하수관의 경사도를 계산해 보겠습니다. 관의 직경이 클수록 경사각은 작아집니다. 하수관의 최대 경사도는 1m당 15cm(0.15)를 넘지 않아야 합니다. 특정 경우에 최적의 최소 경사도를 계산하려면 전체 하수관 시스템의 길이를 알아야 합니다.
폐수 처리는 인간의 쾌적한 생활 환경을 조성하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 생활하수 및 오수를 처리하는 배관 시스템은 중력에 의해 물이 흐르도록 설계되어 있으므로, 원활한 작동을 위해서는 액체의 흐름 방향으로 경사를 만드는 것이 필수적입니다.
SNiP 02.04.21-85는 원활한 배수를 위해 필요한 하수관 경사도를 규정하고 있습니다. 직경 40~50mm의 경우 0.03mm, 85mm 및 100mm의 경우 0.02mm입니다. 기본적으로 배수관은 급수관 길이 1m당 2mm의 경사도를 유지하여 배수 방향으로 설치해야 합니다.
하수관의 적절한 경사도를 결정할 때는 관을 구성하는 재료의 특성도 고려해야 합니다. 중력식 하수 시스템에 널리 사용되는 플라스틱 파이프의 경우, 다른 재질로 만든 파이프에 비해 경사도가 다소 낮습니다.
이는 내부 표면의 품질이 더 높고, 결과적으로 폐수 유속이 더 빠르기 때문입니다. 하수관의 경사가 지나치게 크면 위험할 수 있다는 점을 이해해야 합니다. 빠른 배수로 인해 파이프 단면이 한계까지 채워질 수 있습니다. 그러면 그 뒤쪽에 공기 막힘 현상이 발생하여 액체가 빠져나가지 못하게 됩니다.
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하수관거 시스템의 미터당 경사각 표준화
실내 하수관의 경사도가 예상보다 높으면 하수가 집수관으로 더 빨리 흘러가므로 긍정적인 효과가 있을 것이라고 생각하는 것이 자연스럽습니다. 그러나 물이 관을 너무 빠르게 통과하면 섬유질 및 고형 입자가 관벽에 쌓여 점차 막힘을 유발합니다.
기계적인 방법으로 막힘을 제거하면 배관 내부 표면의 품질이 저하되어 배수가 더욱 원활하지 못하게 됩니다. 이러한 배수 시스템의 수명은 일반적으로 1년을 넘지 못합니다.
하수관의 1미터당 경사각은 크기에 따라 표준값이 다릅니다.
가정용 하수 처리 시스템이 어떻게 작동하는지 완벽하게 이해하기 위해 처음부터 끝까지 과정을 따라가 보겠습니다.
유출수의 형성 및 구성
이 시스템은 급수망의 각 콘솔에 연결되어 물을 수집합니다. 유량 형성 대상은 다음과 같습니다.
- 주방 싱크대는 배수 시스템에 가장 해로운 물질, 즉 음식물 찌꺼기와 기름때의 주요 발생원입니다. 트랩이 설치된 싱크대에서 배출되는 오수는 유연한 주름관을 통해 직경 32~50mm의 하수관으로 연결됩니다. 직경이 더 작은 하수관은 미터당 50mm의 경사를 둘 수 있습니다.
- 중력 배수 시스템에서 다음으로 문제가 될 수 있는 것은 싱크대입니다. 싱크대 역시 유해 폐기물의 원인이 되는데, 배수구에 가장 불쾌한 물질인 머리카락을 유입시키기 때문입니다. 머리카락은 싱크대의 기름기와 섞여 단단하고 청소하기 어려운 막힘을 유발합니다. 이러한 막힘이 원활하게 제거되도록 하기 위해 내경(DN) 32의 하수관을 미터당 50mm의 경사로 설치합니다.
- 세 번째 배수 장치는 욕조입니다. 욕조는 배수구와 오버플로우 구멍을 위한 이중 트랩을 통해 하수 시스템에 연결되어 있습니다.
- 아파트 하수 처리 시스템에는 대변을 배출하는 변기도 포함되어 있습니다.
전체 실내 배수 시스템은 필요한 직경의 파이프로 구성되며, 파이프는 전체적으로 균일한 경사로 설치됩니다. 하수 네트워크의 총 길이는 일반적으로 6미터를 넘지 않으며, 아파트에 설치되는 DN 50 하수관의 경우 이는 18cm에 해당합니다.
전통적으로 아파트 배수 시스템에는 주철 하수관이 사용되어 왔습니다. 이 재질은 화학적으로 활성이 높은 하수에 노출되어도 부식에 강합니다.
