444 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет кровельных воронок сп

Расчет воронок для внутреннего водостока

Расчет водостока: основные требования и правила

Система водоотвода – это одно из основных защитных мероприятий, которое способствует продлению эксплуатации кровельных материалов, фасада и фундамента здания. Правильный и грамотный расчет водосточной системы кровли является залогом длительной и надежной эксплуатации всего здания в целом. Знание основных принципов подсчета комплектующих системы водоотвода поможет оптимизировать расходы на её обустройство.

В зависимости от типа, размеров и уклона крыши водосточная система может быть нескольких типов :

Расчет наружного водостока выполняют с учетом следующих требований :

  • подвесные или настенные желоба должны устанавливаться на крышах с углом ската не менее 15°;
  • продольный уклон желобов соблюдают на уровне не менее 2%;
  • желоба должны обладать бортами с высотой более 120мм;
  • расстояние между трубами водостока составляет не более 24 метров;
  • диаметр водосточной трубы берут из расчета 1,5 см 2 сечения на 1 м 2 кровли.

Данные правила действительны для водосточных систем в климатических зонах с низкой вероятностью замерзания воды.

Во всех климатических зонах рекомендуют устраивать организованный внутренний водосток с наружным отводом воды. Он состоит из следующих компонентов :

В зависимости от требуемой конфигурации и выполняемых функций система отвода воды может дополняться разнообразными аксессуарами и комплектующими.

Оптимальное количество воронок

Основное назначение внутренней системы водоотвода – это обеспечение удаления воды с кровли при любой температуре воздуха на улице и вне зависимости от количества осадков. Утилизацию воды рекомендовано осуществлять в общую или дождевую канализацию. Расчет количества воронок внутреннего водостока ведут по правилу: 1 воронка на 0,75 м 2 кровли и 1см 2 трубы для стока воды. Воронки внутренней системы располагают вдоль продольной оси кровли. Обустраивать воронки и стояки в толще наружных стен запрещено, по причине их возможного промерзания в зимний период времени.

Расчет количества водосточных воронок ведут с учетом следующих требований :

  • если нет препятствий для линейного расширения желоба длиной до 12 метров, тогда достаточно будет одной воронки;
  • при длине желоба свыше 12 метров и есть препятствия для его расширения, тогда потребуется одна специальная компенсирующая воронка в конце уклона;
  • если желоб опоясывает здание по периметру, тогда потребуется совместная установка воронок и компенсаторов.

Расчет водосточных воронок необходимо выполнять исходя из их паспортных данных, где содержится информация о геометрических размерах, способе крепления и пропускной способности. Количество водосточных воронок должно соответствовать количеству водосточных труб во всей системе водоотвода.

Особенности расчета водосточных желобов и труб

При обустройстве наружного водоотвода следует тщательно обследовать все здание на наличие архитектурных особенностей, выступающих частей и впадин. Водосточная система не должна портить внешний облик здания, поэтому если она гармонично не вписывается на фасаде, её следует спрятать с тыльной стороны. Для этих целей используют многочисленные аксессуары, которые массово сегодня выпускаются.

Расчет водосточной системы необходимо всегда начинать с измерения площади крыши, с которой будет удаляться вода. Это можно достаточно просто выполнить, зная самые простые геометрические формулы. Номинально можно принять, что труба для стока воды диаметром 100 мм способна эффективно работать на площади крыши до 220м 2 .

Расчет сечения водосточного желоба выполняют с учетом угла ската крыши, чем он круче, тем высота борта у желоба должна быть выше. Это связано в первую очередь с увеличением площади сбора осадков, которые являются основным источником воды. Количество желобов подбирается исходя из периметра карниза и предлагаемых на рынке комплектующих. Так, большинство пластиковых желобов имеет длину 3 или 4 метра, а оцинкованных — 2 метра. Если длина карниза составляет 10 метров, тогда нам потребуется 5 оцинкованных желобов или 2 штуки по 4 метра и один на 3 метра в случае пластиковых деталей.

Важно знать, что количество соединительных муфт для желобов всегда ровно на одну единицу меньше, чем самих желобов.

Подсчет количества крепежных крюков ведут по следующей формуле :

где N – количество крюков;

L – длина карниза;

0,6 – рекомендованный нормативной документацией шаг между крюками.

Подсчет количества водосточных труб можно найти, используя формулу :

где N – количество водосточных труб;

Нкарниза – высота от земли до карниза;

Низгиба – высота изгиба трубы;

Lвставки – длина вставки воронки;

Lтрубы – длина водосточной трубы (обычно 3 или 4 метра).

Важно знать, что для крепления каждого отрезка водосточной трубы следует использовать как минимум два хомута.

