Расчёт и особенности монтажа внутреннего водостока плоской кровли

Популярность плоских разновидностей кровли в советские времена была обусловлена одной причиной: такие крыши считались более долговечными по сравнению со скатными кровлями из шифера, а тогда это был практически единственный доступный кровельный материал. Сегодня эта проблема утратила актуальность, но плоские кровли остаются востребованными – прежде всего, из-за простоты их обустройства. Но к подобным кровельным конструкциям предъявляются особые требования, в числе которых правильная организация водостока.

Виды водостоков

В случае скатной крыши организация водостока не представляет собой никаких сложностей – вода самостоятельно стекает по наклонной плоскости, и нужно только собрать её.

С плоскими кровлями дела обстоят иначе – нужный наклон отсутствует или минимален, поэтому приходится ухищряться, чтобы не допустить застоя воды.

В настоящее время внутренняя водосточная системы плоских кровель представляет собой одну из двух разновидностей конструкции: сифонную или самотечную.

Самотечные или гравитационные конструкции предполагают наличие небольшого уклона, при этом вода собирается в специальных водоприёмниках, ведущих внутрь здания.

Сифонные системы работают иначе – здесь наклон отсутствует, и вода может скапливаться, в том числе в районе воронки. Принцип действия таких конструкций основан на разнице давлений в канализационном стояке – из-за возникающего разрежения вся вода в районе воронки всасывается и выводится наружу. При этом внутренний водосток необязательно должен оснащаться системой подогрева – в южных и умеренных широтах замерзание воды не происходит, поскольку стояки обогреваются внутренним теплом здания. В северных регионах плоские кровли для жилых зданий вообще не распространены из-за вероятного замерзания воды как непосредственно на крыше, так и в стояке. Здесь плоскими крышами оборудуют разве что нежилые постройки.

В любом случае воронки водостоков необходимо оснащать защитными сетками, препятствующими попаданию в стояк мусора или животных.

Особенности внутреннего водостока

Поскольку плоская кровля не имеет наклона для естественного стока атмосферных осадков, к конструкции водоотвода предъявляются особые требования. В принципе организовать внутренний водосток плоской кровли с точки зрения трудозатрат намного сложнее, чем внешний, который мало в чём отличается от водостока традиционных скатных крыш. Но при этом внутренний водосток обладает рядом неоспоримых преимуществ перед внешним, а сам принцип сбора воды слегка напоминает тот, что используется в ванной – она стекает в том направлении, где сопротивление току жидкости наименьшее, то есть в сторону воронки. Затем вода стекает в канализационную трубу и стекает в стандартный канализационный сток. Нетиповая схема предполагает сбор воды в резервуар для её дальнейшего применения (в технических целях).

Рассмотрим основные достоинства плоской крыши с внутренним водостоком:

• отсутствие эффекта промерзания сточных вод, поскольку трубы спрятаны внутри здания;
• высокая эстетичность таких систем обусловлена отсутствием труб и прочих элементов водоотвода, имеющихся на кровле и фасаде здания;
• эффективность водоотвода у внутреннего водостока выше, чем у внешнего.

Сложность организации внутреннего водостока заключается в том, что его элементы нужно предусмотреть на этапе проектирования здания. В готовом здании реализовать систему внутреннего стока не представляется возможным без разборки его части. Вторая сложность – обеспечить защиту водостока от засорения, поскольку используемые для этих целей сметки и фильтры не должны создавать помех забору жидкости.

Что это такое ↑

Свободное стекание воды с края кровли на землю происходит за счет соответствующего уклона ската. При этом полностью отсутствуют какие-либо конструкции для ее организованного сбора и транспортировки.

Подобная модель привлекает своими минимальными затратами для обустройства крыши и простотой ее строительства. Однако при этом нужно учитывать и негативные моменты, которые неизбежно повлияют на состояние кровли и всего здания в целом.

• Постепенное разрушение фундамента. Даже в регионах с небольшим количеством осадков вода с кровли будет постепенно проникать в структуру фундамента. Это неизбежно приведет к ухудшению его состояния. Чтобы избежать этого, необходимо делать дополнительный подземный дренаж для удаления влаги из почвы.
• Цокольная часть также будет находиться под воздействием атмосферных осадков. Поэтому нужно периодично обновлять гидроизоляционный слой на его поверхности.
• Наружный неорганизованный водосток способствует возможному повреждению стен фасада. Во время их строительства нужно предусмотреть дополнительный слой гидроизоляционного материала.

