Проектирование систем отведения воды с плоских кровель в настоящее время регулируется нормативными документами, которые устарели уже на 30 лет. Отменить их пока невозможно, появление новых в ближайшее время не предвидится, вот и ложится на плечи проектировщиков огромная ответственность. На информационно-практических семинарах, организуемых регулярно производителями систем водоотвода, а также на интернет-форуме АВОК можно встретить множество вопросов и скептических замечаний. Рассмотрим некоторые из них.
Процесс организации внутреннего водостока находится на стыке двух специальностей: кровли (тип, уклоны, материалы покрытия и т.п.) разрабатывают конструкторы либо архитекторы, они же определяют места установки кровельных воронок; а тип кровельной воронки определяет специалист по водоснабжению и канализации. Чаще всего результатом выбора является типовой узел установки кровельной воронки, разработанный в 70-х годах прошлого века и с тех пор несколько устаревший, равно как
и нормативная база, регулирующая проектирование кровель и водостока.
Ни для кого не секрет, что ряд положений СНиП II-26-76 «Кровли» и СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий», касающихся проектирования кровель и водостоков, давно требуют серьезной переработки. О том, какие именно пункты СНиП устарели и что с этим можно сделать, читателям журнала «Кровли» рассказывает Сергей Якушин, официальный представитель компании HL Hutterer & Lechner GmbH в России.
Типовые чугунные воронки
Практика применения типовых чугунных воронок показала не самые лучшие результаты. При установке кровельной воронки на традиционной неэксплуатируемой кровле чаще всего в качестве утеплителей применяются гигроскопичные материалы — минеральная вата, стекловата, керамзит.
Для защиты от паров воды, которые могут проникать из теплых помещений в утеплитель и конденсироваться в нем, на несущую плиту укладывается пароизоляция. Так как чугунная воронка имеет только одну чашу, на которую заводят гидроизоляцию, то герметично соединить пароизоляцию с кровельной воронкой невозможно. С течением времени пары воды неизбежно проникают в утеплитель и при понижении температуры начинают конденсироваться, заметно ухудшая теплоизоляционные свойства утеплителя. Кровля, в месте установки воронки, начинает промерзать, температура внутренней поверхности несущей плиты становится ниже точки росы и на ней начинает скапливаться конденсат… Удивительное дело – гидроизоляция не нарушена, а кровля потекла!
Летом гидроизоляция может разогреваться под прямыми солнечными лучами до 8-100 °С, пары воды, расширяясь, отрывают размягченный полимерный слой от основания, образуя «пузыри». В ночное время пары остывают, и на кровле образуются впадины и местные понижения, в которых скапливается вода. Все эти факторы приводят к образованию трещин и нарушению целостности гидроизоляционного слоя. Кроме того, разница коэффициентов линейного удлинения полимеров и чугуна приводит к тому, что гидроизоляция в месте примыкания к чаше чугунной воронки всегда работает под напряжением. Именно в этом месте, по статистике, происходит более 95 % случаев протечек.
 |
Типовой узел воронки: 1 — теплоизоляция – экструдированный пенополистирол; 2 — уплотняющие прокладки; 3 -дополнительные слои кровельного ковра; 4 — минеральная вата; 5 — деревянный антисептированный брусок 40х40; 6 — уплотнитель; 7 — зажимной хомут; 8 — опора из легкого бетона; 9 — защитный фартук; 10 — герметизирующая мастика; 11 — колпак водоприемной воронки |
Необходимо отметить, что увлажнение утеплителя может происходить не только за счет диффузии водяного пара, а также в результате конвекции! Нагретый воздух поднимается вверх, а холодный воздух перетекает вниз, таким образом, происходит своеобразный круговорот воздушных масс. Потери тепла с потоками воздуха в зависимости от разницы давлений внутри и снаружи здания могут составлять величины в 2-30 раз больше, чем через изолированные поверхности. Количество водяного пара, в короткие сроки проникающего при конвекции в верхнюю часть кровли через 1 м2 кровельной поверхности со швом длиной 1 м и толщиной всего 1 мм, составляет в 1000-2700 раз большие величины по сравнению с процессом диффузии водяного пара, что приводит к увлажнению и повреждению кровельных конструкций. Большинство повреждений на кровле обусловлено именно процессом конвекции, а не диффузии водяного пара. Следовательно, требование герметичности пароизоляционного слоя выходит на первый план при проектировании кровель!
 |
Воронка на утепленном покрытии: 1 — плита покрытия; 2 — пароизоляция; 3 — теплоизоляция; 4 — водоизоляционный ковер; 5 — листвоуловитель воронки HL62H; 6 — надставной элемент HL 65; 7 — заделка утеплителем (пенополиуретаном); 8 — корпус воронки HL 62H; 9 — водосточная труба; 10 — утепление воронки (для исключения выпадения на ее поверхности конденсата) |
Пример первый. Отрицательный
Недостатков применения чугунной воронки множество. Приведем один на примере типового узла.
