Zbiorniki wyrównawcze: terenowe i wieżowe. Wymiary i obliczanie.

Definicje i określenia

Kanalizacją

nazywa się zespół obiektów i urządzeń służących do

zebrania, odprowadzenia i unieszkodliwiania ścieków.

Rozróżniamy 3 rodzaje kanalizacji :

grawitacyjną,

ciśnieniową

podciśnieniową

Instalacja kanalizacyjna

– zespół powiązanych ze sobą

urządzeń służących do zbierania i odprowadzania ścieków z

nieruchomości w sposób umożliwiający korzystanie z tej

nieruchomości zgodnie z jej przeznaczeniem

Przybory sanitarne

– urządzenia służące do zbierania i

odprowadzania zanieczyszczeń do przewodów kanalizacyjnych

Wewnętrzna sieć kanalizacyjna

– zespół przewodów

zbierających i

odprowadzających ścieki z terenu

nieruchomości.

Przykanalik

– przewód odprowadzający ścieki z nieruchomości

do odbiornika

Oprócz wymienionych elementów podstawowych instalacje

kanalizacyjne mogą zwierać jeszcze szereg dodatkowych tj.

urządzenia do podnoszenia lub oczyszczania ścieków.

Wyposażenie sanitarne budynków mieszkalnych

Na wyposażenie sanitarne budynków składają się elementy

instalacji wodociągowych i kanalizacyjnych tj.

armatura czerpalna,

przybory sanitarne

urządzenia jak pralki automatyczne i zmywarki do naczyń.

Wymienione elementy instalacji montowane są w łazienkach,

kuchniach i wydzielonych ustępach oraz w

pomieszczeniach użytkowania zbiorowego.

Wielkość pomieszczeń z wyposażeniem sanitarnym (łazienek

i kuchni) zależy od liczby i rodzaju zainstalowanych

przyborów sanitarnych i urządzeń oraz od niezbędnej

przestrzeni ruchowej człowieka, o której decydują

anatomiczne i czynnościowe wymiary ciała jak również

psychologiczne potrzeby przestrzeni.

Podstawowe elementy instalacji

kanalizacyjnej



rury, których zadaniem jest transport ścieków z

odpowiednią prędkością i wyprowadzenie ich z

budynku. Uzupełnieniem rur są obejmy, mocujące

rury do ściany i wytłumiające drgania;



łączki i kształtki, których zadaniem jest zmiana

kierunku przewodów, łączenie odcinków, łączenie

większych średnic z mniejszymi (łączki i kształtki

redukcyjne) lub łączenie więcej niż dwóch

rur. Podstawowymi łączkami są mufy i złączki

kielichowe. Do zmiany kierunku służą kolana. Do

łączenia więcej niż dwóch rur służą trójniki i

czwórniki. Do redukcji średnic służą kształtki

redukcyjne – zwężki, mufy, kolana, trójniki i

czwórniki.

Podstawowe elementy instalacji kanalizacyjnej



czyszczaki (rewizje) umożliwiające badanie i czyszczenie

pionowych odcinków rur;



armatura zabezpieczająca – zawory odcinające;



przybory i podejścia kanalizacyjne: wpusty podłogowe i

piwniczne do odprowadzania wody z podłogi; podejścia do

przyborów kanalizacyjnych (wanny, umywalki, miski

ustępowe) z syfonami lub bez; odpływy podłogowe i

wannowe oraz ceramika sanitarna: umywalki, wanny, zlewy i

zlewozmywaki oraz miski ustępowe.



elementy wentylacji – rury wywiewne (wywiewki)

oraz zawory odpowietrzające. Zadaniem elementów

wentylacji jest zapobieganie podciśnieniu w rurach

poprzez ich odpowietrzanie.



studzienki rewizyjne i inspekcyjne na terenie

nieruchomości. Studzienki takie umożliwiają

przegląd i naprawę instalacji zewnętrznej.

Elementami

wspomagającymi

instalację

Elementami

wspomagającymi

instalację

kanalizacyjną są uszczelki z elastycznego tworzywa

sztucznego, które zapewniają trwałość, szczelność i

niezawodność połączeń kielichowych; materiały

izolujące akustycznie; nakładki oraz system

mocowania rur.