배관 연결은 소켓을 통해 이루어졌으며, 소켓에는 공장에서 고무 링 모양의 밀봉재가 설치되었습니다. 배관 연결 후에는 코킹 작업을 했는데, 이때 구상흑연주철과 같은 가단성 주철이 사용되었습니다.
1990년대에 인기를 얻은 플라스틱 파이프는 설치가 쉽고 가벼우며 내구성이 뛰어나 기존 자재를 점차 대체하고 있습니다. 파이프 구성 요소 연결에는 실리콘 실란트가 사용됩니다.
하수 처리 시스템에서는 일반적으로 다음과 같은 크기의 파이프가 사용됩니다. SNiP에 따라 1미터당 내부 하수관 경사도가 0.035~0.02인 DN 40, DN 50, DN 80 및 DN 100밀리미터이 경우 100mm 크기는 하수관망이 합쳐지는 지점에 공통 구간을 설치하는 데 사용됩니다.
외부 하수 네트워크
가정용 외부 하수 처리 시스템 설치는 집수관에 연결된 중력식 배관을 설치하는 것을 포함합니다. 여기서도 성공적인 작동의 핵심은 배수구 쪽으로 특정 경사를 만드는 것입니다. 하수 시스템의 경사는 어떻게 계산할까요? 다음 비율을 사용할 수 있습니다.
어디:
- V – 배수 유속(m/sec);
- H – 파이프라인의 충전 정도;
- d — 파이프 크기;
- K는 배수관의 경사 계수입니다.
하지만 내장된 계산기를 사용하여 하수관의 경사도를 온라인으로 계산하는 더 간단한 방법으로 문제를 해결할 수 있습니다.
외부 하수관 시스템의 경사는 마당 및 블록 네트워크의 원활한 배수를 보장합니다. SNiP에 따르면 단면적 100mm당 하수관의 경사는 미터당 최소 2mm 이상이어야 합니다. 이는 모든 종류의 폐수가 끊김 없이 안정적으로 배수되도록 합니다.
경사도를 계산할 때 고려되는 주요 매개변수는 파이프라인 내 물의 유속입니다. 이는 특히 SNiP(건축법규) "중력식 하수관의 경사도"와 같은 규제 문서에 의해 규정됩니다.
이 규정에 따르면 최소 유량은 초당 0.7미터입니다. 이 문서에는 부지 내 빗물 배수 설계의 세부 사항과 같은 다른 측면도 규정되어 있습니다.
핵심 매개변수 중 하나는 배수 시스템의 채움 높이입니다. 규정에 따르면 단면적의 30% 이상이어야 합니다. 이 수치는 배관 내 액체의 유량뿐만 아니라 배관의 크기 및 내부 표면의 품질에도 영향을 받습니다.
실내외 하수관의 경사를 조절하기 위해 다양한 형태의 수평계가 사용됩니다.
- 수성 수평계는 유연한 관의 양 끝에 유리판이 달려 있습니다. 이 유리판에는 1cm 단위까지 눈금이 표시되어 있습니다. 이 유형의 수평계는 경사각을 측정할 때 가장 정확한 값을 제공합니다. 직접 만드는 것도 어렵지 않습니다.
- 거품.
- 자석.
- 원자 램프.
이 기기들의 사용 규칙은 작동 설명서에 명시되어 있습니다.
고층 주거 건물에서는 하수 유입이 거의 끊임없이 발생하며, 저녁 시간에 최고조에 달합니다.
개인 주택에 배수관을 설치할 때 다음과 같은 실수를 피해야 합니다.
- 지지점 사이에서 파이프라인이 처지지 않도록 해야 합니다. 이를 위해 지지점은 가능한 한 자주 설치해야 합니다. 또한 설치 후 트렌치를 메울 흙의 압력을 파이프라인이 받게 된다는 점을 명심해야 합니다.
- 외부 하수관거 시스템의 수평 구간 또한 허용되지 않습니다. 이상적으로는 외부 하수관거 시스템은 직선이어야 합니다.
- 배수관을 설치할 때는 해당 지역의 계절별 토양 변동을 고려해야 합니다. 즉, 배수관의 안정성을 보장하는 유일한 방법은 토양의 동결 깊이 아래에 설치하는 것입니다.
SNiP(건축법규)에 따르면, 직경 160mm 배수관의 옥외 하수관 경사는 미터당 최소 0.8cm 이상이어야 합니다. 중력식 하수관은 전통적인 하수 수집 및 배출 방식입니다. 개인 주택의 하수관 경사를 적절하게 유지하면 시스템의 수명을 연장하고 막힘을 방지할 수 있습니다.
경사가 너무 가파르면 배수로 전체가 넘쳐흘러 배수구의 트랩이 파손될 수 있습니다. 이렇게 되면 하수 전체가 생활 공간으로 역류하게 됩니다. 또한, 과도한 경사는 유속을 증가시켜 소음을 발생시킨다는 점도 명심해야 합니다.
개인 주택 하수관 경사 설치하기 - DIY
현대식 개인 주택은 일반적으로 배수 시스템을 갖추고 있습니다. 도시 하수관이 상당히 멀리 떨어져 있더라도 정화조가 설치되거나 특수 집수조가 건설됩니다.
하수관망 설치 규칙은 동일한 기준을 따릅니다. SNiPs에 따르면, 내부 하수 시스템의 1미터당 경사도는 도시 건물 아파트의 하수 시스템 경사도와 동일한 값을 갖습니다.
내부 네트워크 설치에도 동일한 자재와 부품이 사용됩니다. 주거용 건물 외부의 경사 기준 또한 동일하게 적용됩니다.
개인 주택의 외부 하수관에는 100mm 크기의 파이프를 사용할 수 있으며, 거주 인원이 적을 경우에는 80mm 파이프를 사용할 수도 있습니다.
배관은 지표면 동결 깊이 이상의 깊이로 매설됩니다. 만약 이 깊이가 과도하다고 판단될 경우(모스크바 지역의 경우 1.8미터), 더 얕은 단열 주 배관을 설치하거나, 지면 온도가 영하로 떨어지면 자동으로 작동하는 가열 케이블을 배수관에 설치할 수 있습니다.
개인 주택에서의 경사각 요건은 다른 기기들과 동일한 기준을 따릅니다.
전원주택의 배수 시스템 설치 작업은 모두 다음과 같이 진행할 수 있습니다.
- 내부 및 외부 배수 시스템에 필요한 배관 매개변수를 결정합니다.
- 다양한 높이에서 수평선에 대한 참조를 나타내는 파이프라인의 예비 설계를 작성하십시오.
- SNiP 요구사항에 따라 내부 하수 시스템을 설치하십시오. 시스템은 80mm 또는 100mm의 짧은 입상관을 통해 실내에서 외부로 나와야 합니다. 그런 다음 입상관은 각도 어댑터를 통해 외부 하수 시스템에 연결해야 합니다.
- 외부 구간을 위한 트렌치를 파십시오. 파이프라인이 설계대로 단열되지 않은 경우 토양 동결 깊이를 고려하십시오. 트렌치 깊이는 이후 되메우기량을 기준으로 결정됩니다.
- 도랑 바닥에 15~20cm 두께로 모래를 깔고 다진 후 물을 뿌려 더욱 단단하게 다져줍니다. 굴착하는 동안 수평계를 사용하여 도랑 바닥과 모래층이 수평을 이루는지 확인합니다.
- 모래 기초 위에 파이프 지지대를 설치하십시오. 콘크리트 블록이나 벽돌을 사용할 수 있습니다. 설치 시 하수관 경사 규정인 110mm를 준수하십시오. 지지대의 개수는 트렌치의 길이에 따라 다르며, 지지대 사이의 간격은 1m를 넘지 않아야 합니다. 이는 트렌치를 채울 흙의 압력으로 인해 파이프가 지지대를 지탱하게 되기 때문입니다.
- 지지대 위에 배관을 설치한 후에는 배관에 물을 흘려보내 시스템의 기능을 테스트해야 합니다. 하수관 경사도 요건인 100mm가 충족되고 누수 없이 물이 잘 흐르면 트렌치를 밀봉할 수 있습니다. 먼저 배관을 모래층으로 조심스럽게 덮고 측면과 윗면을 다져줍니다. 모든 부분이 완전히 밀봉되면 이전에 굴착했던 흙으로 트렌치를 되메우고 표토는 복원합니다.
- 여러 개의 하수 발생원이 있는 부지에 복잡하게 분기된 하수 배수 시스템을 설치할 때는 개인 주택 하수 시스템에 적용되는 것과 동일한 배관 경사 규정이 적용됩니다. 다만, 두 개 이상의 시스템이 만나는 지점에는 점검구를 설치해야 합니다. 이 경우, 연결부의 깊이는 외부로 하수를 배출하는 주 시스템의 깊이와 동일하게 유지해야 합니다.
집 근처에 시립 하수관이 지나가는 경우, 생활하수관을 하수관에 연결하는 것이 좋습니다. 이를 위해서는 해당 시스템을 관리하는 시 상수도 공사(Gorvodokanal)의 허가가 필요하며, 관련 비용이 발생합니다. 하지만 이렇게 하면 이후 정화조나 오수조를 청소할 필요가 없어집니다.
