Вентиляция канализации: стояк и фановый выход

Считает загрузку канализационного стояка по расходу воды, допустимый расход для выбранного диаметра, риск срыва гидрозатвора в залповом режиме, расход воздуха через стояк, нужный диаметр фановой трубы, высоту вытяжки над кровлей и потери тепла через вентилируемый стояк.

Вентиляция канализации: стояк и фановый выход

Методика: СП 30.13330.2020; СП 60.13330.2020

чем выше стояк, тем сильнее залповый эффект
типовой сифон 50–60 мм
один унитаз 1,6; унитаз плюс душ 2,5; залповый сброс трёх приборов 4,0
от поверхности кровли до среза
Запас по расходу воды47%допустимый расход для Ø110 мм — 3,0 л/с, расчётный сброс 1,6 л/с; режим — фановый выход через кровлю
Допустимый расход воды3,00л/с
Загрузка стояка по расходу53%
Площадь сечения стояка95,0см²
Скорость воды в стояке0,17м/с
Толщина плёнки воды1,12мм
Заполнение сечения плёнкой4,0%
Расход воздуха через стояк3,5м³/ч
Скорость воздуха в стояке0,11м/с
Скорость воздуха в фановой трубе0,10м/с
Разрежение в стояке (установившийся режим)0,0Па
Предел гидрозатвора353Па
Запас по разрежению100,0%
Риск срыва в залповом режиме23%
Расчётный расход по жителям1,12л/с
Заданный расход воды1,60л/с
Нужный диаметр стояка110мм
Нужный диаметр фановой трубы110мм
Высота вытяжки над кровлей0,50м
Нормативная высота0,50м
Риск обмерзания вытяжки100%
Потери тепла через фановую трубу12,0Вт
Тепло, уносимое воздухом стояка0,05кВт
Потери за отопительный период341кВт·ч
Стоимость потерь за сезон852₽
Число этажей2эт.
Высота стояка6,0м
По расходу запас в порядке (47 %), но есть риск обмерзания фанового выхода: расход воздуха через стояк всего 3,5 м³/ч при наружной температуре -25 °С. Конденсат намерзает на срезе трубы и постепенно перекрывает выход. Помогает изоляция вытяжки не менее 50 мм и увеличение диаметра фановой трубы.
Загрузка стояка от расхода воды
0,0020,040,060,080,01001200,000,501,01,52,02,53,03,5ваш сбросРасход воды, л/сЗагрузка стояка, %
Показать ход расчёта
Площадь сечения стоякаA = π·d²/4 = π·0,110²/495,0 см²
Скорость воды в стоякеvв = Q/A = 0,00160/0,009500,17 м/с
Расход воздуха, увлекаемого водойQвозд = k·Qводы = 0,6·0,001603,5 м³/ч
Толщина плёнки воды на стенкеδ = (3·ν·Γ/g)^⅓, Γ = Q/(π·d) = 0,00160/(π·0,110)1,12 мм, заполнение 4,0 %
Скорость воздуха в стоякеvвозд = Qвозд/(A·(1 − φ)) = 0,00096/(0,00950·0,960)0,11 м/с
Разрежение в стояке при установившемся потокеΔp = ζ·ρ·v²/2 = 1,5·1,2·0,11²/20,0 Па
Предел гидрозатвораΔpзатв = 0,6·ρ·g·h = 0,6·1 000·9,81·0,060353 Па — сорвать установившимся потоком невозможно
Загрузка стояка по расходу водыQ/Qдоп = 1,60/3,0053 % (допустимый расход для Ø110 мм — 3,0 л/с)
Риск срыва в залповом режиме100·(Q/Qдоп)²·(0,5 + H/20) = 100·0,284·0,8023 %
Нужный диаметр стоякаd = 0,110·√(Q/Qсправочный) = 0,110·√(1,60/3,0)110 мм (у вас 110 мм)
Тепло, уносимое воздухом стоякаQт = Qвозд·ρ·c·Δt = 0,00096·1,2·1005·4754,4 Вт
Потери за отопительный периодW = (Qт + Qтрубы)·24·zот/1000 = (54,4 + 12,0)·24·214/1000341 кВт·ч = 852 ₽
Оговорка. Главное, что показывает расчёт: сорвать гидрозатвор установившимся потоком воздуха невозможно. Гидрозатвор высотой 60 мм держит 353 Па, а чтобы создать такое разрежение потоком воздуха в стояке Ø110 мм, нужна скорость около 20 м/с — в бытовой канализации недостижимая. Разрежение при типовом сбросе измеряется единицами паскаль, и в таблице оно приведено именно для того, чтобы это было видно. Реальная причина срыва — залповый режим: когда воду одновременно сливают два-три прибора, она на короткое время занимает значительную часть сечения и идёт поршнем, а воздух не успевает уйти вверх. Давление в стояке при этом скачет на десятки паскалей, и это уже сравнимо с пределом затвора. Поэтому критерий расчёта — не разрежение, а загрузка стояка: отношение расчётного расхода воды к допустимому для выбранного диаметра. Ориентировочный допустимый расход для Ø110 мм принят 3,0 л/с, для других диаметров пересчитан пропорционально площади сечения; точные значения дают таблицы СП 30.13330.2020, где максимум зависит также от высоты стояка и числа присоединённых приборов. Соотношение расходов воздуха и воды принято 0,6 при скорости воды до 2 м/с и 1,5 при большей: чем быстрее падает вода, тем больше воздуха она увлекает. Толщина плёнки считается по формуле Нуссельта для стекающей плёнки — она нужна, чтобы показать, какую долю сечения занимает вода в спокойном режиме; при типовом сбросе это единицы процентов. Риск срыва в залповом режиме — оценочная величина: она растёт как квадрат загрузки и слабо зависит от высоты стояка. Вакуумный клапан решает задачу дешевле фановой трубы, но работает только на впуск и требует доступа воздуха в само помещение: если санузел герметичен, клапан бесполезен. Обмерзание фанового выхода — реальная проблема в холодном климате: влажный воздух из стояка конденсируется на срезе, и за зиму труба зарастает льдом, поэтому вытяжку изолируют и поднимают над кровлей. Теплопотери через стояк малы по мощности, но идут круглосуточно весь отопительный период. Высота вытяжки принята по СП 60.13330.2020: не менее 0,5 м над скатной кровлей, а при расположении ближе 1,5 м от конька — до уровня конька.
Результат обновляется автоматически при изменении полей

Что означают поля

Все входные данные расчёта с единицами измерения, значением по умолчанию и пояснением. Значения по умолчанию — типовые для средней полосы; замените их на свои.

ПолеЧто принимаетПо умолчаниюПояснение
Тип зданияЧастный дом, 1–3 этажа; Многоквартирный, 4–5 этажей; Многоквартирный, 6–9 этажей; Многоквартирный, 10–16 этажейЧастный дом, 1–3 этажа—
Число этажейчисло, эт.2 эт.—
Число жителей в стоякечисло, чел.5 чел.—
Диаметр канализационного стояка50 мм — мойка или умывальник, до 0,6 л/с; 75 мм — один прибор с унитазом, до 1,4 л/с; 110 мм — унитаз, типовой стояк, до 3,0 л/с; 125 мм — до 3,9 л/с; 160 мм — два унитаза на этаже, до 6,4 л/с; 200 мм — до 9,9 л/с110 мм — унитаз, типовой стояк, до 3,0 л/с—
Вентиляция стоякаНет, стояк заглушён; Фановый выход через кровлю; Вакуумный клапан в помещении; Фановый выход плюс параллельный стоякФановый выход через кровлю—
Диаметр фановой трубы50 мм; 110 мм — не меньше стояка; 160 мм110 мм — не меньше стояка—
Высота стояка от нижнего приборачисло, м6 мчем выше стояк, тем сильнее залповый эффект
Высота гидрозатворачисло, мм60 ммтиповой сифон 50–60 мм
Расчётный расход водычисло, л/с1.6 л/содин унитаз 1,6; унитаз плюс душ 2,5; залповый сброс трёх приборов 4,0
Температура воздуха в домечисло, °С22 °С—
Климатическая зонаЮг — расчётная −18 °С; Средняя полоса — −25 °С; Урал — −32 °С; Сибирь — −40 °ССредняя полоса — −25 °С—
Высота вытяжки над кровлейчисло, м0.5 мот поверхности кровли до среза
Толщина изоляции вытяжкичисло, мм30 мм—
Цена теплачисло, ₽/кВт·ч2.5 ₽/кВт·ч—

Нормативная база и методика

В основе расчёта — СП 30.13330.2020; СП 60.13330.2020. Калькулятор повторяет ход расчёта из руководства: формулы, подставленные значения и промежуточные величины видны в блоке «Показать ход расчёта».

Расчёт справочный: он не заменяет проектную документацию и не учитывает индивидуальные условия площадки. Там, где результат зависит от допущений, в оговорке прямо указано, какие это допущения и насколько они могут изменить цифру.

Как считается: полное руководство

Подробный разбор методики, таблицы справочных данных и пример расчёта с числами — в статье «Вентиляция канализации: зачем стояку фановый выход».

Открыть руководство

Другие калькуляторы раздела

калькулятор

Расчёт вентиляции: воздухообмен и воздуховоды

Считает требуемый воздухообмен по нормам на человека, по кратности и по вытяжке из помещений, подбирает сечение магистрального воздуховода и производительность вентилятора.

Открыть расчёт · Вентиляция
калькулятор

Расчёт естественной вентиляции: канал и тяга

Считает гравитационное давление, фактическую скорость и расход воздуха через вентиляционный канал, проверяет, хватает ли тяги, и показывает, как расход зависит от высоты канала.

Открыть расчёт · Вентиляция
калькулятор

Приточная вентиляция: мощность калорифера

Считает мощность калорифера на нагрев приточного воздуха, расход тепла и электроэнергии, диаметр воздуховода и сопротивление сети для подбора вентилятора.

Открыть расчёт · Вентиляция
калькулятор

Рекуператор: эффективность и экономия

Считает температуру приточного воздуха после рекуператора, возвращаемое тепло за отопительный период, экономию в рублях и срок окупаемости установки.

Открыть расчёт · Вентиляция
калькулятор

Мощность кондиционера

Считает теплопритоки помещения (ограждения, люди, техника, остекление) и подбирает типоразмер кондиционера в BTU с переводом в кВт холода.

Открыть расчёт · Вентиляция
калькулятор

Аэродинамический расчёт воздуховодов

Считает скорость в сечении, потери давления на трение и в местных сопротивлениях, подбирает диаметр под нормативную скорость и определяет требуемый напор вентилятора.

Открыть расчёт · Вентиляция

Все калькуляторы · Раздел «Вентиляция»