Расчет количества водосточных труб на кровле

Какие бывают виды водостоков – самотечные и сифонные

В современном строительстве применяются две основные схемы устройства сточных систем:

• самотечные;
• работающие по принципу сифона.

Такой способ организации слива не отличается значительной производительностью, поскольку трубы наполняются и водой и воздухом одновременно. Для ее устройства нужны трубы в большом количестве и увеличенного диаметра.

Система водостока, устроенная по сифонному принципу, уже на входе потока в трубу ливневой канализации отделяет воду от воздуха. В результате образуется сплошной водяной столб, и эффективность системы значительно возрастает.

При определении основных параметров ливневой канализации учитываются многие факторы:

1. Климатические условия в регионе строительства в части количества выпадающих осадков и температуры окружающей среды.
2. Тип крыши.
3. Площадь водосбора – показатель, учитывающий размеры крыши.

При эксплуатации сифонных систем необходимо выполнять следующие требования:

• ливневка должна быть тщательно утеплена, вплоть до установки греющих кабелей;
• необходима шумоизоляция, поскольку поток воды издает громкие звуки.

Оптимальная конструкция водозаборной воронки состоит из стакана и крышки. Стакан изготавливается единым с воронкой, но со съемной крышкой.

Конструктивно стакан может быть шире воронки, в таком случае его можно использовать для фиксирования краев кровельного полотна.

Подводя итог сказанному, можно выделить четыре составные части ливневой канализации в многоэтажном доме:

• воронка для забора воды с плоскости кровли;
• стояк, используемый как передаточное звено для подачи воды в низ системы;
• отводные трубы для удаления воды из сточной системы от здания;
• выпуск – отвечает за слив канализируемой субстанции в общегородскую сеть.

Все эти элементы располагаются внутри строения и защищены от воздействия наружных климатических факторов. Исключение составляет воронка, которая подвержена действию мороза и поэтому нуждается в дополнительном обогреве электрокабелем.

Кроме того, она устанавливается на стыке кровельного пирога со сливом, поэтому нуждается в тщательной герметизации. Воронка располагается в самой низкой точке участка крыши, уклон обеспечивается при заливке стяжки крыши.

Устройство внутренней канализации не представляет собой особо сложной задачи, нужно только знание и определенная профессиональная подготовка.

Как правильно провести расчет

С чего начинается расчет водостока

Основной характеристикой системы водостока является ее пропускная способность.

То есть определенное количество воды, которое система без проблем сможет отвести с вашей крыши.

Для того чтобы правильно выполнить расчет водостоков, следует учесть конфигурацию и тип крыши, а также обилие и частоту осадков.

Если расчет выполнить неправильно, то водосток не справится с объемом воды, которая начнет поступать во время сильных ливней или резкого таяния снега, и она начнет переливаться через край желобов водосточной системы.

Это то же самое, если бы такой конструкции вовсе не существовало.

Для того чтобы понять, какая должна быть характеристика водосточной системы, следует выяснить, какой объем среднемесячных осадков в вашем регионе, и какова пиковая нагрузка.

Также имеет значение конфигурация крыши, углы наклона скатов и частота ливней.

Потому что любая водосточная система справится с обычной нормой осадков.

Рассчитываем количество осадков, которое приходится на площадь водоотведения.

Для этого используем формулу:

Q = S x q / 10000.

Здесь:

• Q – количество осадков, которые на площадь водоотведения приходятся, измеряется в литрах/сек;
• S – площадь кровли, с которой отводится вода, измеряется в метрах квадратных;
• q – максимальная интенсивность осадков, измеряется в л/(с х га).

