Наружная дождевая канализация предназначена для организованного и достаточно быстрого отвода выпавших на территорию города или промышленного предприятия атмосферных осадков или талых вод. Если улицы и проезды покрыты усовершенствованной водонепроницаемой мостовой, необходим быстрый отвод этих вод, так как во время сильных ливней возможно затопление улиц и подвалов зданий, расположенных в низких местах. Наружную дождевую (водосточную) сеть устраивают трех типов:
а) открытого типа – дождевые воды отводятся по открытым канавам или лоткам;
б) закрытого типа – дождевая вода поступает с поверхности земли в водоотводные лотки и через дождеприемники в сеть подземных трубопроводов, по которой они и сбрасываются по наикратчайшему расстояниям в ближайшие тальвеги или непосредственно в естественные водоемы;
в) смешанного типа – сочетание открытой и закрытой сети: отвод поверхностных вод по открытым лоткам до ближайшего дождеприемника, далее вода попадает в уложенный в земле закрытый трубопровод и по нему отводится самотеком к месту выпуска в водоем.
Дождевые стоки перекачиваются насосными установками лишь в очень редких случаях.
Классификация и устройство систем внутренних водостоков
Атмосферные осадки (дождевые и талые воды), выпадающие на кровли зданий, должны отводиться самостоятельной системой внутренних водостоков за пределы зданий. Эта система состоит из оборудованной кровли, обеспечивающей свободный сток воды, приемных воронок, трубопроводов и выпусков. Системы внутренних водостоков различают в зависимости от расположения отводных трубопроводов: с наружными трубопроводами, укрепленными у наружных стен здания, и с внутренними, размещенными внутри здания.
Наружные водостоки зданий имеют существенные недостатки, которые особенно ощущаются в местах, где климат характеризуется чередованием положительных и отрицательных температур воздуха, и, как следствие, происходит обмерзание приемных воронок, поломка навесных трубопроводов от образования льда, обрушение карнизов, порча отделки фасадов и т.п.
В современных зданиях строят внутренние водостоки.
Внутренние водостоки представляют собой самостоятельную систему, не связанную с хозяйственно – фекальной или производственной канализацией. Система внутренних водостоков зданий состоит из следующих основных элементов: водоприемных – водосточных воронок разной конструкции и разных диаметров, отводных водосточных трубопроводов(стояков и сборных линий, коллекторов), устройств для осмотра и чистки трубопроводов (ревизий, прочисток, смотровых колодцев) и выпусков из зданий (закрытых и открытых).
Водоприемные воронки, установленные на кровле здания, соединяют отводными трубопроводами с закрытым выпуском и с подземной наружной сетью дождевой или общесплавной канализации или с открытым выпуском, который сбрасывает воду в лотки на отмостку за пределы здания. Сброс дождевых вод в хозяйственно – фекальную бытовую канализацию не допустим.
Внутренние водостоки отводят воду с кровли здания, как при положительных, так и при отрицательных температурах наружного воздуха.
Классифицируют внутренние водостоки в зависимости от трассировки и схемы сети: с перпендикулярной и пересеченной схемой (рис. 22.1).
Перпендикулярная схема характеризуется отсутствием сборных водосточных трубопроводов. От водоприемных воронок дождевые воды отводят по стоякам, соединенным непосредственно с открытыми или закрытыми выпусками. Это система с «одиночными» стояками.
По пересеченной схеме на чердаке здания устраивают отводные сборные подвесные линии или сборные подпольные коллекторы, размещаемые в подвале или техническом подполье здания. Сборные подвесные трубопроводы объединяют все или часть водоприемных воронок и отводят воду в один стояк и выпуск.
Основным достоинством внутренних водостоков является то, что из приемных воронок можно обеспечить выход теплого воздуха. Трубопроводы размещают, как правило, в отапливаемых нежилых помещениях здания.
В не отапливаемых зданиях при отрицательных температурах воздуха предусматривают искусственный обогрев трубопроводов, используя местные системы отопления, горячего водоснабжения или электрообогрев. В каждом отдельном случае устройство такой системы требует техника – экономического обоснования (рис. 22.2).
