Cálculo hidráulico de redes de alcantarillado en una casa particular.

El cálculo de un sistema de alcantarillado para una casa particular es una etapa preliminar importante en la instalación de una tubería de alcantarillado, necesaria para evitar problemas como bloqueos frecuentes de tuberías, olores desagradables e inundaciones de locales residenciales en el futuro.

Diseño de la ubicación del sistema de alcantarillado.

En esta etapa, se realizan las siguientes manipulaciones:

• En el diagrama de la casa construida, se anota la ubicación de la plomería y los electrodomésticos: fregaderos, bañeras, lavadoras y lavavajillas.
• Todos los puntos de drenaje en la imagen gráfica están conectados con tuberías que indican su longitud real y diámetro interior.
• En el diagrama del sitio, se planifica la ubicación de la red de alcantarillado externa. Al mismo tiempo, las comunicaciones del patio para drenar las aguas residuales que fluyen hacia un colector o tanque séptico deben llegar a su punto final a la distancia más pequeña, sin giros bruscos y bruscos.
• De acuerdo con los requisitos de SNiP 2.07.01-89, el sistema de alcantarillado que se colocará debe ubicarse horizontalmente (en la luz) al menos a 1.5 m del sistema de suministro de agua doméstico, tubería de gas subterránea; 0,5 m de líneas de comunicación y cables de alimentación.

En ausencia de una red de drenaje de la ciudad cerca de la casa, el punto final de las comunicaciones del patio es un tanque séptico (pozo sedimentario y de filtración), que se encuentra en las afueras del sitio, cerca de la puerta de entrada o la carretera. En este caso, la distancia desde él hasta el edificio más cercano debe ser de al menos 5 m.

Elección de tuberías

En el curso de la instalación del sistema de alcantarillado de una casa privada, se utilizan canales de agua de sección transversal circular con un diámetro interior de 40 a 110 mm hechos de cloruro de polivinilo resistente a un entorno agresivo de aguas residuales. Dado que varios aparatos de plomería y electrodomésticos se caracterizan por un volumen desigual de aguas residuales, que difieren en consistencia y composición, se utilizan tuberías con los siguientes diámetros internos:

• fregaderos, fregaderos de cocina - 40-50 mm;
• baños, platos de ducha - 50 mm;
• lavadoras y lavavajillas - 50 mm;
• urinarios, bidés - 50 mm;
• inodoros - 110 mm.

Si un edificio residencial privado tiene 2 o más pisos, los baños superiores se conectan al sistema de alcantarillado de los inferiores mediante comunicaciones dispuestas verticalmente - elevadores - con un diámetro interior de 110 mm.

Para la red de drenaje del patio, se utiliza un canal de agua especial de color naranja brillante con un diámetro nominal de 110 o 160 mm.

Pendiente óptima de la tubería

Esta característica es importante en los sistemas de alcantarillado por gravedad simple, ya que afecta la velocidad de movimiento de los desagües y el rendimiento del sistema. Suele expresarse en centímetros por metro de caudal de agua o en% (una diferencia en las alturas de los extremos de una línea de metro de 1 cm significa que su pendiente es del 1%).

La pendiente de las tuberías depende de su diámetro y, en promedio, para los siguientes tamaños estándar es:

• 50 mm - 3 cm / 1 m (3%);
• 110 mm - 2 cm / 1 m (2%);
• 160 mm - 0,8 cm / 1 m (0,8%).

Con una pendiente pequeña, la escorrentía será lenta y la tubería se enlodará rápidamente con partículas pesadas que se asentarán en su fondo. Demasiada pendiente de las comunicaciones también afecta negativamente su funcionamiento normal: la descarga de una cantidad significativa de aguas residuales conducirá a su estratificación y adhesión de la fracción pesada a lo largo del contorno de las paredes internas del flujo de agua.

Una pendiente negativa, en la que el flujo de agua no se dirige hacia el flujo principal, sino en la dirección opuesta, es categóricamente inaceptable.

Calcular el volumen de un tanque séptico.

La capacidad requerida de un colector de aguas residuales autónomo simple de 2 cámaras se calcula de la siguiente manera:

Vtanque séptico= 0,2 × Kzh × 3 × 1,2, donde:

• Fosa séptica - volumen de la fosa séptica, l;
• Kzh: el número de residentes en la casa, personas;
• 0,2 - consumo medio diario de agua por persona (200 lo 0,2 m3);
• 3 - coeficiente que determina que el tanque séptico debe acomodar un drenaje de aguas residuales de tres días de todos los residentes;
• 1.2 es un factor de corrección que se utiliza para aumentar la capacidad de la fosa séptica en un 20%, la cual es ocupada por el sedimento sólido que cae al fondo.

Ejemplo de cálculo:

Para una familia de tres, el volumen del tanque séptico es Vseptic = 0.2 × 3 × 3 × 1.2 = 2.16 metros cúbicos

Es inaceptable utilizar un simple pozo negro con paredes de ladrillo sin revestimiento para drenar las aguas residuales domésticas. Las impurezas que entran en él, que se absorben en la masa vertical de tierra, contaminarán intensamente el suelo y las aguas subterráneas. Es más rentable y conveniente usar una estructura de concreto reforzado como un anillo de pozo con un diámetro de 1 -1.5 m para organizar tanques sépticos.

Diseño de alcantarillado pluvial

Además de las aguas residuales que provienen del edificio, las precipitaciones también deben eliminarse del sitio. Para estos fines, se utiliza una alcantarilla pluvial especial (alcantarillado pluvial), que consta de canaletas abiertas (canaletas de tierra) que drenan una gran cantidad de agua a un colector central especial de la ciudad, un pozo doméstico separado, un drenaje abierto, un depósito cercano.

Está estrictamente prohibido descargar dichos desagües en un tanque séptico doméstico; en caso de lluvias frecuentes e intensas, se llenará rápidamente y se obstruirá con la arena y la tierra contenidas en el agua.

El cálculo de las aguas residuales pluviales, necesario para el correcto diseño del sistema de drenaje, se realiza de acuerdo con la siguiente fórmula:

Vdesagües pluviales= Osr. ×S× φ, donde:

• V de agua de lluvia es el volumen de agua de lluvia que debe descargarse a través del sistema de alcantarillado;
• OSR. - intensidad de la precipitación en la región (l / seg);
• S es el área de la cual se recolectarán las aguas pluviales para su eliminación en el alcantarillado, hectáreas;
• φ es el coeficiente de absorción de agua del material a partir del cual se hará la escorrentía hacia el drenaje pluvial.

Según los cálculos, se selecciona una bandeja de drenaje abierta con un área de flujo determinada.

Ejemplo de cálculo:

Es necesario calcular el volumen de agua de lluvia y seleccionar la vista transversal óptima de las bandejas de drenaje para un área completamente hormigonada (φ de hormigón = 0,85) ubicada en la región de Moscú (Osr.g = 80l / seg), con un área de 500 m2 (0.05 ha) con una casa con techo (φ = 1) con un área de 60 m2 (0.006 ha).

V de los desagües pluviales = (Rs. × S × φ) de la sección + (Rs. G × S × φ) del techo. = (80 × 0,05 × 0,85) + (80 × 0,006 × 1) = 3,88 l / seg.

Con base en esta cantidad de precipitación, se selecciona un desagüe pluvial de alcantarillado, capaz de hacer pasar un volumen de agua 20-25% superior al resultado obtenido durante las lluvias fuertes.

Capacidad de transporte de agua de varios desagües de suelo.

Usando la tabla anterior, podemos decir que lo más efectivo será un alcantarillado pluvial de bandejas de plástico con una sección de paso de 140 mm y una capacidad de cultivo de 5,1 l / s.

Puede diseñar y calcular los valores de los principales indicadores para el alcantarillado de una casa privada usted mismo, siguiendo las recomendaciones y reglas descritas anteriormente. Si necesita un cálculo hidráulico más preciso de estas comunicaciones, debe comunicarse con una organización de diseño altamente especializada.