Водостоки зданий. Назначение и схемы водостоков зданий

 

Системы, предназначенные для организованного сбора и отвода атмосферных осадков в виде ливневых и талых вод с поверхностей зданий, называются водостоками. Отвод с кровель зданий дождевых и талых вод может осуществляться свободным сбором воды по свесам карниза или организованным отводом воды по наружным и внутренним водостокам.

Для зданий высотой до пяти этажей при устройстве совмещенных (бесчердачных) крыш целесообразно применять свободный сброс воды, за исключением зданий, выходящих на красную линию, для которых независимо от этажности рекомендуется организованный отвод по наружным или внутренним водостокам.

В зависимости от конструктивного решения бесчердачной крыши водоотвод может осуществляться на одну или обе стороны здания.

С плоских крыш предусматривается водоотвод обязательно по наружным или внутренним водостокам, причем с плоских крыш наружные водостоки допускается устраивать лишь в южной полосе России (III Б и IV климатические районы), т.к. в других районах эти системы водостоков в зимние периоды могут промерзнуть и талые воды отводятся с крыш не полностью, что приводит к увлажнению и разрушению строительных конструкций зданий. Внутренние водостоки должны обеспечивать отвод дождевых и талых вод с кровель зданий в любое время года. При устройстве внутренних водостоков в неотапливаемых зданиях следует предусматривать мероприятия, обеспечивающие положительную температуру в трубопроводах и воронках при отрицательной наружной температуре (электрообогрев, с помощью пара и т.д.). Наружные водостоки состоят из желобов и водосточных труб. Трубы и детали к ним изготовляют из оцинкованной стали или пластмасс. Выпуск наружных труб должен быть выше тротуара или отмостки на 200 мм.

Система внутренних водостоков состоит из водосточных (приемных) воронок, стояков, отводных (подвесных и подпольных) трубопроводов и выпусков.

Вода из системы внутренних водостоков должна отводиться в наружные сети дождевой и общесплавной канализации.

Отвод воды из внутренних водостоков в бытовую канализацию не допускается. Допускается выпуск дождевых вод из внутренних водостоков открыто в лотки около зданий (открытый выпуск); при этом должны предусматриваться мероприятия, исключающие размыв поверхности земли около здания. Во избежание переохлаждения трубопроводов открытых выпусков и образования наледей при отрицательной температуре наружного воздуха устанавливают гидравлические затворы с отводом талых вод в зимний период года в бытовую канализацию. Открытые выпуски рекомендуется устраивать на солнечной стороне здания.

На рис. 7.1 приведен вариант выпуска водостоков на поверхность грунта.

 

Размещение воронок

 

На плоской кровле здания в нижних местах перелома профиля кровли должно устанавливаться не менее двух водосточных воронок. Размещение водосточных воронок на кровле следует производить с учетом ее рельефа, допустимого расхода воды на одну воронку, конструкции здания и интенсивности дождя. Максимальное расстояние между водосточными воронками при любых видах кровли не должно превышать 48 м.

На плоских кровлях жилых и общественных зданий устанавливают по одной водосточной воронке на каждую секцию, размещая их по внутренней продольной оси здания.

Присоединение к одному стояку воронок, расположенных на разных уровнях, допускается в случаях, когда общий расчетный расход по стояку не превышает величин, приведенных в табл. 5.1

Таблица 5.1

Диаметр воронки или стояка, мм
Расчетный расход на одну водосточную воронку, л/с				–
Расчетный расход дождевых вод на один водосточный стояк, л/с

Присоединение водосточных воронок к стоякам должно предусматриваться при помощи компенсационных раструбов с эластичной заделкой.

Конструкции водосточных воронок принимают в зависимости от назначения и конструкции кровли. Рекомендуемый тип водосточной воронки приведен в работе [3]. Конструкция соединения воронки с покрытием должна обеспечивать плавный переход от покрытий к воронке, плотное соединение гидроизоляционного ковра с чашей воронки и надежность крепления воронки к конструкции крыши.

Сети водостоков

 

Внутренние водостоки, как правило, устраивают в виде подвесных сетей, отводящих дождевые воды от воронок к стоякам. Не разрешается прокладывать подвесные трубопроводы над оборудованием и продукцией, не допускающими попадания на них влаги. Если устройство подвесных водостоков невозможно, принимают подземную прокладку водосточных сетей и выпусков. Подземные водосточные сети служат для отвода дождевых вод от водосточных стояков или для объединения нескольких стояков с устройством одного выпуска. Отводные трубопроводы от воронок можно прокладывать в чердачных помещениях, технических этажах, подвалах, подпольях и в грунте.

Минимальные уклоны трубопроводов следует принимать равными: для подвесных трубопроводов – 0,005, для подпольных трубопроводов – аналогично уклонам трубопроводов внутренней канализации.

Стояки водостоков в отапливаемых помещениях рекомендуется располагать вдали от наружных стен для обеспечения естественной вентиляции стояков и во избежание обледенения воронок в верхних участках водосточных стояков.

