Los sistemas de alcantarillado internos y externos deben cumplir con las normas establecidas. De lo contrario, los desagües no pueden enviarse a la carretera central o al receptor por gravedad. Para garantizar un funcionamiento sin presión del colector, al instalarlo, se tiene en cuenta el rendimiento de las tuberías de alcantarillado, su sección transversal, pendiente y plenitud.
La importancia de hacer los cálculos correctos al diseñar alcantarillas
Las aguas residuales no son solo un fluido fluido de estructura homogénea. Las aguas residuales incluyen impurezas de varias fracciones y pesos. La sustancia polidispersa, que es agua residual, también contiene coloides y suspensiones. La velocidad de las aguas residuales puede cambiar periódicamente. Si las inclusiones líquidas se mueven más rápido, entonces las impurezas pesadas en forma de arena, escorias, etc., con mayor frecuencia se depositan en las paredes de las tuberías, formando crecimientos y bloqueos. Como resultado, el colector se obstruye. Para evitar que esto suceda, en la etapa de diseño del sistema, se realiza un cálculo hidráulico de las redes de alcantarillado.
Para calcular todos los parámetros, el volumen estimado de aguas residuales se toma como datos iniciales.
Los principales tipos de cálculos.
Al realizar los cálculos, a menudo utilizan los datos de SNiP 2.04.03-85 "Alcantarillado. Redes y estructuras externas ", así como las recomendaciones de SP 40-102-2000" Diseño e instalación de tuberías para el suministro de agua y sistemas de alcantarillado de materiales poliméricos. Requerimientos generales".
Pendiente de la tubería de alcantarillado
La pendiente es responsable del funcionamiento sin presión del sistema y de la descarga sin obstáculos de los desagües en el receptor. Las tablas SNiP muestran las pendientes mínimas recomendadas para cada diámetro de tubería:
- sección 110 mm - 1 cm por cada metro de funcionamiento del colector;
- diámetro 160 mm - 0.8 cm por metro;
- sección 220 mm - 0.7 cm por metro de longitud del colector.
Para la parte interna de la comunicación, se mantiene una pendiente de 1.5-2 cm por cada medidor en ejecución.
Si es necesario calcular la pendiente del colector a través de la fórmula, use lo siguiente: d x coeficiente, donde d es la sección transversal de la tubería, y el coeficiente corresponde a los siguientes valores:
- 160 — 0,6;
- 220 — 0,7;
- 500 mm - 1;
- 600-800 — 1,1;
- 1000-1200 mm - 1.3.
El sesgo se realiza hacia la carretera central o el tanque séptico / pozo negro.
Cálculo de sección transversal de tubería
Para tender tuberías del diámetro deseado, puede usar los datos de SNiP. Los valores recomendados son los siguientes:
- la parte interior de la alcantarilla de todos los accesorios de plomería - 50 mm;
- tubería del inodoro - 110 mm;
- elevador público - 110-160 mm;
- la parte exterior del sistema de alcantarillado es de 160-220 mm (para el sector privado y el edificio residencial de apartamentos múltiples);
- Carretera central y empresas industriales - a partir de 500 mm.
Con la sección correcta del colector, la plenitud de la tubería será aproximadamente 0.3-0.5 de su diámetro total.
Cálculo de llenado de yacimientos
La plenitud del tubo se calcula mediante la fórmula: Y = h / d. Aquí, el valor de h es el nivel máximo de líquido en el sistema, d es la sección interna del depósito. Normalmente, el resultado debe oscilar entre 0.3 y 0.6.
Un ejemplo de cálculo del nivel de plenitud de una tubería de alcantarillado en el sector privado: para los datos iniciales, tome el nivel de plenitud del colector dentro de 60 mm, mientras que la sección transversal del tubo es de 110 mm. De acuerdo con la fórmula anterior, 60/110 y resulta 0.55. El valor es normal.
Cálculo de rendimiento de tubería
Al momento de diseñar el sistema, se debe calcular la capacidad de la tubería; se determinan los costos estimados de las aguas residuales. Este parámetro se calcula en relación con el día, las horas y los segundos, según el propósito del edificio (residencial, empresarial, etc.).El segundo caudal se calcula en litros, para datos diarios y por hora calculados en m3.
