Расчет ливневых стоков с кровли: Расчет ливневых стоков с кровли крыши

Расчет поверхностных стоков с территории по методу предельных интенсивностей. Онлайн калькулятор

Расчет расхода поверхностных сточных вод (Q_r) методом предельных интенсивностей производится по формулам рекомендаций 2015 НИИ ВОДГЕО к СП 32.13330.2018, пункт «6.2.1».

Скачать рекомендации НИИ ВОДГЕО 2015 (.pdf)

Площадь стока, Га

Кровля зданий и сооружений, асфальтобетонные покрытия дорог

Брусчатые мостовые и черные щебеночные покрытия дорог

Булыжные мостовые

Щебеночные покрытия, не обработанные вяжущими

Гравийные садово-парковые дорожки

Грунтовые поверхности(спланированные)

Газоны

Данные для расчета

↓

• Побережья Белого и Баренцева морей
• Север Европейской части России и Западной Сибири
• Равнинные области запада и центра Европейской части России
• Равнинные области Украины
• Возвышенности Европейской части России, западный склон Урала
• Низовье Волги и Дона
• Нижнее Поволжье
• Наветренные склоны возвышенностей Европейской части Росии и Северное Предкавказье
• Ставропольская возвышенность, северные предгорья Большого Кавказа, северный склон Большого Кавказа
• Южная часть Западной Сибири
• Центральный и Северо-Восточный Казахстан
• Северные склоны Заилийского Алатау
• Алтай
• Северный склон Западных Саян
• Средняя Сибирь
• Хребет Хамар-Дабан
• Восточная Сибирь
• Бассейны рек Шилки и Аргуни, долина р. Среднего Амура
• Бассейны рек Охотского моря и Колымы, северная часть Нижнеамурской низменности
• Побережье Охотского моря, бассейны рек Берингова моря, центральная и западная части Камчатки
• Восточное побережье Камчатки южнее 56° с. ш.
• Побережье Татарского пролива
• Район оз. Ханка
• Бассейны рек Японского моря, о. Сахалин, Курильские острова
• Юг Казахстана, равнина Средней Азии и склоны гор до 1500 м, бассейн оз. Иссык-Куль до 2500 м
• Склоны гор Средней Азии на высоте 1500-3000 м
• Юго-Западная Туркмения
• Черноморское побережье и западный склон Большого Кавказа до г. Сухуми
• Побережье Каспийского моря и равнина от г. Махачкалы до г. Баку
• Восточный склон Большого Кавказа, Кура-Араксинская низменность до 500 м
• Дагестан
• Побережье Черного моря ниже Сухуми, Колхидская низменность, склоны Кавказа до 2000 м
• Бассейн р. Куры, восточная часть Малого Кавказа, Талышский хребет
• Северо-западная и центральная части Армении
• Ленкорань

Географические условия расположения объекта

использовать: найти район на карте

Интенсивность дождя, л/с

↓

• Благоприятные и средний
• Неблагоприятеные
• Особо неблагоприятные

Условия расположения коллекторов

показать параметры

Закрытые дождевые сети

Учитывать наличие закрытых дождевых сетей

Трубы

Скорость

Лотки

Скорость

сброс на рельеф, локальные очистные сооружения, объём, установка, выбор ливневки

1. Назначение и устройство ливневки
2. Классификация системы по методу сбора стоков
3. Проектирование системы и расчет ливневых стоков с территории
4. Данные для расчетов
5. Вычисление объема ливневых стоков
6. Глубина закладки водоотводных каналов
7. Стандарты и нормы уклона
8. Монтаж ливневой канализации
9. Обустройство ливневки на крыше
10. Монтаж подземных коммуникаций

Плохое качество сборки ливневой канализации всегда дает о себе знать: во дворе появляются лужи, мешающие ходить, на голову постоянно капает вода, стоит только выйти за порог, а переоценить степень негативного влияния на фундамент здания практически невозможно. В результате жизнь в частном доме будет крайне некомфортной и проблематичной.

Чтобы избежать подобных проблем, достаточно обустроить хорошую и надежную ливневую канализацию. О том, как выполнить расчет ливневых стоков с территории и создать качественную ливневку, и пойдет речь в этой статье.

Назначение и устройство ливневки

Ливневая канализация – это сложная конструкция, которая обеспечивает сбор, очистку и отведение атмосферных осадков, выпавших на участке, в специальные места, где вся эта влага никому не будет вредить. При правильном функционировании ливневка удаляет лишнюю воду с выбранной территории, защищая тем самым объекты, находящиеся на участке, растущие там же растения и комфорт жильцов.

