Lietaus kanalizacijos skaičiavimas: svarbių projektavimo ypatybių nagrinėjimas

Techninis statinys, skirtas lietaus (tirpstančio sniego) vandens surinkimui ir nuvedimui, vadinamas lietaus kanalizacija. Tai viena iš tų svarbių ūkinių-techninių konstrukcijų, kurios yra neatsiejami gyvenamųjų, ūkinių, pramoninių pastatų elementai.

Svarbiu veiksniu statybos metu laikomas lietaus kanalizacijos skaičiavimas. Sistemos statymas „aklai“ gresia užtvindymo arba kraštovaizdžio plotų perdžiūvimo rizika, taip pat grunto struktūros ardymu.

Mūsų pateiktame straipsnyje išsamiai aptartos lietaus kanalizacijos rūšys, aprašyti jų įrengimo būdai. Išdėstyti pagrindiniai atmosferinio vandens nuvedimo sistemų projektavimo principai. Pateiktos vertingos rekomendacijos dėl įrengimo.

Klasifikacija rūšių “lietaus kanalizacijų”

Įvairių rūšių statinių statybos praktika rodo, kad taikomos trijų tipų sistemos, kurių kiekviena skiriasi atmosferinių kritulių produktų surinkimo ir nuvedimo būdais:

1. Atvirų kanalų ir lovių pagrindu (arūninė).
2. Uždarų šulinių ir vamzdynų pagrindu (uždara).
3. Kombinuoto sprendimo pagrindu (mišri).

Pirmasis projektas įgyvendinamas praktikoje tiesiant kanalus, jungiančius vandens surinkimo lovius tarpusavyje ir galiausiai nuvedančius surinktą vandenį už numatytos teritorijos ribų.

Visi šie lietaus kanalizacijos elementai turi atvirą ryšį su aplinka. Tokių  statinių statybai reikia palyginti nedidelio kiekio išteklių ir medžiagų.

Uždarosios lietaus kanalizacijos schemą reikėtų laikyti labiau pažangia konstrukciniu požiūriu. Čia įrengiamos paslėptos vandens nuvedimo linijos, taip pat lietaus imtuvų sistema – specialių tarpinių kaupiamųjų rezervuarų.

Pramoninė atvirojo tipo lietaus kanalizacija. Pagrindiniai konstrukcijos elementai yra betoniniai latakai, ant kurių uždedami groteliniai metaliniai lakštai. Tuo pačiu principu statomos atviros lietaus kanalizacijos schemos privatiems namams.

Surinkto vandens nuvedimas atliekamas po žeme nutiestais ir paslėptais vamzdynų tinklais. Paprastai surinkti atmosferiniai krituliai nuvedami į valymo įrenginius ir toliau į natūralių vandens telkinių akvatorijas.

Trečiasis variantas – mišri lietaus kanalizacija. Ji statoma naudojant montavimo komponentus, skirtus tiek atvirojo, tiek uždarojo tipo sistemoms.

Mišrios lietaus kanalizacijos projektavimas vykdomas atsižvelgiant į sistemos eksploatavimo racionalumą atskirose vietovės dalyse. Ne paskutinį vaidmenį sprendžiant dėl kombinuoto varianto pasirinkimo vaidina jo įgyvendinimo finansinė pusė.

Atskirai reikėtų paminėti arynę (latakinę) lietaus vandens surinkimo ir nuvedimo sistemą. Šiai lietaus kanalizacijos schemai, kartu su paprasta jos gamybos schema, būdingas universalumas eksploatuojant.

Arynė lietaus kanalizacija turi privalumą, kad kartu su lietaus vandens nuvedimo funkcija gali atlikti drėgmės tiekėjo vaidmenį žemės ūkio pasėliams. Tai taip pat ekonomiškas statybos variantas, palyginti su kitais projektais.

Dėl arynės konstrukcijos galima organizuoti ne tik gana efektyvų atmosferos kritulių vandens nuvedimą. Tą pačią sistemą galima sėkmingai pritaikyti kaip drėkinimo konstrukciją, pavyzdžiui, sodybinio (vasarnaminio) ūkio reikmėms.

Ką reikia įvertinti skaičiuojant?

Kiekvienam konkrečiam statybos objektui (eksploatuojamam teritorijos plotui) projektuoti individualią lietaus kanalizacijos schemą yra įprasta.