Чтобы выполнить расчет внутреннего водостока по сечению трубы, необходимо определить максимальное количество воды, которое может поступить с крыши. С этой целью измеряют геометрические параметры кровли (длину и ширину) и умножают на максимальное количество осадков, определенное для данной местности. В большинстве случаев используют упрощенную формулу, приняв во внимание, что на 1см 2 сечения водосточной трубы приходится порядка 1 м 2 кровли.

Расчет водосточной системы СНиП регламентирует с учетом влияния очень большого количества факторов, среди которых :

  • количество атмосферных осадков в году;
  • климатическая зона и максимальная отрицательная температура;
  • площадь крыши;
  • наличие дождевой канализации;
  • другие факторы.

Своевременно сделанный грамотный расчет водостока для крыши позволяет сэкономить значительные денежные средства на оптимизации количества закупаемых частей системы водоотвода.

Похожие новости

Расчёт количества воронок наружного водостока, диаметра трубы

Есть двускатная кровля, длина ската 24 м, расстояние от карниза до конька 10.5 м. Требуется рассчитать количество воронок и диаметр водосточных труб для каждого ската.
Есть противоречивые данные по количеству воронок и диаметру вод. труб:
1- СП 17 Кровли 9.7 «При наружном организованном отводе воды с кровли расстояние между
водосточными трубами должно приниматься не более 24 м, площадь
поперечного сечения водосточных труб должна приниматься из расчета 1,5
см2 на 1 м2
площади кровли».
Расчёт: Для двускатной кровли с площадью одного ската 24*10,5=252 м2
При трубе диаметром 10 см- площадь попер. сечения трубы: S=Пи*R(в квадрате)= 3,14*25=78,5 см2
Треб. площадь сечения водосточных труб: 1.5*252=378 см2
Количество труб диаметром 10 см: 378/78,5=4,81. Т.е. 5 труб
2.- Абсолютное большинство источников в интернете говорят о меньшем количестве труб: либо о 100 м2 на 1 трубу. Выходит 252/100=2.52=3 трубы Либо предоставляют таблицы, по которым вообще 2 трубы диаметром 10 см. В технической документации фирмы Grand Line® (они ссылаются на рассчёт по DIN EN 612-2005) система Grand Line® 150мм-диам. воронки/100мм-диам. трубы – рассчитана на 178 м2Т.е. для 250 м2 хватит 2 трубы
Где истина? в СП или в подавляющем количестве сайтов интернета? Сколько принять водостоков?

Последний раз редактировалось МаксКад, 08.02.2017 в 21:34.

Где истина? в СП или в подавляющем количестве сайтов интернета? Сколько принять водостоков?

Считаю, что истина в СП, но не только в одном СП 17.13330.2011, но и в СП 30.13330.2012 и СП 32.13330.2012:
9.2. Число воронок в зависимости от ее пропускной способности, площади кровли и района строительства определяют по СП 30.13330 и СП 32.13330.
Считаю, что количество воронок хоть внутренного, хоть наружного водостока, и диаметр трубы (стояка) в первую очередь зависит от расчетного расхода дождевых (л/с), а не просто от площади кровли. В СП 17 для наружного водостока дан слишком приблизительный метод расчёта, не учитывающий интенсивность дождя для конкретного района строительства. (п. 8.6.9 СП 30.13330.2012).

DIN EN 612-2005 хорошо, но «что немцу хорошо, то русскому — смерть» (с) Производители водостоков имеют право ссылаться на что угодно, особенно если гарантию покупателю предоставят, что переливов во время дождя не будет. А проектировщик должен принятые им решения сам обосновывать, ссылаясь на действующие в стране нормы.

__________________
Архитектура — это диагноз.

Расчет внутренних водостоков

В водосточные воронки вода попадает в результате выпадения дождя или таяния снега, выпавшего на кровлю здания. Наиболее обильными атмосферными осадками являются дожди, поэтому внутренние водостоки должны обеспечить отвод максимальных расходов дождевых вод, которые можно ожидать в данной местности.

Определение расчетных расходов дождевых вод

При расчете внутренних водостоков расчетные расходы дождевых вод, л/с, определяют по формулам:

для плоских кровель с уклоном менее 1,5% —

для скатных кровель с уклоном более 1,5% —

где — площадь водосбора, мг; и — интенсивность дождя продолжительностью 20 и 5 мин, л/с с 1 га (значения приведены на рис. 22.5); — коэффициент, учитывающий период однократного превышения интенсивности и аккумулирующую способность кровли, принимают в зависимости от величины интенсивности, л/с с 1 га:

= 1 для районов 90

= 1,5 для районов 90

2 для районов 150

Величину можно определить по формуле

где n – показатель степени:

в средней полосе европейской части страны – 0,7-0,75,

в южных районах – 0,5-0,7;

в азиатской части страны – 0,65-0,7.

Значения интенсивности приведены в табл. 22.1.

Рис. 22.5. Распределение интенсивности дождей

Гидравлический расчет внутренних водостоков

Гидравлический расчет выполняют при максимальном стоке дождевых вод с крыши здания.