Конструктивно ливневка является линейной водоотводящей сетью, в которую входят следующие части:

• дождеприемники, необходимые непосредственно для сбора жидкости;
• желоба, трубопроводы и лотки – устройства для транспортировки воды к следующим элементам системы;
• пескоуловители, обеспечивающие удаление различного мусора и загрязнений из ливневки;
• смотровые колодцы, позволяющие контролировать работу конструкции;
• очистные сооружения для ливневых стоков, хранящие собранную воду и переправляющие ее в ближайший водоем (детальнее: «Очистные сооружения ливневых сточных вод — расчет и установка»).

Каждый элемент ливневки имеет свои особенности. Когда вся система объединяется в линейную или точечную конструкцию, все это начинает работать. При прокладке ливневой канализации под землей используются трубопроводы, а для обустройства поверхностной ливневки применяются желоба и лотки, выполненные из различных материалов. Чтобы конструкция могла выполнять свои функции, эти элементы должны укладываться с учетом необходимого уклона, обеспечивающего самостоятельное движение воды.

Классификация системы по методу сбора стоков

Отталкиваясь от принципа сбора ливневых стоков, можно выделить два вида ливневой канализации:

1. Точечная. Данный тип системы работает следующим образом: все установленные водостоки передают воду дождеприемникам, установленным внизу. Каждое из этих устройств подключено к общему, магистральному трубопроводу. Все дождеприемники оснащаются защитными решетками и пескоуловителями, в результате установки которых система сбора дождевой воды не засоряется, поскольку в нее не попадают различные отходы, вроде листьев, песка, земли и другого мусора.
2. Линейная. Такая конструкция представляет собой разветвленную сеть водоотводов, установленных под землей или почти на одном уровне с ней в оборудованных траншеях. Сбор воды в данном случае выполняют лотки, установленные открытым методом. Их верхняя часть полностью накрывается решетками. Преимущество такой системы перед предыдущим типом заключается в возможности сбора жидкости не только с крыши, но и с других поверхностей, имеющихся на участке: дорожек, автомобильных площадок или отмостки. Такая конструкция способна работать практически в любых условиях и хорошо заменяет точечную ливневку там, где ее было бы невозможно установить. Линейная канализация является лучшим вариантом для удаления атмосферных осадков с больших территорий.

При выборе подходящего типа ливневки необходимо отталкиваться от площади, которую необходимо обработать. Конструктивные стороны каждой системы тоже нужно учитывать, но все это не столь важно. Основополагающим фактором, влияющим на подбор системы ливневой канализации, является опыт, приобретенный в данной сфере, и опираясь на него можно определить тип конструкции, разобраться с глубиной закладки каналов и выполнить расчет ливневых стоков с территории.

Проектирование системы и расчет ливневых стоков с территории

Для реализации качественной ливневой канализации потребуется выполнить ее проектирование и сделать расчет ливневых стоков с кровли и территории. Система должна иметь соответствующую производительность: слишком слабая конструкция будет просто бесполезной, а чересчур мощная ливневка обойдется очень дорого, и смысла в столь эффективной системе будет мало.

Данные для расчетов

Расчет ливневых стоков требует наличия некоторой информации.

Для создания проекта нужны следующие данные:

1. Показатель средней величины осадков в данном регионе. Она различается в зависимости от района, а узнать ее можно в СНиПе 2.04.03-85.
2. Периодичность выпадения атмосферных осадков и средний показатель толщины снежного покрова. Эти данные позволят создать систему, способную отводить не только дождевую, но и талые воды.
3. Площадь сточной поверхности. В случае с точечной ливневкой, этот показатель будет соответствовать значению проекции площади крыши на плоскую поверхность. Линейная ливневая канализация в качестве площади учитывает суммарное количество площадей каждого участка, с которого будут отводиться стоки.
4. Характеристика грунтов и типов поверхностей, находящихся на участке. Этот пункт при расчетах отображает долю воды, которая будет отводиться самостоятельно.
5. Размещение подземных коммуникаций на участке.

Вычисление объема ливневых стоков

Чтобы выполнить расчет ливневых стоков с территории, необходимо воспользоваться формулой. Для определения объема ливневых стоков необходимо перемножить средний показатель стоков в регионе, суммарную площадь поверхности, с которой они отводятся, и поправочный коэффициент, отображающий степень впитывания жидкости в зависимости от типа поверхности.

Значения поправочного коэффициента выглядят следующим образом:

• для участков, покрытых щебнем – 0,4;
• для бетонных площадей – 0,85;
• для асфальтовых поверхностей – 0,95;
• для кровли – 1.

Когда объем ливневых стоков рассчитан, необходимо в соответствии с полученным значением подобрать соответствующий диаметр для трубопровода.

