Obliczenia kanałów burzowych: analiza ważnych cech projektowych

Konstrukcja techniczna przeznaczona do gromadzenia i odprowadzania wody deszczowej (stopionej) nazywana jest kanalizacją burzową.Jest to jedna z tych ważnych konstrukcji ekonomicznych i technicznych, które należą do integralnych elementów budynków mieszkalnych, handlowych i przemysłowych.

Ważnym czynnikiem podczas budowy jest obliczenie drenażu burzowego. Budowa systemu „na ślepo” grozi zalaniem lub wysuszeniem terenów krajobrazowych, a także zniszczeniem struktury gleby.

W prezentowanym przez nas artykule szczegółowo przeanalizowaliśmy rodzaje kanałów burzowych i opisano sposoby ich budowy. Omówiono podstawowe zasady projektowania systemów odprowadzania wody atmosferycznej. Podano cenne zalecenia dotyczące budowy.

Klasyfikacja rodzajów kanałów burzowych

Praktyka budowy różnego rodzaju konstrukcji wskazuje na stosowanie trzech typów systemów, z których każdy różni się sposobami gromadzenia i usuwania produktów opadowych:

1. Oparte na otwartych kanałach i tacach (rów).
2. W oparciu o zamknięte studnie i rurociągi (zamknięte).
3. W oparciu o rozwiązanie łączone (mieszane).

Pierwszy projekt realizowany jest w praktyce poprzez budowę kanałów łączących ze sobą tace odwadniające i docelowo odprowadzających zebraną wodę poza zamierzony obszar.

Wszystkie te elementy kanalizacji deszczowej posiadają otwarte połączenie z otoczeniem. Budowa takich konstrukcji wymaga stosunkowo niewielkiej ilości zasobów i materiałów.

System kanalizacji deszczowej typu zamkniętego należy uznać za bardziej zaawansowany pod względem projektowym. Buduje się tu ukryte linie odwadniające oraz system ujęć wód deszczowych – specjalne zbiorniki pośrednie.

System kanalizacji burzowej typu otwartego w wykonaniu przemysłowym. Głównymi elementami konstrukcyjnymi są tace betonowe, na których układane są blachy kratowe. Otwarte systemy kanalizacji burzowej dla budownictwa prywatnego są budowane na tej samej zasadzie.

Zebrana woda jest odprowadzana siecią rurociągów ułożonych i ukrytych pod ziemią. Z reguły zebrane produkty opadów atmosferycznych odprowadzane są do oczyszczalni, a następnie do wód zbiorników naturalnych.

Trzecią opcją jest mieszana kanalizacja deszczowa. Zbudowany jest w oparciu o elementy montażowe przeznaczone zarówno do systemów otwartych, jak i zakopanych.

Projekt kanalizacji deszczowej mieszanej realizowany jest w oparciu o racjonalność funkcjonowania sieci w poszczególnych obszarach terenu. Finansowa strona jego realizacji odgrywa ważną rolę w decyzji o wyborze opcji łączonej.

Osobno należy wyróżnić system rowów (koryt) służących do gromadzenia i odprowadzania wody deszczowej. System kanalizacji burzowej, w połączeniu z prostym schematem wykonania, charakteryzuje się uniwersalnym działaniem.

Drenaż deszczowy ma tę zaletę, że wraz z funkcją odprowadzania wód opadowych może pełnić funkcję dostawcy wilgoci dla nasadzeń rolniczych. Jest to również ekonomiczna opcja budowy w porównaniu do innych projektów

Dzięki konstrukcji rowu możliwe jest zorganizowanie nie tylko skutecznego odwadniania produktów opadowych. Ten sam system z powodzeniem można wykorzystać jako konstrukcję nawadniającą np. na potrzeby gospodarstwa przydomowego (dacza).

Co jest brane pod uwagę przy obliczaniu?

Dla każdego prywatnego projektu budowlanego (eksploatowany obszar terytorium) projekt indywidualny systemy kanalizacji deszczowej jest powszechne.

Zawsze jednak za podstawę przyjmuje się rozwiązania typowe dla standardowych projektów budownictwa deszczowego. Typowe rozwiązania domyślnie polegają na skorzystaniu z obliczeń technicznych przed rozpoczęciem budowy systemu.