Tačiau pagrindu visada imami sprendimai, būdingi tipiniams lietaus kanalizacijos statybos projektams. Pagal numatytuosius nustatymus tipiniai sprendimai suponuoja, kad prieš pradedant sistemos statybą reikia atlikti techninius skaičiavimus.

Skaičiavimai atliekami atsižvelgiant į SNiP ir į šiuos konkrečiai vietovei bei objektui būdingus veiksnius:

• kritulių norma per metus;
• grunto savybės;
• objekto plotas;
• nuvedamų vandenų masė;
• reikalingas nuotėkio plotas.

Be informacijos apie nuotekų masę, likusią informaciją galima gauti kreipiantis į vietinę meteorologijos tarnybą. O sąlyginis atmosferos kritulių nuotekų kiekis apskaičiuojamas pagal formulę, kurioje skaičiavimo duomenimis imamas vandens baseino plotas ir šių kritulių intensyvumo parametras.

Matematinė formulės išraiška:

М = (А * 20) * S * k,

Joje atitinkamai:

• М – nuotekų masė;
• А – atmosferos kritulių intensyvumas per 20 minučių;
• S – vandens baseino plotas (stogui dar + 30 % viso pastato sienų ploto);
• k – objekto medžiagos drėgmės sugerties koeficientas.

Dažniausiai objekto medžiagomis yra stogo dangos (k=1); betoninės ir asfaltinės konstrukcijos (k=0,9); gruntas (k=0,75); skalda, žvyras (k=0,45).

Sistemos projektavimo ypatybės

Atmosferos kritulių nuvedimas nuo pastato stogo atliekamas per lietaus vandens surinkimo sistemą. Tai išorinės stovų vamzdynų linijos, įrengiamos po priėmimo latakų galiniais taškais. Savo ruožtu priėmimo latakai montuojami per visą stogo ploto perimetrą po apatine dangos briauna.

Lietaus (tirpsmo) vandens surinkimas nuo stogo ploto pirmiausia atliekamas latakais. Šie konstrukciniai elementai montuojami palei apatinę stogo dangos briauną ir žemiausiame nuolydžio taške jungiasi prie stovo. Toliau vamzdžiu vanduo nukreipiamas į lietaus imtuvą.

Ant plokščių stogų nuotėkis eina tiesiai į vamzdinius stovus. Pagal tokią schemą nutekamieji vamzdynai dažniausiai montuojami vertikaliai pastatų viduje, o jų viršutiniai gaubtai išvedami ant stogo ir sudaro vientisą visumą su stogo danga. Ant privačių namų plokščių stogų leistina turėti vieną lietaus nuotekų piltuvą.

Jei name naudojami vidiniai stovai su atviru išleidimu, jų konstrukcija turi numatyti galimybę žiemą nukreipti tirpsmo vandenį į buitinės kanalizacijos sistemą. Nuotėkio linija būtinai daroma su hidrauliniu užtūriu. Remiantis skaičiavimo duomenimis pagal vandens srauto masę, parenkamas vamzdžių skersmuo lietaus kanalizacijos stovo įrengimui.

Lentelė vamzdžių parinkimui prie stovo:

Pageidautina vidinių nuotakų vamzdžių medžiaga – plastikas, asbestcementis, ketus. Skardiniai ir plastikiniai vamzdžiai dažniausiai naudojami išorinės lietaus kanalizacijos sistemos įrengimui.

Montuojant horizontalias magistralines linijas, reikia išlaikyti norminį nuolydį (ne mažiau kaip 0,005 m ir ne daugiau kaip 0,15 m 1 m linijos ilgio).

Privačių namų statybos lietaus kanalizacijos projektuose paprastai numatomas plastikinių vamzdžių naudojimas tiesinių magistralių montavimui. Tai nėra patikimiausias variantas, bet ekonomiškiausias. Tačiau dažni atskirų ruožų pažeidimai panaikina visą sutaupymą.

Techninės priežiūros atvejais būtina numatyti revizijų ir valymų įrengimą. Lietaus kanalizacijos stovuose revizijos montuojamos apatinio pastato aukšto ribose.

Norint apskaičiuoti tiesinės lietaus nuotėkio sistemos latakų pralaidumą, reikia įvertinti apdorojamo objekto plotą, nuolydžio dydį kanalų link ir teritorijos dangai priimtą vandens sugerties koeficientą. Be šių duomenų, reikės apskaičiuoti ir hidraulinį latako skerspjūvį.