Глубина закладки водоотводных каналов

Укладывать лотки или трубы необходимо на глубине, которая подходит данному региону. Для выяснения точного значения можно обратиться в строительную компанию или узнать у местных жителей, недавно обустраивавших ливневую канализацию. Для средней полосы примерное значение глубины равняется 30 см, если диаметр труб или лотков не превышает 50 см. Более крупные конструкции углубляются в землю на 70 см.

При прокладке ливневки стоит учитывать фактор наличия дренажной системы. Если она есть, то ливневая канализация должна быть выше нее. Глубина закладки обычно получается небольшой, поскольку смысла в большом объеме земляных работ нет. Конечно, соблюдать стандарты необходимо, в частности, конструкция должна располагаться хотя бы на одном уровне с глубиной промерзания грунта. Для предотвращения ее замерзания в холодное время года можно воспользоваться теплоизоляционными материалами. Если не углублять систему слишком сильно, то можно сэкономить.

При закладке труб и лотков нельзя забывать о необходимости соблюдения уклона, для чего локальные очистные сооружения ливневых стоков должны быть ниже, чем дождеприемники или другие устройства, собирающие ливневые стоки. Для соблюдения всех этих параметров требуется качественный проект, который обязательно должен создаваться до начала работ.

Стандарты и нормы уклона

Нормативные акты говорят о том, что минимальный уклон для 150-мм труб должен составлять 0,008 метра, а в случае с 200-мм трубами этот показатель можно уменьшить до 0,007 м. Конечно, этот показатель можно изменять в зависимости от условий, возникших на конкретном участке. Самый большой уклон достигает значения 0,02 м в том месте, где трубопровод подключается к дождеприемнику, поскольку именно там необходимо ускорить процесс движения воды. На участках перед пескоуловителями движение воды нужно замедлить, чтобы крупные частицы могли осесть.

Монтаж ливневой канализации

При обустройстве ливневки необходимо соблюдать те же правила, которые действуют при укладке наружной канализации, но при отсутствии водосточных каналов на самом доме начать нужно именно с них.

Обустройство ливневки на крыше

В перекрытиях кровли подготавливаются отверстия для дождеприемников. Когда все устройства будут смонтированы, их нужно обработать герметиком. Далее выполняется установка ливневых стоков, труб и стояков. Закрепление элементов конструкции выполняется хомутами. После обустройства верхней части конструкции монтируются лотки (в случае с линейной ливневкой) или трубопровод (точечная канализация).

Монтаж подземных коммуникаций

Все подземные элементы должны быть указаны в проекте, поэтому когда дело доходит до практики, необходимо свериться с ним и подготовить траншею заранее рассчитанных размеров. Если в плане указано дополнительное утепление трубопровода, необходимо также учитывать высоту песчаной подушки, находящейся на дне траншеи, и толщину теплоизоляционного слоя. Читайте также: «Монтаж водоотводных лотков — устройство и установка на примерах».

Высота песчаной подушки в утрамбованном состоянии должна составлять около 0,2 м. При рытье траншеи необходимо удалять из нее все посторонние элементы, вроде камней или корней деревьев. Далее нужно подготовить яму, куда будут устанавливаться очистные сооружения ливневых стоков. Последние можно создать как из готовой емкости (например, пластиковой бочки), так и самостоятельно, используя бетон и опалубку. В подготовленные траншеи и котлованы устанавливаются соответствующие элементы, которые нужно сразу же соединять фитингами.

На прямых отрезках системы длиной боле 10 м стоит устанавливать смотровые колодцы. Также они должны быть на каждом повороте системы. В месте соединения коллектора и трубопровода нужно установить пескоуловитель. Каждая часть конструкции присоединяется к ней, после чего стык герметизируется. Перед окончательной засыпкой траншеи грунтом необходимо протестировать систему, залив в воронку несколько ведер воды. Если сброс ливневых стоков на рельеф или в водоем осуществляется, то траншея засыпается, и конструкция готова к использованию.

Иногда при обустройстве системы возникают проблемы. Например, далеко не всегда кровлю можно оборудовать водостоками. Чтобы вода не лилась прямо под дом, стоит установить внизу желоба с решетками и подключить их к трубопроводу. Подключать ливневку к канализации в городе нельзя из-за различных химических примесей, да и на загородных участках это не рекомендуется: нет смысла лишний раз перегружать систему.

Заключение

Качественная ливневая канализация позволит решить массу проблем и продлить срок службы дома, увеличить комфорт проживания на участке и защитить растения от подтоплений. При необходимости ливневку можно сделать и самостоятельно: работы по ее обустройству довольно трудоемкие, но особой сложности они не представляют.