Учитывая эти недостатки, возникает справедливый вопрос, – а нужно ли делать кровлю без организованного водостока? Чтобы ответить на него нужно обратиться к нормативам СНиП 31-06. Содержание этого документа четко описывает особенности здания, при которых можно оставлять неорганизованный водосток.

Устройство типовой конструкции внутреннего водостока плоской кровли

Стандартная конструкция внутреннего водостока состоит из крышки и стакана. Крышку обычно делают съёмной, между ней и стаканом устанавливается сетка, защищающая водосток от различного мусора.

Под крышкой монтируют слой водоизоляционного материала, чтобы вода не затекала в здание, минуя сток.

Схема типовой воронки внутреннего водостока, представленная на рисунке, состоит из:

• внешнего крупноячеистого фильтра;
• внутреннего воздушного фильтра;
• прижимного фланца (чаще всего – металлического);
• слоя гидроизоляции;
• приёмной воронки, сопрягаемой с канализационной трубой;
• термокабеля.

Конструкция стакана может предусматривать основание, способствующее более плотному и надёжному обустройству гидроизоляции. Количество воронок на кровле нужно сократить до минимума, в то же время расстояние между соседними воронками не должно превышать 45-50 метров. Оптимальный диаметр труб для отвода воды – 85-200 мм. Система внутреннего водостока должна предусматривать возможность её ревизии (чистки), обычно такие конструкции располагают в нижней части водостока.

Тщательно продуманная конструкция водостока позволит системе функционировать без возникновения неразрешимых проблем на протяжении всего срока эксплуатации здания, поэтому к этапу проектирования следует отнестись с должным вниманием.

Расчёт внутреннего водостока плоской кровли

Поскольку ошибки здесь трудно исправимы, схему и чертеж внутреннего водостока составляют на этапе проектирования всего дома.

Если это система сифонного типа, важно сделать водоотвод таким, чтобы вода беспрепятственно попадала в воронку даже когда ветра нет – обычно он и создаёт нужный перепад давления в системе.

При составлении плана внутреннего водостока в случае использования плоской кровли необходимо также учитывать следующие факторы:

• среднегодовое количество осадков в регионе проживании;
• особенности кровельной конструкции;
• возможность возникновения обратного напора жидкости;
• габариты конструкции кровли и водосборных воронок.

Обычно расчёт площади воронки кровли проводят так, чтобы на каждый кв. сантиметр трубы приходился примерно 1 кв. метр площади крыши, исходя из этого рассчитывают и количество воронок.

Если воронок больше одной, каждая должна обслуживать примерно одинаковую площадь кровли – это важно, поскольку уклон у плоской кровли отсутствует или минимален. Минимальное расстояние между соседними ливнестоками должно превышать 1 метр, между водосборниками – 60 метров. Если кровля имеет небольшой уклон, расстояние между водосборниками можно сократить до 45 метров.

Для жилых помещений проект должен предусматривать наличие двух воронок для каждой жилой секции. Есть нормативы и для расстояния от водостоков до наружных стен: оно должно превышать 1 метр, хотя обычно оно намного больше.

Желательно, чтобы система водоотвода монтировалась в технических помещениях, запрещено размещение труб над оборудованием, для которого контакт с водой строго противопоказан. Обычно внутренний водоотвод обустраивают в шахтах или нишах, допускается их монтаж рядом с трубами систем отопления/вентиляции. Не запрещено размещать их в коридорах жилых комнат.

Материал для элементов водостока

Промышленные водостоки, представленные в розничной сети, – это достаточно разноплановые конструкции, которые могут различаться используемыми материалами, формой и размерами желобов и т. д.

Самым экономичным вариантом внутренних водостоков являются системы, трубы которых изготовлены из оцинкованной стали. Они, кстати, проще всего изготавливаются самостоятельно. Обычно оцинкованный водосток применяют в многоэтажном строительстве, но и в частных постройках такие трубы тоже используются.

В последнее время все более распространёнными становятся пластиковые трубы, которые ещё дешевле, но имеют ряд специфических требований к состыковке с другими элементами системы внутреннего водоотвода. Медные трубы встречаются редко – это дорогостоящий вариант, хотя и самый надёжный и долговечный.

