Cálculo hidráulico de redes de esgoto

O dispositivo de esgoto interno e externo deve obedecer aos padrões estabelecidos. Caso contrário, os drenos não poderão ser enviados para a linha principal ou receptor por gravidade. Para garantir o funcionamento em escoamento do coletor, durante a sua instalação, são tidos em consideração o caudal das tubagens de esgoto, a sua secção transversal, declive e enchimento.

A importância de fazer cálculos corretos ao projetar um sistema de esgoto

A água residual não é apenas um líquido homogêneo que flui. As impurezas incluem impurezas de várias frações e pesos. A substância polidispersa, que é água residual, também contém colóides e suspensões. A velocidade de movimento do esgoto pode mudar periodicamente. Se as inclusões líquidas se moverem mais rápido, as impurezas pesadas na forma de areia, escórias, etc. mais frequentemente se depositam nas paredes do tubo, formando acúmulos e bloqueios. Como resultado, o coletor fica entupido. Para evitar que isso aconteça, na fase de projeto do sistema é realizado um cálculo hidráulico das redes de esgoto.

Para calcular todos os parâmetros, o volume estimado de efluentes é tomado como dado inicial.

Tipos básicos de cálculos

Ao realizar cálculos, os dados do SNiP 2.04.03-85 “Esgoto. Redes e estruturas externas ”, bem como recomendações da SP 40-102-2000“ Projeto e instalação de dutos para abastecimento de água e esgoto em materiais poliméricos. Requerimentos gerais".

Declive da tubulação de esgoto

O declive é responsável pela operação de fluxo livre do sistema e pela descarga desimpedida dos drenos no receptor. As tabelas SNiP mostram as inclinações mínimas recomendadas para cada diâmetro de tubo:

• seção 110 mm - 1 cm para cada metro corrido do coletor;
• diâmetro 160 mm - 0,8 cm por metro;
• seção 220 mm - 0,7 cm por metro de comprimento do coletor.

Para a parte interna da comunicação, uma inclinação de 1,5-2 cm é aderida para cada metro linear.

Se houver necessidade de calcular a inclinação do coletor por meio da fórmula, use o seguinte: coeficiente d x, onde d é a seção transversal da tubulação, e o coeficiente corresponde aos seguintes valores:

• 160 — 0,6;
• 220 — 0,7;
• 500 mm - 1;
• 600-800 — 1,1;
• 1000-1200 mm - 1,3.

O declive é feito em direção à via central ou pátio fossa séptica / fossa séptica.

Cálculo da seção transversal de tubos

Para colocar tubos com o diâmetro necessário, você pode usar os dados SNiP. Os valores recomendados são assim:

• a parte interna do sistema de esgoto de todas as instalações hidráulicas - 50 mm;
• tubo de sanita - 110 mm;
• riser público - 110-160 mm;
• a parte externa da rede de esgoto - 160-220 mm (para o setor privado e um prédio de apartamentos);
• rodovia central e empreendimentos industriais - a partir de 500 mm.

Com a seção transversal correta do coletor, o enchimento do tubo será de aproximadamente 0,3-0,5 do seu diâmetro total.

Cálculo de enchimento do coletor

O enchimento do tubo é calculado usando a fórmula: Y = h / d. Aqui, o valor h é o nível máximo de líquido no sistema, d é a seção interna do coletor. Normalmente, o resultado deve variar de 0,3 a 0,6.

Um exemplo de cálculo do nível de enchimento de uma tubulação de esgoto no setor privado: o nível de enchimento do coletor dentro de 60 mm é considerado o dado inicial, enquanto a seção transversal do tubo é de 110 mm. De acordo com a fórmula acima, 60/110 e 0,55 são obtidos. O valor está correto.

Cálculo da vazão de tubos

No momento de projetar o sistema, a vazão da tubulação deve ser calculada - os custos estimados de águas residuais são determinados. Este parâmetro é calculado em relação ao dia, horas e segundos, dependendo da finalidade do edifício (residencial, comercial, etc.). A segunda vazão de águas residuais é calculada em litros, para dados diários e horários em m3.