Przybory sanitarne

Przybory sanitarne stanowią pierwsze elementy układu instalacji

kanalizacyjnej są miejscem, gdzie gromadzone są lub

przepływają ścieki bytowo-gospodarcze lub ścieki z

laboratoriów.

Przyborami sanitarnymi są:

miski ustępowe,

zlewy, zmywarki lub zlewozmywaki

umywalki,

wanny,

bidety,

tace lub brodziki pod natryski

W przyborach sanitarnych, w których jest możliwość gromadzenia

wody np. wanny, umywalki, można wyznaczyć objętość

całkowitą wody do przelewu w przyborze oraz objętość

użytkową, która w wannie uwzględnia objętość człowieka, a w

zmywaku objętość gromadzonych naczyń.



Królowa angielska, Elżbieta I,

nieustannie narzekała na

nieprzyjemny zapach, wydobywający

się z nie opróżnionych nocników w jej

pałacu w Richmond. W 1595 roku

jeden z dworzan, John Harington,

przyszedł swojej pani (matce

chrzestnej) z pomocą. Podczas

podróży po Włoszech usłyszał on o

ciekawym wynalazku - ustępie, w

którym nieczystości spłukiwane były

za pomocą wody. W niedługim czasie

jeden z klozetów Haringtona

zainstalowany został oprócz, w jego

domu, w pałacu Richmond.

Ur. 04.08.1560
zm. 20.11.1612



Harington był tak zadowolony z owego

wynalazku, że opisał go w napisanej przez

siebie księdze. Klozet nie był jednak dostępny

dla większości ludzi ze względu na brak

kanalizacji, przy pomocy której można by

odprowadzać nieczystości, brak bieżącej wody

oraz niedostatek środków finansowych na prace

hydrauliczne. Większość ludzi nadal opróżniała

nocniki albo zatrudniała służbę, która wyręczała

ich w tych nieprzyjemnych czynnościach.



U schyłku XVIII wieku brytyjski wynalazca, Joseph

Bramah, usprawnił konstrukcję klozetu. Bramah

uzyskał patent na swój wynalazek w 1778 roku.

Bramah wprowadził taki elementy, jak zawór,

który kontroluje przepływ wody napełniającej

zbiornik spłukujący.



Ur. 13 .041748
–
zm .
09.12.1814



Klozet wszedł jednak do powszechnego użytku

dopiero pod koniec XIX wieku, kiedy to w

europejskich miastach instalować zaczęto

systemy kanalizacyjne. Nawet takie miasto

jak Londyn nie posiadało kanalizacji aż do lat

sześćdziesiątych XIX stulecia. Dopiero wtedy

wiele osób miało po raz pierwszy okazję

skorzystać z dobrodziejstw toalety. Było to 300

lat po opisaniu tego wynalazku przez Johna

Haringtona.

Podłączenie przyborów

kanalizacyjnych

Przybory sanitarne powinny być łączone z siecią

kanalizacyjną z użyciem syfonów z zamknięciem

wodnym dla uniknięcia przedostawania się do

pomieszczeń gazów kanałowych.

Do zlewów można stosować syfony żeliwne natomiast do

zmywaków i zlewozmywaków z tworzywa sztucznego, a

do umywalek stosowane są syfony stalowe niklowane

lub z tworzywa sztucznego. Do wanien stosuje się

syfony z tworzywa sztucznego lub syfony żeliwne

nadstropowe. Woda z wanien może być też

odprowadzana przez wpust podłogowy umieszczony

pod wanną.

Wysokość zamknięcia wodnego

w syfonach pod

umywalkami wynosi 50 mm, a w pozostałych syfonach

75 mm.

RURY KANALIZACYJNE

Kamionka:

ZALETY: WADY:

- trwałość - kruchość

- szczelność

- odporność na agresywne działanie sub. chemicznych

- mała chropowatość ścianek rur

PVC:

ZALETY: WADY:

- szczelność - kruchość w niskich temp.

- łatwość obróbki mechanicznej - duża rozszerzalność

termiczna

- mały ciężar w stosunku do rur sztywnych (kamionkowych)

- duża odporność na ścieranie

- duża elastyczność

PP:

ZALETY: WADY:

- produkt trudnopalny - ograniczenia do sub. silnie

utleniających

- odporność na agresywne działanie sub. chemicznych

- dobra odporność na temperaturę

PE:

ZALETY:

- duża gładkość ścianek

- niski ciężar właściwy

- wysoka odporność chemiczna

ŻELIWO (szare i sferoidalne):

ZALETY: WADY:

- trwałość - kruchość

- odporność na ścieranie - duża masa

- szczelność

Wyznaczenie obliczeniowego przepływu

ścieków

Obliczenie przepływu ścieków bytowo-

gospodarczych

Obliczenie przepływu ścieków służy do

sprawdzenia hydraulicznych warunków pracy

instalacji kanalizacji.