Обратим внимание на п. 5 – деревянный брусок с антисептической пропиткой. Легко заметить, что п. 4.6 и 5.3 СНиП II-26-76 – НЕ ВЫПОЛНЕНЫ, так как «Чаши водосточных воронок должны быть жестко прикреплены хомутами к несущим настилам или к плитам покрытий и соединены со стояками внутренних водостоков через компенсаторы» и «Невентилируемые воздушные прослойки (пустоты) в покрытиях зданий допускаются над помещениями с относительной влажностью воздуха не более 60 %; в невентилируемых покрытиях не разрешается применять древесину и теплоизоляционные материалы на ее основе». Если же вместо деревянных брусков использовать заливку из цементно-песчаного раствора, то возникнут «мостики холода», кровля будет промерзать в месте установки воронки.
Схема устройства вакуумной воронки. Листвоуловитель препятствует попаданию крупного мусора в систему водоотведения
Пример второй. Положительный
В современном строительстве узел установки кровельных воронок должен разрабатываться специалистами под каждую кровлю индивидуально! Выбор воронки зависит от типа кровли – традиционная или инверсионная, от типа паро- и/или гидроизоляции, от назначения кровли – терраса, стилобат и т.п. Тем более, что сейчас на строительном рынке России присутствует ряд компаний, предлагающих широкую номенклатуру кровельных воронок и комплектующих к ним.
В качестве примера можно привести узел установки воронки на утепленном покрытии из МДС 12-36.2007 «Руководство по применению в кровлях воронок HL», разработанное и выпущенное ОАО «ЦНИИПромзданий» (Москва), а именно п. 4.4: «В утепленных покрытиях воронку опирают на жесткий элемент покрытия (железобетонную плиту). Через резиновый уплотнитель вставляют в кровельную воронку надставной (доборный) элемент на высоту теплоизоляционного слоя, заводят на него гидроизоляцию».
1. Кровельная воронка (корпус) всегда, в любых типах кровель, устанавливается на несущее основание или плиту покрытия (требование п. 4.6 СНиП II-26-76 «Кровли»);
2. Пароизоляция герметично заводится на чашу (корпус) кровельной воронки, при этом выбор типа кровельной воронки зависит от материала пароизоляции;
3. Надставной элемент должен устанавливаться в корпус кровельной воронки, причем особое внимание при монтаже необходимо уделять установке герметизирующего кольца (поставляется в комплекте с надставным элементом), выбор типа надставного элемента определяется материалом гидроизоляции;
4. Гидроизоляция герметично заводится на надставной элемент, и, в данном случае, в надставной элемент устанавливается листвоуловитель.
Особо надо отметить важность и обязательность выполнения п. 3, так как внутренние водостоки после монтажа подвергаются гидравлическим испытаниям в соответствии с п. 4.15 СНиП 3.05.01-85 «Внутренние санитарно-технические системы», а именно: «Испытание внутренних водостоков следует производить наполнением их водой до уровня наивысшей водосточной воронки. Продолжительность испытания должна составлять не менее 10 мин. Водостоки считаются выдержавшими испытание, если при осмотре не обнаружено течи, а уровень воды в стояках не понизился».
Другими словами, если соединение надставного элемента с чашей (корпусом) водосточной воронки выполнено негерметично, то вода, при проведении гидравлических испытаний, беспрепятственно попадет в утеплитель!
Аварийная система водоотведения: а-б — монтаж листвоуловителя на воронку аварийного слива (парапетную воронку); в — сброс воды из аварийной системы производится, как правило, на землю
1. Узлы кровельных воронок;
2. Система водоотвода (труб).
В то время как в архитектуре используются самые разнообразные формы крыш, тогда как появились новые конструкции кровельных воронок, старый СНиП предлагает использовать один-единственный узел. Между тем появились еще и инновационные инженерные решения – так называемые вакуумные (или гидродинамические) системы, о которых мы уже писали в нашем журнале (см. «Кровли», №1 (20) 2009). Никаких нормативных документов на эту, уже с успехом более 15 лет применяющуюся в нашей стране, систему, разумеется, и вовсе нет.