1. Подсчитываем необходимое количество желобов. Желоба у производителей могут иметь разную длину.Как правило, желоба из металла стандартной длины – 2 метра. Желоба из пластика могут быть 3 и 4 метра.Их количество подбирать так следует, чтобы при монтаже образовалось минимальное количество отходов.Например: если длина карниза вашей крыши равняется 12 метров, то решить задачу очень несложно.А как быть, если длина карниза 10,5 метров? В этом случае приобретают два желоба длиной 4 метра и один желоб трехметровый.В результате останется всего 0.5 метра желоба.
2. Подсчитываем количество соединительных муфт. Это очень простой подсчет – муфт требуется на одну меньше, чем вы приобретете желобов.То есть, на три желоба, как в нашем примере, вам потребуется две муфты.
3. Подсчитываем, сколько нам потребуется кронштейнов для крепления желобов. Для этого используется простая формула:N = (L – 0,3) / 0,6 + 1.Здесь N – количество кронштейнов,L – длина карниза,0,6 метра — это рекомендуемый шаг между карнизами.В нашем случае N= (12 – 0,3) / 0,6 +1 = 20, 5 штук. 21 кронштейн.
4. Подсчитываем необходимое количество заглушек. Заглушкой называется элемент, который устанавливается на торцы желобов.Заглушки нужны, если система является незамкнутой. Если система замкнутая, то заглушки не используют.
5. Подсчитываем количество внешних и внутренних углов. Этот параметр зависит от того, какова конфигурация крыши.Чем у крыши более сложный профиль, тем больше потребуется угловых элементов.
6. Рассчитываем количество воронок для водостока. Очень простой подсвет: сколько водосточных труб, столько и воронок.
7. Сколько потребуется колен водосточных труб. Чтобы подсчитать требуемое количество колен, необходимо знать высоту от карниза до грунта и ширину свеса карниза.

После того, как пропускная способность водосточной системы нами рассчитана, необходимо рассчитать количество стояков.

Для этого используется такая формула:

N = Q / qn.

Здесь:

• N – количество стояков;
• Q – количество осадков;
• qn – пропускная способность водосточной системы.

Давайте на примере рассмотрим, как выполняется расчет.

Вначале необходимо вычислить площадь крыши, с которой необходимо отводить воду:

S = 5.5 х 12,5 = 68, 75 кв. метра.

Теперь используем формулу:

Q = S x q / 10000 = 68,75 х 267 / 10000 = 1,84 литра/сек.

Число 267 – это максимальная интенсивность осадков.

В каждом регионе она своя.

Теперь берем таблицу, в которой указана пропускная способность систем:

Водосточная система	Пропускная способность qn (л/с)	Площадь водоотведения S (м2)	Пропускная способность qn (л/с)	Площадь водоотведения S (м2)
Стояк на углу дома	Стояк по центру стены
Х1	1,91	71,54	3,82	143,07
Х2	3,09	115,73	6,18	231,46
Х3	4,78	179,03	9,56	358,05
Х4	7,49	280,52	14,98	561,05

И подбираем конкретную систему.

Для нашей площади водоотведения самой эффективной будет система Х1.

То есть, когда стояк установлен на углу здания.

У такой системы пропускная способность равна 1,91 литра/сек.

Зная нашу пропускную способность, легко рассчитать требуемое количество стояков:

N = Q / qn = 1,84 / 1,91 = 0, 96.

То есть нам вполне хватит одного стояка.

Видео о водосточной системе кровли

https://youtube.com/watch?v=DkHhgviBMjc

Что еще почитать по теме?

Достоинства и недостатки внутреннего водоотвода

Отдавая предпочтение внутреннему водостоку, следует знать, что выделяют две различные системы устройства такой инженерной конструкции:

• самотечная (гравитационная), когда вода из воронки непосредственно попадает в вертикально расположенный водосток;
• сифонно-вакуумная (гравитационно-вакуумная), кода вода из воронки попадает в горизонтально расположенную трубу, после чего в вертикальный водосток.

Каждая из этих систем имеет свои достоинства и недостатки. Так, самотечная система имеет следующий недостаток:

сравнительно низкая пропускная способность. Вода в воронки попадает с большим количеством воздуха, который снижает пропускную способность системы. При значительных объемах годовых осадков на стадии проектирования должно быть предусмотрено большее количество водостоков и соответствующий (больший) их диаметр.

Сифонно-вакуумная система водостока лишена вышеприведенного недостатка, поскольку вода попадает в горизонтально расположенные трубы через специальные воронки под разряжением. Далее, расположенный вертикальный сток заполняется водой полностью. Под воздействием разряжения, вода выводится за пределы здания в канализационный коллектор. Такая система характеризуется высокой пропускной способностью. Помимо этого, сифонно-гравитационная система обладает дополнительными преимуществами:

• возможность организовать водосбор не только с плоских крыш, но и с кровель, находящихся под различными углами наклона;
• при монтаже используют трубы меньшего диаметра;
• большая пропускная способность позволяет устанавливать меньшее количество водосточных каналов, снижая расходы на коммуникацию в целом;
• высокая скорость течения стоков препятствует засорению системы.

