Beispiel zur Berechnung des Kanalisationsgefälles: Formeln und technische Normen

Das Kanalsystem ist ein Netzwerk aus Rohrleitungen, funktionalen Einheiten, Modulen und Standardkomponenten. Das gesamte Set dient dazu, einen ungehinderten Abfluss von Abwasser zu gewährleisten. Offensichtlich ist eine selbstständige Bewegung von Haushaltsabwässern in den Rohren nur möglich, wenn bei der Verlegung das Gefälle eingehalten wurde.

Aus dem von uns vorgestellten Artikel erfahren Sie, wie die Berechnung des Kanalisationsgefälles durchgeführt wird. Denn dies ist keine willkürliche Größe: Das Gefälle muss die Bewegung des Abwassers mit einer Geschwindigkeit gewährleisten, die für den normalen Betrieb des Systems erforderlich ist. Wir erklären, wie der wichtige Parameter für die Kanalisation bestimmt wird.

Aufbau des Kanalnetzes: Regeln und Normen

Die Montage von häuslicher und jeder anderen Kanalisation wird durch die SNiP recht klar erläutert. Darüber hinaus sind die in den Dokumenten enthaltenen Erläuterungen Normen und Regeln, die von professionellen Bauarbeitern strikt eingehalten werden.

Das Bauen im Eigenheim ist natürlich schwer mit professioneller Tätigkeit gleichzusetzen. Aber dieser Umstand entbindet den Heimwerker nicht von seinen Installationspflichten. Daher sollte jeder Bauherr wissen, wie die Kanalisationsberechnung durchgeführt wird.

Die Errichtung von Kanalisationsanlagen in Wohnhäusern erfordert eine Berechnung. Das Hauptziel der Kanalisationsberechnung ist die Einhaltung der zulässigen Gefällenormen der Rohrleitungen und die Anpassung an die Betriebsbedingungen. Das Ignorieren von Berechnungen führt zu ernsthaften Problemen.

Man könnte fragen, warum man sich in alle Feinheiten der Berechnungen vertiefen sollte? Wird sich denn etwas grundlegend im Kanalsystem ändern, wenn das Gefälle der Rohre etwas kleiner oder etwas größer als die bestehenden SNiP-Parameter gewählt wird?

Nun zeigt die Betriebspraxis von Leitungen: Selbst kleine Abweichungen der Gefällewerte von den festgelegten Normen können den normalen Betrieb des Kanalsystems stören.

Zum Beispiel baut ein Hausbesitzer die Kanalisation selbst und beherrscht die Berechnungsmethode nicht. Er legt das Gefälle der Rohrleitungen einfach nach Augenmaß fest. Infolgedessen erhält er einen Gefällewert der Hauskanalisation, der unter den Normwerten liegt.

Wenn bei der Installation der Kanalisation in einem Haus oder in Industrieanlagen die Normen für das Gefälle der Rohre nicht eingehalten werden, wird das Prinzip der Selbstreinigung der Kanalisationsnetze verletzt. Dies führt zu regelmäßigen Verstopfungen, und es müssen häufig ungeplante Reinigungen der Leitungen durchgeführt werden.

Die Fließgeschwindigkeit des häuslichen Abwassers verringert sich, es bilden sich zunächst geringfügige Verstopfungen, dann massive, schwer zu beseitigende. Schließlich ist die Leitung endgültig verstopft, und die Aufgabe einer gründlichen Reinigung steht auf der Tagesordnung. Und ein solcher Systembetrieb bei unzureichendem Rohrgefälle verspricht eine beneidenswerte Beständigkeit von Verstopfungen und unangenehmen Gerüchen.

Ein weiterer Punkt: Ein unprofessioneller Handwerker installiert die Kanalisation mit einem Gefälle, das die normativen Werte überschreitet. Ein überhöhtes Gefälle der Abwasserrohre erhöht die Geschwindigkeit der flüssigen Phase, aber es entsteht der sogenannte „Separationseffekt“.

Die mit einer Geschwindigkeit oberhalb der Selbstreinigungsgeschwindigkeit fließende Flüssigkeit trennt sich von der Feststoffmasse, die an den Rohrwänden zurückbleibt. Im Laufe der Zeit bauen sich die Restmassen auf, und das Ergebnis ist dasselbe – Verstopfung, Gerüche, Reinigung.

Die richtig eingestellten Gefällewerten sind der Schlüssel für einen langen und zuverlässigen Betrieb des Systems.