Do instalacji kanalizacyjnych oprócz ścieków

powstających w wyniku zużycia wody

dostarczanej instalacją wodociągową

dopływają również czasami ścieki deszczowe.

Powstaje wobec tego konieczność określenia

przepływów ścieków bytowo-gospodarczych i

ścieków deszczowych.

Obliczenie przepływu ścieków ustala się na podstawie

sumy jednostkowych odpływów z poszczególnych

przyborów sanitarnych i urządzeń (pralki, zmywarki)

z uwzględnieniem nierównomierności ich działania.

Przepływ obliczeniowy

oblicza się ze wzoru





gdzie:

odpływ charakterystyczny w dm

/s, zależny od

przeznaczenia budynku

AWs

- równoważnik przepływy wartość

bezwymiarowa

Dla przyborów sanitarnych i urządzeń określono

wartość AWs na podstawie intensywności odpływu

ścieków z danego przyboru q

i odpływu

jednostkowego q

=1dm

Jak wynika ze wzoru wartość AW

, pod względem

liczbowym jest równa wartości q

, ale wyrażona

bezwymiarowo.

Wartość

K – odpływów charakterystycznych

zależy

od charakteru budynku i przyjmuje się ją z tabeli:

Charakter budynku

K [dm3/s]

Budynki mieszkalne, restauracje,

hotele,

Budynki biurowe

0,5

Szkoły, szpitale, duże obiekty

gastronomiczne i hotelowe

0,7

Pralnie, natryski zbiorowe

1,0’

Laboratoria w zakładach

przemysłowych

1,2

‘ Jeżeli nie są znane inne, określone wartości odpływów

Wartość

równoważników

odpływu dla

przyborów

sanitarnych i

urządzeń oraz

średnice

pojedynczych

podejść

odpowiadającyc

h danym

przyborom

Gdzie:

v – prędkość przepływu ścieków w kanale [m/s]

C – współczynnik zależny od oporów przepływu [m0.5/s]

– promień hydrauliczny [m],

I – spadek dna kanału [%

]

Najpopularniejszą zależnością do obliczania prędkości przepływu w kanale jest wzór Mannimga:









Obliczenia hydrauliczne przewodów

kanalizacyjnych

Obliczenia hydrauliczne przewodów kanalizacyjnych

polegają na sprawdzeniu prędkości przepływu i

napełnienia w kanale przyznanym (założonym spadku dna

kanału i przepływie).

Średnią prędkość przepływu ścieku w poprzecznym

przekroju kanału można obliczyć przy pomocy wzoru

Chezy.

Gdzie:

n - współczynnik szorstkości przyjmowany jako stały,

niezależny od materiału, n=0,013

Gdzie:

n - współczynnik szorstkości przyjmowany jako stały,

niezależny

Objętościowe natężenie przepływu oblicza się ze wzoru Chezy





Porownując zależności Maninnga ze wzorem Chezy

otrzymujemy









Gdzie:

F – pole przekroju kanału napełnionego ściekami [m

]

Wzory Chezy oraz Manninga umożliwiają obliczenie strat

hydraulicznych na długości kanału. Ze względu na postać tych

wzorów obliczenia prowadzi się w wykorzystaniem tablic i

monogramów.

Dla potrzeb instalacji kanalizacyjnych stosuje się krzywą

sprawności dla przekrojów kołowych oraz tablicę prędkości i

przepływów przy całkowitym napełnieniu kanałów.



Wewnętrzna

sieć kanalizacji dla ścieków bytowo-gospodarczych

składa się z połączeń do przyborów sanitarnych, pionów i przewodów

odpływowych a dla ścieków deszczowych składa się z rynien i

wpustów dachowych, rur spustowych i i przewodów odpływowych.