Наряду с приведенными достоинствами и недостатками каждой из систем, можно выделить ряд общих преимуществ внутренней водосточной системы в сравнении c внешним аналогом:

• отсутствие элементов водостока на фасадах здания;
• сохранение эффективной работы в зимний период;
• сбор водостоков непосредственно в сливную систему.

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 :

• если нет препятствий для линейного расширения желоба длиной до 12 метров, тогда достаточно будет одной воронки;
• при длине желоба свыше 12 метров и есть препятствия для его расширения, тогда потребуется одна специальная компенсирующая воронка в конце уклона;
• если желоб опоясывает здание по периметру, тогда потребуется совместная установка воронок и компенсаторов.

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.

Расчет труб, количества желобов и крепежей

Перед тем, как приступать к устройству наружной конструкции водоотведения, необходимо обследовать дом на наличие особенностей в его архитектуре. Нельзя, чтобы водосточная система водоотведения с кровли нарушала внешний облик дома. Если она не будет вписываться в фасад строения, ее лучше расположить с тыльной стороны. С этой целью задействуют специальные аксессуары, имеющиеся в продаже.

Начинать расчет системы водоотведения нужно с определения площади кровельной поверхности, с которой будут удаляться осадки. Для этого используют несложные геометрические формулы. Принято считать, что 100-миллиметровая водосточная труба способна справиться с отводом жидкости с площади крыши, равной до 220 м².

Величину сечения желобов определяют с учетом угла ската. Чем наклон круче, тем выше должен быть бортик у желоба. Это объясняется увеличением площади, с которой собираются осадки.

Для определения числа крюков для крепления пользуются формулой:

N=(L – 0,3):(0,6 +1), при этом:

N – искомая величина;

L – протяженность карниза;

0,6 – рекомендуемый нормативами шаг в метрах.

Количество водосточных труб узнают с помощью формулы:

N труб = (0,2×Н карниза–Н изгиба+Lвставки): Lтрубы, где:

Н карниза – расстояние между ним и землей;

Н изгиба – высота изгиба трубы;

L вставки – длина вставки воронки;

L трубы – протяженность трубы (как правило, 3 или 4 метра).

Чтобы закрепить каждый отрезок водосточных труб, используют минимум 2 хомута.

Факторы, влияющие на количество

Правильный калькулятор, который производит эффективный расчет, должен отвечать следующим требованиям:

• Если между водосточными трубами отсутствуют препятствия для расширения желоба до 12 метров, то будет достаточно одной воронки;
• Если расстояние от отмостки до водосточной трубы больше 12 метров и не имеет препятствий, то необходимо два и более компонента;
• Если желоб не связан с водосточными трубами, а охватывает здание по периметру, то нужна совместная разработка воронок и компенсаторов.

Главный фактор, который должна учитывать процедура вычисления: число воронок прямо зависит от таких параметров, как диаметр водосточной трубы и площадь кровли. Последние зависят от высоты здания и количества мест, куда стекает вода. Общую формулу расчета можно представить следующим образом:

1 компонент = 0,75 кв. м плоской кровли и 1 кв. см. трубы. Пример: дана площадь кровли 100 кв. м и 125 кв. см. трубы. Исходя из соотношения, получим примерно 130 воронок для стометровой площади кровли.

Выбор материала изготовления: какие водостоки устанавливать ↑

Изделия из оцинкованной стали не стоит рассматривать для монтажа на жилой дом. Низкая стоимость материалов не сделает установку дешевле: для монтажа потребуется много времени, а герметично собрать изготовленные кустарным способом детали – практически невозможно. Сталь, покрытая тонким защитным слоем оцинковки, начнет ржаветь через 2 – 3 года, придется устанавливать новую систему. Современные бюджетные водостоки изготавливают:

Из пластика – ПВХ.

Из металла в полимерном защитном покрытии.

Эстетичный вид и приемлемая цена: преимущества пластиковых водостоков

Водостоки из пластика: в каких случаях стоит устанавливать ПВХ систему ↑

Недорогие пластиковые детали могут без поломок служить десятилетиями. Изготавливают компоненты из поливинилхлорида – полимера на основе акриловых смол. Желоба и трубы имеют сверхлегкий вес, удобны в транспортировке и не требуют специальных навыков при монтаже.

Элементы пластиковой системы

Отлично подойдут пластиковые системы для установки на невысоких одноэтажных жилых домах, хозяйственных постройках, гаражах, дачных домиках. Монтируются на старые кровли с крепежом на ветровой доске. Производители рекомендуют ПВХ для организации водостока на крышах мансардных этажей: пластиковые лотки практически бесшумные, в отличие от металлических.