Über die Berechnung von Kanalnetzen

Die Fließgeschwindigkeit des häuslichen Abwassers, bei der der Selbstreinigungseffekt erreicht wird, wird mathematisch nach folgender Formel berechnet:

Diese mathematische Formel wird für die Berechnung von Haushalts- und Industriekanalisation verwendet. Insbesondere wird mit der Formel das erforderliche Gefälle von Kanalrohren berechnet.

Bezeichnungen:

• V – Geschwindigkeit der Flüssigkeitsbewegung, (mindestens 0,7 m/s);
• H/d – Füllgrad des Kanalrohrs (mindestens 1/3 des Volumens);
• K – Widerstandsbeiwert, abhängig vom Rohrmaterial (0,5 – Kunststoff, Glas; 0,6 – andere).

Die Praxis der Installation von Haushalts- und Industriekanalisation erlaubt Situationen, in denen die mit der angegebenen Formel berechneten Bedingungen aufgrund des geringen Abwasseranfalls nicht erfüllt werden können.

In diesem Fall wird empfohlen, Leitungen aus Rohren mit einem Durchmesser von bis zu 50 mm mit einem Gefälle von 3 mm pro 1 Meter Länge zu montieren. Rohrleitungen mit einem Durchmesser von 85–100 mm werden unter Einhaltung eines Gefälles von 2 mm pro 1 Meter Länge verlegt. In jedem Fall darf der maximal zulässige Wert des Gefälles 15 mm pro Meter Länge betragen, aber nicht mehr.

Wenn im Kanalnetz ein Rinnenmechanismus zum Abwassertransport verwendet wird, gibt es auch dafür eine Norm. So darf der Füllstand der Rinnen 0,8 ihrer Höhe nicht überschreiten. Die Breite der Kanalrinne darf nicht kleiner als 200 mm sein.

Die Breite der Rinne wird auf der Grundlage der Berechnung der hydraulischen Eigenschaften des Systems und der Konstruktionsmerkmale dieses Elements festgelegt. So dürfen Kanalrinnen mit einer Höhe von mehr als 500 mm in der Breite nicht kleiner als 700 mm sein.

Das Rinnenkanalsystem wird genau wie das Rohrsystem unter Einhaltung der festgelegten Gefällenormen montiert. Darüber hinaus werden Rinnensysteme unter Berücksichtigung der Abmessungen der einzelnen Elemente der Linie errichtet – in Abhängigkeit von Höhe und Breite.

Mulden in Kanalisationsbauwerken werden bei der Installation von Regen- und Drainagesystemen eingesetzt. Über die Berechnung des Gefälles von Drainagerohren informiert ein Artikel, den wir sehr empfehlen.

Abwässer mit einem hohen Anteil an mechanischen Schwebstoffen werden über Kanalleitungen abgeleitet, die mit einem Gefälle verlegt sind, dessen Größe ebenfalls rechnerisch ermittelt wird, um in den Rohren selbstreinigende Fließgeschwindigkeiten zu gewährleisten.

Die Füllung der Rohrleitungen ist auf 1/3 ihres Volumens normiert. Üblicherweise handelt es sich bei dieser Art von Abwasser um industrielle Produktionsabfälle, bei denen die mechanischen Schwebstoffe aus Partikeln von Metallen und anderen festen Stoffen bestehen.

Weitere Montagenormen (Regeln)

Die Bestimmungen der normativen Dokumentation betreffen sowohl die Eigenschaften der im Kanalsystem eingesetzten Geräte als auch die Nuancen der eigentlichen Installation.

Ausrüstung geschlossener Leitungen

Für die meisten Fälle der Planung von häuslichen Abwasserleitungen sehen die Normen (Regeln) die Ausführung von geschlossenen Rohrleitungen vor. Ein solches System arbeitet traditionell nach dem Prinzip der Schwerkraftbewegung von Haushalts- und Fäkalabwässern.

An manchen Objekten (häufig industriellen), bei denen Abwässer ohne Gerüche und gefährliche Dämpfe abgeleitet werden, ist es zulässig, Leitungen auf Basis von Schwerkraftrinnen auszuführen. Hierbei müssen die Rinnenleitungen mit einer Geruchsverschlussvorrichtung ausgestattet werden.

Die Verlegung von Abwasserrohrleitungen erfolgt stets geradlinig. Für Biegungen, Abzweigungen und Verzweigungen werden zusätzliche Montageelemente verwendet. Vom Startpunkt der Leitungsmontage bis zu deren vollständigem Abschluss ist eine gleichmäßige Änderung des Gefälles gemäß den Berechnungen einzuhalten.