Bendrieji įrengimo principai “lietaus kanalizacijos”

Privačių namų savininkai gali savo jėgomis įrengti lietaus (tirpsmo) vandens surinkimo ir nuvedimo komunikacijas. Atlikę visus skaičiavimus ir įsigiję reikiamų medžiagų, jie pradeda lietaus kanalizacijos įrengimo darbus.

Pirmiausia pagal numatytą planą kasa griovius drenažo linijoms prie namo teritorijoje. Grioviai vedami prie kanalizacijos stovų (lietvamzdžių) vietų. Privataus ūkio sistemos planavimui pakanka 300–500 mm gylio griovių.

Atliekant griovių kasimą, atsižvelgiama į būsimų vamzdynų (ar latakų) nuolydį centrinio vandens surinkimo rezervuaro link. Paruoštų griovių dugnas sutankinamas ir užpilamas upės smėlio sluoksniu (ne mažiau kaip 200 mm aukščio).

Po lietvamzdžiais esančiose aikštelėse iškasamos duobės lietaus imtuvams ir jie sumontuojami. Šie sistemos elementai yra nedidelės stačiakampės talpyklos (5–10 litrų).

Apžvalgos ir posūkio šulinių įrengimui rekomenduojama naudoti paruoštus pramoninius plastikinius konteinerius arba gaminti lietus iš polimerbetonio. Pirmasis variantas brangesnis, bet paprastesnis montuoti ir prižiūrėti.

Pramonės gaminami lietaus imtuvai, kaip taisyklė, papildomi stambių šiukšlių surinkimo krepšeliais. Natūralios šiukšlės neišvengiamai patenka į lietaus kanalizaciją su lietaus vandens srautais.

Viena iš daugybės egzistuojančių lietaus imtuvų konstrukcijų. Gamybos medžiaga – plastikas. Optimalus pasirinkimas privačių nekilnojamojo turto projektų atveju. Tokios talpyklos, kaip taisyklė, papildomos filtrų krepšeliais stambioms šiukšlėms sulaikyti.

Pagal pasirinktą lietaus kanalizacijos įrengimo technologiją (atvira arba uždara), grioviuose klojami latakai arba montuojama linija iš polimerinių vamzdžių.

Jei įrengiama paprasta latakų kanalizacijos sistema su išvadu į netoliese esančią veją, patartina numatyti galimo dirvožemio išplovimo riziką kanalizacijos atkarpose. Uždarojo montavimo elementai sandūrose būtinai sandarinami.

Tokiu būdu sumontuotos komunikacijos turi būti prijungtos prie bendro rezervuaro-surinktuvo arba centralizuoto tinklo kolektoriaus.

Taip pat reikėtų pasirūpinti smėlio gaudyklių filtrų įrengimu tiesiai prieš bendrąjį surinktuvą. Ir nepamiršti įrengti apžvalgos šulinių. Jų montavimas būtinas magistralinių linijų atkarpose, ilgesnėse nei 10 metrų, taip pat schemos vietose, kur susidaro vandens nuotėkio linijos posūkiai.

Surinkto vandens nuvedimo būdai

Rimta užduotis užmiestyje esančio nekilnojamojo turto savininkams yra lietaus vandens, surinkto iš bendro sklypo ploto, nukreipimas.

Jei šalia namo nėra centralizuotų komunikacijų, tokiai užduočiai išspręsti lieka du variantai:

1. Surinkimas į specialų rezervuarą, vėliau naudojant laistymui;
2. Vandens nukreipimas iš surinktuvo į gruntą arba į natūralias gamtines zonas.

Pirmasis variantas laikomas racionaliu, jei namo teritorijoje yra laistymo objektai. Tokiu atveju reikės paprasto įrenginio (buitinė siurblinė) vandeniui iš akumuliacinės talpos išsiurbti ir vėliau tiekti į laistymo plotus.

Surinkto lietaus vandens išvedimo į gruntą schema. Viena iš tų galimų taikyti schemų, kurios prieinamos priemiesčio namų savininkams. Išvedimo greičio efektyvumas yra mažas, tačiau atsižvelgiant į taikymą mažuose plotuose, ši schema yra tinkama.

