A csatorna méretezése A csatornázás fontosságát mutatja az a tény, hogy mikor a több ezer éve az etruszk vagy a római birodalomban használt csatornázás egy időre feledésbe merült, a városokban élő emberek között járványok törtek ki, és pestis, kolera stb. tizedelték az ott lakókat. Amikor felismerték a tömeges megbetegedések keletkezésének okát – a csatornázás hiányát –, s elkezdték kiépíteni azokat, a járványok is megszűntek. A csatornázás jelentőségét támasztja alá, hogy amíg 5060 évvel ezelőtt szinte az összes kútvíz iható volt, ma alig találunk olyan kutat, melynek vize megfelelő lenne, mert időközben elszennyeztük a talajvizeket, ezért ma már tilos a szennyvizeket elszikkasztani. Ennek ellenére sajnos még ma is sokfelé bekerül a talajba a szennyeződés (engedély nélkül), mert kényelmesebb ily módon eltüntetni a szennyvizeket, mint elszállíttatni, s a felelőtlen emberek bele sem gondolnak abba, hogy gyermekeik és unokáik majdani életét nehezítik meg ezzel.
A csatornázás fontosságát mutatja az a tény, hogy mikor a több ezer éve az etruszk vagy a római birodalomban használt csatornázás egy időre feledésbe merült, a városokban élő emberek között járványok törtek ki, és pestis, kolera stb. tizedelték az ott lakókat. Amikor felismerték a tömeges megbetegedések keletkezésének okát – a csatornázás hiányát –, s elkezdték kiépíteni azokat, a járványok is megszűntek. A csatornázás jelentőségét támasztja alá, hogy amíg 50-60 évvel ezelőtt szinte az összes A Cloaca Maxima régen kútvíz iható volt, ma alig találunk olyan kutat, melynek vize megfelelő lenne, mert időközben elszennyeztük a talajvizeket, ezért ma már tilos a szennyvizeket elszikkasztani. Ennek ellenére sajnos még ma is sokfelé bekerül a talajba a szennyeződés (engedély nélkül), mert kényelmesebb ily módon eltüntetni a szennyvizeket, mint elszállíttatni, s a felelőtlen emberek bele sem gondolnak abba, hogy gyermekeik és unokáik majdani életét nehezítik meg ezzel. Jelenleg a csatornában elvezetett szennyvizeknek csak kis része kerül biológiai tisztításra, emiatt környezetünk szennyezése nem csökken. A szennyvíztisztítók
kapacitása véges, emiatt – ahol lehetséges az esővíz gyűjtése – nem vezethetők a szennyvízcsatornába a csapadékvizek. Az összegyűjtött esővíz értékes, az ivóvíz kiváltására is alkalmas. Nagyon jó a kertek locsolására, de szürkevízként a WC-k öblítésére is használható (az ember napi vízfelhasználásának jelentős részét teszi ki a WC-öblítés). Sajnos a sűrű beépítésű területeken alig, vagy egyáltalán nincs lehetőség a csapadékvizek gyűjtésére, felhasználására, az ilyen helyeken kényszerűség az egyesített csatornázás. Ahol nem szabad az esővizet bevezetni a közcsatornába, ott a Csatornázási Művek szúrópróbaszerűen ellenőrzi azt. Most pedig nézzük meg az épületen belüli csatornahálózat kialakítását. A szennyvízvezeték részei: - szellőzővezeték, - ágvezeték, - ejtővezeték, - alapvezeték (belső és esetleg külső), - bekötővezeték. A csapadékvíz-vezeték részei: magastetőnél ereszcsatorna, lapostetőnél esetleg lombkosár, majd mindegyiknél ejtővezeték, alapvezeték (belső és esetleg külső). Ha egyesített a rendszer, akkor a szennyvíz és csapadékvíz egy vezetéken köt be a közcsatornába. Amennyiben elválasztott rendszer van, akkor a csapadékvizet gyűjtőaknába vezetjük, de ritkán előfordul, hogy a közcsatornában is van külön csapadékvíz-vezeték. Először említsünk meg néhány gyakrabban előforduló hibát: - Ha a fürdőkádhoz padlóösszefolyót építenek be, akkor az lesz a fürdőszoba legmagasabb pontja, vagyis csak a szifonba nem folyik be a kifröcsögött víz. - A fürdőkád és a padlóösszefolyó között a vezetékméret nagy, azaz 32 mm átmérőnél nagyobb, s emiatt a szifonnál kifolyik a víz, illetve a fürdőhab. Az ok, hogy a kádtól a szifonig a kádban lévő vízoszlop nyomásával áramlik a víz, viszont onnan a légköri összeköttetés miatt csak gravitációsan, ami kevesebb víz elvezetését eredményezi. - Ha ritkábban használt a kád, akkor kiszárad a szifon, és a csatornaszagok bejutnak a lakásba. Van lehetőség úszós szagelzárásra is, de biztosabb, ha ilyen esetben padló feletti bűzelzárót használunk. Padlófűtés esetén a padlóba épített szifonok gyorsan száradnak ki, tehát ilyenkor nem ajánlott a beépítésük.