Betrachtet man das System im Grundriss, wird jeder einzelne Abschnitt der Kanalisation streng geradlinig montiert. Wenn die Verlegerichtung der Rohrleitungen geändert werden muss, werden standardmäßige Montagekomponenten (Winkel, Kreuzstücke, T-Stücke, Übergänge usw.) verwendet.

Es ist unzulässig, die berechneten Gefällewerten der Abwasserrohrleitungen in einem einzelnen Abschnitt der fertiggestellten, horizontal montierten Leitung zu ändern.

Welche Rohre eignen sich für das System?

In Bezug auf Kanalisationsnetze (häuslich, industriell) sowie unter Betonung der Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit werden für die Kanalisationsmontage verschiedene Rohrmodifikationen verwendet.

Für Leitungen, die nach dem Schwerkraftprinzip ausgeführt werden, dienen folgende Rohrmaterialien:

• Polymerverbindungen;
• Gusseisen;
• Beton;
• Glas;
• Asbestzement.

Kriterien und Regeln für die Auswahl von Rohren für die Außenkanalisation sind hier aufgeführt. Die von uns empfohlenen Informationen werden allen umsichtigen Eigentümern von Grundstücken, die zur Erschließung vorgesehen sind, nützlich sein.

Für Leitungen, die Flüssigkeiten unter Druck transportieren, werden Rohre aus folgenden Materialien hergestellt:

• Polymere;
• Gusseisen;
• Asbestzement;
• Stahlbeton.

Kanalisationsleitungen für den Innenbereich werden auf zwei Arten verlegt: offen / verdeckt. Unabhängig von der Verlegeart haben sich Polymerrohre bei der Montage weit verbreitet. Mit den Orientierungshilfen für die Auswahl der besten Rohre für die Kanalisation macht Sie der von uns empfohlene Artikel vertraut.

Abwasserrohrleitungen aus Kunststoff dürfen im Erdreich unterhalb des Fußbodenniveaus von Gebäuden verlegt werden. Dabei ist jedoch die auf den Bereich mit solchen Leitungen einwirkende Belastung zu berücksichtigen.

Die am häufigsten verwendeten Teile von Abwasseranlagen. Kunststoffrohre und alle erforderlichen Armaturen werden bei der Errichtung von Netzen unterschiedlicher Zweckbestimmung eingesetzt. Für Eigentümer von Privatimmobilien ist dies eine kostengünstige Möglichkeit, die Abwasserentsorgung im Haus zu realisieren.

Kunststoffarmaturen gelten als universell und können erfolgreich für innere und äußere Netze eingesetzt werden.

Besonderheiten der Installation von Fallrohren

Die Montage von Steigleitungen innerhalb von Wohngebäuden erfolgt in Kanälen, Schächten und Kästen. Ihre konstruktive Ausführung muss den Brandschutzbestimmungen entsprechen. Schächte, Kästen, Kanäle usw. müssen mit abnehmbaren Paneelen ausgestattet sein.

Durch die abnehmbaren Paneele wird der Zugang zu den Leitungen gewährleistet. Die Verwendung von abnehmbaren Paneelen aus brennbaren Materialien ist zulässig, wenn die Abwasserleitung aus Polyvinylchlorid-Rohren besteht. Die Paneele von Schächten, in denen Polyethylenrohre verlegt sind, werden in der Regel aus nicht brennbaren Materialien hergestellt.

Offene und geschlossene Leitungen

Die Montage offener Abwasserrohrleitungen aus Kunststoff ist innerhalb von Dachbodenbereichen von Wohngebäuden sowie in Kellerräumen erlaubt.

Die Übergangsstellen von Abwassersteigleitungen vom Wohnbereich zum Dachbodenbereich sind mit Zementmörtel mit einer Dicke von mindestens 20–30 mm abzudichten. Mit derselben Mischung wird der Bereich des Rohrs oberhalb der Geschossdecke um 80–100 mm geschützt, wobei vor dem Abdichten mit Zement ein Abdichtungsmaterial auf die Rohroberfläche aufgebracht wird.

Die Verlegung innerer Abwasserleitungen ist im Fußbodenaufbau, innerhalb von Wänden sowie im Deckenbereich von Wohnräumen verboten. Unter diese Anforderungen fallen auch eine Reihe von Gebäuden und Räumen anderer Zweckbestimmung, in denen ein besonderes Hygieneregime vorgesehen ist.

Wenn ein Abzweigrohr von einem Waschbecken in der Badewanne oder einer Küchenspüle verlegt werden muss, erfolgt dies oberhalb des Fußbodenniveaus unter Verwendung von Abdichtungsmaterialien mit anschließender Verkleidung des Montagebereichs.