Datos para gastos promedio:
- Qcp.sut = p · Nр / 1000 m³ / día;
- Qcp.hour = p · Nр / (24 · 1000) m³ / hora;
- qsr sec = n · Nr / (24 · 3600) l / s.
Dónde:
- p - normas promedio de eliminación de agua por 1 residente (en litros);
- Nр– número estimado de habitantes.
Para costos máximos:
- Qmax.sut = Qcp.sut · ksut = n · Nr · ksut / 1000 m³ / día;
- Qmax.hour = n1 · Nr · total / (24 · 1000) m³ / hora;
- qmax sec = n1 · Nr · total / (24 · 3600) l / s.
Donde k son los coeficientes de desigualdad: ksut - diario, ktotal - total.
Para determinar la capacidad máxima del colector, use la fórmula: q = aXv, donde el valor de a es el área de la sección transversal viva de la corriente, y v es la velocidad de transporte de los efluentes.
Es costumbre considerar 8 m / s (metal) y hasta 4 m / s (concreto, plástico) como la norma de velocidades máximas para cada tipo de tubería (material de fabricación). Si, de hecho, la velocidad es mayor, debe extinguirse con la ayuda de giros del sistema o la instalación de pozos de desbordamiento.
Todos los cálculos hidráulicos deben realizarse secuencialmente. Sin embargo, con mayor frecuencia los maestros no usan fórmulas para los cálculos, sino los datos proporcionados en SNiP (en forma de tablas), o usan una calculadora en línea.
Determinación de parámetros efectivos de alcantarillas pluviales
Si se instala una tormenta en paralelo con el sistema doméstico fecal, para los cálculos correctos es necesario tener en cuenta los siguientes datos:
- precipitación anual en la región;
- el área del objeto mantenido;
- tipo de revestimiento (hormigón, suelo, baldosas);
- propiedades del suelo en el sitio;
- Masa de agua de lluvia descargada.
Todos los datos, excepto el último elemento, se toman del servicio geodésico local. Utilizando la información recibida, los canales se seleccionan de acuerdo con su rendimiento. Como ejemplo, calculamos los datos en los platos de ducha usando la fórmula: Q = q20 ∙ P ∙ φ
Valores:
- Q - el volumen anual promedio de aguas pluviales en la región;
- q20 - coeficiente para la región;
- P es el área del objeto del cual se descargará el agua;
- φ es el coeficiente de absorción de agua para diferentes tipos de materiales.
Una vez determinado el rendimiento de la bandeja con esta fórmula, las canaletas se seleccionan de acuerdo con sus características técnicas. Como regla general, este parámetro se indica en el producto.
Cálculo de aguas residuales externas.
Para diseñar el exterior del recopilador, se calculan los siguientes datos:
- La duración de la comunicación desde la liberación de la casa hasta la conexión al tanque séptico o la carretera central.
- Diámetro de las tuberías (para construcción privada, utilice tubos con una sección de 110, 160 o 220 mm).
- Volumen de efluentes. La norma es de 2 cubos por persona por mes.
- La presencia de giros y pozos de desbordamiento a lo largo de la comunicación.
Para el sistema sin presión del dispositivo, observe la pendiente. Si, debido a las características del alivio, se monta la sección de presión del sistema de alcantarillado, se monta un cajón especial para la bomba fecal y se coloca un duker. Protegerá un segmento del sistema de los efectos de temperaturas bajo cero y el estancamiento de la materia fecal.
Cálculo de aguas residuales internas.
Para el sistema de drenaje interno, se calcula la cantidad de metraje requerido. En el diagrama, los segmentos de la alcantarilla de cada tipo de equipo de plomería son fijos. Se resumen los datos y se obtiene el metraje total de la tubería. Para un ensamblaje preciso del sistema, es importante comprar accesorios, abrazaderas, adaptadores, tees.
La tubería está dispuesta con una pendiente hacia el elevador a una velocidad de 1.5-2 cm por metro lineal.