Для устройства водосточной сети применяют асбестоцементные, чугунные и пластмассовые трубы. Допускается применение стальных трубопроводов.
Пластмассовые трубы в жилых зданиях прокладывают скрыто в бороздах, которые снизу и сверху наглухо закрывают несгораемыми диафрагмами.
Отводные трубы подвесных сборных линий с постановкой необходимых фасонных соединительных частей прокладывают с уклоном не менее 0,008, а сборных труб коллекторов – с уклонами, обеспечивающими самоочищающую скорость движения воды не менее 0.7м/с при максимальных наполнениях в трубах 0.8 – 0.9 диаметра.
Прокладка подпольных трубопроводов сборного коллектора выполняется тоже с уклоном не менее 0,008 с устройством смотровых колодцем, если длина коллектора более 20м.
При наличии цементных, асфальтовых и бетонных полов чугунные трубы сборного коллектора укладывают на глубине не менее 0.4м, а при земляных, щебеночных полах – на глубине 0.7м. глубина заложения коллекторов из асбестоцементных , железобетонных, стальных труб может быть принята 0.6м.
Водосточные стояки в жилых зданиях прокладывают в лестничных помещениях у стен, не смежных с жилыми комнатами, в коридорах, подсобных помещениях общественных зданий. Замоноличивание труб в стеновых панелях, блоках не допускается.
Ревизии для чистки трубопроводов устанавливают на подвесных отводных линиях диаметром 50 – 200 мм через 10 – 25м, на стояках выше отступов и в нижней части стоков. После ревизии водосточный стояк плавно переходит в горизонтальный выпуск, длина которого определяется от стояка до оси дворового колодца; такой выпуск называется «закрытым». Выпуск устраивают длиной не более 15м при диаметре трубы 100мм и не более 20м при 150мм и более. При закрытом выпуске теплый воздух поступает из наружной сети и под действием гравитационного напора движется по водосточным стоякам к приемным воронкам.
В отдельных случаях при отсутствии дворовой дождевой сети организуется сброс воды открыто на тротуар, отмостку – в лотки, кюветы, устроенные на поверхности земли. Такой выпуск называется «открытым».
Открытый выпуск устраивают от поверхности отмостки здания не ниже 200мм с уклоном не менее 0,008 и оборудуют гидрозатвором (сифоном) высотой не менее 100м.
В нижней точке гидрозатвора присоединяют трубу диаметром 40мм для отвода талых вод в зимний период и для сброса стоков от промывки гидрозатвора при его чистки от загрязнений (рис. 22.3).
Гидравлический затвор должен быть расположен в помещениях здания, температура в котором не ниже +5 градусов.
Для улучшения теплового режима водосточные воронки при открытом выпуске необходимо предусматривать устройства, обеспечивающие непрерывную подачу теплого воздуха к воронке.
Устройство открытых выпусков без гидравлических затворов и без организованной подачи теплого воздуха в водосточный стояк приводит к образованию конденсата, инея, к переохлаждению выпуска и даже его обмерзанию. Оголовок выпуска должен иметь хорошую тепловую изоляцию от наружной стены здания.
Водосточные приемные воронки устанавливают с учетом рельефа кровли и допускаемой на одну воронку площади водосбора. Максимальное расстояние между воронками не должно превышать 48м.
Воронки присоединяют к стоякам с помощью компенсационных раструбов с эластичной заделкой.
Водосточные воронки бывают двух типов: плоские и колпаковые (рис.22.4).
Воронки устанавливают с устройством водонепроницаемого соединения, чтобы влага не проникла в перекрытие. Гидроизоляционный слой покрытия кровли выпускают на фланец сливного патрубка воронки, зажимают его сверху фланцем приемной решетки болтами и заливают битумной мастикой. Под фланец воронки дополнительно прокладывают пропитанную битумом мешковину или укладывают слой герметика.
Водосточные воронки изготавливают диаметром 85, 100, 150 и 200 мм. Воронки, расположенные на разных уровнях, могут быть присоединены к одному стояку, если общий расход по стояку не превышает 10, 20, 50 и 80 л/с в зависимости от принятого диаметра стояка.
ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И
СТРОИТЕЛЬСТВУ ДОЖДЕВОЙ КАНАЛИЗАЦИИ
РАЗРАБОТАНЫ отделом городского транспорта и дорог Академии коммунального хозяйства им. К.Д.Памфилова (канд. техн. наук Г.М.Хуторцов), Ленинградским НИИ АКХ им. К.Д.Памфилова (канд. техн. наук М.В.Молоков), и Гипрокоммундортрансом (инженеры М.Т.Тюрин, Л.Н.Львов, В.А.Воронин).
УТВЕРЖДЕНЫ приказом Минжилкомхоза РСФСР N 468 от 18 сентября 1980 г.
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1. Настоящие Технические указания (ТУ) распространяются на проектирование и строительство вновь сооружаемых и реконструируемых систем дождевой канализации постоянного назначения для городов и населенных пунктов.
Примечание. Дождевую канализацию (водостоки) на площадках предприятий проектируют по настоящим ТУ или ведомственным нормам. Сети дождевой канализации, расположенные на территории промышленного предприятия и обслуживающие выше расположенные улицы, площади и жилые кварталы, проектируют и строят по настоящим ТУ.
1.2. При проектировании и строительстве дождевой канализации наряду с настоящими ТУ должны соблюдаться требования строительных норм и правил, требования охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, а также требования других нормативных документов, утвержденных или согласованных с Госстроем СССР.
1.3. Организация полного и быстрого отвода поверхностного стока с застроенных территорий является одним из важнейших элементов системы мероприятий по охране окружающей среды, благоустройству и инженерной подготовке местности.
1.4. Поверхностный сток (дождевые, талые, поливочно-моечные воды) при разных системах канализации городов отводится: при полной или неполной раздельной системе по сетям дождевой канализации с самостоятельными выпусками в водоемы; при полураздельной системе по сетям дождевой канализации с выпусками в общесплавной коллектор, по которому поверхностный сток совместно с производственно-бытовыми сточными водами поступает на очистные сооружения и затем в водоем.
Выбор системы канализования при составлении проекта районной планировки административных и промышленных узлов, а также генеральных схем инженерных сетей и инженерной подготовки территории следует производить на основании сравнения технико-экономических и санитарно-гигиенических показателей.
Для отдельных районов города в зависимости от местных условий могут быть приняты разные системы канализации.
Примечание. При общесплавной системе канализования города дождевую канализацию не строят, поверхностный сток отводят по одной сети трубопроводов совместно с производственно-бытовыми сточными водами.
1.5. В городах и поселках, как правило, следует предусматривать дождевую канализацию закрытого типа. Применение открытых водоотводящих устройств допускается в районах одно-двухэтажной застройки, в сельских населенных пунктах и на территории парковых массивов.
1.6. В сеть дождевой канализации разрешается спуск следующих категорий вод: дождевых и талых; от поливки и мытья дорожных покрытий; дренажных; конденсационных и от охлаждения производственной аппаратуры; от мойки автомобилей после пропуска воды через грязеотстойники и маслоуловители; производственных стоков, не имеющих органических загрязнений или слабозагрязненных неорганическими примесями, по согласованию с организацией, эксплуатирующей дождевую канализацию, и органами по регулированию использования и охране вод, учреждений санитарно-эпидемиологической службы и органов рыбоохраны.
Агрессивность производственных стоков не должна превышать предельно допустимых концентраций.
Все указанные категории производственных стоков принимаются в дождевую канализацию при невозможности или нецелесообразности использования их для технического водоснабжения.
Температура воды, поступающей в дождевую канализацию, не должна превышать 40 °С.
1.7. Дождевые и талые воды с территорий промышленных предприятий, если они содержат специфические для предприятия загрязнения или повышенную по сравнению со стоком с городских проездов концентрацию нефтепродуктов, должны перед выпуском в городскую дождевую канализацию подвергаться очистке, организуемой самим предприятием.