Ein Teil des Hausabwassersystems ist die Entlüftungssteigleitung. Sie ist ein wesentlicher Bestandteil einer professionell ausgeführten Hauskanalisation. Auch für Entlüftungssteigleitungen der Hauskanalisation gelten die Montagenormen und -regeln. Beispielsweise werden die minimal zulässigen Durchmessergrößen der verwendeten Rohre festgelegt.

Es ist nicht zulässig, häusliche und industrielle Abwasserkanäle zusammenzuführen, wenn die industriellen Abwässer toxische oder leicht entzündliche Flüssigkeiten enthalten. Abwassernetze jeglicher Art, deren Planung die Ableitung von Abwasser zur Außenkanalisation vorsieht, sind mit Lüftungsrohren auszustatten.

Die oberen Endstücke der Lüftungsrohre müssen durch die Dachdicke hindurchgeführt und auf folgende Höhe angehoben werden:

1. Bei Flachdächern (mindestens 300 mm).
2. Bei Schrägdächern (mindestens 500 mm).

Der horizontale Abstand vom Rohraustritt bis zu den nächsten Fenstern und Balkonen des Gebäudes muss mindestens 4 Meter betragen.

Verlegung von Kanalrohren

Die Verlegung der Kanalisationsleitung mit Gefälle ist nur ein Teil der Anforderungen für die allgemeine Verlegung des Kanalnetzes. Es sind auch die Normen zu berücksichtigen, die für die Verlegung der Rohre festgelegt wurden, basierend auf den Risiken von Beschädigungen und Zerstörungen.

Diese Normen ergeben sich aus den zeitweiligen und ständigen Belastungen der Leitungen. Beispielsweise wird bei häuslichen Bedingungen die Verlegung von Abwasserrohren innerhalb von Gebäuden in einer Tiefe von mindestens 100 mm ausgeführt, wenn als Messpunkte die Bodenoberfläche und die obere Außenwand des Abwasserrohrs dienen.

Rohrleitungen der inneren Hauskanalisation, die an Orten mit möglichen mechanischen Einwirkungen montiert sind, sollten durch Einschränkung des direkten Zugangs geschützt werden. Zu diesem Zweck werden Schutznetze, Mulden, Kanäle usw. verwendet.

Befindet sich die Rohrleitung unterhalb der saisonalen Frostgrenze der Bodenschichten, sollte die Technologie der Dämmung von Kanalrohren angewendet werden. Als moderner Dämmstoff kommt harter Polyurethanschaum in Frage. Auch werden Kanalrohre mit Mineralwolle nach vorheriger Abdichtung gedämmt.

Eine mögliche Variante der Wärmedämmung einer Abwasserleitung. Für die Wärmedämmung von Hausabwasserleitungen können verschiedene Materialien verwendet werden, der Vorrang wird jedoch immer Dämmstoffen mit geringer oder keiner Brennbarkeit gegeben.

Wenn die Kommunikation in einem Graben verlegt wird, wird nach der Entwicklung desselben mit einem berechneten Gefälle und vor der Verlegung der Rohre empfohlen, den Boden zu verdichten. Die Bodenverdichtung erfolgt auf der Sohle des Grabens über seine gesamte Länge.

Der Boden muss mindestens 200-300 mm tief verdichtet werden. Nach diesen Maßnahmen wird im Graben eine Kiesbettschicht mit dem berechneten Gefälle eingebracht, oder es werden Rinnen verlegt, in die die Abwasserrohre gelegt werden.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Interessante und aufschlussreiche Überlegungen zum richtigen Gefälle eines Abwasserrohrs:

Die Organisation von häuslichen Schmutzwasser- und Fäkalienabflüssen – ist keine so einfache Angelegenheit, wie es sich ein unerfahrener Laie vorstellen mag. Fachleute im Bereich der Wohn- und Hauskommunikation wissen: Die Verlegung von Kanalsystemen muss in jedem Baufall berechnet werden, unabhängig davon, ob es sich um die Installation für ein Privathaus oder ein industrielles System handelt.

Schreiben Sie bitte Kommentare, stellen Sie Fragen, veröffentlichen Sie Fotos in dem unten stehenden Block. Erzählen Sie davon, wie Sie die Abwasserleitungen auf Ihrem eigenen Grundstück verlegt haben und ob Sie dabei die vorgeschriebene Neigung eingehalten haben. Es ist nicht ausgeschlossen, dass Ihre Ratschläge für die Besucher der Website nützlich sein werden.