При расчете внутренних водостоков необходимо учитывать режим движения воды у отдельных элементов. Весь расчет сводится к определению пропускной способности отдельных элементов и всей системы внутренних водостоков в целом.

Водосточные воронки с точки зрения гидравлики можно представить как кольцевой водослив или длинный насадок, из которого происходит истечение жидкости. Действительно, у выпускного патрубка водосточной воронки длиной 3-5 его диаметра при малом слое воды на крыше образуется безнапорный кольцевой режим движения воды. Расход зависит от высоты слоя воды h, внутреннего диаметра воронки и коэффициента расхода m, зависящего от конструкции воронки:

Водосточная воронка присоединена к стояку, поэтому при увеличении слоя воды на стояке, начиная с длины, равной (10+12) . кольцевой поток смыкается, образуется сплошной напорный поток водовоздушной смеси, при

котором расход воды будет уже зависеть от высоты стояка и гидравлических сопротивлений в стояке.

С увеличением слоя воды перед воронкой в ней создается вихревой поток, движущийся вниз в стояк и увлекающий с собой атмосферный воздух. Образуется водовоздушная смесь, которая по мере движения вниз по стояку периодически смыкаясь, создает сплошной поток, пока не произойдет сновак подсос воздуха. Этот вид движения характеризуется наличием вихревой воронки, образованием вибрационных толчков и как следствие – снижением пропускной способности стояка.

С дальнейшим увеличением слоя воды на крыше у водосточной воронки до некоторого критического уровня засасывание воздуха прекращается и вихревая воронка исчезает, начинается напорный режим движения воды по всему тракту водостока; при этом расход дождевых вод увеличивается до максимальной величины, причем при дальнейшем повышении слоя воды над приемной воронкой практически увеличения расхода не происходит.

При достижении критической глубины слоя воды перед воронкой вся сеть (стояк и выпуск) начинает работать в напорном режиме.

Расчетный критический расход дождевых вод, л/с, который способна пропустить система воронка-стояк-выпуск, можно определить по формуле

где H – напор, равный разности отметок кровли у воронки и выпуска, м; –длина трубопровода (стояка и выпуска ), м; i – гидравлический уклон; − сумма коэффициентов местных сопротивлений фасонных частей, воронки, выпуска; − удельное местное сопротивление, (м ∙ с )/ при = 1, в зависимости от диаметра условного прохода, мм, имеет следующие значения; − расход ливневой воды.

……………… 75 80 100 125 150 200 250

∙ ………260 102 83 34 16,5 5,2 2,1

Критический слой воды над приемной воронкой можно определить по формуле

Расход дождевых вод (критический) на одну воронку, л/с, при этом определяется по формуле

Где − расчетный уровень атмосферных осадков (критический напор для труб диаметром = 85, 100, 150, 200 мм соответственно = = 38, 49, 81, 115 мм); g – ускорение свободного падения 9,81 м/с 2. − внутренний диаметр стояка, мм.

Допустимый максимальный расход дождевых вод составляет 30% критического, и его можно принимать на одну водосточную воронку в зависимости от диаметра стояка = 85, 100, 150, 200 мм, соответственно = 4,0; 9,6 и 19,5 л/с.

Пропуская способность внутренних водостоков может определяться двумя методами

1. Определяют ожидаемый расчетный расход дождевых вод, приходящийся на одну водосточную воронку:

где Q – общий расход дождевых вод на всю кровлю: − число воронок, предполагаемых к установке.

Расход сравнивают с критическим максимальным расходом . который может пропустить система.

Система запроектирована правильно, если удовлетворяется неравенство

Если . то требуется увеличить диаметры стояков и отводных трубопроводов или уменьшать водосборную площадь, приходящуюся на одну воронку, т. е. увеличить число воронок.

2. Определяют ожидаемый расход дождевых вод . Затем подсчитывают потери напора при напорном движении вод по тракту водостока по формуле

Система запроектирована правильно, если потеря напора меньше напора в системе (разность отметок кровли и выпуска), т.е. h H, то увеличивают диаметры стояка и отводных трубопроводов.

Расчет водосточной системы кровли

Назначение водосточной системы очевидно — отвод воды, накапливающейся при дожде и таянии снега, с крыши здания в предназначенное место. Например, в ливневую канализацию, в накопитель или просто на землю, в отдалении от цоколя здания.

Выполняя расчет водосточной системы кровли, принимают во внимание тип крыши – плоская или скатная, периметр по краю крыши, площадь кровли и площадь здания, сложность геометрии крыши, среднее значение осадков в год и пиковое значение осадков за последние годы.

После расчета получают значение необходимого диаметра элементов водосточной системы, число вертикальных водосточных труб и их расположение по фасаду, общее число и ассортимент конструкционных и крепежных частей системы — желобов, углов, труб, воронок, держателей.

