Современные решения для формирования внутреннего водоотведения плоских кровель

Редакция продолжает публикацию материалов финалистов конкурса статей, объявленного Национальным кровельным союзом. Предлагаем Вашему вниманию статью Ирины Орловой, Rockwool. В статье рассмотрено устройство внутреннего водостока для плоской кровли. Раскрыты вопросы установки кровельных воронок, формирования уклона, подбора теплоизоляции. Даны рекомендации по предупреждению наиболее часто встречающихся ошибок проектирования и монтажа.

Системы водоотведения плоских кровель в теории

На плоской крыше высок риск застоев дождевой и талой воды. Образование луж приводит к интенсивному воздействию ультрафиолета на кровельный материал (получается эффект линзы), что ускоряет его старение. Значительный ущерб лишняя вода наносит в межсезонье, когда из-за знакопеременной температуры днём и ночью заморозка и оттаивание луж повреждают места сварки и примыкания кровли.

Чтобы продлить срок службы конструкции, проектировщикам и застройщикам необходимо заранее задуматься об устройстве водостока. Он может быть внешним или внутренним.

Внешний водосброс бывает и неорганизованным (на рельеф), и организованным, когда вода поступает в специальный жёлоб по карнизу. Подобные схемы допустимы для организации стока с крыш зданий малой высоты (до пяти этажей) и небольшой площади кровли.

В остальных случаях устраивать можно только внутренний водосток, когда приём воды осуществляется воронками, вмонтированными в кровельные конструкции. Для поступления воды к воронкам выполняется уклон кровли (согласно СП 17.13330.2011 «Кровли», минимальный из оптимальных уклонов для кровли с рулонной гидроизоляцией должен составлять 1,5%). Далее излишки воды по стоякам и трубам, расположенным внутри здания, попадают в наружную ливневую канализацию, отвод в бытовые сети не допускается.

Внутренние водосточные системы могут быть построены по сифонно-вакуумному или гравитационному принципу. При первом способе вода всасывается с поверхности крыши и выводится под воздействием разряжения. Специальное устройство в кровельной воронке не даёт воздуху попадать внутрь, создавая вакуумный эффект. Система требует малого количества и диаметра сточных труб, но она сложна в монтаже и критична к ошибкам проектирования и установки – при малейшем просчёте не получится добиться нужной производительности; также она не работает, когда на кровле соберётся определённый объём воды.

Гораздо большую популярность приобрела более простая гравитационная схема внутреннего водостока. Вода отводится самотёком по сточным трубам, расположенным под наклоном. В данном случае требуется грамотно разместить воронки по поверхности кровли и обеспечить необходимый уклон.

 

Внутренние гравитационные системы водоотведения плоских кровель на практике

Кровельные воронки и трубы

Число приёмных воронок, их диаметр и места расположения, а также размеры труб рассчитываются в соответствии с особенностями конкретной кровли, условиями её эксплуатации и количеством осадков в регионе. Методика вычисления количества воронок исходя из расхода дождевых вод изложена в СП 32.13330.2012 «Канализация. Наружные сети и сооружения» и СП 30.13330.2012 «Внутренний водопровод и канализация зданий». При проектировании воронки желательно размещать равномерно (согласно СП 17.13330.2011 «Кровли. Актуализированная редакция СНиП II-26-76»), учитывая, что на плоской кровле здания в одной ендове необходимо устанавливать не менее двух водосточных воронок, а максимальное расстояние между ними не должно превышать 48 м (эти и другие требования подробно изложены в СП 30.13330.2012, п. 8.6.4).

По назначению и строению современные воронки делятся на несколько типов: с горизонтальным и вертикальным выпуском, с электроподогревом и без, для битумных и мембранных кровельных материалов, для эксплуатируемых и неэксплуатируемых крыш. В качестве материалов для изготовления воронок используются термостойкие пластики и нержавеющая сталь – они устойчивы к температурным перепадам, типичным для российского климата.