5 шагов для расчета общего количества водостоков

Чтобы определить, сколько водостоков потребуется для вашего коммерческого кровельного проекта, выполните 5 простых шагов.

Рассчитайте общую площадь крыши, умножив ее длину на ширину. Пример. Площадь 200 x 250 футов = 50 000 кв. футов.

Определите размер выноски или трубы. Ниже приведены стандартные размеры некоторых ведущих производителей:

• Zurn: 2, 3, 4, 5, 6 и 8 дюймов
• Josam: 2, 3, 4, 5, 6 и 8 дюймов
• Брод: 2, 3, 4 и 6 дюймов
• Smith: 2, 3, 4, 5, 6 и 8 дюймов

Найдите норму осадков для местоположения здания. Самым точным и актуальным ресурсом по количеству осадков будут ваши местные коды.

Тем не менее, есть ресурсы, такие как Международный совет по кодексам, в котором указаны нормы осадков для крупных городов во всех 50 штатах. Это следует использовать только в качестве общей справки.  

Используя приведенную ниже таблицу, найдите общую площадь в квадратных футах, которую может обрабатывать одна дренажная система, исходя из почасовой нормы осадков.

Эта таблица основана на таблице требований компании Zurn к вертикальным водосточным желобам для горизонтальных площадей кровли при различной интенсивности осадков. Приведенные выше данные о размерах предлагаются только в качестве руководства.

Возьмите общую площадь крыши и разделите ее на общую площадь, которую обрабатывает один водосток. Результатом является необходимое количество дренажей.

Например: 50 000 / 4 400 = 11,36; или требуется 12 дренажей.

Четыре шага по выбору водостоков для крыши

Отвод воды с крыши здания важен, но как узнать, какой размер водостока использовать для обеспечения надлежащего дренажа? Используя инструменты из Международного кодекса сантехники (IPC), это не так сложно. IPC предлагает четыре шага для определения размеров водостоков на крыше здания:

1. Определить 100-летнюю норму осадков за 1 час, используемую для местоположения здания

2. Выбрать количество водостоков и рассчитать площадь уклона крыши к каждому водостоку

3. Размер горизонтального трубопровода ливневой канализации

   Размер вертикального ливневого дренажного трубопровода

В Приложении B к IPC приведены нормы осадков для различных городов США в дюймах в час, которые могут выпадать во время ливня продолжительностью один час и периодом повторяемости 100 лет. Другими словами, шторм такой силы и с таким количеством осадков бывает только раз в 100 лет. Цель состоит в том, чтобы спланировать самое худшее и быть в состоянии легко приспособиться к типичному количеству осадков.

Количество водостоков может варьироваться, и вы можете увеличить количество водостоков, чтобы выбрать воронки меньшего диаметра. В дополнение к основным водосточным желобам на крыше также будут водосточные желоба, которые используются для резервирования и имеют одинаковые размеры. Эти водостоки отличаются более высокими кромками. Как мы увидим в шагах 3 и 4, размер линий водостока зависит от квадратных футов площади крыши, обслуживаемой каждым водостоком. Вы также должны включить половину площади любых вертикальных стен, которые могут отводить дождь на крышу. Определение точной площади кровли и количества водостоков является точной работой, поэтому требует согласования с архитектором здания.

Легче увидеть, как это работает, на реальном примере. Предположим, вам нужно определить размер горизонтального водостока, обслуживающего 5000 квадратных футов площади крыши здания, расположенного в Далласе, штат Техас. Когда вы обращаетесь к Приложению B к IPC 2006 года, вы видите, что количество осадков в Далласе составляет 4 дюйма в час (см. Рисунок 1). Но не останавливайтесь на достигнутом; всегда проверяйте наличие поправок кода из города. Когда вы сделаете это, вы обнаружите, что строительные нормы и правила Далласа требуют нормы осадков 6 дюймов в час для расчета ливневых стоков.

Следующим шагом является сверка с таблицей 1106.3 (рис. 2), чтобы узнать требуемый размер трубы. Согласно таблице, для уклона 1/8 дюйма на 12 дюймов трубы, для 5000 квадратных футов площади крыши и 6 дюймов осадков в час требуемый размер трубы составляет 8 дюймов.

Чтобы определить размер вертикального водостока для тех же параметров – 5000 квадратных футов площади помещения и 6 дюймов дождя в час – см. Таблицу 1106.2 (Рисунок 3). Это показывает, что минимальный размер направляющей трубы составляет 5 дюймов. Но это не вся история. Раздел 101.5 IPC говорит нам не уменьшать размер трубы в направлении потока.