Расчет водосточной системы в зависимости от площади кровли производится по нескольким методикам, но ключевой цифрой для всех них является площадь водосборного ската крыши.

Расчет площади крыши

Для расчета площади крыши необходимы лестница, рулетка, лист бумаги и знание геометрии в объеме школьной программы. Методика расчета заключается в мысленном разбиении крыши сколь угодно сложной топологии на элементарные геометрические фигуры — треугольники, прямоугольники, трапеции. После этого измеряется сторона каждой фигуры, вычисляются их площади, суммируются полученные цифры.

Полученная в результате измерений и расчетов площадь крыши (водосборная площадь) будет использована в дальнейшем в формулах расчета систем водостока. Площадь каждого ската крыши необходимо записать отдельно, эти цифры пригодятся

Расчет водостока по требованиям строительных норм и правил

Расчет водосточной системы кровли по СНиП требует учитывать два параметра:

водосборная площадь (площадь ската крыши);

Используя эти два параметра, рассчитывают количество вертикальных водосточных труб (стояков).

Нагрузка водяного потока на один стояк зависит от его диаметра и не должна превышать:

Например, если со ската крыши стекает дождевая вода объемом 30 литров в секунду, то надо монтировать или два стояка диаметром 100 мм, или один диаметром 150 мм.

Расчет интенсивности стока воды

Для подсчета используется статистическое значение интенсивности дождя на площади в 1 гектар за двадцать минут (q20) или за пять минут (q5). Между этими параметрами установлена взаимосвязь:

где n – справочный коэффициент.

Справочный коэффициент n приведен в СНиП 2.04.03-85

Если уклон ската крыши менее 1,5%, используется параметр q20, а если уклон более 1,5% — параметр q5.

Итоговая формула интенсивности водяного потока с крыши Q (литров в секунду) выглядит следующим образом:

где S – площадь ската крыши, q – статистическое значение q5 или q20, в зависимости от крутизны ската.

Другие требования СНиП

Нормы и правила предъявляют требования к отводу стекающей воды строго в дождевую канализацию, указывают предельную величину углов наклона горизонтальных труб, описывают требования к ревизиям. Особо оговорено, что расстояние между стояками не может превышать 48 метров.

Практический расчет водосточной системы

После расчета объема стекающей с крыши воды необходимо определиться с материалом, из которого будет изготовлена водосточная система, затем рассчитать ее элементы.

Упрощенный расчет сечений желобов и стояков

Нет необходимости производить строгий расчет водосточной системы в зависимости от площади кровли, в соответствии с методикой СНиП, для личного дома или надворного строения. Также нет необходимости измерять площадь всей крыши. Достаточно измерить и подсчитать площадь самого большого водосборного участка на крыше и определить размеры водосточной системы для этого ската, исходя из предположения, что для остальных участков водосбора поток воды будет меньше.

Таблица упрощенного определения типоразмеров системы

Материалы водосточной системы

Для изготовления системы используют один из трех видов материалов:

металл, обтянутый защитной пленкой.

Оцинкованная жесть отличается дешевизной и позволяет при необходимости изготовить колена, воронки, желоба и другие элементы системы в произвольном размере. К недостаткам относятся недолговечность (тонкая жесть быстро ржавеет) и негерметичность стыков, через которые вода будет вытекать в случайных местах желоба или стояка. Протекающая по жестяной системе вода сильно шумит.

Элементы из ПВХ обладают малым весом, не подвержены коррозии, находятся в нижней ценовой группе. Пластиковые конструкции незаменимы при монтаже на ветровых досках старых строений. Подходят для малоэтажных зданий, гаражей, дачных домиков. При стекании по желобу из пластика дождевая вода создает малый уровень шума, поэтому этот материал рекомендуют при установке возле окон жилых мансард. Недостатки водосточной системы из ПВХ — хрупкость материала и плохая стойкость к низким температурам. На кровле требуется установка снегозадерживающих элементов, чтобы соскальзывающий с крыши сугроб не проломил водосток.

Водосточная система из защищенного пленкой металла отвечает всем потребительским требованиям. Недостатками считаются относительная дороговизна, массивность элементов и требовательность к аккуратности при транспортировке и монтаже. Нарушенное покрытие приведет к быстрому ржавлению, поэтому при установке используется специальный инструмент. Рекомендуется соблюдение температурного режима при монтаже и эксплуатации, так как перегрев вызывает отслаивание и пузырение пленки. Рекомендуется выбор этого материала при большой площади кровли, в условиях тяжелого климата и при проектировании крепления системы водостока к стропилам, а не к ветровым доскам.

Расчет элементов водосточной системы

В первую очередь определяют общую длину желобов и длину каждого горизонтального участка в отдельности. На этом этапе производят расчет водосточной системы кровли по площади дома, точнее, по его периметру. На плане отмечаются все горизонтальные участки свесов кровли, под которыми будут установлены желоба, и их длина.

