Esempio di calcolo della pendenza della rete fognaria: formule e normative tecnologiche

Il sistema fognario è una rete di tubazioni, nodi funzionali, moduli e componenti standard. L'intero insieme è progettato per garantire il passaggio senza ostacoli delle acque reflue. È ovvio che il movimento spontaneo delle acque reflue domestiche nelle tubazioni è possibile se durante la loro posa è stata rispettata la pendenza.

Dal nostro articolo imparerà come viene effettuato il calcolo della pendenza della rete fognaria. Non è una grandezza arbitraria: l'inclinazione deve garantire lo spostamento delle acque reflue alla velocità necessaria per il normale funzionamento del sistema. Le spiegheremo come viene determinato questo parametro importante per la rete fognaria.

Realizzazione della rete fognaria: regole e norme

L'installazione della rete fognaria domestica e di qualsiasi altra tipologia è chiaramente spiegata dalle norme SNiP. Inoltre, le spiegazioni contenute nei documenti sono norme e regole che i costruttori professionisti osservano scrupolosamente.

La costruzione domestica fai-da-te è certamente difficile da equiparare all'attività professionale. Ma questo non esonera il proprietario di casa dagli obblighi di installazione. Pertanto, si raccomanda a ogni costruttore di sapere come viene eseguito il calcolo della rete fognaria.

La realizzazione delle reti fognarie negli edifici residenziali comporta la necessità di calcoli. L'obiettivo principale dei calcoli della rete fognaria è il rispetto delle norme ammissibili di pendenza delle tubazioni e la conformità alle condizioni ambientali di esercizio. Ignorare i calcoli comporta seri problemi.

Sembrerebbe, perché addentrarsi in tutti i dettagli dei calcoli? Cambierà qualcosa di fondamentale nel sistema fognario se si realizza una pendenza dei tubi leggermente inferiore o leggermente superiore ai parametri esistenti dello SNiP?

Ebbene, la pratica operativa delle reti mostra che anche piccole deviazioni dei valori di pendenza dalle norme stabilite possono compromettere il normale funzionamento del sistema fognario.

Ad esempio, il proprietario di una casa privata realizza la rete fognaria da sé e non conosce il metodo di calcolo. Egli imposta la pendenza delle tubazioni 'a occhio'. Alla fine ottiene un valore di pendenza della rete fognaria domestica inferiore ai valori normativi.

Se durante l'installazione di fognature in casa o in impianti industriali non vengono rispettate le norme di pendenza dei tubi, viene violato il principio di autopulizia delle reti fognarie. Ciò porta alla formazione periodica di intasamenti, rendendo necessarie frequenti pulizie non programmate delle condotte.

La velocità del flusso delle acque reflue domestiche diminuisce, si formano dapprima piccoli intasamenti, poi massicci e difficili da rimuovere. Infine, la linea si ostruisce completamente e si presenta la necessità di una pulizia globale. E un tale funzionamento del sistema, con una pendenza insufficiente dei tubi, garantisce una fastidiosa costanza di intasamenti e cattivi odori.

Un altro aspetto: un tecnico non professionista installa la fognatura con una pendenza superiore ai valori normativi. Una pendenza eccessiva delle tubature favorisce l'aumento della velocità del liquido, ma si crea il cosiddetto 'effetto di separazione'.

Il liquido, che scorre a una velocità superiore a quella di autopulizia, si separa dalla massa solida che rimane sulle pareti dei tubi. Col tempo, i residui si accumulano e si ottiene lo stesso risultato: intasamenti, odori, pulizia.

Valori di pendenza correttamente impostati sono la garanzia di un funzionamento lungo e affidabile del sistema.

Sul calcolo delle reti fognarie

La velocità del flusso delle acque reflue domestiche alla quale si raggiunge l'effetto di autopulizia viene calcolata matematicamente con la formula:

Questa formula matematica viene utilizzata per il calcolo delle fognature domestiche e industriali. In particolare, con la formula si calcola la pendenza necessaria dei tubi fognari.

Legenda:

• V – velocità del flusso liquido (non meno di 0,7 m/s);
• H/d – riempimento del tubo fognario (almeno 1/3 del volume);
• K – coefficiente di resistenza, a seconda del materiale della tubazione (0,5 – plastica, vetro; 0,6 – altri).

La pratica di installazione delle fognature domestiche e industriali ammette situazioni in cui non è possibile soddisfare le condizioni calcolate con la suddetta formula a causa del basso flusso delle acque reflue.

In tal caso, si consiglia di installare tubazioni con diametro fino a 50 mm con una pendenza di 3 mm per metro di lunghezza. Le tubazioni con diametro compreso tra 85 e 100 mm vengono posate rispettando la pendenza standard di 2 mm per metro di lunghezza. In ogni caso, il valore massimo consentito della pendenza può essere di 15 mm per metro di lunghezza, ma non oltre.

Se nel sistema di rete fognaria viene utilizzato un meccanismo di canali per il trasporto delle acque reflue, anche in questo caso esiste una norma. Il livello di riempimento dei canali non deve superare 0,8 della loro altezza. La larghezza del canale fognario non può essere inferiore a 200 mm.

Inoltre, la larghezza del canale viene determinata in base al calcolo delle proprietà idrauliche del sistema e delle caratteristiche costruttive di questo elemento. Così, i canali fognari con altezza superiore a 500 mm non devono avere una larghezza inferiore a 700 mm.

Il sistema di canali fognari, proprio come quello di tubazioni, viene installato rispettando le norme di pendenza stabilite. Inoltre, i sistemi di canali vengono realizzati tenendo conto delle dimensioni dei singoli elementi della linea – in base all'altezza e alla larghezza.

I canali nella costruzione di fognature sono impiegati per i sistemi di acque meteoriche e drenaggio. Per il calcolo della pendenza dei tubi di drenaggio, La invitiamo a leggere l'articolo che Le consigliamo vivamente.

Le acque reflue con un alto contenuto di sospensioni meccaniche vengono convogliate attraverso linee fognarie realizzate con una pendenza la cui entità viene determinata per via di calcolo, garantendo nei tubi velocità di autopulizia del flusso.

Il riempimento delle tubazioni è normato al valore di 1/3 del loro volume. Di solito, questo tipo di reflui proviene da prodotti industriali, dove le sospensioni meccaniche sono particelle di metalli e altre sostanze solide.

Altre norme (regole) di installazione

Le disposizioni della documentazione normativa riguardano sia le caratteristiche delle apparecchiature utilizzate nel sistema fognario, sia i dettagli dell'installazione stessa.

Apparecchiature per comunicazioni chiuse

Per la maggior parte dei casi di progettazione di reti fognarie domestiche, le norme (regole) prevedono l'esecuzione di linee di tubazioni chiuse. Questo schema funziona tradizionalmente secondo il principio del movimento delle acque reflue domestiche per gravità.

In alcuni impianti (per lo più industriali), dove vengono smaltite acque reflue senza odori e vapori pericolosi, è consentito realizzare le reti basate su canali a gravità. Inoltre, è necessario dotare le linee a canali di un dispositivo di chiusura idraulica.

La posa delle tubazioni fognarie viene sempre eseguita in modo rettilineo. Per realizzare curve, deviazioni e diramazioni si utilizzano elementi di montaggio aggiuntivi. Dal punto iniziale di montaggio della linea fino al suo completo completamento, è necessario mantenere una variazione uniforme della pendenza secondo i calcoli.

Se si osserva il sistema in pianta, ogni singolo tratto delle tubazioni fognarie viene montato rigorosamente in linea retta. Se è necessario cambiare la direzione di posa delle tubazioni, si utilizzano componenti di montaggio standard (curvature, croci, raccordi a T, riduzioni, ecc.).

Non è consentito modificare i valori calcolati della pendenza delle tubazioni fognarie su un singolo tratto di una linea finita, montata in posizione orizzontale.

Quali tubi sono adatti per il sistema?

Per quanto riguarda le reti fognarie (domestiche, industriali), e con particolare attenzione alle proprietà di resistenza alla corrosione e robustezza, per l'installazione fognaria si utilizzano diverse varianti di tubi.

Per le reti realizzate secondo il principio a gravità, i materiali dei tubi sono:

• giunzioni polimeriche;
• ghisa;
• calcestruzzo;
• vetro;
• amiantocemento.

I criteri e le regole per la scelta dei tubi per fognatura esterna sono riportati qui. Le informazioni da noi consigliate saranno utili a tutti i proprietari oculati di terreni suburbani pianificati per la sistemazione.

Per le reti che trasportano liquidi in pressione, i tubi sono realizzati in materiali:

• polimeri;
• ghisa;
• amiantocemento;
• cemento armato.

Le linee fognarie interne vengono montate con uno dei due metodi: aperto / nascosto. Indipendentemente dal metodo di posa, l'uso di tubi polimerici è molto diffuso nel montaggio. Per i criteri di scelta dei migliori tubi per fognatura, Le consigliamo di consultare l'articolo.

I tubi fognari in plastica possono essere posati nel terreno al di sotto del livello dei pavimenti degli edifici. Tuttavia, è necessario considerare il carico che grava sull'area con tali impianti.

I componenti più comuni degli impianti fognari. I tubi in plastica e tutti i raccordi necessari vengono utilizzati per la realizzazione di reti di diversa destinazione. Per i proprietari di immobili privati, questo è un modo economico di realizzare la fognatura in casa.

I raccordi in plastica sono considerati universali e possono essere utilizzati con successo per reti interne ed esterne.

Caratteristiche di installazione delle colonne montanti

L'installazione delle colonne montanti all'interno degli edifici residenziali viene effettuata in canali, pozzi, cavedi. La loro progettazione deve essere conforme alle norme di sicurezza antincendio. Pozzi, cavedi, canali, ecc., devono essere dotati di pannelli rimovibili.