Материал достаточно хрупок и не отличается прочностью. Подвержен механическим повреждениям, особенно при низкой температуре воздуха. Поэтому при выборе системы для установки пластикового водостока для крыши в регионе с холодным климатом стоит предусмотреть одновременный монтаж греющего кабеля. Кровельное покрытие обустраивают с обязательным наличием снегозадержателей, чтобы снизить риск поломки водостока при схождении снега.

Водостоки из металла с полимерным слоем относятся к средней ценовой категории. Изготавливают детали из сплава стали, сверху наносят несколько слоев полимера для защиты короба от воздействия воды. При расчете водосточной системы следует учесть и цену монтажа: устанавливать самостоятельно металлопластиковые детали сложно. Желоба имеют достаточно большой вес, монтировать на высоте лотки в одиночку нельзя.

Металлопластиковый водосток: детали

При сборке необходим специальный инструмент и навыки работы с металлом: металлопластиковые детали нельзя резать болгаркой или насадкой на дрель. Полимерное покрытие чувствительно к температуре, при перегреве оно отслаивается. Также металлопластиковые изделия требуют аккуратного обращения при погрузке и транспортировке: поверхность должна быть закрыта. Царапины на полимере – это проводники воды на металлическое основание, соответственно, в точках повреждений быстро образуется ржавчина.

Металлопластик – оптимальный выбор для:

Сборки водоотвода для загородных коттеджей большой площади и высоты.

Монтажа лотков на стропильные доски – допускается увеличение интервала между креплениями до 90 см.

Установки в сложных климатических условиях.

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.

Состав водосточной системы

Важное значение при выборе водостока имеет комплектация системы всеми необходимыми составными элементами. Их количество весьма велико и включает:

• желоба. Предназначены для отвода воды в горизонтальном направлении. Обычно размещаются по периметру крыши;
• водосточные трубы. Решают аналогичную задачу, но по вертикальному перемещению стоков. В зависимости от типа организации системы водоотвода размещаются либо по фасаду, либо внутри здания;
• водосборные воронки. Монтируются в местах соединения желобов и труб;
• крепеж – кронштейны, крюки, хомуты и т.д. Количество и виды необходимых крепежных элементов определяются с учетом характеристик здания, материала изготовления водосточной системы и требованиям, которые к ней предъявляются;
• доборные элементы и комплектующие.

Последний пункт списка включает сразу несколько разнообразных изделий, а потому заслуживает отдельного рассмотрения. К числу комплектующих и доборных элементов обычной водосточной системы относятся такие:

• воронки
• заглушки. Монтируются в местах окончания горизонтальной части водостока;
• углы. Предназначены для стыка двух желобов, установленных на разных скатах крыши;
• защитные сетки. Выполняются функцию защиты от попадания внутрь водосточной трубы мусора. Устанавливаются на водосборные воронки;
• колено. Используется для смены направления трубы водостока с целью обхода архитектурного элемента, расположенного на фасаде здания;
• патрубок для слива. Устанавливается в нижней части водосточной трубы. Необходим для направления воды от стены и фасада здания в лоток или ливневую канализацию.

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.

Для удобства проведения расчетов, удобнее всего схематично изобразить крышу дома и расположение всех элементов водостока на листке бумаги. Обозначить все известные размеры будущей конструкции.

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:

• соединительные – применяются для соединения деталей желоба;
• угловые – могут быть наружными или внутренними, либо совмещёнными с отводными;
• отводные детали предназначены для соединения желобов с приемными элементами;
• заглушки устанавливаются по тупиковым краям желобов;
• крепежные элементы желоба, металлические пластины которые монтируются на обрешетку;
• крепеж для сливных труб;
• слив — устанавливается на конце трубы отвода, необходим для регулировки направления сточных вод при открытой дренажной системе;
• муфта и колено сливной трубы, предназначены для соединения и изменения направления.

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.

Нюансы установки водосточной системы на плоской крыше

На плоских крышах всё равно должен быть уклон хотя бы в 1-2°, это обязательное условие установки водосточных труб. Как правило, водосборный желоб в наружной конструкции устанавливают с тыльной стены, к которой идёт уклон.

Такие воронки можно ставить не только по центру кровли, но и у наружных стен, на расстоянии не больше 60 см. При необходимости можно устроить несколько приёмных воронок.