Чтобы элементы такой системы гармонировали с кровлей и интерьером здания, их окрашивают в подходящий цвет. Становится также популярным покрытие их слоем полимера.

При выборе материала стоит учитывать и тип кровельного покрытия: шифер хорошо сочетается с металлом, а гибкая черепица – с трубами и элементами, изготовленными из ПВХ.

Функциональное назначение водосточных систем

Водостоки, внешний вид которых можно увидеть на фото, относятся к инженерным конструкциям, необходимым для каждого здания вне зависимости от его назначения. Какой вид водосточной системы (внутренний или внешний) установить определяют исходя из конструкционных особенностей крыши.

Проживание в климатической зоне, где наблюдается смена погодных условий в зависимости от времени года, объясняет необходимость в соблюдении ряда требований к надежности и прочности водостоков, которые должны безотказно функционировать в условиях морозной и снежной зимы и очень жаркого лета. Поэтому специалисты отмечают, что внутренние водостоки зданий более практичны и удобны, поскольку их работа не зависит от резких перепадов температуры, но это касается плоской эксплуатируемой кровли.

Чтобы избежать проблем с функционированием наружных водосточных конструкций на односкатной или двухскатной, шатровой, щипцовой, ломаной крыше можно спроектировать и установить систему электрического обогрева.

Особенности монтажа

Составление чертежа с расчётами и подбор качественных материалов – это хорошо, но и сам монтаж – дело чрезвычайно ответственное. Любая ошибка, допущенная на этом этапе, может привести в будущем к серьёзным последствиям, и часто исправить их уже невозможно.

Чтобы помочь осадкам стекать к воронкам, на плоских кровлях желательно организовать уклон хотя бы в 5°. Такой минимальный скат организовывают с помощью цементных стяжек, допустимо также использовать для этого подходящий теплоизоляционный материал. Важно при этом обеспечить беспрепятственный сток воды в воронку, и если слой теплоизоляции этому мешает, воронку поднимают, устанавливая её на деревянный брус. Его нужно обязательно обработать качественным антисептиком.

Для сифонных систем сопряжение участков труб, расположенных вертикально и горизонтально, осуществляют с помощью специальных переходников. Тем самым вы обеспечите прямое попадание жидкости из одной трубы в другую.

Поскольку обычно воронка располагается заведомо выше точки промерзания, зимой время желательно обеспечить её нагрев. Например, электрическими нагревателями. Если конструкция водостока рассоложена на расстоянии более метра от обогреваемой части здания, рекомендуется обеспечить нагрев горизонтальных труб, особенно в регионах с суровыми зимами. Расхожее мнение, что зимой водоотвод не нужен, неправильное: без него на кровле создаются примерно такие же благоприятные условия для возникновения протечек, как с асфальтом, так что этим правилом лучше не пренебрегать. Нагрев также защищает элементы системы от деформации и преждевременного выхода из строя.

На зданиях с многоуровневой кровлей каждый уровень доложен иметь собственную систему внутреннего водоотвода. Особенно тщательно нужно рассчитывать их количество и место расположения, если перепад между уровнями превышает 4 метра.

Чтобы шум от стекающей воды по трубам не мешал, их покрывают слоем звукоизолирующего материала.

Обычно наибольшие трудности возникают на этапе монтажа воронки – здесь важно добиться максимально герметичного прижима к основанию кровли. Для этого принято устанавливать в отверстие для монтажа внутреннего водостока специального стакана, который и будет обеспечивать требуемую герметичность конструкции.

Стакан нужно устанавливать после того, как на поверхность кровли уложен слой гидроизоляции – важно, чтобы верхний край стакана располагался выше гидроизоляционного материала, вне зависимости от того, какой он: рулонный или заливной. Крепёж воронки производится с помощью саморезов, желательно также дополнительно использовать обработку стакана клеевым составом. И только после этого производят монтаж основного кровельного материала.

Опишем алгоритм, как проделывается отверстие:

• кровельный материал укладывают поверх конструкции стакана;
• если он мягкий, отверстие вырезают острым ножом, важно, чтобы вырез в точности соответствовал краям стакана;
• теперь можно приступать к установке колпака и системы фильтров (в простейшем случае – обычной решётки).