내부 및 외부 네트워크 설치에 관한 규제 문서
특정 시설의 건설과 관련된 모든 문서는 해당 시설의 건설 및 운영 과정에서 얻은 광범위한 경험을 바탕으로 작성됩니다. 따라서 이러한 요구 사항을 준수하지 않을 경우 막대한 비용이 발생할 수 있습니다.
논의 중인 주제와 관련하여 다음과 같은 사항들이 있습니다.
- SNiP 02.04.21-85 건물용 급수 및 하수 시스템. 이 규정은 건물 내 사용을 위한 하수 시스템의 설계, 시공 및 운영 규칙을 다룹니다.
- SNiP 02.04.03-85 "하수. 외부 네트워크 및 건설" 권장 사항은 외부 네트워크의 설계, 건설 및 운영을 다룹니다.
필요한 모든 요건 및 승인 사항은 명시된 문서에서 확인할 수 있습니다.
최대 경사각
시공 과정에서 경사각을 높여야 하는 경우가 있는데, 이 또한 논의됩니다. 위의 문서들 중 첫 번째 문서에서"지역적 상황을 고려할 때" 하수관의 최대 경사도는 0.15미터에 달할 수 있습니다. 즉, 파이프라인 1미터당 최대 15센티미터입니다..
하지만 이러한 상황에서는 시스템에 토사가 쌓여 막힐 위험이 있다는 점을 다시 한번 알려드립니다. 물은 새어 나가겠지만 오염 물질은 남게 될 것입니다.
최소 경사각
하수관의 최소 경사도는 유속과 관 내부 표면에 대한 저항에 의해 결정됩니다. 수평 경사도가 너무 작으면 폐수가 축적되어 잦은 막힘 현상이 발생할 수 있습니다.
또한 하수관거에서 역경사를 피하는 것도 중요합니다. 역경사는 하수가 반대 방향으로 흐르게 하는 원인이 됩니다. 최소 경사도를 유지하지 않으면 시간이 지남에 따라 하수관거가 수평으로 가라앉거나 심지어 역경사로 변할 수도 있습니다.
직경이 다른 제품에 대한 최소 경사각
최적 경사도의 표준 측정 단위는 cm/m입니다. 즉, 몇 센티미터 낮아져야 하는지를 나타냅니다. 1미터 길이의 파이프라인 구간이 값은 파이프라인 직경에 직접적으로 의존하는데, 단면적이 다른 요소들은 유압 저항이 다르기 때문에 개별적인 접근 방식이 필요하기 때문입니다.
따라서 직경이 40mm 또는 50mm인 하수관의 최소 경사도는 0.03(파이프라인 1m당 3cm)이고, 110mm 하수관의 경사도는 0.012(1m당 1.2cm), 150mm의 경우 최소값은 0.007(0.7cm/m), 200mm의 경우 최소값은 0.005(0.2cm/m)입니다.
이러한 차이는 단면적에 따라 유체의 움직임 특성이 다르기 때문입니다. 물은 파이프라인 내부 벽면과의 마찰로 인한 압력 손실이 적기 때문에 직경이 큰 파이프라인을 통해 더 쉽게 흐릅니다.
최소 경사각을 계산하는 방법은 무엇입니까?
최소 하수관 경사는 각도로 측정되지 않습니다. 모든 참고 문헌에서 최소 하수관 경사는 소수점으로 표시되는데, 이는 경사 높이를 해당 구간의 길이로 나눈 값입니다. 하수관 경사, 즉 구간의 시작점과 끝점 사이의 차이를 계산하려면 해당 구간의 길이에 경사도를 곱하면 됩니다.
H=L*x, 여기서 H는 높이 차이, L은 구간의 길이, x는 경사각의 최솟값입니다.
계산할 때 가장 중요한 것은 치수에 세심한 주의를 기울이는 것입니다. 즉, 경사 값을 표준 cm/m 단위로 사용하는 경우 해당 구간의 길이도 미터 단위로 표시해야 합니다.
예시: 직경이 150mm이고 길이가 6m인 파이프라인 구간이 있습니다. 현행 규정에 따르면 이 직경 구간의 최소 경사각은 길이 1m당 0.8cm입니다. 따라서 이 값을 공식에 대입하면 0.8 x 6 = 4.8cm/m가 됩니다. 이는 해당 구간의 시작점과 끝점 사이의 수직 거리가 4.8cm여야 함을 의미합니다.
내부 및 외부 하수 시스템의 자가 설치는 충분히 가능하며 특별한 어려움이 없습니다.
하지만 이 일을 시작할 때는 반드시 엄격히 따라야 할 몇 가지 간단한 규칙들을 꼼꼼히 숙지해야 합니다.