1.8. Дождевые и талые воды с территорий крупных промышленных предприятий, как правило, должны использоваться как дополнительный источник технического водоснабжения; при необходимости их предварительно подвергают очистке, организуемой самим промышленным предприятием, до соответствия требованиям, предъявляемым к технической воде. При наличии нескольких расположенных рядом промышленных предприятий целесообразно создавать единую систему отведения дождевых вод с их территории с общими очистными сооружениями и использовать эти воды для технического водоснабжения тех предприятий, которые потребляют большое количество воды на технологические нужды.
Единая система отведения дождевых вод с территории нескольких предприятий не должна использовать общегородскую водосточную сеть. Для нее целесообразно создавать отдельную кустовую дождевую сеть.
1.9. При благоприятном рельефе местности отвод поверхностных вод с территории кварталов небольших размеров производят по лоткам проездов и по самостоятельным бетонным лоткам. При этом глубина воды в лотках, входящих в конструкцию внутриквартальных проездов, при расчетном дожде не должна превышать 0,06 м. Поток воды, собираемый на территории квартала, перехватывают дождеприемниками, установленными в пределах квартала.
1.10. При проектировании дождевой канализации рассматривают вопрос о включении в систему водоотвода ручьев и небольших речек, протекающих по территории города. При этом могут использоваться следующие технические решения: заключение водостока в трубу на всем протяжении или частично; сохранение (при условии благоустройства) естественного русла с использованием его для пропуска дождевого стока от сильных дождей и прокладка вдоль естественного русла трубопровода дождевой канализации для пропуска наиболее загрязненного стока от малых дождей и талых вод; отвод естественного стока за пределы городской застройки, засыпка водостока и прокладка трубопровода дождевой канализации по руслу засыпанного водостока.
1.11. Выпуск поверхностного стока с городских территорий (дождевых, талых и поливомоечных вод) не допускается: в водоемы в границах первого пояса зоны санитарной охраны водопровода; в протекающие в пределах населенного пункта водотоки при расходах в них до 1 м /с и скорости течения менее 5 см/с; в непроточные пруды; в рыбные пруды; в водоемы, специально отведенные для пляжей; в размываемые овраги, если проектом не предусматриваются мероприятия по укреплению их русла и берегов; в замкнутые лощины и низины, подвергающиеся заболачиванию.
Примечание. По согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы допускается выпуск поверхностного стока воды с отдельных участков территории в водотоки, расход которых менее 1 м /с.
1.12. Перед выпуском в водоемы поверхностный сток с городских территорий должен очищаться. Как правило, необходимо подвергать очистке полностью поливомоечный и талый сток и значительную часть годового объема дождевого стока. Долю подвергаемого очистке дождевого стока и степень очистки поверхностного стока принимают согласно нормативным документам, утвержденным Госстроем СССР, и требованиям органов по регулированию использования и охране вод, санитарно-эпидемиологической службы и рыбоохраны.
Примечание. При согласовании с указанными в настоящем пункте организациями допускается сбрасывать в водоемы без очистки поверхностный сток с городских лесопарков и в отдельных случаях с небольших селитебных территорий площадью до 20 га.
1.13. Расход дождевых вод, направляемых на очистку, рассчитывают, основываясь на периоде однократного превышения предельного дождя, сток от которого подлежит очистке, или на принимаемой норме интенсивности стока дождевых вод, подлежащих очистке.
1.14. Проектирование сооружений, предназначенных для строительства в сейсмических районах, в зонах распространения вечномерзлых или просадочных грунтов, а также на площадках, подверженных оползням и карстам, производят с учетом дополнительных требований, предъявляемых к строительству в указанных условиях.
Примечание. Напорные и самотечные трубопроводы при грунтовых условиях I типа проектируют без учета просадочности грунта.
1.15. При совместном решении в проекте вопросов поверхностного водоотвода и понижения уровня грунтовых вод дождевую канализацию на улицах и проездах укладывают с устройством сопутствующего дренажа.
На участках, предназначенных под застройку жилыми и общественными зданиями капитального типа, должно быть обеспечено понижение уровня грунтовых вод (считая от проектной отметки территории) не менее 2 м, а на участках для размещения стадионов, парков, скверов и других зеленых насаждений – не менее 1 м.