Трубы для систем внутреннего отведения стоит выбирать полимерные или пластиковые, округлой формы. Габариты и местоположение определяются проектировщиком, но есть ряд общих рекомендаций:

  • водосточные стояки принято располагать в районе лестничных клеток возле стен, колонн, перегородок. Желательно вблизи жилых помещений – для самообогрева в холодные периоды. Замоноличивание стояков в стены категорически запрещено. Чтобы скрыть коммуникации, используют шахты или короба;
  • при устройстве водостока в неотапливаемом строении нужно предусмотреть искусственный обогрев воронок и стояков;
  • если в здании будет чердак, лучше всего проложить подвесной трубопровод в пределах подкровельного пространства. Участок водостока в зоне чердака утепляют;
  • при проектировании по возможности следует избегать изгибов труб;
  • требуется предусмотреть смотровые колодцы и ревизии.

Формирование уклона на плоской кровле

Согласно п. 5.25 СП 17.13330.2011 «Кровли», понижение кровельной системы в местах установки водоприёмников должно составлять 15–20 мм в радиусе 500–1000 мм. Способ создания уклона зависит от несущих конструкций и особенностей проекта. Как правило, устраивают разуклонку из профлиста, лёгкой стяжкой, из теплоизоляционных клиньев и использованием каменной ваты или полимерных материалов.

Типы разуклонки, их достоинства и недостатки:

Профлист

 Представляет собой конструкции, собранные из стенового профлиста толщиной 0,5 мм и стальных профилей в виде швеллера или двутвара. Применяется для мягких кровель по профлисту, без балласта и стяжек.

Преимущества:

  • можно монтировать в любое время года;
  • вариативность задаваемых форм и уклонов.

Недостатки:

  • низкая несущая способность. Если толщину металла для каркаса увеличить, то вырастет нагрузка на основание и существенно возрастёт цена конструкции;
  • низкая способность на отрыв водоизоляции ветром. Система подразумевает только механическое крепление, а усилие на вырыв из листа 0,5 мм недостаточное;
  • требует много времени на монтаж, трудно подсчитать количество материала.

Лёгкая стяжка 

Выполняется на основе керамзитового гравия с плотностью около 400–600 кг/м3 и толщиной от 30 или 40 мм. Верхний слой упрочняют при помощи проливки цементно-песчаным молочком, установки закреплённых к основанию цементно-стружечных плит, создания армированной цементно-песчаной стяжки поверх уклона.

Преимущества:

  • вариативность задаваемых форм и уклонов;
  • несколько увеличивает сопротивление теплопередаче конструкции.

Недостатки:

  • значительный вес при большой длине уклона (профлист малой толщины или высоты гофр может не выдержать подобного решения);
  • наличие мокрых процессов в монтаже требует защиты от влаги и температуры воздуха не ниже +5 0С;
  • срок высыхания – не менее двух недель, в это время не рекомендуется монтировать водоизоляционный слой.

Теплоизоляционные клинья из некоторых видов полимерных материалов

Фактически представляет собой полуфабрикат: клинья поставляются с приблизительной раскладкой, а уклоны формируются из них с помощью подрезки. Преимущества и недостатки системы зависят от материала, из которого она выполнена.

Преимущества:

  • малый вес;
  • высокая прочность уклонообразующего слоя.

Недостатки:

  • группа горючести материала – от Г1 до Г4[1], в результате чего на уложенный непосредственно под водоизоляцию уклон начинают действовать ограничения по площади кровли (см. СП 17.13330.2011 «Кровли»);
  • в зависимости от марки и рецептуры изготовления под воздействием высоких температур (а летом поверхность кровли может нагреваться до 850 С) полимерные материалы могут начать деформироваться, что приводит к нарушению конструкции крыши[2];
  • выполнение контруклона в ендове вызывает необходимость разреза по осям ромба. Из-за жёсткости материала – это чаще всего неровная и широкая щель;
  • от полимерных материалов (паро- и водоизоляция) уклон необходимо отделять разделительным слоем из геотекстиля;
  • высокие требования к квалификации монтажников;
  • необходимость подрезки для создания контруклонов;
  • ограничения по форме и длине уклона.

