расчет расхода дождевых вод с кровли

Как рассчитать ливневые стоки с кровли?

Ежегодно на крыши домов выпадают осадки в виде дождя, снега. Иногда более обильные, иногда менее. В разных регионах, в зависимости от их географического расположения, выпадает разное количество осадков. Можно ли рассчитать объем стоков с кровли и зачем это нужно?

Осадки в разных регионах, отличаются своим объемом и частотой выпадения.

Расчет ливневых стоков

Ливневые стоки – это дождевая и талая вода, попадающая в водоотводные стояки.

Расчет дождевых вод, стекающих с поверхности здания, необходим для определения пропускной сп
особности трубы при монтаже ливневой канализации. Расчет важен при определении объема принимающей жидкость емкости (при автономной канализации).

Правильный расчет регламентируется СНиП 2.04.01-85* раздел “Внутренние водостоки” (новый документ СП 30.13330.2011) и СНиП 2.04.03-85 в части расхода дождевых вод (новый документ СП 32.13330.2011).

Достоверно, что расходный расчет ливневых вод с крыш домов возможно рассчитать по двум разным формулам: первая изложена в СНиП 2.04.01-85* (внутренняя), вторая в СНиП 2.04.03-85 (наружная). При этом, при равных условиях, по первой формуле расход получается значительно больше.

Расчет по внутренней формуле определяет расход как произведение объема осадков на площадь кровли. Наружная формула более сложная. Там множество коэффициентов, понижающих расчетный расход.

Расчет дождевых вод, необходимых к отводу, лучше производить по формулам, приведенным в СНиП 2.04.01-85:

При автономной системе канализации целесообразнее собирать воду для хозяйственных нужд в отдельную емкость.

F – водосборная площадь, кв.м.;

q20 – интенсивность дождя, л/с с 1 га (для данной местности), продолжительностью 20 минут при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году (принимаемая согласно СНиП 2.04.03-85);

q5 – интенсивность дождя, л/с с 1 га (для данной местности), продолжительностью 5 минут при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году, определяется по формуле:

где n – параметр, применяемый согласно СНиП 2.04.03-85.

При расчете водосборной площади необходимо учитывать 30% суммарной площади вертикальных стен, примыкающих к крыше, и стен, возвышающихся над ней.

После расчета дождевых и талых вод и получения результата подбирается необходимый диаметр трубы. Это нужно для того, чтобы пропускная способность трубы не получилась меньше, чем требуется. Расход жидкости, приходящийся на водоотводный стояк, не должен превышать данные, приведенные в таблице.

Основные методы отведения стоков

Схема устройства водосточной системы. При расчете водосборной площади необходимо учитывать 30% суммарной площади вертикальных стен, примыкающих к крыше, и стен, возвышающихся над ней.

Для отведения осадков с поверхности зданий используют два основных метода.

Первый метод – точечное отведение. Этот метод основывается на сливе водных масс с поверхности здания путем создания уклонов в сторону принимающих воронок. Далее в водоотводную систему.

Второй метод – линейное отведение. Согласно этому методу, все воды с поверхности крыши стекают к водоприемному желобу (такие желоба выполнены с уклоном к водосточной трубе) и по нему сбрасываются в систему водоотвода. Вода уходит в наружные сети дождевой канализации. При отсутствии таковой стоки принимаются в открытые лотки около здания.

При автономной системе канализации целесообразнее собирать воду для хозяйственных нужд в отдельную емкость. Ёмкость должна быть оборудована системой перелива.

Каким методом воспользоваться?

Точечное отведение стоков применяется на плоских крышах. Плоские крыши обычно проектируются с внутренними водостоками, находящимися в центре плиты. Кровельные плоскости таких крыш выполнены с уклоном. Вода движется по кровельным поверхностям и лоткам к приемной трубе внутреннего водостока. На плоскости необходимо устанавливать не менее двух воронок.

Линейное отведение стоков проектируется на скатных кровлях. Кровли бывают односкатными, двускатными, четырехскатными и еще более сложными. Этот вид крыш чаще проектируются с внешними водосточными трубами. Можно встретить с внутренним водостоком. Низ кровли, выходящий за границы наружных стен, именуется «свес». Нижняя кромка называется «капельник». На сложных видах крыш, в местах соединения двух поверхностей, образуется желоб, по которому ливневая вода стекает к водостокам. Этот желоб называется «ендова».

При любых видах кровли расстояние между воронками не должно превышать 48 м.

После расчета расхода воды на всю кровлю и определения метода отведения стоков подбирается размер водостоков и количество воронок. Общий расход делится на расход воронки по паспорту (у разных производителей этот показатель составляет около 7-10 л/с).

Пример расчета ливневых стоков с крыши

Для расчета возьмем дом в Саратове с двускатной кровлей. Площадь кровли составляет 200 кв.м. Уклон крыши равен 1,5%.

Рассчитаем объем дождевых и талых вод, необходимых к отведению.

Используем первую формулу Q=Fq20 / 10000. Эта формула применяется при уклоне кровли до 1,5% включительно.

Для начала определим необходимую площадь F. В примере простая двускатная крыша без примыкающих вертикальных стен и стен, возвышающихся над ней. Показатель будет равняться 200 кв.м.

При определении q20 обратимся к СНиП 2.04.03-85. Значения величин интенсивности дождя.

Интенсивность дождя, л/с на 1 га, для Саратова продолжительностью 20 минут равняется 80.

Отсюда следует расчет:

Для отведения атмосферных осадков с кровли подходит линейный метод. Расчет показал, что для крыши площадью 200 кв.м., согласно таблице, достаточно одного 85 мм водосточного стояка. С учетом того, что крыша двускатная, необходимо 2 воронки.

Системы водоотведения – это необходимость в инженерном проектировании зданий и сооружений. Вовремя не отведенные ливневые и талые воды разрушают фундамент. Правильный расчет ливневых стоков – это уверенность в том, что вода не хлынет через край крыши, а длинные сосульки не разрушат ее.

Источник

Прочитай, как рассчитать водосточную систему: по формуле, онлайн калькулятор

Завершающим этапом строительства дома является монтаж водосточной системы. В этой статье рассмотрим виды и особенности водостока. Разберемся, как правильно рассчитать количество необходимых элементов в зависимости от вида и сложности системы водоотведения.

Подготовительные работы или с чего начать?

Главная задача водостока — отвод воды с крыши дома. Для нормальной работоспособности системы важна её пропускная способность, поэтому первым пунктом расчета водостока является выбор типа системы, а также диаметра труб, желобов.

Как правило, в небольших частных домах используется наружная система 120х90, где 120 — диаметр желоба, 90 — водоотводящих труб.

Для больших коттеджей и домов, предпочтительнее использовать систему 150х100. Её пропускной способности достаточно для того, чтобы нормально функционировать даже в сильный ливень.

Существуют формулы точного расчета объема дождевых вод в зависимости от площади крыши, региона, интенсивности осадков, но обычным гражданам вникать в такие тонкости необязательно.

Достаточно знать общую площадь крыши, спланировать расположение сливных труб и, основываясь на эти данные, выбрать диаметр элементов водостока.

Исходные данные

Для правильного расчета и выбора водосточной системы необходимо:

Расчетная площадь сбора желобов в зависимости от диаметра и расположения сливных труб.

Желоб диаметром 110 мм при установке сливной трубы по центру ската способен обслуживать до 177 м2. Желоб аналогичного диаметра при сливной трубе, установленной по одному краю ската, обслуживает до 89 м2. Желоб диаметром 120 мм, способен принимать воду с площади 238 м2, а 150-й с 380 м2.

Установив сливную трубу по одному краю ската с желобом 120 мм, можно обеспечить отвод воды с кровли площадью 118 м2, а 150-й в аналогичных условиях справиться с обслуживанием кровли площадью до 190 м2.

Площадь водосбора сливных труб в зависимости от расположения.

Труба диаметром 70 мм, при установке по центру ската обслуживает до 217 м2 кровли.

Установив такую по одному краю, можно обеспечить водоотведение с площади до 149 квадратов. 90-я труба при центральном расположении способна собирать воду с 355, а 110 с 620 метров квадратных.

Сместив 90-ю и 110-ю трубу на один край ската, площадь водосбора снизиться и составит 245 и 423 м2 соответственно.

Согласно рекомендациям, для нормального функционирования

системы, одна сливная секция должна обслуживать не более 12 погонных метров водостока. Если длина водостока на одной стороне дома превышает 12 метров, то нужно устанавливать две или более, в зависимости от общей длины.

Исходя из названия систем водоотведения, можно понять, в чем их отличие. Наружная система монтируется по периметру карниза таким образом, что вода, стекающая с кровли, попадает непосредственно в желоб и далее, за счет уклона, двигается в сторону сливных труб, по которым спускается к земле.

При такой схеме отвода дождевых вод, сливные трубы можно расположить практически в любом месте по периметру крыши, а воду направлять за счет регулировки угла наклона желобов.

Наружная система предпочтительнее для частных домом или многоэтажных с двускатной или вальмовой формой крыши.

Внутренние водостоки монтируются внутри здания, и, как правило, с улицы видны только сливы, желоба вмонтированы в крышу или их может совсем не быть.

Используются такие системы преимущественно для плоских или немного вогнутых крыш с мягкой кровлей. Конструкция может работать по принципу раковины.

Расчет внутреннего водостока для плоской крыши

Для расчета водостока внутренней систем потребуется измерить периметр кровли и посчитать её площадь.

Общая длина такого водостока будет равняться длине периметра крыши.

Важно знать длину каждой из сторон крыши и количество углов. В зависимости от схемы водостока, количество сливных труб разное, но общая длина трубы постоянная и равняется высоте здания, поэтому расстояние от земли до края крыши тоже необходимо измерить.

Если планируется устраивать внутренний водосток по принципу воронки, то длина сливной трубы зависит от того, каким образом она будет расположена внутри здания. Такая конструкция должна планироваться и монтироваться еще на этапе строительства стен.

Количества воронок

Обратите внимание что на плоской кровле здания и в одной ендове необходимо устанавливать не менее двух водосточных воронок. В случае засорения одной, вторая будет работать.

Длину крыши по ее продольной оси делят на количество воронок, получают шаг между воронками.

Пример расчета для внутреннего водостока (СНиП 2.04.01-85* п. 20.9.)

2500(пл. кровли уклоном 1.5%)*80 (л./с. с ГА)/10000= 20 л.с при норме на воронку в 10 см. — 12 л.с., следовательно для внутреннего водостока необходимо 2 воронки по 10 см.

Наружная система

Классическая схема водоотведения частного дома – наружная. Её легко рассчитать и смонтировать даже не имея навыков в строительстве.

Как было сказано ранее, для расчета потребуется измерить периметр крыши и расстояние от земли до карниза. Для подсчета точного количества деталей конструкции, необходимо понимать из чего она состоит и правила монтажа системы.

Из чего состоит наружный водосток

Основные элементы конструкции — сливные трубы и приемные желоба. Также используются угловые элементы, отводные, соединительные и крепежные.

Для систем, в которых сливы устанавливаются по центру ската, функцию соединительных элементов могут выполнять отводные. Внешний вид деталей конструкции в зависимости от производителя системы может отличаться, но принцип у всех один:

Для того что бы правильно рассчитать необходимое количество дополнительных элементов конструкции, необходимо знать принцип сборки.

Правила монтажа конструкции к крыше и стенам дома для конкретной модели производителя водостока. Эту информацию можно найти на сайте производителя.

Пример расчета

Например, необходимо рассчитать ПВХ водосток от компании Альта Профиль. Крепления такой системы пластиковые, согласно рекомендации, должны устанавливаться на расстоянии не более 60 см.

Для расчета необходимого количества креплений, достаточно разделить общий периметр крыши в метрах на 0,6. Также потребуется посчитать количество хомутов для крепления отводных труб.

Они должны устанавливаться с шагом 180 см, значит, для правильного расчета необходимо разделить высоту дома в метрах на 0,18 и умножить на количество сливных труб которые планируется устанавливать.

Соединительные муфты и колена водостока рассчитывается в зависимости от количества поворотов и длины сливных труб. Чем выше и сложнее контур дома, тем больше потребуется соединительных элементов сливной трубы.

Калькуляторы онлайн от производителей

Для тех, кто малознаком с системой водоотведения, но хочет самостоятельно рассчитать и смонтировать водостоки, производители предлагают услуги онлайн калькуляторов расчета количества необходимых деталей.

Рассчитать количество деталей при помощи такой программы достаточно просто. Нужно ввести исходные данные:

После того как данные введены, нажать кнопку «рассчитать». Программа произведет подсчеты и выдаст рекомендации по типу системы и количеству требуемых деталей. Все просто и удобно.

Ниже представлены ссылки на калькуляторы известных производителей систем водоотведения:

Вывод

Самостоятельный расчет водостока не так сложен, как может показаться на первый взгляд. Чтобы не допустить ошибок, нужно знать высоту дома, длину и ширину крыши, а также принимать во внимание принципы и особенности монтажа конструкции.

Для удобства и более точного проведения расчетов предпочтительнее использовать онлайн программы от производителей систем.

Полезное видео

Пример расчета водостока (RainWay) на видео ниже:

Источник

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.

Источник