1.16. К системе дождевой канализации не относятся дренажи подземных коммуникаций, зданий и сооружений, а также внутренние водостоки зданий различного назначения.
1.17. Проектирование и строительство напорных сетей и насосных станций на дождевой канализации производят в соответствии с действующими главами СНиП.
1.18. При строительстве дождевой канализации на улицах, имеющих сложившуюся застройку и сеть действующих подземных сооружений, может быть допущено отклонение от некоторых рекомендаций настоящих ТУ в части расположения трассы дождевой канализации, размещения трубопроводов в поперечном сечении улицы, расстановке смотровых колодцев и дождеприемников.
Все отступления от требований настоящих ТУ должны быть согласованы с соответствующими организациями.
2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОЖДЕВОЙ КАНАЛИЗАЦИИ
РАСЧЕТНЫЕ РАСХОДЫ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СЕТИ
2.1. Дождевой сток отличается резкой неравномерностью и изменчивостью в процессе выпадения дождя. Основной фактор, определяющий расходы стока – интенсивность дождя, связан с вероятностью его выпадения. Чем больше интенсивность дождя, тем реже такой дождь выпадает. Расчет дождевой канализации производится на интенсивность дождя, соответствующую периоду однократного превышения от 0,33 года до 20 лет в зависимости от условий расположения коллектора и климатических особенностей местности в соответствии со СНиП по проектированию канализации.
2.2. Расходы стока дождевых вод (л/с) определяют по методу предельных интенсивностей по формуле
где – среднее значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна стока, определяемое по п. 2.4; – показатель интенсивности дождя, определяемый в соответствии с указаниями п. 2.3; – расчетная площадь стока, га; – расчетная продолжительность протекания дождевых вод по поверхности и трубам до расчетного сечения.
Расчетные расходы дождевых вод для гидравлического расчета канализационной сети (л/с) определяются по формуле
где – коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети при возникновении напорного режима и зависящий от показателя степени
0,4………………………0,8
0,5………………………. 0,75
0,6………………………. 0,7
0,7……………………. 0,65
2.3. Параметры и определяются по результатам обработки многолетних записей самопишущих дождемеров, зарегистрированных в конкретном пункте. При отсутствии обработанных данных параметр можно определять по формуле:
где – интенсивность дождя продолжительностью 20 мин, л/(с·га); – период однократного превышения дождя расчетной интенсивности; – среднее число дождей в год; и – показатели степени, зависящие от климатического района.
Величины , , и определяются в соответствии с указаниями СНиП по проектированию канализа
2.4. Средний коэффициент, характеризующий поверхность бассейна стока , определяют раздельно для укрупненных частей всего бассейна канализования, характеризуемых однородной застройкой по формуле:
где – соответственно частные значения коэффициента поверхности, характеризующие отдельные типы поверхностей рассматриваемого бассейна или его частей; – площади, занимаемые отдельными типами поверхностей.
2.5. Территории парков и садов в расчетной величине площади стока и при определении среднего коэффициента стока учитывать не следует. Если такие территории имеют уклон поверхности 0,008-0,01 и больше в сторону проезда, то в расчетную площадь стока включаются полосы шириной 50-100 м, прилегающие к проезду. Озелененные площади внутри кварталов шириной до 100 м, а также озелененные полосы бульваров следует включать в расчетную площадь бассейна и учитывать при определении коэффициента стока.
2.6. Если коллектор обслуживает районы резко отличающиеся по характеру застройки, ширине бассейна стока и уклону поверхности земли, то следует производить проверочные определения расходов с разных частей бассейна и наибольший из них принимать за расчетный. Во всех случаях расчетный расход на любом участке коллектора следует принимать не менее расчетного расхода, определенного для участка, расположенного выше.
2.7. При определении расчетного расхода дождевых вод для городских бассейнов стока площадью 500 га и более в формулу (1) следует вводить коэффициент , учитывающий неравномерность выпадения дождя по площади.
20. Внутренние водостоки
20.1. Внутренние водостоки должны обеспечивать отвод дождевых и талых вод с кровель зданий.
Примечание. При устройстве внутренних водостоков в неотапливаемых зданиях следует предусматривать мероприятия, обеспечивающие положительную температуру в трубопроводах и водосточных воронках при отрицательной температуре наружного воздуха (электрообогрев, обогрев с помощью пара и т.д.). Целесообразность устройства обогреваемых внутренних водостоков следует обосновать технико-экономическим расчетом.
20.2. Воду из систем внутренних водостоков следует отводить в наружные сети дождевой или общесплавной канализации.
Примечания: 1. При обосновании допускается предусматривать отвод воды из системы внутренних водостоков в систему производственной канализации незагрязненных или повторно используемых сточных вод.
2. Не допускается отвод воды из внутренних водостоков в бытовую канализацию и присоединение к системе внутренних водостоков санитарных приборов.
20.3. При отсутствии дождевой канализации выпуск дождевых вод из внутренних водостоков следует принимать открыто в лотки около здания (открытый выпуск); при этом следует предусматривать мероприятия, исключающие размыв поверхности земли около здания.
Примечание. При устройстве открытого выпуска на стояке внутри здания следует предусматривать гидравлический затвор с отводом талых вод в зимний период года в бытовую канализацию.
20.4. На плоской кровле здания и в одной ендове необходимо устанавливать не менее двух водосточных воронок.
Водосточные воронки на кровле следует размещать с учетом ее рельефа, допускаемой площади водосбора на одну воронку и конструкции здания.
Максимальное расстояние между водосточными воронками при любых видах кровли не должно превышать 48 м.
Примечание. На плоских кровлях жилых и общественных зданий допускается устанавливать по одной водосточной воронке на каждую секцию.
20.5. Присоединение к одному стояку воронок, расположенных на разных уровнях, допускается в случаях, когда общий расчетный расход по стояку не превышает величин, приведенных в табл. 10.
Диаметр водосточного стояка, мм
Расчетный расход дождевых вод на водосточный стояк, л/с
20.6. Минимальные уклоны отводных трубопроводов следует принимать: для подвесных трубопроводов 0,005, для подпольных – в соответствии с требованиями разд. 18.
20.7. Для прочистки сети внутренних водостоков следует предусматривать установку ревизий, прочисток и смотровых колодцев с учетом требований разд. 17. На стояках ревизии необходимо устанавливать в нижнем этаже зданий, а при наличии отступов – над ними.
Примечание. При длине подвесных горизонтальных линий до 24 м прочистку в начале участка допускается не предусматривать.
20.8. Присоединение водосточных воронок к стоякам следует предусматривать при помощи компенсационных раструбов с эластичной заделкой.
20.9. Расчетный расход дождевых вод Q, л/с, с водосборной площади следует определять по формулам:
для кровель с уклоном до 1,5% включительно
(34)
для кровель с уклоном свыше 1,5%
(35)
В формулах (34) и (35):
F – водосборная площадь, кв.м;
– интенсивность дождя, л/с с 1 га (для данной местности), продолжительностью 20 мин при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году (принимаемая согласно СНиП 2.04.03-85);
– интенсивность дождя, л/с с 1 га (для данной местности), продолжительностью 5 мин при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году, определяемая по формуле
(36)
здесь n – параметр, принимаемый согласно СНиП 2.04.03-85.
20.10. Расчетный расход дождевых вод, приходящийся на водосточный стояк, не должен превышать величин, приведенных в табл. 10, а на водосточную воронку определяется по паспортным данным принятого типа воронки.
20.11. При определении расчетной водосборной площади следует дополнительно учитывать 30% суммарной площади вертикальных стен, примыкающих к кровле и возвышающихся над ней.
20.12. Водосточные стояки, а также все отводные трубопроводы, в том числе прокладываемые ниже пола первого этажа, следует рассчитывать на давление, выдерживающее гидростатический напор при засорах и переполнениях.
20.13. Для внутренних водостоков надлежит применять пластмассовые, асбестоцементные и чугунные трубы с учетом требований пп. 17.7, 17.9.
На горизонтальных подвесных линиях при наличии вибрационных нагрузок допускается применять стальные трубы.