Очень часто споры о принятии решений основываются на личном ощущении участников. Кто-то пытается давить опытом, кто-то давит тем, что строит всю жизнь, а чертежник ничего в реальности не понимает. Не правы и те, и другие. С моей точки зрения мы выпали из повестки санитарно-технической науки. В данной статье, на основе актуального иностранного исследования, мне бы хотелось показать, что я имею ввиду.
Предисловие
Начинается все с становления специалиста. Ранее я уже говорил, что у нас есть определенные пробелы, которые сопровождают нас с студенческой скамейки и весь карьерный путь:
Если смотреть на историю развития санитарно-технического оборудования зданий в масштабе мировом - то мы так же слепы в этом вопросе. Почему Франция очень консервативна в канализационных решениях? Почему Германия опередила Англичан в расчетной части канализации? Но почему Европейская методология отстала от Американской чуть ли не на пол века? А какая методология расчета была в Америке? И при чем тут Россия?
Рассмотрение данных вопросов подробно - отдельная тема для статьи, но сейчас они помогут наметить вектор рассуждения.
С чего все началось?
Какую постановку проблемы выберем? Всем простую, очевидную, и не глобальную. Вот есть у нас мойка на кухне. Какой диаметр отводной трубы должен быть у нее? А если труба прокладывается под полом? А если стоит инсинкератор (измельчитель бытовых отходов)? А на этот вопрос ответят наши нормативы и есть ли у нас исследования?
И вот есть некоторые объекты аналоги, для наглядности:
Что общего у 3х объектов? Специалист позволил себе принять решение, что если мы идем над полом, то диаметр трубы от мойки - Ø50 мм, а если под полом, то Ø110.
В чем ошибка?
И тут у нас есть 2 стороны:
- мы всю жизнь так делали (это лет 10 от начала бума строительства ИЖС), участок от мойки не расчетный, от увеличенного диаметра до Ø110 ничего не будет;
- мы всю жизнь так проектировали (вот тут может быть и лет дцать), от мойки должен быть диаметр Ø50 с уклоном 0,03. Но да, участок не расчетный.
Каждая сторона считает себя правой. Но если заглянет в норматив или какие-нибудь статьи - подтверждения своим словам не найдет. Так и будут сидеть в своих абстракциях.
Но если присмотреться к заграничной практике, мы сможем кое что увидеть.
При чем тут Америка?
Период до 1920-х
Прим. автора: так как проводить изыскания заграничной практики и истории - дело очень трудоемкое и долгое, могу лишь только предупредить, что далее мои рассуждения основываются на обрывках информации, на которую еще не сослаться и не понятно, как бы ее получить (но модели ИИ ее находят, цитируют и дают ссылки). В общем, можете поверить на слово, возможно в дальнейшем что-то да скорректируется.
Становление Американской санитарно-технической науки пошло от смеси двух стран, это Англия и Франция. До 1920-х годов в штатах была дикая смесь из их правил. Какие документы, в том числе, тогда могли применяться?
- Англия это "Model Byelaws";
- Франция это "Melchior".
В основе данных документов не лежало особо расчетов. Англичане проповедовали применять трубы 100, а Французы - 120.
Были какие-то абстрактные методики, которые предполагали, сколько унитазов смоется за 5 минут и от этого назначали диаметры. Проблема Америки в том, что она пошла по пути многоэтажного строительства. Увеличение этажей означало увеличение нагрузки на магистраль в подвале. Сколько этажей было? Например:
- Mahattan Building. 1891. 16 этажей;
- American Surety Building. 1896. 20 этажей;
- Singer building. 1908. 47 этажей;
- Metropolitan Life Tower. 1909. 50 этажей;
- Equitable Building. 1915. 38 этажей.
Благодаря смеси из Англо-Французских норм, которые брали размеры с запасом, пропускная способность стояков, отчасти, справлялась с нагрузкой(хотя реально это особо не считали). В качестве подтверждения мы видим это на схемах у Фальковского (а это 1930-ые года!). А именно 125 wet stack и 100 vent stak. И это бьется с современными решениями для некоторых высоток в России.
Подробнее об авторе и его труде можно узнать тут:
P.S. если внимательно ознакомиться с разделом расчетов, там приводится понятие эквивалента, то есть это занос Американской методологии в нашу канализационную проектную школу
Какая была проблема у этих зданий при эксплуатации? Можно выделить 3, судя данным из периодики:
- регулярные засоры (если вы обратили внимание, магистраль разрастается аж до DN200);
- продавливание затворов на первом этаже (не знали о перепадах давления из-за движения воздуха);
- нарушение герметичности раструбных соединений (не знали о нагрузке при переходе воды из стояка в магистраль).