Attraverso la rimozione dei pannelli si garantisce l'accesso agli impianti. È consentito utilizzare pannelli rimovibili realizzati con materiali combustibili se la linea fognaria è costituita da tubi in PVC. I pannelli dei pozzi in cui sono posati tubi in polietilene sono generalmente realizzati con materiali incombustibili.

Linee aperte e chiuse

L'installazione di tubi fognari aperti realizzati in plastica è consentita all'interno delle zone sottotetto degli edifici residenziali, nonché nelle zone dei seminterrati.

I punti di passaggio delle colonne montanti fognarie dall'area dell'abitazione all'area del sottotetto devono essere sigillati con malta cementizia, di spessore non inferiore a 20-30 mm. Con la stessa miscela si protegge l'area del tubo al di sopra del livello del solaio per 80-100 mm, e prima della sigillatura con cemento si applica un materiale impermeabilizzante sulla superficie del tubo.

La posa di linee fognarie interne è vietata nella struttura dei pavimenti, all'interno delle pareti, nell'area del soffitto degli ambienti residenziali. Sotto gli stessi requisiti ricadono anche altri edifici e locali di diversa destinazione in cui è previsto un regime sanitario speciale.

Se è necessario posare un tubo di scarico dal lavandino della vasca o dal lavello della cucina, ciò viene fatto al di sopra del livello del pavimento utilizzando prodotti impermeabilizzanti e successivamente rivestendo l'area di installazione.

Una parte del sistema fognario domestico è la colonna montante di ventilazione. È una parte integrante di una fognatura domestica realizzata professionalmente. Anche per le colonne montanti di ventilazione della fognatura domestica valgono le norme e le regole di installazione. Ad esempio, vengono specificate le dimensioni minime consentite del diametro dei tubi utilizzati.

Non è consentito unire la rete fognaria domestica e industriale se i reflui industriali contengono liquidi tossici o facilmente infiammabili. Le reti fognarie di qualsiasi tipo, il cui schema prevede il convogliamento delle acque reflue verso la fognatura esterna, devono essere dotate di colonne di ventilazione.

Le estremità superiori dei tubi di ventilazione devono essere portate attraverso lo spessore del tetto e sollevate ad un'altezza:

1. Per coperture piane (almeno 300 mm).
2. Per coperture inclinate (almeno 500 mm).

La distanza orizzontale dallo sbocco della colonna alle finestre e ai balconi vicini dell'edificio deve essere di almeno 4 metri.

Posa dei tubi fognari

La posa delle tubazioni fognarie con pendenza è solo una parte dei requisiti per l'intero impianto della rete fognaria. Occorre inoltre tenere conto delle norme stabilite per la posa dei tubi, basate sui rischi di danni e rotture.

Queste norme sono determinate dall'azione dei carichi temporanei e permanenti sulle tubazioni. Ad esempio, per condizioni domestiche, la posa dei tubi fognari all'interno degli edifici viene eseguita a una profondità di almeno 100 mm, prendendo come punti di misura la superficie del pavimento e la parete esterna superiore del tubo fognario.

I tubi della fognatura domestica interna, montati in punti soggetti a possibili sollecitazioni meccaniche, si consiglia di proteggerli limitandone l'accesso diretto. A tal fine si utilizzano reti di protezione, canaline, canali, ecc.

Se la tubazione si trova al di sotto del livello di congelamento stagionale degli strati del terreno, si deve applicare la tecnica di isolamento dei tubi fognari. Come isolante moderno, il poliuretano rigido espanso è un'ottima opzione. Inoltre, i tubi fognari vengono isolati con lana minerale con preventiva impermeabilizzazione.

Una delle possibili opzioni di isolamento termico per la linea fognaria. Per l'isolamento termico delle tubazioni fognarie domestiche possono essere utilizzati vari materiali, ma la priorità è sempre data agli isolanti termici con basse proprietà di infiammabilità o del tutto privi di esse.

Quando il luogo di posa delle tubazioni è uno scavo, dopo averlo realizzato con la pendenza calcolata e prima di posare i tubi, si consiglia di compattare il terreno. I lavori di compattazione del terreno vengono eseguiti sull'area del fondo dello scavo per tutta la sua lunghezza.

È necessario compattare il terreno per almeno 200-300 mm di profondità. Dopo aver eseguito queste operazioni, nello scavo si procede con la posa di uno strato di ghiaia con la pendenza calcolata oppure si installano dei vassoi e in questi ultimi si posizionano i tubi fognari.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Riflessioni interessanti e istruttive sulla corretta pendenza del tubo fognario:

L'organizzazione delle acque reflue domestiche – non è una cosa così semplice come potrebbe immaginare un profano inesperto. I professionisti nel campo degli impianti domestici sanno: è necessario calcolare la posa delle reti fognarie in ogni caso di costruzione, indipendentemente dal fatto che si tratti di un'installazione per una casa privata o di un sistema industriale.

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