Antrasis variantas susijęs su dideliais sunkumais. Išvedimas į gruntą yra laiko atžvilgiu ilgas procesas. Kiek laiko reikės išvedimui, priklauso nuo grunto gebėjimo įsisavinti drėgmę. Skirtingose reljefo vietose grunto drėgmės soties koeficientas gali ženkliai skirtis.

Kad lietaus nuotekas būtų galima išvesti į natūralias gamtos zonas („į reljefą“ arba „į kraštovaizdį“), reikės įgyvendinti papildomą schemą. Ši schema apima centrinį vandens surinktuvą ir grunto papildomo valymo sistemą, pavyzdžiui, filtravimo lauką.

Išvedimo „į reljefą“ arba „į kraštovaizdį“ schema susijusi su valymo modulių statybos sunkumais. Abu variantai reikalauja derinimo su gamtosaugos institucijomis.

Paprastai dėl derinimo dalyko nekilnojamojo turto (sklypo) savininkas turi kreiptis į šias organizacijas:

1. Gamtos priežiūros departamentas.
2. Žuvininkystės valdyba.
3. Vartotojų priežiūros valdyba.
4. Baseino vandens valdyba.
5. CGMS.

Derinimo dalyku suprantamas „Išleidimo procedūrą apibūdinančių normatyvų projektas“. Remiantis tokiu projektu išduodamas leidimas, leidžiantis išleisti teršalus „į kraštovaizdį“ arba „į reljefą“, taip pat priimamas sprendimas dėl vandens objekto suteikimo.

Vandens iš lietaus kanalizacijos išleidimas „į reljefą“ arba „į kraštovaizdį“. Tokios schemos niekaip nereglamentuojamos SNiP dokumentais.

Tokių variantų įgyvendinimas neteisėtu būdu gresia didelėmis baudomis, o legalus išleidimas reikalauja derinimo su valdžios institucijomis.

Privačios nuosavybės projektai tradiciškai apima, be lietaus kanalizacijos, ir kitus komunikacijos tinklus. Buitinė kanalizacija ir drenažo sistema taip pat yra buitinių komunikacijų dalis. Jų veikimo principas mažai skiriasi nuo lietaus kanalizacijos funkcionavimo, ir privatiems namų savininkams dažnai kyla mintis panaudoti šiuos tinklus.

Tuo tarpu lietaus kanalizacijos sujungimas su buitine nuotekų šalinimo schema draudžiamas pagal SNiP. Draudimas sujungti skirtingas kanalizacijos rūšis yra pagrįstas akivaizdžiais veiksniais.

Taip, esant sąlygai, kad lietaus vanduo išleidžiamas į buitinę kanalizaciją ir atsižvelgiant į didelį atmosferos kritulių intensyvumą, įprastas kanalizacijos nuotėkų lygis padidėja kelis kartus.

Darbinių šulinių užtvindymas sukelia buitinių ir fekalinių nuotėkų blokavimą. Purvo nuosėdos, gamtinės šiukšlės patenka į buitinės kanalizacijos sistemą. Dėl to po kito lietaus statinio įrengėjams teks valyti sistemą.

Lietaus kanalizacijos sujungimas su kanalizacijos magistrale gali baigtis liūdnu rezultatu. Vandens šalinimo sistemos perpildymas dėl apskaičiuotų apkrovų pažeidimo sukelia pastato pamato užtvindymą.

Dažni užtvindymai pažeidžia grunto struktūrą, o tai sukelia pamatų blokų pasislinkimą, pagrindo išplovimą po monolitine konstrukcija, o vėliau gali lemti pastato sugriuvimą.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Naudingi vaizdo įrašai praplės jūsų akiratį apie lietaus kanalizacijos paskirtį ir montavimą.

Vaizdo įrašas #1. Lietaus kanalizacija privačiame name – nuo projekto iki montavimo:

Vaizdo įrašas #2. Pramoninės technologijos:

Lietaus kanalizacijos projektavimo ir kruopštaus skaičiavimo etapai yra neatsiejama privačių namų statybos dalis. Kruopščiai apgalvotas lietaus kanalizacijos projektas ir tikslūs skaičiavimai – tai pastato ilgaamžiškumas ir patogi aplinka jo gyventojams.

Ar norite papasakoti, kaip įrengėte lietaus kanalizaciją savo sodo sklype? Ar norite pateikti naudingos informacijos ir įkelti nuotraukas straipsnio tema? Rašykite, prašome, komentarus žemiau esančiame bloke.