[1] В соответствии с ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть».

[2] Определяется теплофизическими свойствами полимерных материалов, http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/215/73215/51528?p_page=4.

Теплоизоляционные клинья из каменной ваты

Чаще всего для этой цели используют кровельную вату с низкой прочностью на сжатие при 10-процентной деформации (около 30 кПа).

Преимущества:

  • малый вес;
  • группа горючести НГ (негорючая);
  • всесезонность монтажа.

Недостатки:

  • низкая прочность исходного материала. На клинья нельзя наступать в процессе монтажа и эксплуатации;
  • высокие требования к квалификации монтажников;
  • необходимость подрезки для создания контруклонов;
  • ограничения по форме и длине уклонов.

Комплексная система водоотведения на основе элементов из каменной ваты РУФ УКЛОН

Состоит из таких элементов, как основной уклон и контруклон. Первые имеют уклон в одном направлении, с их помощью на ровном основании создаётся уклонообразующий слой и формируются ендовы для размещения воронок. Элементы «контруклон» устанавливаются в ендовах и обеспечивают водоотведение к воронкам, исключая застой воды между ними.

Преимущества:

  • малый вес;
  • группа горючести НГ (негорючая);
  • всесезонность монтажа;
  • инженерная поддержка (индивидуальный расчёт, привязка к проекту, инструкция по системе);
  • оптимальные значения уклонов для необходимого отвода воды (согласно СП 17.13330.2011 «Кровли»);
  • полностью готовые элементы;
  • входит в состав системы для полного выполнения утеплённой кровли;
  • высокая прочность материала;
  • подходит почти для всех типов кровель.

Недостатки:

  • высокие требования к квалификации монтажников;
  • некоторые ограничения по форме и длине уклонов (максимально допустимая длина одного уклона – 40 м).

Очевидно, что недостатки каждого решения хочется свести к минимуму. Понимая желания строителей, производители стараются предлагать современные материалы и целые системы для формирования уклонов. Так, ROCKWOOL разработал комплекс элементов для водоотведения РУФ УКЛОН. В 2017 году в результате внедрения на российских заводах компании международной разработки, технологии Power+, продукция стала ещё прочнее, возросла её надёжность в конструкции и долговечность.  В частности, в серии кровельных продуктов РУФ удалось добиться увеличения прочности на сжатие при относительной деформации на 16,6% и повышения сопротивления точечной нагрузке на 13,5%. Дополнительным преимуществом заказа системы РУФ УКЛОН стала установка в 2017 году высокотехнологичного оборудования для контурной резки на одном из самых мощных заводов компании в мире, расположенном в ОЭЗ «Алабуга» (Республика Татарстан). Такая модернизация позволяет значительно сократить сроки исполнения заказов и учесть специфику любой кровли.

В состав системы РУФ УКЛОН входят:

  • теплоизоляционные плиты РУФ БАТТС;
  • пароизоляционная плёнка ROCKbarrier;
  • кровельная мембрана ROCKmembrane;
  • полиуретановый герметик;
  • самоклеящаяся лента;
  • рейки;
  • крепёжные элементы для различных оснований и материалов (дюбели, винты и пр.);
  • разнообразные воронки.

Не нужно ничего докупать и заказывать отдельно – рабочие получают готовую систему с подробными инструкциями по установке. Более того, расчёт оптимального расположения элементов РУФ УКЛОН выполняется экспертами ROCKWOOL по данным заказчика, что экономит время инженеров, позволяет избежать ошибок и реализовывать нестандартные проекты. Яркие примеры недавно построенных объектов со сложной геометрией – жилой комплекс «5 звёзд» и завод «Биокад» в Санкт-Петербурге. Многоквартирное здание отличается скруглённой формой, а предприятие – большим количеством строений на кровле, наличием множества углов и выступов. На этих объектах была успешно применена система РУФ УКЛОН.