Dados para custos médios:

• Qcp.dia = n · Nr / 1000 m³ / dia;
• Qcp.hour = p · Nr / (24 · 1000) m³ / hora;
• qav.sec = p · Nr / (24 · 3600) l / seg.

Onde:

• n - taxas médias de descarte de esgoto por 1 habitante (em litros);
• Nр - número estimado de habitantes.

Para custos máximos:

• Qmáx.dia = Qcp.dia · kdia = n · Nr · kdia / 1000 m³ / dia;
• Qmáx. Hora = p1 · Nr · ktot / (24 · 1000) m³ / hora;
• qmax seg = n1 Nr ktot / (24 3600) l / seg.

Onde k são os coeficientes de irregularidade: kday - diário, ktot - total.

Para determinar a vazão máxima do coletor, use a fórmula: q = aXv, onde o valor de a é a área da área de fluxo livre ev é a taxa de transporte de resíduos.

8 m / s (metal) e até 4 m / s (concreto, plástico) são considerados a norma de velocidades máximas para cada tipo de tubo (material de fabricação). Se a velocidade realmente for superior, deve ser extinta girando o sistema ou instalando poços de drenagem.

Todos os cálculos hidráulicos devem ser realizados sequencialmente. No entanto, mais frequentemente, os mestres não usam fórmulas para cálculos, mas os dados fornecidos no SNiP (na forma de tabelas), ou usam uma calculadora online.

Determinação de parâmetros efetivos de esgotos pluviais

Se um dreno de chuva for instalado em paralelo com o sistema fecal doméstico, para cálculos corretos, você precisa levar em consideração os seguintes dados:

• taxa de precipitação anual para a região;
• a área do objeto atendido;
• tipo de revestimento (concreto, solo, telhas);
• propriedades do solo no local;
• a massa da água da chuva drenada.

Todos os dados, exceto o último ponto, são retirados do serviço geodésico local. Com a ajuda das informações recebidas, as calhas são selecionadas de acordo com sua vazão. Por exemplo, vamos calcular os dados nas bandejas de águas pluviais usando a fórmula: Q = q20 ∙ P ∙ φ

Valores:

• Q é o volume médio anual de águas pluviais na região;
• q20 - coeficiente para a região;
• P é a área do objeto da qual a água será descarregada;
• φ - coeficiente de absorção de água para diferentes tipos de materiais.

Determinada a capacidade da bandeja por esta fórmula, as calhas são selecionadas de acordo com suas características técnicas. Via de regra, este parâmetro é indicado no produto.

Cálculo de esgoto externo

Para projetar a parte externa do coletor, os seguintes dados são calculados:

• O comprimento de comunicação da saída da casa até a conexão com uma fossa séptica ou uma rodovia central.
• Diâmetro dos tubos (para construção privada, são utilizados tubos com secção de 110, 160 ou 220 mm).
• Volume de resíduos. A norma é de 2 cubos por pessoa por mês.
• A presença de curvas e poços de queda ao longo do comprimento da comunicação.

Para o dispositivo de um sistema de gravidade, uma inclinação é observada. Se, devido às peculiaridades do alívio, for montada uma seção de pressão do sistema de esgoto, é montado um caixão especial para a bomba fecal e instalado um sifão. Ele protegerá a seção do sistema dos efeitos de temperaturas abaixo de zero e da estagnação das massas fecais.

Cálculo de esgoto interno

Para o sistema de drenagem interna, é calculado o número de tubos necessários. O diagrama mostra as seções do sistema de esgoto de cada tipo de equipamento de encanamento. Os dados são resumidos e o comprimento total do oleoduto é obtido. Para uma montagem precisa do sistema, é importante adquirir acessórios, braçadeiras, adaptadores, tês.

A tubulação é disposta com uma inclinação em direção ao riser a uma taxa de 1,5-2 cm para cada metro em execução.