- A csatorna-ágvezeték hosszú, s emiatt gyakori a dugulás. Ágvezetéknél nem tudunk megfelelő lejtést alkalmazni, mert a födém vastagsága behatárolt, ezért inkább több ejtővezetéket kell kiépíteni, hogy az ágvezeték rövid lehessen. - A mosógép vezetékének lejtése fontosabb a többinél, mert a mosószerben lévő kövek könnyen leülepednek, s összetapadva szilárd dugót alkotnak, amit még a duguláselhárító dróttal sem lehet eltávolítani. - A csatornaszellőzőt nem építik ki. Az ejtővezeték meghosszabbításaként kell a primer szellőző, s ha hosszú az ágvezeték, akkor kell a szekunder szellőző. Az elfolyó szennyvíz a csőben vízdugót hozhat létre, így a szellőzővezeték hiánya miatt vákuum keletkezhet, s ez a szifonokban lévő szagelzáró vízzárat leszívhatja, ami miatt a csatornaszagok a lakásba juthatnak, jobb esetben csak „kluttyogni” fog a szifon. A Cloaca Maxima napjainkban - Kiépítik a csatornaszellőzőt, de nem megfelelő méretűt, s emiatt az előző pontban felsorolt problémák jöhetnek elő. A szellőzővezeték méretét nem szabad csökkenteni, akkorának kell lennie, mint amilyen szennyvízvezetékhez csatlakoztatjuk. - A szellőzővezeték tetejére nem tesznek védősapkát. A madarak a felszálló meleg levegő miatt odafészkelnek, egy nagyobb vákuum leszívhatja a fészket, s ettől dugulás lesz a vezetékben. - A szellőzővezeték vízszintes elhúzása negatív lejtéssel készül. A szellőző levegő relatív páratartalma a vezetékben közelít a 100%-hoz, így a benne lévő nedvességből sok kicsapódik (kondenzálódik), s idővel vízdugó keletkezik a szellőzőcsőben. A probléma ugyanaz lesz, mint az előző két pontban. - Kevés tisztítóidomot építenek be. Egy esetleges dugulásnál bontani kell a vezetéket és az épületszerkezetet. Ideális, ha az irányváltozásokhoz és az ejtővezeték alapvezetékre történő csatlakozásához tisztítóidom kerül beszerelésre. - Túlméretezett a csőátmérő, s emiatt alacsony lesz az áramlási sebesség. Három nevezetes sebesség van a szennyvíznél: a., 0,4 m/s – ülepedési sebesség, ez alatt a szennyvízben lévő szilárd szennyeződések leülepednek, b., 1,3 m/s – bukási sebesség, e felett a szennyvíz elrobog a szennyeződések felett, nem képes magával vinni azokat, c., 0,7 m/s – öntisztulási sebesség, ilyenkor a szennyvíz képes a leülepedett szennyeződéseket felkavarni s elszállítani. A vízfogyasztás s emiatt a szennyvíztermelés nem egyenletes a nap folyamán. Arra kell törekedni, hogy naponta legalább egyszer, a csúcsfogyasztáskor kialakuljon ez a sebesség. - A túlméretezett csőátmérő miatt kicsi lesz a vízmélység (úsztatási mélység). A szennyvízben úszó darabos szennyeződések biztonságos szállíthatóságához legalább 4 cm-es vízmélység szükséges, de ha ez nincs meg, akkor felakadhatnak a szennyeződések, s eldugulhat a vezeték. - Csapadékvíz-ereszcsatorna ejtővezetékre történő csatlakozásánál nem tesznek szennyfogót, s a falevelek, madárfészkek eldugíthatják az ejtőt.
