Применение вакуумного водостока при реконструкции здания

Д. Лабунец

Вакуумные системы отведения дождевых вод с крыш за счет высокой пропускной способности и других особенностей получают все большее распространение. В ряде случаев это едва ли ни единственный способ решения вопроса с цивилизованным отводом стоков. Рассмотрим один из таких примеров на основе реализованного компанией «Унитех Бау» проекта реконструкции старинного здания в Киеве

Гравитационно-вакуумные системы для внутреннего водостока зданий были созданы сравнительно недавно – в середине 1970-х – и с тех пор с успехом применяются в различных европейских странах, в том числе, в последнее время, и в Украине. Их обустройство регламентировано ДБН В.2.5-64:2012 «Внутренний водопровод и канализация», п. 22.2.

Как известно, в основу работы вакуумных водостоков положен принцип создания разрежения под действием гравитационных сил. Это происходит в воронке (рис. 1), которая является центральным элементом системы.

Рис. 1. Центральный элемент вакуумной системы водостока – воронка

Как правило, системы вакуумного водостока применяется для больших площадей (более 5000 м²). Это логистические комплексы, торговые центры, промышленные объекты, спортивные сооружения и т. п. Однако, бывают и другие случаи применения, ведь существуют варианты для всех видов кровель и гидроизоляционных материалов, включая эксплуатируемые сооружения.

Исходные данные

Итак, в нашем случае необходимо было реконструировать систему внутреннего водостока здания постройки XIX века, расположенного в исторической части Киева. Строение преимущественно используется как торговый центр и имеет прямоугольную форму с размерами 120×65 м в плане (рис. 2). Крыша – скатная, чердачного типа. Высота карниза здания от уровня земли составляет около 12 м.

Рис. 2. План реконструируемого здания

Вопрос водостока с крыши при строительстве здания был решен внешним организованным способом. При этом вода с кровли, начиная от конька в центральной части, стекала к наружным стенам, где перехватывалась водосточным желобом. По периметру здания от карниза по наружным стенам опускался частокол водосточных труб. Из них вода сбрасывалась на тротуары.

Периодически в городе случались сильные дожди. Учитывая значительную площадь крыши и высоту здания этот факт доставлял немало неудобств прохожим. Но особенную опасность для пешеходов представляли наледи на тротуарах, образующиеся при резкой смене температур.

Поиски решения

В итоге, при реконструкции здания было принято решение заменить внешний водосток на систему внутреннего водостока – со сливом в ливневую канализацию, согласно требованям современных норм. Кроме того, это позволило бы высвободить фасад дома, представляющий собой архитектурную ценность.

Для этого по периметру здания спроектировали стальной обогреваемый водосточный лоток и ограждение, задачей которых было перехватить потоки воды со скатной кровли. В данном лотке предполагалось установить воронки, вода от которых должна была отводиться трубопроводами в чердачное пространство, откуда – к стоякам и далее в ливневую канализацию.

Но основная сложность при проектировании обнаружилась в том, что наружная сеть городских подземных коммуникаций водостока пролегает только с одной из четырех сторон здания. И «дойти» трубами до необходимой стены возможно только по периметру верхнего этажа.

Из-за конструктивных и планировочных решений «пройти» через здание напрямую не представлялось возможным. Наличие скатной кровли с наклоном около 12° привело к тому, что отметки расположения водосточных воронок располагались очень низко относительно уровня верхнего этажа, который предполагалось отдать под помещения общественного назначения. Не позволял проложить водостоки через здание и нижний этаж из-за его небольшой высоты и высокого заложения наружных сетей.

Расчет же прохождения трубопроводов с уклонами по периметру верхнего этажа указывал на недопустимую их высоту во многих помещениях. Не говоря уже о возможном понижении труб при пересечении с другими коммуникациями.

По этим причинам в какой-то момент идея реконструкции оказалась под угрозой.

Спасительным решением стало предложение применить на объекте систему внутреннего водостока.

Нюансы проекта

В качестве основных исходных данных для проектирования были приняты площадь кровли 7 550 м² и норма расхода воды 300 л/с с 1 га, согласно нормам.

Выбор был сделан в пользу вакуумных систем водостока Pluvia производства компании Geberit (Швейцария). Поэтому гидравлические расчеты производились по предоставленной изготовителем компьютерной программе ProPlanner. Она, в частности, учитывает параметры, по которым есть ограничения: вакуум, скорость потока, наполнение трубопроводов, расход на воронки. Результатом расчетов стал подбор диаметра трубопроводов на каждом участке. В целом, размеры составили от 40 до 200 мм.

В проект были заложены специальные вакуумные воронки, разработанные для стальных лотков (рис. 3). Рассматривался также вариант замены лотка на ендову с мембранной гидроизоляцией.

Рис. 3. Расположение воронки

При проектировании системы внутреннего водостока учитывались требования ДБН, в частности, такой первостепенный фактор, как допустимая нагрузка на кровлю. Поэтому были рассчитаны данные по весу системы на определенный диаметр (суммарно трубы, крепления, вода). Конечно, основной фактор нагрузки – это вода, т. к. периодически система работает с полным заполнением. Пластиковые трубы вакуумной системы в отличие от традиционных металлических имеют малый вес.

Спецификация проекта, основанная на расчетах, состояла из более 100 наименований комплектующих: воронки, трубы, фасонные части и система креплений.

Для транспортировки воды были применены полиэтиленовые трубы (рис. 4) с неразъемными герметичными соединениями и специальной конструкцией креплений.

Рис. 4. Основной материал трубопроводов – полиэтилен

Особенности монтажа системы внутреннего водостока

Особенности вакуумных систем предъявляют высокие требования к качеству монтажа. Первостепенное внимание уделялось соблюдению правил крепления системы, т. к. в процессе работы в трубах бывает высокая скорость воды, что приводит к большим нагрузкам на трубопроводы. Стоит отметить, что в системе креплений как универсальный элемент используется распорный клин для соединения несущей шины, подвесок и хомутов (рис. 5).

Рис. 5. Крепления трубопроводов должны быть надежными

Результат

Благодаря свойству системы вакуумного водостока, в которой трубопроводы прокладываются без уклона и с меньшим диаметром, они были протрассированы таким образом, чтобы не занижать высоту помещений и доставить воду к местам стояков у той стены здания, возле которой располагалась подземная наружная сеть ливнеотвода.

Это позволило реализовать систему внутреннего водостока (рис. 6) так, как это и предусматривалось проектом реконструкции здания, а также современными требованиями в сфере строительства.

Рис. 6. Реализованная схема отвода дождевых вод с крыши здания в ливневую канализацию

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok.  Долучайтесь!

Переглянуто: 7 214