Отметим, что наиболее практичными считаются именно двухсоставные воронки, поскольку они компенсируют изменение линейных размеров утеплителя при резких скачках температуры.

Ещё один сложный момент – подсоединение нескольких воронок к единственному водостоку, а такая ситуация встречается нередко, если исходить из вышеприведённых нормативов расчёта количества воронок на единицу площади. Дело в том, что для этого придётся монтировать систему горизонтальных труб, причём они должны располагаться ниже точки промерзания кровли. Обычно – под перекрытия здания, но обязательно выше потолка. При этом даже в сифонных системах для обеспечения гарантированного сбора воды желательно обеспечить их наклон хотя бы под углом в один-два градуса, для самоточных – до 5°. Их тоже необходимо укрыть звукоизоляционным материалом.

Нагревательный элемент, или термокабель, необходимо выводить в область воронки – это убережёт внутренний водосток от попадания кусочков замёрзшей воды, что часто становится причиной закупорки всёй системы водоотвода.

Желательно перед проектированием внимательно изучить полный комплекс требований и правил, касающихся построения систем внутреннего водостока, изложенных в отраслевом СНиПе 2.02.01-85.

Желоб как один из главных и важных компонентов устройства

Один из основных элементов конструкции, который принимает воду с крыши. Существует несколько его разновидностей: настенный или подвесной. Для изготовления используется пластик, оцинкованный металл или медь.

Настенный

Он локализуется близко к свесу кровельного материала на самом краю крыши. Изделие представляет собой бортик, высотой до 20 см и выполняет функцию барьера для дождевой воды. Устанавливаются такие желоба под углом к свесу и направляются к сливной воронке. Для соединения лотков применяется клей или двойной лежачий фланец. Угол их наклона составляет 15 градусов, что предотвращает перелив жидкости через край.

Дождевой или подвесной

Он плотно крепится непосредственно под кровельным свесом, что не дает возможности набравшейся жидкости затекать под желоб. Для фиксации применяются стальные крючки, по форме соответствующие изделию. Так как данный фрагмент не перегибается, то во избежание его переполнения в нем нужно сделать отверстие в заранее отмеченном месте. При расчете уклона в этом случае учитывается количество осадков, выпавших за год.

Классификация желобов

По форме выделяются такие виды желобов:

Еще желоба классифицируются по материалу изготовления:

1. Пластиковые.Они имеют привлекательный внешний вид, небольшой вес и невысокую стоимость. При правильном креплении и применении срок из эксплуатации составляет 15-25 лет. Смонтировать их можно самостоятельно. Крепятся такие фрагменты при помощи муфт или защелок с резиновыми уплотнителями. Иногда для фиксации применяется клей. Но такие изделия имеют высокий риск механического повреждения, делаются хрупкими при отрицательной температуре. Небольшие царапины на поверхности можно замаскировать акриловой краской.
2. Алюминиевые. Для соединения используются крепления с резиновыми и силиконовыми уплотнителями или специализированный клей. Необработанный материал может быстро покрыться ржавчиной. Избежать этого поможет слой лака.
3. Оцинкованные. Представляют собой металлические изделия с предварительно нанесенной полимерной защитой. Характеризуются широкой цветовой гаммой. Для крепления используются скобы с защелками, оснащенными резиновыми уплотнителями. Такие желоба имеют высокую прочность и не поддаются коррозии, если только не поврежден полимерный слой. Недостатком является частое отсутствие правильной формы, что усложняет сборку системы.

Еще в магазинах можно приобрести изделия из меди. Они прочные, устойчивые к ржавлению, имеют привлекательный внешний вид и продолжительный срок эксплуатации, но у них высокая стоимость.

Ливневка из меди прочная, устойчивая к коррозии, имеет привлекательный внешний вид и продолжительный срок эксплуатации, но у неё высокая стоимость.

Как правильно рассчитать желобы?

Стандартная длина элемента составляет 3-4 м. Для маленьких зданий хватит изделий сечением 70-115 мм. На больших сооружениях устанавливают желоба сечением до 200 мм. Нужно рассчитывать указанный фрагмент так, чтобы расстояние между ближайшими воронками составляло 8-12 м.

Собираем конструкцию желоба

Если длина желоба больше 12 м, то требуется несколько фрагментов, соединенных между собой крепежных элементов. После этого на краях конструкции устанавливаются заглушки и она фиксируется на кронштейнах.