Obliczenia przeprowadza się z myślą o SNiP i biorąc pod uwagę następujące czynniki charakterystyczne dla konkretnego obszaru i obiektu:

• roczna wielkość opadów;
• właściwości gleby;
• obszar obiektu;
• masa odprowadzanej wody;
• wymagana powierzchnia drenażowa.

Oprócz informacji o masie zrzuconych osadów inne informacje można uzyskać, kontaktując się z lokalnymi służbami pogodowymi. Warunkową ilość odprowadzanych produktów opadów oblicza się za pomocą wzoru, w którym jako dane obliczeniowe przyjmuje się powierzchnię zlewni i parametr intensywności tych opadów.

Matematyczna postać wzoru:

M = (A * 20) * S * k,

W nim odpowiednio:

• M – masa odprowadzanej wody;
• A – intensywność opadów w ciągu 20 minut;
• S – powierzchnia odwadniająca (w przypadku dachu również + 30% całkowitej powierzchni ścian budynku);
• k – współczynnik wchłaniania wilgoci przez materiał obiektu.

Materiałami obiektu są często pokrycia dachowe (k=1); konstrukcje betonowe i asfaltowe (k=0,9); gleba (k=0,75); kruszony kamień, żwir (k=0,45).

Cechy konstrukcyjne systemu

Opady atmosferyczne usuwane są z dachu budynku poprzez system gromadzenia wody deszczowej. Są to zewnętrzne linie rurociągów pionowych umieszczone pod zakończeniami rynien odbiorczych. Z kolei rynny odbiorcze montowane są na obwodzie połaci dachowej, pod dolną krawędzią pokrycia.

Odbiór wody opadowej (roztopionej) z powierzchni dachu odbywa się przede wszystkim za pomocą rynien. Te elementy konstrukcyjne montuje się wzdłuż dolnej krawędzi pokrycia dachowego i przylegają do pionu w najniższym punkcie połaci. Następnie woda kierowana jest rurą do odbiornika deszczowego

Na dachach płaskich drenaż trafia bezpośrednio do pionów. W tym schemacie rurociągi spustowe są zwykle montowane pionowo wewnątrz budynków, a ich górne kielichy są wyprowadzone na dach i stanowią integralną część pokrycia dachowego. Na płaskich dachach domów prywatnych dopuszczalna jest obecność jednego lejka odwadniającego.

Jeżeli w domu zastosowano piony wewnętrzne z otwartym odpływem, ich konstrukcja musi zapewniać możliwość odprowadzania roztopionej wody do kanalizacji domowej w zimie. Linia odpływowa musi być wyposażona w uszczelnienie wodne. Na podstawie obliczonych danych dotyczących zużytej masy wody dobiera się średnicę rur do budowy pionu kanalizacji deszczowej.

Tabela doboru rur do pionu:

Preferowanym materiałem na wewnętrzne rury spustowe jest tworzywo sztuczne, cement azbestowy, żeliwo. Rury cynowe i plastikowe są zwykle używane do budowy zewnętrznego systemu kanalizacji deszczowej.

Przy układaniu magistrali poziomych należy zachować standardowy spadek (nie mniejszy niż 0,005 m i nie większy niż 0,15 m na 1 m długości linii).

Projekty odwodnień burzowych dla budownictwa prywatnego zwykle obejmują zastosowanie rur z tworzyw sztucznych do instalacji sieci liniowych. Jest to najbardziej niezawodna opcja, ale najbardziej ekonomiczna. Jednak częste uszkodzenia poszczególnych obszarów niweczą wszelkie oszczędności.

W przypadku konserwacji należy przewidzieć instalację inspekcji i czyszczenia. Na pionach kanałów burzowych audyty są instalowane w granicach dolnej kondygnacji budynku.

Aby obliczyć przepustowość liniowych korytek burzowych należy wziąć pod uwagę powierzchnię obrabianego obiektu, wielkość nachylenia w stronę kanałów oraz przyjęty dla pokrycia terytorium współczynnik absorpcji wody. Oprócz tych danych konieczne będzie również obliczenie przekroju hydraulicznego korytka.

