Materiały pomocnicze do ćwiczeń projektowych z instalacji sanitarnych (dla studentów BL)

Materiały pomocnicze do ćwiczeń projektowych z instalacji sanitarnych (dla studentów BL)

Instalacje kanalizacyjne projektuje się zgodnie z normami:

1. PN–EN 12056–2 Systemy kanalizacji grawitacyjnej wewnątrz budynków. Część 2:

Kanalizacja sanitarna. Projektowanie układu i obliczenia

2. PN–EN 12056–3 Systemy kanalizacji grawitacyjnej wewnątrz budynków. Część 3:

Przewody deszczowe. Projektowanie układu i obliczenia

3. PN-92/B-01707 Instalacje kanalizacyjne. Wymagania w projektowaniu.

1 – przybór sanitarny, 2 – rura wywiewna, 3 – czyszczak (rewizja), 4 – podejście pojedyncze, 5 – podejście zbiorowe, 6 – pion kanalizacyjny, 7 – przewód odpływowy, 8 – przykanalik, 9 – przewód wentylacyjny, 10 – studzienka 11 – rura osłonowa

Schemat kanalizacji ogólnospławnej

(ZB- zasuwa burzowa, KS1,KS2 –piony kanalizacyjne, RD1, RD2 –piony spustowe deszczowe

Schemat kanalizacji rozdzielnospławnej

Umiejscowienie przykanalika

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

KANALIZACJA SANITARNA – główne zasady projektowania W Polsce stosuje się:

1. I system podejść kanalizacyjnych:

2. W typowym rozwiązaniu projektuje się podejścia niewentylowane i piony z wentylacją główną

3. Przyjęte jest, że odległość miski ustępowej od pionu kanalizacyjnego nie powinna przekraczać 1,0 m po długości przewodu (obecnie nie jest to „sztywny” wymóg), - ścieki z miski ustępowej powinny być wpięte do pionu osobnym podejściem i do najniższego trójnika na danej kondygnacji,

- dopuszczalne jest wpinanie misek ustępowych w podejścia zbiorowe, ale w takim przypadku miska ustępowa musi być ostatnim przyborem wpiętym w podejście (najbliżej pionu).

4. Minimalne średnice dla podejść pojedynczych zależą od przyłączonego przyboru sanitarnego

5. Średnice dla podejść niewentylowanych zestawione są w tab. 4 w PN-EN 12056-2

UWAGA!

W przypadku podejść, których długość przekracza 4m po długości przewodu lub na których jest więcej niż trzy zmiany kierunku należy dobrać przewody o większych średnicach

6. Podejścia prowadzi się z minimalnym spadkiem 2% (max 15 %!)

7. Piony kanalizacji sanitarnej muszą mieć stałą średnicę i kierunek na całej długości.

Minimalne średnice pionów kanalizacyjnych:

0,07m – jeśli pion nie odprowadza ścieków z misek ustępowych 0,1 m – jeśli do pionu podłączone są miski ustępowe

8. Każdy pion musi być wentylowany za pomocą rury wywiewnej lub zaworu napowietrzającego.

Rura wywiewna wyprowadzona ponad dach

UWAGA!

Zawory napowietrzające można stosować tylko wtedy, kiedy nie ma możliwości

wyprowadzenia przewodu wentylacyjnego ponad dach pod warunkiem, że ostatni pion licząc od najdalszego w stosunku do sieci zewnętrznej i co piąty wentylowany jest rurą wywiewną.

Najczęściej stosuje się zawory jeśli do pionu nie ma podpiętych misek ustępowych.

9. Średnice dla pionów z wentylacją główną zestawione są w zależności od przepustowości w tab. 11 w PN-EN 12056-2

10. Przed przejściem w przewód odpływowy na pionie około 50 cm nad posadzką należy zamontować czyszczak (rewizję)

11. Minimalna średnica pionu nie może być mniejsza od średnicy największego podejścia 12. Przewody odpływowe muszą być prowadzone ze spadkiem zależnym od średnicy przewodu – zakres spadków podany w PN-92/B-01707:

Średnica rury Spadek minimalny

DN 110 2 %

DN 125 1,7 %

DN 160 1,5 %

Nie powinno się również przekraczać spadków maksymalnych:

- dla rur z tworzyw sztucznych i kamionki: 15% (dla DN ≤ 160) - dla rur żeliwa 40% (dla DN ≤ 160)

13. Minimalna średnica przewodów położonych w gruncie wynosi 0,1 m;

minimalna średnica przykanalika wynosi 0,15m

14. Dopuszczalne wypełnienie przewodów odpływowych wynosi 0,5;

dopuszczalne wypełnienie przykanalika kanalizacji sanitarnej wynosi 0,7;

15. Minimalna prędkość przepływu ścieków wynosi 0,7 m/s

16. Minimalne przykrycie rury kanalizacyjnej (od powierzchni terenu do wierzchu rury), zapewniające ochronę przed zamarzaniem:

Przykrycie [m] Głębokość zamarzania gruntu [m]

1,0 m 0,8 m

1,2 m 1,0 m

1,4 m 1,2 m

17. Minimalne odległości przewodów kanalizacyjnych (prowadzonych w gruncie):

- od przewodów gazowych i wodociągowych: 1,5 m - od kabli energetycznych: 0,8 m

- od kabli telekomunikacyjnych; 0,5 m

18. Wśród przewodów odpływowych wyróżniamy przewód główny oraz przewody drugorzędne. Każdy przewód drugorzędny powinien być oddzielnie podłączony do głównego, pod kątem nie większym niż 60° (najlepiej 45^o)

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

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

21. Rewizje kanalizacyjne na przewodach odpływowych powinno się montować:

– co 15 m na rurach średnicy od 100 do 150/160 mm, a dla większych średnic co 20 m, – przed każdym uskokiem poziomu

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

23. Na przewody z tworzyw sztucznych powinno się w miejscach przejść przez ściany/stropy dodatkowo nałożyć tuleje ochronne.

Zasuwa burzowa:

Syfon:

Obliczenia instalacji kanalizacyjnej sanitarnej

Średnice podejść zbiorowych, pionów i przewodów odpływowych oblicza się na podstawie obliczeniowego natężenia przepływu ścieków sanitarnych Qww:

Q

=K⋅ √ ∑ ^DU

K- współczynnik częstości wg tab 3 w PN-EN 12056-2

(dla budynków mieszkalnych K=0,5)

∑ DU – suma odpływów jednostkowych wg tab. 2 w PN-EN 12056-2 UWAGA! Qww ≥ DUmax [l / s]

Tabela 2_ Odpływy jednostkowe DU (wg PN-EN 12056-2)

Tabela 11. Przepustowość przewodów odpływowych przy stopniu napełnienia 50% [h/d=0,5]

Tabela 12. Przepustowość przewodów odpływowych przy stopniu napełnienia 70% [h/d=0,7]

Średnice przewodów odpływowych określa się na podstawie obliczonej wartości natężenia przepływu ścieków Qww 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 0,10 m a przykanalika 0,15 m

Obliczenia instalacji kanalizacyjnej deszczowej

W projekcie należy na podstawie widoków elewacji budynku określić:

1. Powierzchnie dachu odwadniane przez poszczególne rynny i rury spustowe (ilość rur spustowych powinna być widoczna na widokach elewacji, a jeśli ich nie ma to na podstawie wyglądu dachu należy zaproponować rozmieszczenie i ilość rur spustowych)

2. Wybrać konkretnego producenta systemu rynnowego i określić średnice rynien i rur spustowych (zależą one od powierzchni odwadnianej i lokalizacji rury spustowej)

3. Dobrać średnice przewodów odpływowych pamiętając, że należy je prowadzić z odpowiednimi spadkami, a minimalna średnica dla przewodu prowadzonego w gruncie to 0,1m, natomiast dla przykanalika 0,15m

4. Przed przejściem pionu w przewód odpływowy należy zamontować na nim czyszczak z kratą (jeśli mamy sieć kanalizacyjną rozdzielczą), a w przypadku sieci zewnętrznej

ogólnospławnej rurę spustową podłącza się do osadnika rynnowego, wyposażonego w klapę stanowiącą blokadę zapachową