Как правильно установить внешние водостоки на плоской крыше

Водосточная система кровли, как любая другая строительная конструкция, нуждается в расчёте и проектировании. Именно с этого и стоит начать.

Расчёты для наружной водосточной системы

Есть общие правила системы водостока с крыш любого размера:

• для настенных или подвесных желобов угол ската кровли должен быть не меньше 15°;
• наклон продольного желоба делают не меньше 2°;
• высота бортов для желобов – не меньше 12 см;
• нельзя делать расстояния между сливными трубами больше 2 м;
• водосточные трубы рассчитывают, исходя из размеров крыши. На каждый квадратный метр кровли должно приходиться 1.5 см² сечения трубы.

Площадь кровли посчитать очень легко – это задача для пятиклассника.

Есть сложные формулы для расчёта водостоков, в которых задействованы данные по осадкам в регионе. Но можно значительно упростить задачу. Воспользуйтесь этим алгоритмом, определяющим минимальные параметры:

Площадь кровли	Min сечение труб, мм	Min сечение желобов, мм
Менее 50 м²	75	100
50-100 м²	90	120
100-200 м²	100	105

Основы монтажа наружного водостока для крыши своими руками: мастер-класс

Иллюстрация Описание действия

Для монтажа своими руками металлических водостоков для крыши подберите желоба и трубы соответствующего сечения. Кроме них вам потребуются соединительные муфты и углы, если таковые есть на вашей кровле. Чтобы подсоединить водосток к стене, нужно ещё подобрать колено к воронке.

Для крепления лучше использовать универсальные металлические кронштейны для водостока. Их можно согнуть под любым углом, соответствующим наклону вашей кровли.

На схеме наглядно показано, как должен располагаться желоб относительно свеса крыши.

Согните язычок кронштейна под углом, соответствующим вашему скату.

Закрепите кронштейн с помощью саморезов

Обратите внимание: систему водостока удобнее монтировать ещё до конца монтажа кровельного материала, чтобы он вам не мешал. Кронштейны следует крепить так, чтобы наклон желоба к приёмной воронке был не меньше 3 мм на каждый метр. Кронштейны следует крепить так, чтобы наклон желоба к приёмной воронке был не меньше 3 мм на каждый метр

Кронштейны следует крепить так, чтобы наклон желоба к приёмной воронке был не меньше 3 мм на каждый метр.

Закрепите кронштейны по всему скату на расстоянии не более 60 см друг от друга.

В крайнем желобе разметьте и выпилите отверстие для приёмной воронки.

Если ваш желоб металлический, слегка отогните края вырезанного отверстия в наружную сторону.

Закрепите желоб на кронштейнах с помощью клемм или гибких язычков, установите воронку.

Установите заглушку в конце желоба.

Если вы устанавливаете внутренние или наружные углы, соединительные муфты, то обрезиненные части нужно обработать силиконом.

Зазор между желобами при соединении не должен быть больше 2 мм.

Установите колено водосточной трубы, которое направит водосток ближе к стене и закрепите на стене муфты для монтажа труб.

Установите сливные трубы и закройте муфты винтовыми замками или клеммами.

Установка внутренних водостоков на плоской крыше своими руками

Внутренний водосток – конструкция более сложная в монтаже, чем наружный. Она тоже требует тщательных расчётов и имеет нюансы в установке:

Ни в коем случае внутренние водостоки не прячут в толще стен. Для них обустраивают шахты или коробы

• если трубы располагаются внутри неотапливаемых помещений, то необходимо предусмотреть их обогрев с помощью кабеля;
• если в здании есть чердак, в нём обустраивают утеплённый трубопровод с уклоном;
• в стояках следует предусмотреть окошки для прочистки в случае засорения.

Расчёт внутреннего водостока

Для внутреннего водоотвода требуется по одной приёмной воронке на каждые 0.75 м² кровли. Сечение трубы стока – 1 см на те же 0.75 м². Специалисты не рекомендуют приближать стояки водоотвода к наружным стенам, чтобы избежать их промерзания.

Для крыши площадью 200 м² достаточно сливной трубы диаметром 100 мм.

Монтаж внутренней водосточной системы своими руками: видеокурс

Внутренний водосток можно изготовить самостоятельно, но, если вы не уверены в своих силах, лучше доверьте это профессионалам. Видеокурс о том, как установить внутренний водосток своими руками: