расход стоков с кровли

07.07.202218.07.2022 admin 0 Comments

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.

Диаметр водосточного стояка, мм	85	100	150	200
Расчетный расход дождевых вод на водосточный стояк, л/с	10	20	50	80

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

Расчет водостока по площади кровли

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 :

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 :

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 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;

0,6 – рекомендованный нормативной документацией шаг между крюками.

Подсчет количества водосточных труб можно найти, используя формулу :

где N – количество водосточных труб;

Н_{карниза} – высота от земли до карниза;

Н_изгиба – высота изгиба трубы;

L_{вставки} – длина вставки воронки;

L_трубы – 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 :

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

Как рассчитать водостоки для крыши

Правильное обустройство кровли включается в себя не только монтаж защитных материалов, но и систему водоотвода атмосферных осадков. Для выполнения этой задачи необходимо сделать корректный расчет водостоков. Можно воспользоваться услугами специализированных инженерных компаний или сделать необходимые вычисления самостоятельно.

Элементы водоотвода ↑

Сначала нужно выяснить – какие элементы должны быть включены в обвязку водоотлива крыши. Самая простая схема должна включать в себя следующие компоненты.

До того, как рассчитать водостоки, нужно проанализировать конфигурацию кровли. В зависимости от этого можно сделать замкнутый (опоясывающий) водосток или состоящий из отдельных компонентов.

Это определяется формой кровли – для стандартных двухскатных конструкций устанавливают 2 водостока, не соединенных между собой. Для вальмовой обязательно монтируется замкнутая система каналов.

Оцинкованные ↑

Основным преимуществом является стойкость к перепаду температур и минимальное температурное расширение. Однако для них свойственна основная проблема всех металлических материалов – подверженность ржавлению. Современные модели покрывают защитным слоем из пурала или пластизола. Таким способом увеличивается срок службы компонентов.

Пластиковые ↑

Характеризуются небольшим весом и удобным пазовым способом соединения с дополнительной клеевой обвязкой. Недостатком является низкая механическая прочность и высокий коэффициент линейного температурного расширения.

Расчетная часть ↑

Что нужно учитывать для правильного проектирования водоотводных схем? Прежде всего – общая площадь кровли. Если это параметр не превышает 100 м² — можно установить 1 желоб. Но при этом нужно сделать расчет водостока кровли исходя из того, что на 1 м² покрытия нужно предусмотреть рабочее сечение трубы 1,5 мм².

Рассмотрим основные этапы выполнения геометрических вычислений и количественных параметров водоотвода.

Установка карнизной водоотводной системы возможна только в том случае, если угол ската не менее 12°. Если же это условие не выполняется — нужен монтаж дренажа под кровлю. Его схема аналогична обустройству плоского покрытия, о котором будет сказано ниже.

Диаметр и длина желобов ↑

Напрямую зависит от площади ската. Этот элемент должен обеспечить сбор осадков и их транспортировку к приемным желобам. В большинстве случаев используют овальные конструкции со следующими стандартными сечениями – 75, 80, 87, 100, 120 и 150 мм.

Поэтому, при расчете водостока для крыши с меньшей пропускной способностью рекомендовано применять положения DIN 18460-1989. Согласно этому документу существует зависимость поперечного среза желоба и диаметра вертикальной трубы от площади кровли.

Пропускная способность системы, л/с

Общая протяженность желобов равна наружной стороне ската. Однако в подавляющем большинстве случаев приходится делать сборную конструкцию из нескольких моделей. Для практической реализации понадобятся соединительные элементы (N соед), число которых зависит от количества составных каналов (N жел). Они рассчитываются по такой формуле.

Также важно учитывать, что при установке торцы конструкций не будут располагаться впритык друг к другу. Монтажное расстояние зависит от выбранной водоотводной системы и может составлять от 3 до 8 мм.

Параметры воронки ↑

Четких рекомендаций по максимальному количеству воронок не существует. По логике их число должно совпадать с аналогичным показателем вертикальных труб. Однако есть максимальное расстояние между воронками, которое не должно превышать 24 м.

Диаметр водоприемного канала должен совпадать с рабочим сечением желоба. В противном случае при максимальной загрузке системы вода будет скапливаться в горизонтальных элементах.

Количество креплений ↑

Для монтажа компонентов на карнизе используют специальные крепежные узлы. Их количество и конфигурация зависит от материала изготовления труб и длины водоотводных каналов.

Они отличаются в зависимости от конфигурации – крепежная планка предназначена для монтажа на карнизную доску или на обрешетку кровли. Но независимо от этого, корректный расчет наружного водостока по количеству креплений можно выполнить с помощью следующей формулы.

Подобная формула актуальна только для наружных систем. При расчете для плоской кровли основным параметром является не длина карниза, а ее площадь.

Водосточные трубы ↑

Диаметр водосточных труб был рассчитан вместе с желобами. Намного важнее правильно вычислить протяженность прямого участка вертикальной части водостока. Для этого необходимо учитывать размеры верхнего колена и наконечника, располагающегося внизу. Применять какую-либо общую формулу для этого неприемлемо, так как в различных схемах монтажные допуски отличаются. Поэтому рекомендуется ознакомиться с рекомендациями от производителя. Важно, чтобы расстояние от наконечника до водоприемника не превышало 300 мм.

Как рассчитать водосток по количеству труб? В среднем на каждые 70 м² кровли необходим один вертикальный трубопровод. При этом его диаметр должен быть выбран исходя из данных таблицы, которая представлена в разделе расчета желобов.

Помимо этого нужно знать оптимальное количество хомутов для крепления трубы к фасаду здания. Рекомендовано на 3 метра водостока устанавливать 1 крепеж. Но при этом нужно учитывать особенности архитектуры стены – нередко приходится монтировать обводные колена. При этом требуется как минимум 2 хомута для фиксации в этой части трубопровода.

Следуя этой схеме, можно рассчитать практически любой водосток. Размеры каждого элемента должны быть учтены еще до этапа их установки. Для этого требуется составить предварительный план монтажа, который поможет не только сделать грамотную установку, но и позволит купить оптимальное количество требуемых компонентов.

Плоская кровля ↑

Для этого вида крыши также необходимо устанавливать водосточные системы. Проблема заключается в том, что монтаж компонентов необходимо проводить еще на этапе обустройства кровли.

Самый простой расчет внутреннего водостока учитывает лишь общую площадь кровли. На каждые 0,75 м² необходима одна воронка. Минимальный наклон внутренний горизонтальных труб должен составлять 15°. На практике подобную систему обустраивают только для больших жилых и промышленных зданий. Плоская конструкция крыши в частном доме большая редкость, так как ее характеристики значительно уступают скатной кровле.

Точный расчет водостоков лучше всего делать с помощью специализированных программных комплексов. Таким образом можно минимизировать вероятность ошибки и сформировать оптимальную комплектацию для обустройства водоотводной системы.

Расчет водосточной системы

Без водостоков не обходится ни один дом: слишком большие разрушения способна причинить самопроизвольно падающая со свесов вода. Чтобы грамотно и эффективно устроить водослив, производится расчет водосточной системы.