Водостічна система з підвісними жолобами, по суті, єдине рішення для відведення води зі скатних покрівель. Така система ідеально підходить для помірних широт із середньою кількістю випадання опадів.
У процесі експлуатації системи зовнішнього організованого водостоку піддаються тим самим навантаженням і впливам, як і покрівля:
• атмосферні опади;
• вітер;
• УФ-промені.
Основна увага при проектуванні водостічної системи, очевидно, приділяється атмосферним опадам. Однак, крім дощу, необхідно брати до уваги також навантаження від снігу та льоду. Найчастіше пошкодження системи виникають при перепадах температури через 0°С (при неякісно виконаній теплоізоляції даху), коли в жолобах і трубах скупчується та замерзає тала вода, а також внаслідок сходження з покрівлі снігу та падіння бурульок (за відсутності систем снігозатримання).
Розрахунок пропускної спроможності жолобів та труб
Для розрахунку розміру жолоба використовують дані про площу покрівлі, а також значення з кількох таблиць:
- Дані про кількість опадів у різних регіонах.
- Коефіцієнт стоку дощової води залежно від матеріалу покриття.
- Значення можливого проходження води (наповнення) жолобів в залежності від їхньої форми, розміру, довжини. Ця таблиця має найбільше значення для проектування розміщення ринв.
- Значення можливого проходження води (наповнення) через водостічні труби в залежності від їх діаметра при різних розмірах підвісних жолобів та лійок.
Такі таблиці існують також для організації внутрішнього організованого водостоку.
Площа покрівлі
а – без урахування впливу вітру;
б – з урахуванням впливу вітру
Необхідна для розрахунків площа покрівлі визначається шляхом множення довжини карниза на глибину покрівлі в горизонтальній проекції. Даний розрахунок повинен бути зроблений для кожної поверхні покрівлі. У випадку з дахами складної геометрії, підрахунок буде трохи складнішим.
Вплив вітру зазвичай не враховується. Однак, як відомо, не завжди дощова вода падає строго вертикально. Тому фахівці з Данії та Великобританії рекомендують при розрахунках водостічної системи брати до уваги силу вітру і враховувати можливий кут падіння дощової води щодо горизонтальної поверхні. Англійські виміри показують, що цей кут рідко буває менше 65°, однак у ряді регіонів нашої країни при сильному вітрі можливий кут падіння менше 65°.
Кількість опадів
У різних кліматичних регіонах показники опадів коливаються. При розрахунку кількості опадів виходять з того, що сильні дощі короткочасні і випадають у вигляді злив, а тривалі дощі, навпаки, менш інтенсивні. Кількість опадів в одиницю часу знижується в міру збільшення тривалості дощу.
Існує два значення опадів: а) найсильніший 5-хвилинний дощ, зафіксований раз на 5 років; б) найсильніший 5-хвилинний дощ, зафіксований раз на 100 років. На основі цих цифр і вираховується середня величина – кількість літрів в секунду, що випала, в середньому, на 1 га поверхні.
У ДБН В.2.5-75:2013 “Каналізація. Зовнішні мережі та споруди”, дод.А, табл. А1 наведено значення інтенсивності дощу (q20, л/с) на 1 га для одноразового перевищення розрахункової інтенсивності дощу тривалістю 20 хв для різних регіонів. (Для Миколаєва, Миколаївської обл. – q20=102л/с/га)
Європейські нормативи рекомендують: якщо кількість опадів для вашого регіону невідома, то для попередніх оцінок можна прийняти 300 л опадів на 1 га. Однак це значення європейські фахівці рекомендують уточнити в метеослужбі свого регіону.
Коефіцієнт стоку дощової води
Коефіцієнт стоку показує ступінь затримки між кількістю випадаючих опадів і реальним стоком води з поверхні покрівельного покриття.
Формула для розрахунку коефіцієнта стоку дощової води:
Q = r•C•A• 1/10 000,
де
Q – коефіцієнт стоку дощової води, л/с;
r – місцева кількість опадів, л/с/га;
C – коефіцієнт стоку (табл. 1);
A – площа даху, м2.
Даний показник використовується для визначення необхідного поперечного перерізу водостічної труби (табл. 2).
Розмір та форма жолоба
Водопропускна здатність жолоба залежить від його розміру, форми і нахилу. За результатами британських досліджень водопропускна здатність напівкруглих жолобів визначається наступною формулою:
Q = 0,0000267•A(1,25),
де
Q — інтенсивність потоку води (водопропускна здатність жолоба), л/с;
А — площа поперечного перерізу жолоба, мм2.