Отсюда страхи и сомнения проектировщиков, многие из которых до сих пор с сомнением относятся к новой технологии: «Ай, реклама! Еще неизвестно, как сифонно-вакуумные системы будут работать при засорах и грязной воде. Норм-то нет».
«И что тогда? Слой воды на кровле, при огрехах в гидроизоляции — протечки. Может, засор одной воронки влияет на работу всей системы. И как рассчитывать?».
Итак, есть ли риск возникновения скопления воды на кровле в результате засора системы или выпадения большого количества осадков? На эти вопросы отвечают специалисты фирмы SITA.
Прежде всего необходимо отметить, что каждая воронка должна применяться с листвоуловителем для предотвращения попадания крупного мусора в систему. Кроме того, вода, попадая в трубы, движется по ним со значительной скоростью, смывая загрязнения. При гидравлических расчетах вакуумных систем принимается минимально допустимый номинальный диаметр DN 40 (минимальный внутренний диаметр 32 мм). Для уверенного обеспечения самоочищающегося эффекта в системе минимальная скорость течения воды должна соответствовать v = 0,7 м/с. Эффект самоочищения является одним из преимуществ вакуумных систем по сравнению с классическими системами водоотвода на плоских кровлях.
Методы обслуживания таких систем не многим отличаются от методов обслуживания традиционной системы водоотвода:
• инспекция проводится каждые шесть месяцев, особенно в осенний период времени года;
• инспекция проводится специализируемыми компаниями;
• проверка на повреждения кровельных воронок и аварийных переливов;
• замена или установка отсутствующих или дефектных частей;
• проверка на герметичность соединения
с гидроизоляционным покрытием;
• проверка наличия и состояния уплотнительной манжеты надставного элемента на не инверсионных кровлях;
• проверка на корректную и без дефектную установку «рассекателя» в вакуумной воронке;
• очистка листвоуловителя (гравеуловителя) и отверстий дренажных решеток от засорений;
• очистка от загрязнения приемных чаш у кровельных воронок;
• проверка функциональности систем обогрева у обогреваемых воронок;
• проверка на герметичное соединение частей трубопровода водоотводящей системы;
• проверка узлов крепления трубопроводов к конструкциям кровли и стенам зданий.
Аварийная система водоотведения: а-б — монтаж листвоуловителя на воронку аварийного слива (парапетную воронку); в — сброс воды из аварийной системы производится, как правило, на землю
Выполнение вышеперечисленных пунктов по обслуживанию, правильно выполненный гидравлический расчет и применение соответствующих требованиям по проектированию вакуумных систем материалов и комплектующих обеспечивают надежное и многолетнее бесперебойное функционирование вакуумных систем.
Тем не менее, необходимо подчеркнуть тот факт, что на всех плоских кровлях, выполненных из легких конструкционных материалов, таких как профильный лист, необходимо устанавливать аварийные системы сброса воды с кровли. На кровлях с бетонными перекрытиями или кровлях с озеленением не обязательна установка аварийных систем. При этом необходимо предоставлять статические расчеты с обоснованием по нагрузкам, подтверждающие нецелесообразность их применения.
Применение аварийных систем дренирования требуется даже не столько из-за опасения возможности возникновения засора, сколько продиктовано тенденцией к увеличению одновременного выпадения большого количества осадков. Данная проблема никак не обсуждается в России, в то время как в странах ЕС, прежде всего — в Германии, она стоит очень остро.
Вариант исполнения аварийной системы водоотведения
Необходимость коррекции нормативов, регулирующих проектирование водосточных систем, связана не только с научно-техническим прогрессом, появлением новых материалов и технологий, но и с другим немаловажным фактором – постепенным изменением климата, особенно, количества осадков. Исходя из сведений, представленных Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (РосГидроМет) в докладе об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2008 г., можно сделать вывод о тенденциях изменения климата на территории России:
1. Потепление продолжается. Средняя скорость потепления в 1976-2008 гг. для территории России составила 0,52 °С/10 лет.
2. В изменении годовых сумм осадков на территории России в течение 1976 – 2008 гг., как и в 2007 г., отмечаются преимущественно тенденции к увеличению осадков. Осадки на Европейской территории России превысили норму в среднем на 8,8 мм/месяц весной и на 6,4 мм/месяц в летний период.
Такие серьезные климатические изменения могут вызывать необходимость коррекции норм и стандартов для систем водоотвода. В Германии уже внесены соответствующие изменения в нормативные документы.
Редакция благодарит за содействие в подготовке статьи компании HL Hutterer & Lechner GmbH и SITA Bauelemente GmbH
«Кровли», № 2 (21) 2009