Отмечают точки расположения стояков, из расчета: до 10 метров желоба – один стояк, свыше 12 метров желоба – два стояка, не более 20 метров между стояками, при сложной конфигурации – отвод в стояк в каждом углу. Близко расположенные отводы можно объединять в один стояк.

Элементы горизонтальной части системы

Количество элементов желоба подсчитывают из расчета 1 элемент = 3 погонных метра. Некоторые производители предлагают вариант четырехметровой длины, требуется уточнить при заказе. На каждый стык элементов желоба друг с другом и с углами надевается соединительная муфта. На окончание горизонтального участка крепится заглушка. Для подсоединения стояка к желобу применяется воронка. Хомуты для крепления желоба к основанию размещаются на расстоянии не менее 60 см друг от друга для пластика при креплении к ветровой доске и 90 см – для металла при креплении к стропилам.

Элементы стыка желоба и стояка

На каждый стояк для связки вертикальной трубы с горизонтальным желобом потребуются воронка, два колена и отрезок трубы.

Элементы вертикальной части системы

Трубы вертикальной части водоотводящей системы продаются в размерах от 2 до 4 метров. Стыки соединяются муфтами, внизу труба заканчивается коленом на высоте не более 25 см от поверхности отмостки.

Хомуты для крепления трубы к стене устанавливаются не реже, чем на расстоянии 2 метра друг от друга.

Количество воронок на м2 кровли

Виды водосточных систем
Определение количества воронок
Расчет труб, количества желобов и крепежей
Учитываем длину и площадь кровли

Одной из важных защитных мер, способствующих увеличению срока эксплуатации фасада, основания и кровельного покрытия строения, является надежная конструкция водоотведения атмосферных осадков с поверхности крыш.

Только правильно и грамотно сделанный расчет водосточной системы сможет стать залогом комфортного и длительного проживания в доме. Владение знаниями, касающимися расчетов комплектующих изделий для сборки водоотводящей конструкции, помогает оптимизировать затраты на ее создание.

Виды водосточных систем

Конструкции отвода воды от зданий в зависимости от величины уклона, параметров и типа крыши бывают:

При проведении расчета элементов наружных водосточных систем придерживаются ряда правил:

  • желоба допускается монтировать на крыше, у которой угол наклона скатов равен не меньше 15 градусов;
  • уклон желоба в продольном направлении должен составлять не менее 2%;
  • высота бортиков желобов не может быть меньше120 миллиметров;
  • диаметр трубы определяют из расчета 1,5 см² сечения на 1 м²крыши;
  • промежуток между трубами не может превышать 24 метра.

Вышеперечисленные правила действуют исключительно для водосточных систем, обустраиваемых на крышах зданий, расположенных в регионах, где вероятность того, что вода замерзнет, минимальна.

Вне зависимости от климатической зоны специалисты советуют организовывать внутренние водостоки, имеющие наружные системы отведения жидкости, которые состоят из таких элементов:

Систему водоотведения в зависимости от функционального назначения и конфигурации можно дополнять различными комплектующими изделиями.

Определение количества воронок

Назначение внутренних водоотводящих конструкций заключается в удалении воды с поверхности кровли при любой наружной температуре, вне зависимости от объема выпавших осадков. Далее жидкость нужно перенаправить в дождевую или коммунальную канализацию.

Рассчитывают количество водосточных воронок на площадь кровли так: на 0,75 м² нужно устанавливать 1 изделие. Для внутренних систем эти элементы размещают вдоль продольной оси крыши. И воронки, и стояки не монтируют в наружных стенах, поскольку в зимнее время они могут промерзнуть.

Определяя количество воронок, принимают во внимание ряд условий:

  1. Когда для линейного расширения водосточного желоба длина которого не превышает 12 метров нет препятствий, монтируют 1 воронку;
  2. При протяженности желоба от 12 метров и наличии препятствий, в конце уклона ставят компенсирующую воронку;
  3. Если водосточный желоб проложен по периметру здания, производят совместный монтаж и компенсаторов, и воронок.

Рассчитывают воронки на основании паспортных данных относительно их размера, способа фиксации и пропускной способности. Нужно помнить, что количество этих элементов всегда соответствует числу труб в системе водоотведения.

Расчет труб, количества желобов и крепежей

Перед тем, как приступать к устройству наружной конструкции водоотведения, необходимо обследовать дом на наличие особенностей в его архитектуре. Нельзя, чтобы водосточная система нарушала внешний облик домовладения. Если она не будет вписываться в фасад строения, ее лучше расположить с тыльной стороны. С этой целью задействуют специальные аксессуары, имеющиеся в продаже.

Начинать расчет системы водоотведения нужно с определения площади кровельной поверхности, с которой будут удаляться осадки. Для этого используют несложные геометрические формулы. Принято считать, что 100-миллиметровая водосточная труба способна справиться с отводом жидкости с площади крыши, равной до 220 м².