Результати британських досліджень показали, що водопропускна здатність жолобів може змінюватися:
• +40% при нахилі, більшому ніж 2% (тобто при нахилі, більшому ніж 2 мм на 1 м жолоба), а також для жолобів довше 6 м. Однак нахил жолоба не повинен перевищувати 2%, оскільки це призводить не тільки до збільшення водопропускної здатності жолоба, але й до необхідності закладати до уваги збільшений розмір водостічних труб (або додаткову трубу), що призводить до збільшення бюджету. Недостатній прохідний розмір водостічних труб при необхідності пропускати підвищений обсяг дощової води призводить до гідроудару, який пошкоджує водостічні труби.
• Якщо вигини (відводи з різкою зміною напрямку потоку) розташовані ближче, ніж на відстані
2 м від зливу, водопропускна здатність зменшується:
◊ -20% при гострих вигинах на жолобах, встановлених без нахилу;
◊ -10% при закруглених вигинах на жолобах, встановлених без нахилу;
◊ -25% для ринв із нахилом.
Формула для розрахунку водопропускної здатності і можливості її зміни буде приблизно вірна і для жолобів з квадратною формою поперечногоперетину.
Представлена у статті діаграма показує водопропускну здатність жолоба щодо площі його поперечного перерізу та інтенсивності дощового потоку. Розрахунки підходять також для скатних дахів з кутом ската до 50°.
Для жолобів, встановлених без нахилу, водопропускна здатність залежить від інтенсивності дощового потоку, розміру жолоба та місця розташування водостічної труби.
Наведемо приклад. Жолоб напівкруглої форми діаметром 100мм, установлений в області з інтенсивністю дощового потоку 130 л/с, відводить воду з даху площею 64 м2, якщо водостічна труба розташована на одному з його кінців. Однак якщо труба розташовується в центрі жолоба, то його буде достатньо для даху поверхнею 128 м2.
Водопропускна здатність водостічних труб
ВАЖЛИВО! Значення ринви в європейських стандартах наводяться «у розгортці», тобто. якщо жолоб має ширину 150 мм, то в розгортці це складе 333 мм.
Водопропускна здатність ринв залежить від цілого ряду факторів. Частково від форми вхідного отвору з гострими або закругленими краями. Крім того, від способу надходження води в трубу з одного або з двох сторін.
Водопропускна здатність водостічної труби визначається наступним чином:
Q = 0, 0315•F5/3•d8/3•106,
де
Q – навантаження потоку води, л/с;
F – Коефіцієнт наповнення;
d – внутрішній діаметр, м. н.
Коефіцієнт наповнення ринви з вхідним отвором з двох сторін дорівнює 1/4, з вхідним отвором з одного боку – 1/5. Обидва розрахунку відносяться до ринв з вхідним отвором з гострими краями. У водостічних труб із вхідним отвором із закругленими краями водопропускна здатність підвищується на 10-30%.
Водопропускна здатність труби, розташованої на одному кінці жолоба, становить 70% від водопропускної здатності центрально розташованої труби з вхідними отворами з двох сторін.
Розрахунок інших елементів водостічної системи покрівлі
Щоб вибрати конкретну систему водостоку, можна використовувати дані щодо реальної пропускної спроможності водостічних труб та інших її елементів. Ця інформація міститься в документації, що надається виробниками цієї продукції.
Перед тим як придбати систему, розраховують необхідну кількість комплектуючих елементів:
- Жолоба. Виробники випускають ці вироби різної довжини. Як правило, у залізних жолобів вона становить 2 метри. Що стосується цих елементів із пластику, то вони бувають 3-х та 4-х метровими. Кількість жолобів необхідно підбирати так, щоб у процесі монтажу вийшло щонайменше відходів. Наприклад, довжина карниза будинку дорівнює 12 метрів, обчислити потрібну величину буде нескладно. Але при довжині карнизу 10,5 метра, тоді потрібно придбати два 4-метрові вироби і один 3-метровий жолоб.
- Сполучні муфти. Їх буде потрібно на одну менше, ніж придбано жолобів.
- Кронштейни для кріплення жолобів. При розрахунку користуються формулою N = (L – 0,3): 0,6 + 1, де N – шукана величина, L – довжина карнизу і 0,6 метра – це відстань між карнизами. Підставивши число 12 (приблизна довжина карниза), отримуємо N = (12 – 0,3) / 0,6 +1 = 20, 5 або 21 кронштейн.
- Заглушки – елементи, що встановлюються на торець жолоба. Вони потрібні для облаштування незамкнутої системи.
- Зовнішні та внутрішні кути. Їхня кількість залежить від конфігурації даху, оскільки, чим складніше у неї профіль, тим більше потрібно кутових елементів.
- Вирви для водостоку. Дізнатися цю величину просто: скільки потрібно встановити водостічні труби, стільки і потрібно воронок.
- Коліна для труб. Для цього потрібно знати ширину звису карнизу та відстань від карнизу до землі.
- Стояки. Розрахунок роблять за формулою N = Q: qn, де Q – обсяг опадів, а qn – пропускна спроможність системи водовідведення.
Монтаж водозливних систем
У цьому розділі ви знайдете інструкції зі встановлення систем PROFiL