Az eddigiekből látható, hogy a szennyvízvezeték átmérőjén kívül a lejtést is meg kell határozni, mert amint az előzőkből látható, az áramlási sebességnek szűk határok közt kell lennie. A méretek meghatározásának kiindulása a szállítandó vízmennyiség meghatározása. A csapadékvíz mennyiségét a következő összefüggés alapján tudjuk meghatározni
A jelölések a következők: qvcs – csapadékvíz-mennyiség [l/s], A - esővízgyűjtő felület [m2], Ψ - lefolyási tényező [1], qe - csapadékvíz intenzitása [l/s x ha], 10000 - [m2/ha]. 1. táblázat: A lefolyási tényező értékei A felszín megnevezése Pala-, bádog-, cserép- és szigetelőlemez burkolatú tetők Egyéb tetők Aszfaltburkolat Kövezet Zúzottkő burkolat Kertek, parkok
Ψ 0,90…0,95 0,80…0,90 0,85…0,90 0,40…0,70 0,25…0,45 0,05…0,10
2. tábláza: A csapadékvíz intenzitása Körzet 1. Budapest 2. Vértes, Gerecse, Pilis 3. Győr 4. Sopron 5. Szombathely 6. Bakony 7. Keszthely 8. Tihany 9. Pécs 10. Szeged 11. Kalocsa 12. Túrkeve 13. Nyíregyháza 14. Kompolt 15. Sajó, Hernád vidéke, Bükk 16. Börzsöny, Cserhát, Mátra
q l (s*ha) 274 187 193 159 183 199 179 199 162 176 179 194 197 222 250 250
A vízgyűjtő felület méretének meghatározásánál mindig a vízszintes vetületet kell számításba venni. A lefolyási tényező értékeit az 1. táblázatban találjuk. A csapadékvíz intenzitását a 2. táblázat mutatja. A szennyvíz mennyiségét a következő összefüggés alapján tudjuk meghatározni:
A jelölések a következők: qvsz - szennyvízmennyiség [l/s], 0,33 - tapasztalati érték [1], k - épület jellegétől függő tényező [1], Σe - víznyelő egyenértékek összege [1]. Az épület jellegétől függő tényező a 3. táblázatban szerepel. A víznyelő egyenértékek a 4. táblázatból vehetők ki. 3. táblázat: Az épület jellegétől függő tényező Az épület megnevezése k Lakóházak 2,0 Nagykonyhák 1,9…1,85 Mosodák, garázsok 1,85…1,80 Fürdők, gyógyintézetek 1,8…1,75 Sormosdók, zuhanyozók, stb. 1,5…1,0
4. táblázat: A víznyelő egyenértékek Tető-alapterület, m2 …125 126…160 161…196
A félkör keresztmetszetű ereszcsatorna átmérője, cm 16 18 20
A csatornavezeték méretezését két részre osztjuk: 1. csapadékvíz-elvezetés (ezen belül): - ereszcsatorna méretezése, - csapadékvíz-ejtő méretezése, - csapadékvíz-alapvezeték méretezése. 2. szennyvíz-elvezetés (ezen belül): - ágvezeték méretezése, - szennyvíz-ejtővezeték méretezése, - szennyvíz-alapvezeték méretezése. A csapadékvíz-ereszcsatorna méretek az 5. táblázatban láthatók.
5. táblázat: A csapadékvíz jellegétől függő tényező A berendezési A csatlakozócső Vízelvezetés A berendezési tárgyak megnevezése tárgyak legkisebb átmérője, l/s egyenértéke, e DN, mm Falikút 0,33 1,00 50 Kiöntő 0,33 1.00 50…65 WC öblítőtartállyal 1,50 4.50 100 Vizelde 0,05 0,1 50 WC öblítőcsappal* 1,2; 1,4 3,6; 42 100 Folyókás vizelde m-enként 0,06 0,1 Automatikus öblítésű vizeldetartály 0,80 1,00 50 Mosdó 0,07 0,20 40 Egymedencés mosogató 0,67 2,00 50 Kétmedencés mosogató 1,00 3,00 50 Fürdőkád 0,67 2,00 50 Zuhany 0,20 0,60 50 Bidé és egészségügyi zuhany 0,15 0,4 40 Ivókút 0,035 0,10 25 Csoportos, öt férőhelyes sor-, ill. 0,35 1,10 50 körmosdók Ua., de 8-10 férőhelyes 0,70 2,00 65 Megjegyzés: A technológiai berendezések szennyvíz-elvezetési normáit és egyenlőtlenségi tényezőit a technológiai tervek alapján kell megállapítani *A kisebb e érték a kisebb csőátmérőhöz tartozik
Legkisebb csővezetéklejtés m/m 0,025 0,025 0,012 0,020 0,012 0,020 0,020 0,025 0,025 0,020 0,025 0,020 0,020 0,020 0,025
Amennyiben 196 m2-nél nagyobb felületről kell összegyűjteni a szennyvizet, úgy több levezetőt alkalmazhatunk, vagy két ereszcsatorna lejthet egy ejtővezeték felé. A csapadékvíz-ejtővezeték méretét a 6. táblázatban találjuk.
DN, mm 50 65 80 100
6. táblázat Legkisebb lejtés Normál lejtés esetén esetén lakóépületközépületlakóépület 3 3 6 6 5 15 20 12 40 50 30 100
középület 5 10 30 80
A csapadékvíz-alapvezeték méretének meghatározása teljesen megegyezik a szennyvízével, így azt majd ott tárgyaljuk. A szennyvíz-ágvezeték méretét meghatározhatjuk tapasztalati úton és táblázatosan is. Tapasztalat alapján úgy méretezhetünk, hogy ha két különböző méretű vezeték csatlakozik egymáshoz, akkor a nagyobb mérettel megyünk tovább. Amennyiben két azonos méretű vezeték csatlakozik, akkor még maradhat a méretük továbbra is ugyanakkora, de a harmadik után már egy mérettel nagyobbat választunk. A táblázatos méretezés a víznyelő-egyenértékek összege alapján történik.
