunku narożników budynku, dzięki czemu woda nie wylewa się za krawędzie, tylko płynie w kierunku rur spustowych;



Instalacja kanalizacji deszczowej składa się z następujących

elementów:

Rury spustowe – pionowe odcinki przewodów o przekroju zamkniętym (najczęściej okrągłym lub prostokątnym).

Zadaniem rur spustowych jest zebranie wody płynącej rynnami i odprowadzenie ich poza budynek.



Odpływy – elementy, za pomocą

których rynny przechodzą w rury

spustowe. Odpływ jest odcinkiem

rynny, w którym wykonany jest

obrobiony otwór odpowiedniego

kształtu, pozwalający na włączenie rury

spustowej. Można wyróżnić odpływy

przelotowe oraz odpływy końcowe ( na

narożnikach pomieszczeń). Pozwalają

na mocowanie rur spustowych;

Narożniki do rynien – umożliwiają połączenie rynien w narożnikach budynku.

Właściwy montaż narożników jest bardzo ważny dla właściwej pracy rynien (ruchów pod wpływem temperatury);

Wylewki – kształtki, którymi kończy się rura spustowa. Wylewka może być włą- czona do kanalizacji deszczowej, bądź znajdować się nad gruntem;



Łączniki do rynien - złączki zwykłe,

uszczelkowe i korekcyjne. Ponieważ

montaż rynien wymaga pozostawiania

tzw. dylatacji (odstępów) złączki

korekcyjne lub uszczelkowe umożliwiają

wykonanie takich połączenia z dylatacją;

Łączniki do rur spustowych - kolana, trójniki, redukcje, mufy, mufy redukcyjne.

Mufy służą do włączania rur spustowych do odpływów, zadaniem muf redukcyjnych jest połączenie rury spustowej i odpływu o różnych średnicach. Kolana pozwalają na zmianę kierunku rury spustowej. Trójniki umożliwiają włączanie do rur spustowych wyposażenia dodatkowego.



Haki i obejmy - zadaniem tych

elementów jest mocowanie rynien i rur

spustowych do dachów i ścian.

Elementy wykończeniowe i dodatkowe - zadaniem tych elementów jest wykończenie systemu lub uzupełnienie jego pracy.

Przykładami mogą tu być:



dekiel służący do zakończenia rynny;



filtr siatkowy montowany na rurze spustowej, zatrzymujący

zanieczyszczenia;



czyszczak (rewizja) umożliwiający

przegląd i czyszczenie rury spustowej (na zdjęciu);



odprowadzenie do kanalizacji deszczowej.

Jednym ze sposobów odprowadzenia wody jest podłączenie systemu rynnowego do kanalizacji deszczowej.

Wówczas na dolnym odcinku rury spustowej, mniej więcej 0,3-0,8 m ponad terenem, należy zamontować rewizję (czyszczak). Rewizja ma wewnątrz kratkę, na której zbierają się liście i inne zanieczyszczenia spływające z rynny.

Rura spustowa z rewizją przyłączona jest do

przewodów odpływowych, a te łączą się

z kanalizacją. Średnica przewodów musi być

co najmniej równa średnicy rur spustowych

i najczęściej wynosi 100-150 mm. Głębokość,

na jakiej powinno się układać rury, zależy od

strefy przemarzania i wynosi 1-1,4 m. System

taki nie ma blokady przedostawania się

zapachów, dlatego lepiej nie podłączać go do

kanalizacji ogólnospławnej.

Innym sposobem odprowadzenia wody bezpośrednio do kanalizacji jest podłączenie rury spustowej do osadnika rynnowego. Wyposażony jest on w klapkę, która stanowi blokadę zapachową, i wyciągany kosz, w którym gromadzą się większe zanieczyszczenia, takie jak liście.

Gdy brak sieci kanalizacji deszczowej lub ogólnospławnej,

woda deszczowa powinna być bezpiecznie rozprowadzona

po terenie posesji, ale tak, żeby nie spływała na sąsiednie

działki.

Odprowadzanie wody z dachu płaskiego

W przypadku dachów budynków wysokich (powyżej 5 kondygnacji), oraz dachów o małym nachyleniu (przyjmuje się, że poniżej 8%), najczęstszym sposobem odprowa- dzania wody deszczowej jest system odwadniania oparty na wpustach dachowych.

Wpusty dachowe pełnią rolę

dachowych odwodnień punkto-

wych, tzn. zbierają wodę z pewnej

powierzchni w jednym punkcie.