W przypadku odprowadzenia ścieków do kanalizacji rozdzielczej,

wymienione sieci pracują niezależnie, a gdy kanalizacja zewnętrzna

jest ogólnospławna, ścieki bytowo gospodarcze i deszczowe mogą

być łączone w przewodach odpływowych i przykanaliku.



Podejście do przyboru stanowi odcinek przewodu sanitarnego do

pionu. Średnica podejścia nie może być mniejsza od średnicy wylotu

z przyboru sanitarnego.

Podejście do przyboru stanowi odcinek przewodu sanitarnego

do pionu. Średnica podejścia nie może być mniejsza od

średnicy wylotu z przyboru sanitarnego.

Dla pojedynczych przyborów sanitarnych przyjmuje się

następujące średnice

umywalki i bidetu 40mm,

Zlewozmywaka i wanny 50mm,

Miski ustępowej 110mm.

Podejścia do umywalek, zlewów i bidetów o śtrednicy 40mm

nie powinny mieć więcej niż 3 zmiany kierunku

Przy większych długościach podejść (L) lub wysokościach (H) od 1-

3m należy zwiększyć średnicę podejścia o jeden wymiar lub

wykonać dodatkową wentylację.

Podejścia do misek ustępowych o średnicy 110mm, nie

wentylowane, nie powinny być oddalone od pionu więcej niż 1m,

zaś różnica wysokości (H) nie może przekraczać 3m.

Długie podejścia do przewodów należy wentylować przez przewód

(obejście) połączone z pionem pod stropem kondygnacji lub przez

zainstalowanie

specjalnego zaworu napowietrzającego

(zawory są produkowane o średnicach 50, 75, 110 mm)



Podejścia do misek ustępowych o

110mm

należy zaopatrzyć w dodatkową wentylację,

gdy różnica wysokości (H) jest większa od

1m.

Długość podejścia dla średnic 40, 50mm nie

powinna przekraczać 3m a dla średnicy

0,75mm 5m (przy różnicy wysokości między

syfonem a punktem podłączenia do pionu

mniejszej od 1m.

Przy większych długościach podejść (L) lub

wysokościach (H) od 1-3m należy zwiększyć

średnicę podejścia o jeden wymiar lub

wykonać dodatkową wentylację.

Instalacje kanalizacji sanitarnej powinny

być prowadzone ze spadkiem 2-3%.



Minimalne spadki przewodów odpływowych

i podłączeń kanalizacji bytowo –

gospodarczej lub ogólnospławnej powinny

wynosić, w zależności od średnicy;



- dla d = 0,10 m – 2%



- dla d = 0,15 m – 1,5%



- dla d = 0,20 m – 1%



- dla d = 0,25 m – 0,8%



- dla d = 0,30 m – 0,67%

Największe dopuszczalne spadki przewodów

instalacji kanalizacyjnych jw. Nie powinny

przekraczać, w zależności od średnicy rur:

a) kamienkowych, betonowych i z tworzyw

sztucznych:



15% dla d <= 0.15 m



10% dla d = 0.20 m



8% dla d >= 0.25 m

b) żeliwnych:



40% dla d <= 0.15 m



25% dla d >= 0.20 m

Piony na całej wysokości powinny mieć

jednakową średnicę, przy czym jego

średnica powinna być co najmniej równa

największej średnicy podejścia

podłączonego do pionu. Jeżeli do pionu

podłączona jest miska ustępowa o średnicy

110mm to pion też musi mieć średnicę

110mm.

Piony o

50mm można stosować tylko gdy są

odprowadzane ścieki z pojedynczego

przyboru tj. umywalka lub zlewozmywak.

Zależnie od rodzaju połączonych przyborów

sanitarnych i obciążenia hydraulicznego

stosuje się piony o średnicach od 75 do

160mm.

Każdy pion kanalizacyjny musi być

zakończony wywiewką umieszczona nad

połacią dachową (min. 0,5m). Rurą

wywiewna powinna być o średnicy równej

lub większej od średnicy pionu.

W dolnej części, przed przejściem w przewód

odpływowy, powinna być umieszczona w

pionie kształtka rewizyjna, niezbędna dla

eksploatacji instalacji.

Piony najczęściej są umieszczane w

specjalnych szachtach (szybach) lub

narożniku pomieszczenia. Najłatwiej

prowadzić pion na całej długości, tj, od rury

wywiewnej do przewodu odpływowego

ułożonego pod podłogą w piwnicy, bez

zmian kierunku prrzepływu ścieków.

