Особенности проектирования канализационных систем: борьба с шумом, устройство вентиляционных трубопроводов

Specifics of Sewer Systems Design: Noise Control, Construction of Ventilation Pipelines

Keywords: discharge stack, noise level, noise absorbing characteristics

One of the important indicators of quality of inside utility systems is noise level in the system. High noise level inside a room has a significant impact on physical and mental condition of people. This article presents the main reasons for occurrence of noise in inside sewer systems, solutions that reduce the noise level, and interrelation of these solutions with ventilation of discharge stacks.

Одним из важных показателей качества внутридомовых инженерных систем является уровень шума системы. Повышенный уровень шума в помещении оказывает существенное влияние на физическое и психическое состояние людей. В данной статье изложены основные причины возникновения шума в системах внутренней канализации, решения, обеспечивающие снижение уровня шума и взаимосвязь данных решений с обеспечением вентиляции канализационных стояков.

Особенности проектирования канализационных систем: борьба с шумом, устройство вентиляционных трубопроводов

Одним из важных показателей качества внутридомовых инженерных систем является уровень шума системы. Повышенный уровень шума в помещении оказывает существенное влияние на физическое и психическое состояние людей. В данной статье изложены основные причины возникновения шума в системах внутренней канализации, решения, обеспечивающие снижение уровня шума и взаимосвязь данных решений с обеспечением вентиляции канализационных стояков.

Причины шума канализационных систем

Основными причинами возникновения шума в канализационных стояках и трубах являются:

• ударный шум на вертикальных участках, возникающий вследствие ударов сливаемой жидкости о стенки стояка;
• ударный шум на горизонтальных участках, возникающий из-за ударов сточной воды о стенки горизонтально направленных отвод-ных трубопроводов при изменении направления движения;
• вибрация стояка от падения сливаемой жидкости;
• шум, возникающий из-за всасывания воздуха и/или из-за сжатия под воздействием веса сточных вод в стояке.

Большая часть мощности шума передается от стенки трубы в помещения квартиры по воздуху. Кроме того, вибрация передается от труб к строительным конструкциям здания через крепления канализационных труб.

Исходя из сказанного выше, можно установить, что величина уровня шума канализационных систем зависит: от характеристики хомутов крепления, от гидравлических характеристик системы (угол и сечение тройников и отводов), от типа системы (вентилируемая или невентилируемая) и от того, насколько правильно она спроектирована и смонтирована, а также от материалов, использованных в конструкции здания.

Кроме того, уровень шума зависит от физических характеристик труб и фитингов, а именно:

• от веса;
• от эластичности и геометрических размеров (в первую очередь от толщины стенки);
• от способности к амортизации и гашению механических колебаний, которые зависят от состава материала трубы (или комбинации нескольких материалов).

Нормативные требования
Согласно нормативному документу СН 2.2.4/2.1.8.562–96 [1], регламентирующему уровень шума в помещениях, допустимый уровень шума в ночное время (с 23 до 7 ч утра) 30 дБ. Такой же уровень шума установлен и европейским документом DIN4109 [2], а по еще более строгой норме VDI 4100[3] для 3-й степени шумозащиты он не должен превышать 25 дБ. Добиться такого уровня шума даже в грамотно спроектированной канализационной системе с использованием обычных пластиковых труб чаще всего невозможно. Поэтому для объектов, к которым предъявляются повышенные требования по комфорту проживания, рекомендуется использовать системы внутренней канализации с пониженным уровнем шума.

В конечном счете, для того чтобы уменьшить уровень шума канализационных систем, необходимо:

• выбрать трубу с высокими шумопоглощающими характеристиками,
• правильно спроектировать и смонтировать канализационную систему.

Факторы, влияющие на уровень шума канализационных систем

Существует целый ряд параметров системы, изменяя которые можно влиять на уровень шума системы. Рассмотрим некоторые из них.

В первую очередь уровень шума зависит от величины расхода стоков, т. е. от объема и скорости течения жидкости (табл. 1).

Видно, что при увеличении расхода воды в два раза уровень шума повышается на 3дБ, или в 1,41 раза.

Увеличение диаметра канализационного стояка приводит к снижению риска возникновения сифонного эффекта (срыву гидравлического затвора), но при этом повышается уровень шума. Поэтажные отводы могут присоединяться под различными углами (87,3°, 67,3°, 45° и т. п.). Меняя угол входа жидкости в стояк, можно уменьшить или увеличить пропускную способность канализационного стояка. Однако в то же время увеличивается или уменьшается уровень шума системы. Рассмотрим различные варианты присоединения поэтажных отводов.

Вариант А
Прямой отвод характеризуется углами 87–88,5°, является наиболее рекомендуемым решением, так как способствует циркуляции воздуха, обеспечивает низкую скорость потока и наиболее низкий уровень шума по сравнению с другими решениями.

Вариант Б
Угловой отвод характеризуется меньшими углами (например, 45°), обеспечивает более высокий расход (примерно на 30 % больше, чем в варианте А), но не рекомендуется к применению, так как ограничивает циркуляцию воздуха и увеличивает уровень шума.

Вариант В
Угловой отвод с уменьшением диаметра должен быть по возможности исключен при проектировании, так как при его применении возрастает риск сифонажа и возрастает уровень шума.

Вентиляционные трубопроводы

Вентиляционные трубопроводы состоят преимущественно из вертикально расположенных труб, соединенных с канализационной сетью. Вентиляция сводит к минимуму разницу в давлении по высоте стояка при сливе и гарантирует оптимальную работу системы.

Согласно СП 30.13330 [4] «Вытяжная часть канализационного стояка выводится через кровлю или сборную вентиляционную шахту здания на высоту:

• 0,2 м от плоской неэксплуатируемой и скатной кровли;
• 0,1 м от обреза сборной вентиляционной шахты.

Шахта должна быть удалена не менее чем на 4 м от открываемых окон и балконов.

Диаметр вытяжной части одиночного стояка должен быть равен диаметру его сточной части.

При объединении группы стояков в один вытяжной стояк диаметр общего стояка и диаметры присоединяемых участков следует принимать равными наибольшему диаметру стояка из объединяемой группы».

Существует три основные схемы вентиляции внутренних канализационных систем:

• с прямой вентиляцией,
• с прямой параллельной и косвенной параллельной вентиляцией,
• с вторичной вентиляцией.

Канализационная система с прямой вентиляцией
Канализационная система с прямой вентиляцией – самая дешевая и самая распространенная. Вентиляция обеспечивается благодаря выходу канализационного стояка выше уровня кровли. В качестве альтернативы можно использовать вентиляционные клапаны, которые пропускают воздух из помещения в стояк, но предотвращают попадание неприятных запахов в помещение, клапаны могут размещаться в чердачном помещении.

Особенности системы с прямой вентиляцией:

• самая простая и экономичная система;
• предотвращает эффект всасывания из сифонов, но не эффект выталкивания.

В то время как падение давления вверху компенсируется притоком нового воздуха через вытяжку, увеличение давления внизу стояка не может быть скомпенсировано.

Канализационные системы с прямой параллельной и косвенной параллельной вентиляцией
Данная система состоит из вентиляционного стояка, проложенного параллельно канализационному. В системе с прямой параллельной вентиляцией вентиляционный стояк присоединен к канализационному, а при косвенной параллельной вентиляции вентиляционный стояк соединен с отводами. В обоих случаях вентиляционный стояк выводится на уровень крыши (вытяжка) или же имеет вентиляционный клапан. В зависимости от количества этажей вентиляционный стояк может иметь промежуточные соединения с канализационным стояком, которые гарантируют лучшую циркуляцию воздуха внутри сети.

Канализационные системы с прямой вентиляции

Канализационные системы с прямой параллельной и косвенной параллельной вентиляцией

Канализационные системы с вторичной вентиляцией

Особенности параллельной вентиляционной системы:

• система дороже, чем система первичной вентиляции;
• пригодна для установки в двух- и более этажных зданиях;
• при равных диаметрах вентиляционных систем здесь возможно увеличить расход стоков на 30–40 % по сравнению с первичной вентиляционной системой;
• если параллельная вентиляция прямая, то длина отводов должна быть не более 4 м и наклон должен быть не менее 1 %;
• если параллельная вентиляция косвенная, то отводы могут достигать 10 м, а минимальный наклон должен быть 0,5 %.

Канализационные системы с вторичной вентиляцией
Эта система состоит из вентиляционного стояка, проходящего параллельно канализационному стояку. К вентиляционному стояку подсоединена сеть вентиляционных отводов, соединяющая стояк со всеми сантехприборами. Как правило, канализационный стояк выводится на уровень крыши (вытяжка) или же имеет вентиляционный клапан. Как и в системах параллельной вентиляции, в зависимости от количества этажей, вентиляционный стояк может иметь промежуточные соединения с канализационным стояком для обеспечения лучшей циркуляции воздуха в сети.

Особенности вторичной вентиляционной системы:

• система дороже, чем первые две системы, поскольку в ней задействуется большее количество материала и она сложнее по устройству;
• пригодна для установки в высотных зданиях, где слив воды часто происходит одновременно из многих сантехприборов;
• система может быть применена только в тех случаях, когда сантехприборы и стояки расположены по одной стене, поскольку окна, двери, углы могут помешать функционированию системы;
• как и в случае с параллельной вентиляционной системой, можно увеличить расход стоков в канализационных стояках на 30–40 % по сравнению с первичной системой вентиляции и на 50 % расход воды в отводах;
• длина отводов может достигать 10 м, а минимальный уклон должен быть 0,5 %.

Выбор оптимальной системы вентиляции канализационных стояков, тщательный подбор материалов труб, крепежной системы и геометрических характеристик системы позволят обеспечить ее бесшумную работу.

Литература

1. СН 2.2.4/2.1.8.562–96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». М., 1996.
2. DIN4109 Sound insulation in buildings («Звукоизоляция в строительстве»).
3. VDI 4100–2012 Sound insulation between rooms in buildings («Звуковая изоляция между комнатами в зданиях»).
4. СП 30.13330.2016 «Внутренний водопровод и канализация зданий. Актуализированная редакция СНиП 2.04.01–85*» (с поправкой). М., 2016.

Материал предоставлен компанией «СИНИКОН».

Схема вентиляции канализации в частном доме

Бытует мнение, что вентиляция канализации в частном доме схема которой разрабатывается ее на этапе проектирования здания, необходима только для больших коттеджей с несколькими этажами и большим количеством сантехнических сооружений. На самом деле, обеспечить поступление воздуха и отвод образующихся газов необходимо для любой канализации, хотя конструкция может иметь значительные отличия в зависимости от индивидуальных условий. Наличие вентиляции, в первую очередь, позволяет обеспечить баланс давлений в системе канализации. Благодаря этому можно избежать проникновения в жилые помещения неприятных запахов и появления неприятных звуков всасывания воды при образовании зон пониженного давления.

Устройство канализационной вентиляции

Вентиляция канализации в частном доме своими руками может быть выполнена вне зависимости от этажности дома и количества точек слива, важно лишь правильно разработать схему. Существует два возможных варианта – с использованием фановых труб и с применением вакуумных клапанов. Перед тем, как сделать выбор, следует знать, что в действующих строительных нормах перечисляются условия, при которых устанавливать фановые трубы обязательно.

К ним относятся:

• наличие нескольких этажей в доме с размещением точек слива выше уровня 1 этажа,
• диаметр стояков более 0,5 м.

В остальных случаях домовладелец имеет право ограничиться более простой схемой, однако специалисты подчеркивают заметное снижение эффективности работы канализации при использовании только клапанных устройств. Нужна ли вентиляция канализации в частном доме с использованием фановых труб, если ее наличие не обязательно по правилам – решает домовладелец, но он должен учитывать, что клапаны не являются полноценной заменой и не способны гарантированно предотвратить появление запаха или посторонних шумов.

На фото схема вытяжки канализации в частном доме с вентиляционной трубой при использовании септика в качество очистного сооружения

Вентиляция с вытяжной трубой

Кроме перечисленных выше преимуществ, вентиляционные системы с фановыми трубами обеспечивают корректную работу канализации, для которой в этом случае становится менее опасным пересыхание сифонов. Если сантехникой не пользовались несколько дней и сифон (гидрозатвор) высох, при наличии вентиляционной трубы в системе теплый воздух из канализации будет подниматься и выходить вверх по трубе. Так как пересохшие сифоны не могут выполнять свои функции гидробарьера между канализацией и помещением, при отсутствии фановой трубы запахи будут попадать в дом.

Гидрозатвор и вентиляционная труба вместе защищают дом от неприятных канализационных запахов

Правила монтажа

Вентиляционная труба может быть из того же материала, что и канализационная. Это позволяет легко обеспечить герметизацию стыков. Благодаря небольшому весу, который важен при монтаже и эксплуатации вертикальных конструкций, часто выбирают для этих целей пластиковые изделия. При выборе также следует учитывать, что диаметр вентиляционного вывода не должен быть меньше, чем диаметр самого крупного стояка.

Следуя определенным правилам, не сложно понять, как сделать вентиляцию канализации в частном доме.

• Стояки и фановые выводы соединяются в единую систему. При большом расстоянии по горизонтали между отдельными стояками целесообразно установить несколько фановых труб.
• Монтаж фановой канализации целесообразно выполнять на этапе строительства. Это позволит сократить трудоемкость работу и сделать систему более удобной.
• При возведении здания для установки вентиляционной трубы организуется специальный канал и люки. Если канализация и ее вентиляция устраивается в уже построенном доме, прокладывать линию можно не через перекрытия (такой вариант может снизить прочность и надежность конструкций), а через стену.
• Когда разрабатывается вентиляция канализации в частном доме — схема должна предусматривать соблюдение расстояния от наружных участков трубы до балконов и окон по горизонтали, не менее 4 м, иначе нельзя гарантировать, что неприятные запахи не проникнут в дом.
• Высота вывода вытяжной трубы на крышу зависит от конструкции кровли и варьируется от 0,2 до 3,0 метров. В частности, для плоских крыш достаточно, чтобы верхняя часть трубы была выше уровня кровли на 300 мм, а для скатной конструкции высота должна быть не менее, чем 500 мм. А если крыша используется — 3 метра.
• Если на крышу выводятся вентиляционные трубы из жилых помещений или дымоходы, канализационная вытяжная труба должна быть выше всех остальных, чтобы исключить попадание неприятных запахов из канализации в дом.
• Установка дефлектора на трубе не повышает эффективность работы вентиляции канализационной системы, но может послужить причиной образования наледи из замерзшего конденсата в холодное время года.

Использование вакуумных клапанов

Альтернативой фановой канализации может стать установка вакуумных клапанов, однако, профессионалы рекомендуют выбирать этот вариант только в том случае, если монтаж фановой трубы технически невозможен или экономически нецелесообразен.

Вентиляционный клапан

Принцип действия

Створка клапана соединена с пружиной, имеющей небольшое сопротивление, а герметичное уплотнение исключает пропуск воздуха, если устройство находится в закрытом состоянии. Если в системе после клапана возникает разрежение (часто его причиной является спуск воды под напором – слив унитаза или дренирование воды из стиральной машины при помощи насоса), клапан автоматически открывается и пропускает воздух из помещения дома в канализационную систему, восстанавливая баланс. При достижении равновесия давлений до и после вакуумного клапана, створка вновь герметично закрывается. Через закрытый вакуумный клапан неприятные запахи не могут попасть в помещение, а в момент открытия створки их проникновению препятствует направленные в противоположную сторону поток воздуха.

При установке оборудования подобного типа следует помнить о некоторых нюансах эксплуатации таких систем.

• Наличие клапанов не может исключить проникновение запахов из канализационной системы в дом, если пересохли сифоны.
• Вакуумные клапаны обычно монтируют на стояках, однако, если такой способ монтажа затруднен по какой-либо причине, можно установить их на любом из горизонтальных участков системы канализации.

На заметку: Установка гидрозатворов в любом случае повысит эффективность работы системы в независимости от того, используется в ней вентиляционная труба или вакуумный клапан.

Больше информации про аэратор для канализации вы найдете в другой статье сайта.

Про фановую трубу для канализации у нас также есть отдельный, более подробный материал.

Чтобы избежать неприятных запахов вам обязательно нужно использовать сифон. Читайте тут, как его подобрать и установить на кухне.

Нестандартные решения вентиляции для канализационных систем

Нестандартные решения, не противоречащие в то же время правилам безопасности и санитарным требованиям, могут стать выходом, если вытяжка для канализации в частном доме устанавливается после того, как само здание построено. При таких условиях реализация классической схемы может вызывать определенные затруднения.

Монтаж по внешней стене дома

Если выводить вентиляционную трубу по внешней стене здания, со стороны она будет напоминать обычный водосток и не испортит вида дома. Единственным отличием станет высота верхней части, которая в любом случае будет находиться выше уровня кровли. Диаметр трубы для такой фановой канализационной вентиляции выбирают наиболее распространенный – 110 мм. При выборе места установки следует соблюдать требования относительно допустимых расстояний между фановым выводом и окнами (балконами, лоджиями), указанные выше.

Монтаж по забору

Установка фановой трубы с фиксацией ее на заборе фактически не имеет отличий от установки по внешней стене. Единственная особенность – большее удаление вентиляционного вывода от здания. При выборе подобного варианта, важно принимать во внимание расположение дома и надворных построек на соседнем участке. Не стоит доставлять соседям неудобства запахом из вашей канализации.

Вентиляция к септику

Система вентиляции канализации в частном доме, выведенная к септику, в некоторых случаях может считаться оптимальным вариантом. Очистные устройства и накопители, согласно правилам, должны устанавливаться на определенном расстоянии от дома (в зависимости от индивидуальных условий – от 5 до 20 метров). Это позволяет гарантированно исключить вероятность попадания в дом неприятных запахов. К тому же подобный вывод несложно устроить и поле строительства дома, при ремонте и улучшении условий проживания.

Различные варианты реализации вентиляции для канализации в загородном доме и на даче

Перед выбором наиболее подходящей схемы вентиляции для канализации частного дома, необходимо тщательно изучить все имеющиеся условия и нюансы эксплуатации имеющейся канализационной системы.