Ogólne zasady układania kanału burzowego

Właściciele domów prywatnych są w stanie zbudować komunikację do gromadzenia i odprowadzania wody deszczowej (stopionej) własnymi rękami. Po wykonaniu wszystkich obliczeń i zakupie wymaganych materiałów zaczynają układać system odprowadzania wody burzowej.

Pierwszym krokiem jest wykopanie rowów pod linie odwadniające na terenie lokalnym, zgodnie z zaplanowanym planem. W miejscu pionów odwadniających (rur spustowych) doprowadzane są rowy. Do zaplanowania systemu prywatnego gospodarstwa domowego wystarczająca jest głębokość wykopu 300-500 mm.

Podczas kopania rowów należy uwzględnić nachylenie przyszłych rurociągów (lub tac) w kierunku centralnego zbiornika retencyjnego. Dno gotowych rowów zagęszcza się przez ubijanie i pokrywa warstwą piasku rzecznego (o wysokości co najmniej 200 mm)

W miejscach pod rurami spustowymi wykopuje się i instaluje doły pod wloty wody deszczowej. Tymi elementami systemu są prostokątne pojemniki o małej pojemności (5-10 litrów).

Do montażu studni rewizyjnych i obrotowych zaleca się stosowanie gotowych przemysłowych plastikowe pojemniki lub wykonać odlewy z polimerobetonu. Pierwsza opcja jest droższa, ale łatwiejsza w instalacji i konserwacji.

Produkowane przemysłowo wloty wody deszczowej są zwykle uzupełniane dużymi koszami na odpady. Naturalne śmieci nieuchronnie trafiają do kanałów burzowych wraz ze strumieniami wody deszczowej.

Jeden z wielu istniejących projektów kanałów burzowych. Materiał wykonania – tworzywo sztuczne. Optymalny wybór dla prywatnych projektów nieruchomościowych. Takie pojemniki są zwykle uzupełniane koszami filtracyjnymi, które wyłapują duże zanieczyszczenia

W zależności od wybranej technologii budowy kanałów burzowych (otwartych lub zamkniętych) korytka układane są w rowach lub w linii rury polimerowe.

Jeśli tworzysz prosty system odwadniania tac z wylotem do pobliskiego trawnika, zaleca się rozważenie ryzyka możliwej erozji gleby w obszarach zlewnych. Elementy instalacji zamkniętej na złączach należy uszczelnić.

Zebrana w ten sposób komunikacja musi być podłączona do wspólnego zbiornika lub kolektora scentralizowanej sieci.

Warto zadbać także o zbudowanie filtrów piaskowych bezpośrednio przed wejściem do wspólnego zbiornika. I nie zapomnij zainstalować studni inspekcyjnych. Ich montaż jest konieczny na odcinkach autostrad dłuższych niż 10 metrów, a także w miejscach na schemacie, w których powstają zakręty w kanalizacji.

Metody odprowadzania zebranej wody

Poważnym zadaniem dla właścicieli nieruchomości podmiejskich jest odprowadzanie wody deszczowej zebranej z całej powierzchni działki.

Jeśli w pobliżu domu nie ma scentralizowanej komunikacji, pozostały dwie opcje rozwiązania tego problemu:

1. Zbieranie w specjalnym zbiorniku i późniejsze wykorzystanie do nawadniania;
2. Zrzut wody ze zbiornika do gruntu lub na tereny naturalne.

Pierwszą opcję uważa się za racjonalną, pod warunkiem, że na terenie domu znajdują się urządzenia do pojenia. W tym przypadku potrzebne będzie proste urządzenie (przydomowa przepompownia), które wypompuje wodę ze zbiornika magazynowego i następnie dostarczy ją do obszarów nawadniających.

Schemat odprowadzania zebranych wód opadowych do gruntu. Jeden z tych możliwych programów, które są dostępne dla właścicieli domów wiejskich.Wydajność pod względem szybkości usuwania jest niska, ale biorąc pod uwagę zastosowanie na małych obszarach, ten schemat jest całkiem odpowiedni

Drugiej opcji towarzyszą duże trudności. Wykopywanie w ziemię jest procesem czasochłonnym. Czas wylęgu zależy od zdolności gleby do wchłaniania wilgoci. W różnych obszarach reliefowych współczynnik nasycenia gleby wilgocią może się znacznie różnić.