Величину сечения желобов определяют с учетом угла ската. Чем наклон круче, тем выше должен быть бортик у желоба. Это объясняется увеличением площади, с которой собираются осадки.

Чтобы определиться с количество желобов, нужно знать протяженность карниза и размеры комплектующих, реализуемых на рынке. Пластиковые изделия, как правило, продают протяженностью 3 или 4 метра, оцинкованные –2 метра. Например, длина карниза равна 14 метрам, тогда нужно приобрести 7 оцинкованных желобов или 3 пластиковых по 4 метра и 1 трехметровой длины. Соединительных муфт для стыковки берут меньше на одну, чем желобов.

Как рассчитать водостоки для крыши

Для определения числа крюков для крепления пользуются формулой:

N=(L – 0,3):(0,6 +1), при этом:

N – искомая величина;

L – протяженность карниза;

0,6 – рекомендуемый нормативами шаг в метрах.

Количество водосточных труб узнают с помощью формулы:

N труб = (0,2×Н карниза–Н изгиба+Lвставки): Lтрубы, где:

Н карниза – расстояние между ним и землей;

Н изгиба – высота изгиба трубы;

L вставки – длина вставки воронки;

L трубы – протяженность трубы (как правило, 3 или 4 метра).

Чтобы закрепить каждый отрезок водосточных труб, используют минимум 2 хомута.

Учитываем длину и площадь кровли

При проведении расчетов внутреннего водостока, исходя из сечения трубы, к примеру, для водосточной системы двухскатной крыши, нужно знать максимальный объем жидкости, которая может стекать с поверхности кровли. Для этого измеряют площадь обоих скатов и умножают на максимальное возможное количество атмосферных осадков, характерное для данного региона.

Можно воспользоваться упрощенным расчетом, когда предполагается, что на 1 см² сечения труб приходится один «квадрат» кровли.

Своевременно выполненный грамотный расчет водосточной конструкции для крыши собственного домовладения позволяет владельцам сэкономить немалую сумму денег за счет оптимизации приобретения комплектующих и составных элементов.

К проблеме расчета внутренних водостоков зданий с аварийными водосбросами

On Problem with Calculation of Internal Water Downpipes of Buildings with Emergency Water Discharges

A. A. Otstavnov, Candidate of Engineering, Senior Researcher, Honorable Builder of Moscow

Keywords: internal downpipe, roof, roof cone

Rains in the recent years have been of excessive intensity, and they require construction of emergency water discharges in addition to the internal downpipes of buildings. However there are no recommendations on their calculation. The article presents the author’s approach to this problem.

Выпадение в последние годы дождей сверхнормативной интенсивности требует устройства аварийных водосбросов в дополнение к внутренним водостокам зданий. Однако какие-либо рекомендации по их расчету отсутствуют. Здесь излагается подход автора статьи к этой проблеме.

К проблеме расчета внутренних водостоков зданий с аварийными водосбросами

А. А. Отставнов, канд. техн. наук, ст. н. с., почетный строитель Москвы

Выпадение в последние годы дождей сверхнормативной интенсивности требует устройства аварийных водосбросов в дополнение к внутренним водостокам зданий. Однако какие-либо рекомендации по их расчету в основном для сантехников нормативе [1] отсутствуют. Здесь излагается подход автора статьи к этой проблеме.

Сегодня плоскими кровлями обустраиваются не только производственные или коммерческие здания, такой вид крыши можно увидеть на любом сооружении, даже на жилых домах [2]. Объясняется это просто. Во-первых, цена обустройства плоской кровли невысока. Поэтому многие отдают предпочтение именно ей. Во-вторых, она имеет оригинальный вид и многофункциональна, позволяет использовать пространство крыши для разных целей. Плоская крыша – это гидроизоляционный материал, который уложен в несколько слоев на специальную основу из битума.

В п. 8.7.1 раздела 8.7 [1] «Внутренние водостоки» правило, касающееся дождевых и талых вод, требует, чтобы их отвод с кровель зданий и сооружений обеспечивали внутренние водостоки. Там же (табл. 7) установлены значения расчетных (п. 8.7.9–8.7.11) расходов Qр = 10, 20, 50 и 80 л/с, которые должны сбрасываться по стоякам диаметрами не менее Dр = 85, 100, 150 и 200 мм соответственно.

В [3] отмечается, что «cистема внутренних водостоков, рассчитанная на эти расходы, получается порой громоздкой и неэкономичной. Уменьшить величину расчетных расходов при сохранении назначенной обеспеченности крыши от перегрузок можно устройством «специальных водосбросов в дополнение к основным внутренним водостокам. В этом случае водосброс устраивают в виде проема в парапете (рис. 13)» (здесь – рис. 1. – Авт.).