И тут мы подходим к первому выводу: увеличение диаметра не означает лучшую пропускную способность.
Что делают дальше Американцы? Организуют свои первые фундаментальные исследования по канализации. Главным узнаваемым лицом становится Рой Б. Хантер.
Период с 1920-х
Исследования проводились десятилетие другое, благодаря чему вопрос канализации был изучен достаточно подробно:
Хантеровская методика с подсчетом единиц (DFU) оказали серьезное влияние на становление канализационного дела во всем мире. Например, эти единицы, в итоге, были названы его Фамилией в Бразилии. Подробнее об этом тут:
Благодаря новым исследованиям и методике стало понятно, что следуется стремиться к оптимальным диаметрам, в которых соблюдаются установленные параметры при движении воды в трубе: наполнение и скорость.
На этом исследования не закончились, от глобальных вопросов перешли к проблеме срыва гидрозатворов. Об этом я писал в данной статье:
Санитарно-техническое дело ва Америке развивалось стремительно, не имея жесткой привязки к федеральному центру. Попытки вникнуть в их современную бюрократию были тут :
Когда Европа нагнала Американскую методику? В Германии так же по заказу правительства министерство организовало и провело исследования в 1970-х. Пришли к похожему выводу, сделали свою похожую на Американскую формулу. В 90-х для унификации в странах ЕС Англия проталкивает методику Германии, вписывает ее так же в свой стандарт BS (вроде даже французы очень нехотя прогнулись под эта дело), и получается то что получается, хоть и спустя почти пол века. Так же Англия проводит свою санитарно-техническую ревизию, в которой подтверждает, что скорость становится не решающим фактором (снижают требования с 0,8-0,7 до V=0,6 м/с), и добавляется еще требование к наполнению (оптимальные h/d=0,5 вместо 0,3). А все из-за введение полимерных материалов в жизнь (хотя они это в своих нормативах очевидно и наглядно и по логике не описывают. Но у нас, благодаря трудам Добромыслова и многих других авторов, есть СП40 о полимерной канализации).
Казалось бы, что что там дальше изучать, с этими трубами. Но в подборке симпозиума мне попалась интересная статья, которая развивает тему с исследованием работы горизонтального трубопровода от мойки.
Влияние измельчителя отходов на пропускную способность трубопровода
Исследование, неожиданно, проводилось в Японии, что неплохо дополняет данные статьи:
Название исследования, конечно, звучит увесисто - "Базовое исследование по оценке производительности горизонтального канализационного отвода для транспортировки сточных вод, содержащих пищевые отходы, измельченные с использованием кухонного измельчителя".
Статью с частичным переводом привожу далее:
Размышления вместо заключения
Через 2 совершенно разных направления и подходов мне хотелось показать, что вопрос горизонтального участка от мойки не так прост, как кажется.
В первом случае, благодаря погружению в историю мы узнали, что заложенный больше диаметр не означает надежность канализационной системы, и засор все равно будет. Для решения этой глобальной проблемы провели исследования, выработали методику и перешли от абстрактного заложения труб с большим диаметром, к обосновывающим расчетом и моделированию ситуации, когда диаметр будет меньше.
Во втором случае мы увидели наглядные опыты о пропускной способности трубопровода, который транспортирует остатки пищевых отходов после инсинкератора. В выводах мы видим подтверждение Европейской практики, что тема рабочая при производительности смесака 8 л/мин (0,13 л/с) скорость 0,6 м/с в канализационной трубе является оптимальной, ниже уже не надо.
Касательно наших объектов аналогов какой вывод сделаем? Уменьшить диаметр от мойки с Ø110 до Ø50. Уклон для Ø50 можно принимать в диапазоне 0,01 и 0,02. Однако в статье приводится наглядная статистика, как уклон повлиял на наличие остатков в трубе.
Ознакомиться со статьей можно по ссылке.
Уважаемый читатель, буду очень рад, если вы поставите статье «нравится» и поделитесь в социальных сетях! Подписывайтесь на канал!
Так же вы можете присоединиться к сообществу в телеграмм и другим площадкам, где выкладываются интересные материалы: