Hydraulische Berechnung von Kanalnetzen

Die Einrichtung der internen und externen Kanalisation muss den festgelegten Standards entsprechen. Andernfalls können die Abflüsse nicht durch die Schwerkraft zur Hauptleitung oder zum Empfänger geleitet werden. Um den frei fließenden Betrieb des Kollektors zu gewährleisten, werden bei seiner Installation der Durchsatz der Abwasserrohre, deren Querschnitt, Gefälle und Fülle berücksichtigt.

Die Bedeutung korrekter Berechnungen bei der Planung eines Abwassersystems

Abwasser ist nicht nur eine homogen fließende Flüssigkeit. Verunreinigungen umfassen Verunreinigungen verschiedener Fraktionen und Gewichte. Die polydisperse Substanz Abwasser enthält auch Kolloide und Suspensionen. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Abwassers kann sich periodisch ändern. Bewegen sich Flüssigkeitseinschlüsse schneller, so setzen sich an den Rohrwänden häufiger schwere Verunreinigungen in Form von Sand, Schlacken etc. ab und bilden Ansammlungen und Verstopfungen. Als Ergebnis wird der Kollektor verstopft. Um dies zu verhindern, wird in der Planungsphase des Systems eine hydraulische Berechnung der Kanalnetze durchgeführt.

Um alle Parameter zu berechnen, wird die geschätzte Abwassermenge als Ausgangsdaten verwendet.

Grundlegende Berechnungsarten

Bei der Durchführung von Berechnungen werden Daten aus SNiP 2.04.03-85 „Abwasser. Externe Netze und Bauwerke", sowie Empfehlungen aus SP 40-102-2000" Planung und Installation von Rohrleitungen für Wasserversorgungs- und Abwassersysteme aus Polymerwerkstoffen. Allgemeine Anforderungen".

Gefälle der Abwasserleitung

Das Gefälle ist verantwortlich für den freien Betrieb des Systems und den ungehinderten Abfluss von Abflüssen in den Empfänger. Die SNiP-Tabellen zeigen die empfohlenen Mindeststeigungen für jeden Rohrdurchmesser:

• Schnitt 110 mm - 1 cm für jeden laufenden Meter des Kollektors;
• Durchmesser 160 mm - 0,8 cm pro Meter;
• Querschnitt 220 mm - 0,7 cm pro Meter Kollektorlänge.

Für den internen Teil der Kommunikation wird pro Laufmeter eine Neigung von 1,5-2 cm eingehalten.

Wenn die Neigung des Kollektors anhand der Formel berechnet werden muss, verwenden Sie Folgendes: d x Koeffizient, wobei d der Querschnitt der Rohrleitung ist und der Koeffizient den folgenden Werten entspricht:

• 160 — 0,6;
• 220 — 0,7;
• 500 mm - 1;
• 600-800 — 1,1;
• 1000-1200 mm - 1.3.

Das Gefälle wird in Richtung der zentralen Autobahn oder der Hof-Klärgrube / Senkgrube gemacht.

Berechnung des Rohrquerschnitts

Um Rohre mit dem erforderlichen Durchmesser zu verlegen, können Sie die SNiP-Daten verwenden. Die empfohlenen Werte sehen so aus:

• der innere Teil des Abwassersystems von allen Sanitärarmaturen - 50 mm;
• Toilettenrohr - 110 mm;
• öffentliche Steigleitung - 110-160 mm;
• der äußere Teil des Abwassersystems - 160-220 mm (für den privaten Sektor und ein Mehrfamilienhaus);
• zentrale Autobahn- und Industrieunternehmen - ab 500 mm.

Bei richtigem Querschnitt des Kollektors beträgt die Füllung des Rohres ca. 0,3-0,5 seines Gesamtdurchmessers.

Kollektorfüllberechnung

Berechnen Sie die Fülle des Rohres mit der Formel: Y = h / d. Dabei ist der Wert h der maximale Flüssigkeitsstand im System, d der Innenbereich des Kollektors. Normalerweise sollte das Ergebnis zwischen 0,3 und 0,6 liegen.

Ein Beispiel für die Berechnung des Füllstands eines Abwasserrohres im privaten Bereich: Für die Ausgangsdaten wird der Füllstand des Sammlers innerhalb von 60 mm angenommen, während der Querschnitt des Rohres 110 mm beträgt. Nach obiger Formel werden 60/110 und 0,55 erhalten. Der Wert ist korrekt.

Berechnung des Rohrdurchsatzes

Zum Zeitpunkt der Auslegung der Anlage muss der Durchsatz der Rohrleitung berechnet werden - die geschätzten Abwasserkosten werden ermittelt. Dieser Parameter wird je nach Verwendungszweck des Gebäudes (Wohnen, Gewerbe usw.) tages-, stunden- und sekundenbezogen berechnet. Der zweite Abwasserdurchfluss wird in Liter, für Tages- und Stundendaten in m3 berechnet.

Daten für durchschnittliche Kosten:

• Qcp.Tag = n · Nr / 1000 m³ / Tag;
• Qcp.Stunde = p · Nr / (24 · 1000) m³ / Stunde;
• qav.sec = p · Nr / (24 · 3600) l / sek.

Wo:

• n - durchschnittliche Abwasserentsorgungsraten pro 1 Einwohner (in Liter);
• Nр - geschätzte Einwohnerzahl.

Für maximale Kosten:

• Qmax.Tag = Qcp.Tag · kTag = n · Nr · kTag / 1000 m³ / Tag;
• Qmax.Stunde = p1 · Nr · ktot / (24 · 1000) m³ / Stunde;
• qmax sek = n1 Nr ktot / (24 3600) l / sek.

Wobei k die Unebenheitskoeffizienten sind: kday - täglich, ktot - total.

Um den maximalen Durchsatz des Sammlers zu bestimmen, verwenden Sie die Formel: q = aXv, wobei der Wert von a die Fläche des freien Durchflussbereichs und v die Abfalltransportrate ist.

8 m / s (Metall) und bis zu 4 m / s (Beton, Kunststoff) gelten als Norm für maximale Geschwindigkeiten für jeden Rohrtyp (Herstellungsmaterial). Stellt sich heraus, dass die Geschwindigkeit tatsächlich höher ist, muss diese durch Drehen der Anlage oder Einbau von Fallbrunnen gelöscht werden.

Alle hydraulischen Berechnungen müssen nacheinander durchgeführt werden. Meister verwenden jedoch häufiger keine Formeln für Berechnungen, sondern die in SNiP angegebenen Daten (in Form von Tabellen) oder verwenden einen Online-Rechner.

Ermittlung effektiver Parameter von Regenwasserkanälen

Wenn parallel zum Fäkalienhaushaltssystem ein Regenablauf installiert wird, müssen Sie für eine korrekte Berechnung die folgenden Daten berücksichtigen:

• jährliche Niederschlagsrate für die Region;
• der Bereich des gewarteten Objekts;
• Art der Beschichtung (Beton, Erde, Fliesen);
• Bodeneigenschaften am Standort;
• die Masse des abgelassenen Regenwassers.

Alle Daten, bis auf das letzte Element, stammen aus dem lokalen geodätischen Dienst. Mit Hilfe der erhaltenen Informationen werden die Rinnen nach ihrem Durchsatz ausgewählt. Berechnen wir zum Beispiel die Daten der Regenrinnen mit der Formel: Q = q20 ∙ P ∙ φ

Werte:

• Q ist die durchschnittliche jährliche Regenwassermenge in der Region;
• q20 - Koeffizient für die Region;
• P ist die Fläche des Objekts, aus der Wasser abgeleitet wird;
• φ - Wasseraufnahmekoeffizient für verschiedene Arten von Materialien.

Nachdem die Kapazität des Tabletts nach dieser Formel bestimmt wurde, werden die Rinnen gemäß ihren technischen Eigenschaften ausgewählt. Dieser Parameter ist in der Regel auf dem Produkt angegeben.

Berechnung der externen Kanalisation

Zur Auslegung des äußeren Teils des Kollektors werden folgende Daten berechnet:

• Die Länge der Kommunikation von der Steckdose vom Haus bis zum Anschluss an eine Klärgrube oder eine zentrale Autobahn.
• Rohrdurchmesser (für den privaten Bau werden Rohre mit einem Querschnitt von 110, 160 oder 220 mm verwendet).
• Abfallvolumen. Die Norm sind 2 Würfel pro Person und Monat.
• Das Vorhandensein von Windungen und Fallbrunnen entlang der Länge der Kommunikation.

Bei der Einrichtung eines Schwerkraftsystems wird eine Neigung beobachtet. Wenn aufgrund der Besonderheiten der Entlastung ein Druckabschnitt des Abwassersystems montiert ist, wird ein spezieller Senkkasten für die Fäkalienpumpe montiert und ein Siphon angeordnet. Es schützt den Abschnitt des Systems vor den Auswirkungen von Minustemperaturen und Stagnation von Fäkalien.

Berechnung der internen Kanalisation

Für das interne Entwässerungssystem wird die Anzahl der benötigten Rohre berechnet. Das Diagramm zeigt die Abschnitte des Abwassersystems von jedem Typ von Sanitärausrüstung. Die Daten werden zusammengefasst und die Gesamtlänge der Pipeline erhalten. Für eine genaue Montage des Systems ist es wichtig, Fittings, Klemmen, Adapter und T-Stücke zu kaufen.

Die Rohrleitung ist mit einem Gefälle von 1,5-2 cm pro lfm zum Steigrohr angeordnet.