Если с этим в общем можно согласиться, то с рекомендациями, вытекающими из рис. 1, согласиться нельзя.

Схема аварийного водосброса при парапетах: а – низком, б – высоком; 1 – парапет, 2 – стальной лист, 3 – ендова; hр – толщина слоя выпавших на кровлю дождевых осадков

Парапетом называется кровельная конструкция, располагающаяся по периметру крыши и представляющая собой непрерывное вертикальное ограждение. Парапет – это не только дизайнерское решение, а обязательный элемент здания с плоской крышей. Парапет предназначен: для предотвращения падения с крыши людей, снежного покрова и различных предметов; для исключения механических повреждений краев кровельных покрытий от ветровых нагрузок; для придания крыше дома архитектурной эстетичности; для скрытия различного инженерно-технического оборудования (например, вентиляционных и кондиционирующих устройств); для предотвращения распространения огня. Парапет указывает границы крыши и защищает ее от ветровых потоков – без парапета кровля может быть сорвана или вовсе разрушена. Также парапет отвечает за отвод влаги, которая образуется на кровле после дождя или других атмосферных осадков. Если его не соорудить, то вода будет течь по стенам. Со временем избыток жидкости может привести к размыванию содержащегося в стеновом материале цемента, и стены начнут разрушаться. Парапет направляет дождевые стоки в специальный водоприемник, который устанавливается на крыше и тем самым сохраняет и продлевает срок службы всего здания, в зависимости от своей конструкции они бывают:

  • бетонные или железобетонные – их можно встретить в высотных домах панельного типа;
  • кирпичные, являются продолжением непосредственно стен здания;
  • металлические, представлены в виде металлических профилей, которые крепятся на специально подготовленные защитные детали. В основном в качестве такого парапета используют нержавеющую сталь, поскольку оцинкованная в процессе эксплуатации может разрушиться вследствие коррозии;
  • комбинированные, включают в себя несколько разных материалов. Самый яркий пример такого парапета – металлические перила, которые прикреплены на основание из кирпича или бетона.

Устраивается парапет с соблюдением установленных правил [4]. Так, на плоской кровле построек высотой менее десяти метров разрешается не устраивать парапет. А на тех, у которых высота более десяти метров, наличие парапета обязательно. И совершенно не важно, эксплуатируется кровля или нет. При использовании крыши с разными целями устраивать парапет необходимо во всех случаях, причем количество этажей или высота здания не имеет значения. Высота парапета hп должна находиться в диапазоне от 45 до 120 сантиметров. Иногда верхняя часть парапета делается крепкой и прочной, чтобы предотвратить возможность преждевременного его разрушения от воздействующего на него дождя, ветра и снега. Применяют для этого оцинкованную сталь, медь, дополнительный слой бетона или гидроизоляцию рулонного типа.

Вес снеговых нагрузок для территорий России (выкопировка из [7])

В [2] также отмечается: «…размеры проема в парапете следует определять на основе гидравлического расчета. Частоту действия водосброса (1 раз в 5 лет, 1 раз в год и т. п.) следует назначать из экономических соображений, исходя из величины ущерба, который может принести действие водосброса». Здесь можно предполагать, что расчетный расход Qр можно разделить на основной Qро и специальный Qрс (Qр = Qро + Qрс) и для этих расходов определять диаметры стояков (по Qро) и размеры проема в парапете (по Qрс).

Как показывает анализ [5, 6], в рамках рассматриваемой темы всегда имеется возможность полностью использовать высоту парапета hп. Однако в любом случае при самых интенсивных дождях на территории России должно соблюдаться неравенство, в котором высота парапета должна быть больше высоты затопления hmax (толщины слоя дождевой воды, которая может находиться на крыше)

где h1, h2, h3 и h4 – высоты частей высоты парапета, приходящиеся на объемы дождевых вод, смачивающих кровлю и элементы на ней Q1, Qро, аккумулирующихся Qа и сбрасываемых Qрс.

Здесь следует заметить, что в процессе водоотвода выпадающего дождя по внутреннему водостоку Qро и «специальному водосбросу» Qрс принятые для расчетной интенсивности объемы дождевых вод Q1 и Qа будут оставаться const. Вследствие этого величины напоров, которые определяют, как правило, пропускные способности водопропускных устройств (проемов в парапете и водосборных воронок) целесообразно принимать для дождевых стоков:

Это – с одной стороны. С другой стороны, объем дождевых вод, накапливаемых на плоской крыше, не должен по своему весу превышать снеговую нагрузку (рис. 2), принятую при прочностных расчетах покрытия здания, сооружения.

При этом максимальный по высоте (hро) столб воды на крыше не должен создавать статическую нагрузку на парапет, превышающую нормативные [4] требования к ограждениям плоских крыш.