5. Dopuszczalne wypełnienie przewodów odpływowych kanalizacji deszczowej wynosi 0,7 i na takie wypełnienie należy dobierać średnice przewodów

6. W miejscach zmiany kierunku na przewodach odpływowych należy umieścić studzienki inspekcyjne o średnicy co najmniej 315 mm

Doboru średnic przewodów kanalizacji deszczowej należy dokonać w oparciu o natężenie przepływu wody opadowej Qr :

Qr = r × A×C [l / s]

r – natężenie opadów atmosferycznych [l/(s·m²)]

dla Polski minimalnie r = 0,03 l/(s·m²) A – efektywna powierzchnia dachu [m²]

C – współczynnik spływu przyjmowany wg PN-92/B-01707, dla dachów stromych C=1,0

Średnice przewodów odpływowych deszczowych określa się na podstawie obliczonej wartości natężenia przepływu ścieków Qr 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 ≤ 0,7

2. Dla przewodów zewnętrznych z wyjątkiem wymienionych wyżej obliczeniowe napełnienie h/d ≤ 0,9

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 0,10 m a przykanalika 0,15 m

Obliczenia instalacji kanalizacyjnej ogólnospławnej:

W przypadku zewnętrznej sieci typu ogólnospławnego w studzience rewizyjnej mieszczącej się na terenie posesji następuje połączenie ścieków sanitarnych i deszczowych.

W projekcie tylko przykanalik będzie wymiarowany w oparciu o przepływ ścieków ogólnych Qt :

Q ^t Q ^ww Q ^r [l / s]

Uwaga!

W takiej sytuacji na przewodach odpływowych odprowadzających ścieki sanitarne z najniższej kondygnacji (piwnicy) należy zamontować zasuwę burzową chroniącą instalację przed przepływem zwrotnym w wyniku intensywnych opadów.

Średnice przewodów odpływowych ogólnospławnych określa się z uwzględnieniem następujących zasad:

1. Dla obliczonego odpływu ścieków Qt spełnione powinny być warunki

1. (DN<0.15m, h/d≤0,7) i 2. (inne, h/d≤0,9) jak dla ścieków deszczowych

2. Dla obliczonego odpływu ścieków Qt obliczeniowa prędkość przepływu ścieków nie może przekraczać wartości dopuszczalnej, która wynosi:

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

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

3. Dla odpływu tylko ścieków sanitarnych Qww prędkość przepływu ścieków nie może być mniejsza od vmin = 0,7 m/s

Zakres obliczeń do projektu:

a) obliczenia przepustowości przewodu odpływowego między budynkiem i studzienką rewizyjną dla ścieków sanitarnych (odczytać z tabel Qmax oraz prędkość v dla zadanej średnicy i spadku przewodu)

b) obliczenia przepustowości przewodu odpływowego deszczowego między pionem spustowym i studzienką rewizyjną (odczytać z tabel Qmax oraz prędkość v dla zadanej średnicy i spadku przewodu)

c) obliczenia przykanalika : wyznaczyć przepływ obliczeniowy ścieków

ogólnych/sanitarnych/deszczowych (w zależności od typu instalacji), odczytać z tabel Qmax oraz prędkość v dla zadanej średnicy i spadku przewodu; sprawdzić, czy są zachowane max. i minimalne zalecane prędkości ścieków;

Przykład obliczeniowy (kanalizacja ogólnospławna):

Założenia:

• Kanalizacja zewnętrzna ogólnospławna

– materiał: PCV, DN0,5m, odległość od linii regulacyjnej 6,5m, zagłębienie 3,0m

• Instalacja wewnętrzna wykonana z PVC

• Przyjęto I system podejść kanalizacyjnych (h/d=50%)

• Przyjęto podejścia niewentylowane i piony z wentylacją główną

• Powierzchnia dachu: A=180m², dach dwuspadowy

• Przyjęto dwa piony spustowe kanalizacji deszczowej (RS1 i RS2)

a) obliczenia obliczeniowego odpływu ścieków sanitarnych (Qww)

(dla całego budynku)

- na odcinku łączącym budynek ze studzienką rewizyjną(ST1) spadek i=imin=2%

- zainstalowane w budynku przybory sanitarne:

Rodzaj przyboru ilość DU [l/s] ∑DU [l/s]

Miska ustępowa 2 2,5 5

Umywalka 2 0,5 1

Zlewozmywak 1 0,8 0,8

Wanna 1 0,8 0,8

Natrysk 1 0,8 0,8

Pralka 1 0,8 0,8

Zmywarka 1 0,8 0,8

Razem= 10

Q

=K⋅ √ ∑ ^DU

Q

=0,5⋅ √ ^10=1,58

- dla rury o DN100 (0,1m) oraz i=2% : Qmax =3,5 l/s i v=1,0 m/s (wg tabeli 11, dla wypełnienia kanału [h/d=0,5])

Sprawdzenie poprawności doboru średnicy i spadku rury odpływowej:

Qww=2,5 l/s < Qmax =3,5 l/s v=1,0 m/s > v min=0,7 m/s

b) obliczenie odpływu ścieków deszczowych:

- powierzchnia dachu odwadniana przez pion RS1 lub RS2:

A1=0,5·A = 0,5 x 180 = 90 m²

- wyznaczenie obliczeniowego natężenia przepływu ścieków dla jednego pionu:

Qr1 = C·A1· r = 1·90·0,03 = 2,7 l/s

- dobór średnic dla przewodów odpływowych: odcinek RS1-St1 lub RS2-St1

-- dla przepływu obliczeniowego Qr1 = 2,7 l/s dobrano średnicę przewodu odpływowego DN100 (0,1m), zastosowano spadek minimalny i=2%

-- dla DN 100 i spadku i=2% odczytano: Qmax=5,9 l/s oraz v=1,1 m/s przy wypełnieniu h/d=

70% (wg tabeli 12, dla [h/d=0,7])

Sprawdzenie poprawności doboru średnicy i spadku rury odpływowej:

Qr1=2,7 l/s < Qmax =5,9 l/s v=1,1 m/s < v max=4 m/s

dla Qww=2,5 l/s, dla DN 100 i spadku i=2% odczytano: Qmax=5,9 l/s oraz v=1,1 m/s przy wypełnieniu h/d= 70% (wg tabeli 12, dla [h/d=0,7])

Całkowity odpływ ścieków deszczowych (z obu pionów spustowych RS1-RS2):

Qr = 2 x 2,7 l/s =5,4 l/s

c) obliczenia przykanalika

- obliczenie przepływu ścieków ogólnych (odcinek St1 do St2):

Qt=Qww+Qr = 2,5+5,4 =7,9 l/s

Dla przepływu Qt=7,9 l/s dobrano: DN=0,15m, spadek i=1,5%

(min. średnica przykanalika =0,15 m, min spadek dla DN= 0.15m to i=1,5%) Wg normy (tabela 12): Qmax=15,7 l/s, v=1,3 m/s, przy h/d=70%

 Sprawdzenie poprawności doboru średnicy i spadku rury odpływowej:

Qt=7,9 l/s < Qmax =15,7 l/s v=1,3 m/s < v max=4 m/s

 Sprawdzenie warunków pracy kanału przy przepływie samych ścieków sanitarnych (Qww=2,5 l/s):

Z wykresu Manninga (poniżej) odczytano:

- Qo –przepływ w kanale całkowicie wypełnionym (h/d=1);

- vo- prędkość w kanale całkowicie wypełnionym (h/d=1) dla h/d=0,7 → Qmax/Qo=0,83 oraz v/vo=1,12

Qo=Qmax/0,83=15,7/0,83=18,91 l/s vo=v/1,12=1,3/1,12=1,16 m/s

Z wykresu poniżej odczytano:

dla Qww/Qo =2,5/18,91=0,132 → h/d=0,25 dla h/d=0,25 → v/vo=0,72

→ prędkość v=0,72 x vo=0,72 x 1,16 =0,83 m/s > vmin=0,7 m/s

Wykres Manninga