Nie zawsze jest możliwe takie rozwiązanie. Np. jeżeli część

piwnic zajmują pomieszczenia takie jak węzeł cieplny,

magazyny lub garaże, zachodzi potrzeba podwieszenia

części sieci pod stropem w piwnicy. W dowolnym miejscu

pod podłogą w piwnicy, można wtedy przeprowadzić przewód

zbiorczy, do którego dopływają ścieki z kilku pionów.

Jeżeli na najniższej kondygnacji (np. w piwnicy) nie ma

przyborów sanitarnych, to przybory umieszczone na parterze

można podłączyć bezpośrednio z przewodem odpływowym.

Jeżeli na najniższej kondygnacji są przybory sanitarne, należy

wykonać dodatkowe obejście kanalizacyjne z przewodem

wentylacyjnym podłączone do pionu.

Na pionach kanalizacyjnych wykonanych z tworzyw sztucznych mogą być montowane

mufy przeciwpożarowe, które zapobiegają rozprzestrzenianiu się ognia, dymu i trujących

gazów powstałych podczas pożaru. Ich zastosowanie ma szczególne znaczenie w

budynkach wysokich, użyteczności publicznej, np. hotelach i szpitalach. Mufy

wyposażone są w kołnierz i uchwyt umożliwiający zamontowanie ich w istniejących już

instalacjach lub bezpośrednio w ścianie lub stropie, Pod wpływem temperatury materiał

w mufie zmienia swoją konsystencję- eksploduje miażdżąc rurę kanalizacyjną, zamykając

przepływ co uniemożliwia rozprzestrzenianie się ognia, dymu i gazów.

Kanalizacja deszczowa w budynkach

Sposób odprowadzenia ścieków opadowych z dachów

zależy od konstrukcji dachu i wysokości budynku. Przy

tradycyjnej konstrukcji budynku z dachem jedno- lub

dwu spadowym rynny są montowane pod okapem

połaci dachowej, ze spadkiem ok. 0,5% w kierunku

rur

spustowych

mocowanych na ścianie budynku.

Rynny oraz rury

spustowe (piony)

wykonane są z

blachy ocynkowanej

lub z tworzywa

sztucznego. Ścieki

opadowe mogą

odpływać z rur

spustowych na

powierzchnie terenu

lub do kanalizacji.

Kanalizacja deszczowa -obliczenia



Przepływ obliczeniowy w przewodach

odpływowych i podłączeniach Kanalizacji

deszczowej q



gdzie

– współczynnik spływu,

A – powierzchnia odwadniana, m

I – miarodajne natężenie deszczu, dm

/(s ha),

min

= 300 dm

/(s ha),

000







W przypadku odprowadzania ścieków do kanalizacji, ok. 2

m nad terenem, rurę blaszaną zmienia się na żeliwną rurę

kielichową z osadnikiem wyposażonym w ruszt, na którym

zatrzymują się grubsze zanieczyszczenia (np. liście)

spłukiwane z powierzchni dachu. Piony deszczowe

powinny być rozstawione w odległości 10-25m.



dachu.



Średnice pionów deszczowych

przyjmuje się od 50-75mm

przy odprowadzaniu wód

deszczowych z balkonów i

tarasów. Przewodem o

50mm

można odprowadzić ścieki z

powierzchni ok. 25m2, a

przewodem 75mm z

powierzchni 50m2. Piony o

110 i 160mm projektuje się

dla odprowadzenia ścieków z

połaci dachu.

Rynny i rury spustowe zewnętrzne projektuje

się dla budynków niskich np. mieszkalnych o

wysokości do 5 kondygnacji, natomiast do

budynków wyższych należy przewidzieć

instalację z pionami umieszczonymi

wewnątrz budynku. Piony wewnątrz

powinny być wykonane z materiału, który

zapewni ich szczelność przy wysokości

ciśnienia wody nie mniejszej niż 1,5 krotna

wysokość budynku.

Zazwyczaj piony wykonuje się z

tworzyw sztucznych lub

wodociągowych żeliwnych-

zdecydowanie rzadziej.

Przewody spustowe powinny

mieć izolację dźwiękochłonną

dla zabezpieczenia mieszkań

przed hałasem powstąjącym

w czasie przepływu pionem

znacznej ilości deszczu.

Document Outline