Aby skierować produkt ścieków burzowych na obszary naturalne („do reliefu” lub „do krajobrazu”), konieczne będzie wdrożenie dodatkowego programu. Schemat ten obejmuje zbiornik centralny i system oczyszczania wód gruntowych, na przykład pole filtra.

Schematowi wyjściowemu „relief” lub „krajobraz” towarzyszą trudności w konstruowaniu modułów leczniczych. Obie opcje wymagają zgody organów odpowiedzialnych za ochronę środowiska.

Zwykle właściciel nieruchomości (działki) musi skontaktować się w sprawie zatwierdzenia z następującymi organizacjami:

1. Katedra Nadzoru Przyrodniczego.
2. Departament Rybołówstwa.
3. Urząd Regulacji Konsumenckich.
4. Gospodarka zlewniowa i wodna.
5. CGMS.

Przedmiotem zatwierdzenia jest „Projekt standardów charakteryzujących procedurę udzielania absolutorium”. Na podstawie takiego projektu wydawane jest pozwolenie zezwalające na wprowadzanie zanieczyszczeń „do krajobrazu” lub „na rzeźbę terenu” oraz wydawana jest decyzja o udostępnieniu jednolitej części wód.

Odprowadzenie wody z kanałów burzowych „do reliefu” lub „do krajobrazu”. Takie schematy nie są w żaden sposób regulowane dokumentami SNiP.

Nielegalne wdrożenie takich opcji wiąże się z ryzykiem wysokich kar, a legalna utylizacja wymaga zgody władz.

Prywatne projekty nieruchomościowe tradycyjnie obejmują inne sieci komunikacyjne wraz z kanalizacją burzową. Kanalizacja przydomowa i system drenażowy są również częścią komunikacji domowej. Zasada ich działania niewiele różni się od funkcjonowania kanałów burzowych, w których właściciele prywatnych domów często upatrują możliwości wykorzystania tych sieci.

Tymczasem SNiP zabrania łączenia kanalizacji burzowej z kanalizacją bytową. Zakaz łączenia różnych typów systemów kanalizacyjnych wynika z oczywistych względów.

Zatem pod warunkiem odprowadzania wód opadowych do kanalizacji bytowej i biorąc pod uwagę dużą intensywność opadów, normalny poziom ścieków wzrasta kilkukrotnie.

Zalanie pracujących studni prowadzi do zablokowania ścieków bytowych i kałowych. Osady błota i zanieczyszczenia naturalne przedostają się do kanalizacji bytowej. W rezultacie po kolejnej ulewy organizatorzy konstrukcji będą musieli wyczyścić system.

Połączenie kanalizacji deszczowej z magistralą kanalizacyjną grozi katastrofalnymi skutkami. Przepełnienie systemu odwadniającego na skutek naruszenia obciążeń obliczeniowych prowadzi do zalania fundamentów budynku.

Częste powodzie zakłócają strukturę gruntu, co powoduje przemieszczenie bloków fundamentowych, erozję fundamentu pod konstrukcją monolityczną, a w przyszłości może doprowadzić do zniszczenia budynku.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Przydatne filmy poszerzą Twoje horyzonty na temat przeznaczenia i instalacji kanałów burzowych.

Wideo nr 1. Odwodnienie burzowe w prywatnym domu - od projektu do montażu:

Wideo nr 2. Technologie przemysłowe:

Etapy projektowania i dokładne obliczenia drenażu burzowego stanowią integralną część budowy domów prywatnych. Starannie przemyślany projekt kanalizacji burzowej i dokładne obliczenia oznaczają trwałość konstrukcji i komfortowe środowisko dla jej mieszkańców.

Czy chcesz nam opowiedzieć o tym, jak zainstalowałeś kanał burzowy na własnym domku letniskowym? Chcesz przekazać przydatne informacje i zamieścić zdjęcia na temat artykułu? Proszę pisać komentarze w bloku poniżej.