Odprowadzanie wody z dachu płaskiego

Woda jest odprowadzana do rury spustowej biegnącej wewnątrz budynku, a stamtąd do kanalizacji deszczowej lub poza budynek do gruntu. Aby odwodnienie dachu płaskiego pracowało prawidłowo, wpust powinien znaleźć się w najniższym punkcie dachu, a spadek w jego kierunku powinien wynosić co najmniej 3%. Oprócz "zasadniczego"

wpustu powinien być wpust awaryjny, który

przejmie wodę w przypadku zatkania wpustu

głównego. Na dachu powinna być co

najmniej jedna para wpustów. Zasady

projektowania mówią, że wpusty należy

rozmieszczać co 25 m.

Obliczanie kanalizacji deszczowej

Dobór średnic przewodów następuje w oparciu o obliczoną wartość natężenia odpływu wód opadowych Q_r (q_d) [l/s]:

r A 10000 C

A I

Q_r      

gdzie: ψ lub C – współczynnik spływu przyjmowany wg nowej normy jako 1,0 (w starej zależny od nachylenia dachu i rodzaju powierzchni odwadnianej)

A – efektywna powierzchnia dachu lub powierzchnia odwadniana [m²] I – w starej normie miarodajne natężenie deszczu [l/(s·ha)]

przyjmowane: I 300 l/(s·ha)

r – natężenie opadów atmosferycznych [l/(s·m²)] przyjmowane albo na podstawie danych statystycznych albo wg tabeli 1 w nowej normie po przemnożeniu przez współczynnik ryzyka podany w tabeli 2

Wymiarowanie rynien i rur spustowych

1. Przewody spustowe – średnicę należy dobrać tak, aby obliczona wartość odpływu ścieków Q_r nie przekraczała wartości Q_rmax (q_dmax), a powierzchnia odwadniana A powierzchni A_max zestawionych w tabeli w normie PN – 92/B – 01707

2. Wg starej normy rynny powinny mieć średnice minimum 150 mm (dotyczy to budynków wielorodzinnych)

Efektywna

powierzchnia dachu odwadniana przez

rynnę A [m²]

Szerokość rynny [mm] Średnica rury spustowej [mm]

poniżej 20 70 50

20 – 57 100 (lub 125) 70

57 – 97 125 100

97 - 170 150 100

170 - 243 180 125

Dla budynków jednorodzinnych średnice rynien

i przewodów spustowych można określić w oparciu

o efektywną powierzchnię dachu wg tabeli:

Średnice poziomów i przykanalików

 Średnice przewodów odpływowych określa się na podstawie obliczonej wartości natężenia przepływu ścieków Q_r

z uwzględnieniem następujących zasad:

 a) dla wszystkich przewodów prowadzonych wewnątrz budynku i na zewnątrz do pierwszej studzienki rewizyjnej, oraz dla

przewodów zewnętrznych o średnicy DN<0,15m obliczeniowe napełnienie przewodu h/d  0,7

 b) dla przewodów zewnętrznych z wyjątkiem wymienionych wyżej obliczeniowe napełnienie h/d  0,9

 c) i d) jak dla kanalizacji sanitarnej

Obliczanie kanalizacji ogólnospławnej

Dobór średnic przewodów następuje w oparciu o obliczoną wartość natężenia odpływu wód opadowych Q_t (q_og) [l/s]:

Q_ww – natężenie odpływu ścieków sanitarnych Q_r – natężenie odpływu ścieków deszczowych

Kanalizacja ogólnospławna to ten fragment, który odprowadza i ścieki sanitarne i deszczowe do zewnętrznej sieci ogólnospławnej.

r ww

t Q Q

Q  

Obliczanie kanalizacji ogólnospławnej

Średnice przewodów odpływowych określa się z uwzględnieniem następujących zasad:

a) dla obliczonego odpływu ścieków Q_t spełnione powinny być warunki a) i b) jak dla ścieków deszczowych

b) dla obliczonego odpływu ścieków Q_t obliczeniowa prędkość przepływu ścieków nie może przekraczać wartości dopuszczalnej, która wynosi:

 8,0 m/s – dla rur żeliwnych, i innych metalowych

 4,0 m/s – dla rur kamionkowych, betonowych i z tworzyw sztucznych

c) dla odpływu tylko ścieków sanitarnych Q_ww prędkość przepływu ścieków nie może być mniejsza od v_min = 0,7 m/s

•Rynny z PVC-U

•Rynny z blachy aluminiowej

•Rynny miedziane

•Rynny z blachy stalowej

•Rynny cynkowo-tytanowe

Przekroje rynien: a, b, c) półokragłe d) trapezowy e, f) trapezoidalny g) prostokatny h) półokragły leacy

Rodzaje rynien: a) okapowa b) koszowa c) gzymsowa d) leacy