Водосточные стояки устанавливают у стен, перегородок или колонн из расчета уменьшения длины прокладки подземной водосточной сети в здании. Стояки располагают открыто или в бороздах стен, в коробах и шахтах, предусматривая у ревизий открывающиеся дверки.

В жилых зданиях стояки внутренних водостоков, как правило, располагают в лестничных клетках у стен, несмежных с жилыми комнатами, с минимальным числом изгибов и поворотов. На стояке должна быть установлена ревизия на нижнем этаже здания, а при наличии отступов – также над отступами.

Для прочистки подпольной водоочистной сети ревизии или прочистки размещают в местах изменения направления линий более чем на 15⁰ и на прямых участках на расстоянии не более 30 и одна от другой. Ревизии следует устанавливать в ревизионных колодцах. Для прочистки сети внутренних водостоков устанавливают ревизии, прочистки и смотровые колодцы. Ревизии и прочистки размещают в местах, удобных для их обслуживания.

Выпуски внутренних водостоков допускается присоединять к наружным сетям как без перепада, так и с перепадом. Для внутренних водостоков надлежит применять пластмассовые, асбестоцементные и чугунные трубы. На горизонтальных подвесных линиях при наличии вибрационных нагрузок допускается применение стальных труб. Максимальный диаметр подвесных водостоков рекомендуется принимать 300 мм.

Для водосточных стояков и отводных трубопроводов следует принимать трубы, выдерживающие гидростатическое давление при засорах и переполнениях. Диаметр стояка, к которому присоединяют один или несколько подвесных трубопроводов, принимается не менее наибольшего диаметра подвесного трубопровода.

Расчет водостоков

 

Расчет внутренних водостоков сводится к определению расчетного расхода дождевых вод и проверке пропускной способности отельных участков сети.

Расчетный расход дождевых вод Q_расч, л/с, с водосборной площади должен определяться по формулам:

для кровель с уклоном менее 1,5% включительно

 

(7.1)

 

для кровель с уклоном 1,5% и более

 

(7.2)

 

Пропускную способность водосточных труб определяют при самотечном режиме по тем же формулам, что и пропускную способность канализационных труб. В зависимости от принятой схемы и конструкции сети внутренних водостоков их отдельные элементы могут работать как в напорном, так и в самотечном режиме. Напорный режим может возникнуть в трубопроводах в тех случаях, когда высота слоя воды на кровле здания превысит некоторую критическую величину, при которой не происходит прорыва воздуха снаружи в трубопровод водостока.

При этом весь действующий напор Н расходуется на преодоление гидравлических сопротивлений при движении жидкости от входа в воронку до выпуска в колодец (или при открытых выпусках – до излива стоков на отмостку около здания). Расчетное наполнение труб водостоков, работающем на напорном режиме, следует принимать равным 1, работающих на самотечном режиме – 0,8.

Максимальный (критический) расход, (л/c), который пропускает система без повышения уровня воды над воронкой при напорном режиме, следует определять по формуле

 

(7.4)

 

где Н – располагаемый напор, принимаемый равным разности геометрических отметок кровли у воронки к оси выпуска или оси самотечного трубопровода, м;

S₀ – полное сопротивление системы, равное сумме сопротивлений трению по длине всех участков труб и местных сопротивлений фасонных частей труб, включая сопротивления воронки и выпуска, м с²/л².

Полное сопротивление системы определяют по формуле:

 

(7.5)

 

где А – удельное сопротивление трубопроводов трению, определяемое по табл. 6.2, в зависимости от типа труб и их диаметра;

L – длина трубопроводов, м;

А_м – удельное местное сопротивление, определяемое по табл. 6.3;

∑ξ– сумма местных сопротивлений в системе (включая вход в воронку и выпуск), определяемых по табл. 7.4.

где F – водосборная площадь, м²; q₂₀ – интенсивность дождя, л/с, c 1 га (для данной местности), продолжительностью 20 мин. при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году (принимаемая согласно рис. 6.1 СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения); q₅ – интенсивность дождя, л/с, c 1 га (для данной местности), продолжительностью 5 мин. при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году; определяемая по формуле

(7.3)

где n – параметр, принимаемый согласно рис. 7.2 СниП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения.

 

 

Рис. 7.1. Схема внутреннего водостока: 1 – воронка; 2 – водосточный стояк; 3 – крепления стояка и выпуска; 4 – гильза, зачеканенная смояльной прядью; 5 – цементная штукатурка.

При определении расчетной водосборной площади следует дополнительно учитывать 30% суммарной площади вертикальных стен, примыкающих к кровле и возвышающихся над ней. Расчетный расход дождевых вод, приходящийся на одну водосточную воронку или одни водосточный стояк, не должен превышать величин, приведенных в табл. 7.1.

Рис. 7.2. Воронка ливневой канализации: 1 – пластина крепления; 2 – фланец воронки; 3 – болт М10; 4 – стояк; 5 – решетка.

Таблица 7.2