Водосточная воронка SitaStandard DN100 с вертикальным выпуском: а – чертеж, б – общий вид

В зарубежной практике также в дополнение к основным внутренним водостокам зданий с плоскими кровлями устраиваются «специальные водосбросы», которые называются также «аварийными водоотводами». Однако они отличаются от водосбросов, приведенных на рис. 1, так как устраиваются с использованием водосточных воронок, подсоединяемых к трубопроводам (внутренним либо наружным), но ни в коем случае не к основным внутренним водостокам.

Устройство аварийного водоотвода немецкими специалистами связывается [8] с необходимостью обеспечения требуемого уровня безопасности и предотвращения возможного ущерба путем удаления с кровли всех выпадающих на нее дождевых вод, так как практически каждый случай обильных осадков может создавать экстремальную нагрузку для крыши. Исходят при этом из того, что переполнение водосточных трубопроводов будет сопровождаться накапливанием на крыше дома больших объемов дождевой воды, что может сопровождаться непредвиденными рисками для конструкций крыши и других элементов здания. Именно по этой причине европейским DIN EN12056–3 [9] и немецким DIN1986–100 [10] стандартами нормируется, в отличие от российского свода правил [2], требование одновременно с внутренними водостоками обустраивать здания, сооружения системами аварийного водоотвода с тем, чтобы каждая плоская кровля справлялась с «пятиминутными сверхинтенсивными дождевыми осадками, бывающими раз в 100 лет». Для этого EN и DIN предписывают, чтобы при проектировании в обязательном порядке учитывались два основных параметра: пятилетний расчетный модуль дождевых осадков r(5,5) и столетний модуль осадков r(5,100) – пятиминутный дождь сверхвысокой интенсивности, способный превысить показатель в 1000 л/с·га (литров в секунду на один гектар). Значения r(5,5) и r(5,100)следует принимать на основе статистических данных гидрометеорологических наблюдений в местах нахождения здания, сооружения.

В [7] приводится пример расчета системы водоотвода для плоской кровли (облегченная конструкция, местонахождение: Дортмунд, Германия).

В качестве исходных данных для расчета были взяты следующие значения: площадь: F = 30×50 м = 1500 м 2 ; расчетный модуль дождевых осадков r(5,5) по [9] = 302 л/(с·га); столетний модуль осадков r5,100) по [10] = 526 л/(с·га); коэффициент стока по [10] C = 1,0; макс. высота затопления (по данным проектировщика несущей конструкции) hmax = 75 мм; высота подпора для основного водоотвода (определяется проектировщиком) hро = 35 мм и высота подпора для аварийного водоотвода h4 = 40 мм.

Были определены расходы для основного и аварийного водоотводов (табл. 1).

При определении необходимого количества воронок использовались [9] данные их изготовителей.

В этом же примере сначала было определено количество водосточных воронок для основного водоотвода. Для расчета были выбраны водосточные воронки SitaStandard DN100 с вертикальным выпуском (рис. 3).

Кровельная воронка SitaStandard с вертикальным выпуском, из полиуретана, теплоизолированная: без обогрева – отвечает требованиям GET (обеспечение качества в системах водоотвода) и DIN EN1253 для непосредственного соединения с трубами классической системы водоотвода посредством фиксаторной муфты, с большим соединительным фартуком на выбор (495×495 мм), подходящим под гидроизоляцию кровли, и с фиксаторным кольцом для дополнительной фиксации соединительного фартука и крепления листвоуловителя; с обогревом – имеет вваренный нагревательный элемент тепловой мощностью около 10 Вт и кабелем 2,0 м для непосредственного подключения к сети 230 В.

Пропускная способность водосточных воронок SitaStandard DN100 с вертикальным выпуском q = 7,4 л/с при подпоре 35 мм (рис. 4).

Пропускная способность водосточных воронок SitaStandard DN100 с вертикальным выпуском (рис. 3) в зависимости от подпора. Здесь и далее: q – пропускная способность, hп – высота подпора.

Их количество определялось по формуле

Примечание: ветвь после точки f получена экстраполяцией левой части графика в перспективу, q1 – значение пропускной способности воронки при подпоре 75 мм.

Для основного водоотвода с учетом результата расчета принято семь воронок SitaStandard DN100 с вертикальным выпуском.

Здесь следует заметить, что значение подпора 35 мм можно принимать в том случае, когда система аварийного водоотвода не работает. Если же аварийная система водоотвода задействована, то следует учитывать hmax = 75 мм (см. (4)). Пропускная способность водосточной воронки SitaStandard DN100 с вертикальным выпуском при таком подпоре составит 17,5 л/с (рис. 4). При такой их пропускной способности (17,5 л/с) по водосточным воронкам в количестве семь штук можно сбросить с кровли дождевые стоки с расходом 122,5 л/с (17,5×7). Это позволяет сделать вывод о том, что в этом случае системы аварийного водосброса не требуется, так как 45,3 + 36, 1 = 81,4

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector