Расчет водосточной системы кровли

Площадь ската кровли, которую обслуживает одна водоприемная воронка для «Г» и «Т» схем установки водостока

Водосточная система	Площадь кровли, м² — если водоприемная воронка на краю карниза «Г»	Площадь кровли, м² — если водоприемная воронка по центру карниза «Т»
ПВХ система ОПТИМА 120/80	до 73	до 146
ПВХ система 125/82	до 88	до 176
ПВХ система МАКСИ 152/100	до 100	до 200

Расчет сделан для значения интенсивности дождя продолжительностью 20 минут равного 80 л/с на 1 га.

Как вы заметили, площадь ската кровли, которую обслуживает одна водоприемная воронкана краю карниза, приблизительно равна диаметру трубы водостока. А площадь кровли, которую обслуживает водоприемная воронка по центру карниза, примерно в два раза больше диаметра трубы водостока. Это условно, но так удобно запомнить.

Но, если у вас односкатная кровля площадью 100 м², то вам достаточно одной водоприемной воронки системы Макси 152/100. А если у вас двускатная кровля площадью 100 м², то вам понадобятся уже две водоприемные воронки — по одной на каждый скат.

С чего начать

Основной характеристической особенностью системы является ее пропускная способность, т.е объем воды, который конструкция сможет отвести с кровли. Прежде чем приступать к расчетам, нужно учесть тип крыши и ее конфигурацию, частоту и количество выпадаемых осадков.

Для расчета количества осадков на определенную площадь водоотведения используют следующую математическую формулу: Q = S *q/ 10 000, где:

S – суммарная площадь крыши, с которой будет отводиться вода.
q – максимально возможная интенсивность осадков.
Q – количество осадков, которые приходятся на площадь водоотведения.

На основании полученных данных выбирают систему водоотведения, пропускная способность которой будет соответствовать имеющимся параметрам.

Элементы водоотвода ↑

Сначала нужно выяснить – какие элементы должны быть включены в обвязку водоотлива крыши. Самая простая схема должна включать в себя следующие компоненты.

Желоб. Предназначен для сбора атмосферных осадков, стекающих с поверхности кровли.
Воронка. Устанавливается в желоб и служит для удаления влаги из его емкости.
Труба. Крепится вертикально и необходима для дальнейшей транспортировки воды в систему переработки или хранения.
Дополнительные элементы — крепежные кронштейны, угловые повороты желобов, заглушки, тройники, наконечники труб т.д.

До того, как рассчитать водостоки, нужно проанализировать конфигурацию кровли. В зависимости от этого можно сделать замкнутый (опоясывающий) водосток или состоящий из отдельных компонентов.

Это определяется формой кровли – для стандартных двухскатных конструкций устанавливают 2 водостока, не соединенных между собой. Для вальмовой обязательно монтируется замкнутая система каналов.

Также немаловажным является материал изготовления элементов. Традиционно применяют оцинкованные изделия. хотя в последнее время большую популярность приобрели пластиковые модели .

Оцинкованные ↑

Основным преимуществом является стойкость к перепаду температур и минимальное температурное расширение. Однако для них свойственна основная проблема всех металлических материалов – подверженность ржавлению. Современные модели покрывают защитным слоем из пурала или пластизола. Таким способом увеличивается срок службы компонентов.

Пластиковые ↑

Характеризуются небольшим весом и удобным пазовым способом соединения с дополнительной клеевой обвязкой. Недостатком является низкая механическая прочность и высокий коэффициент линейного температурного расширения.

Расчет водосточной системы по СНиП

В соответствии с Нормативами и Правилами, при расчете должны учитываться следующие характеристики:

общая площадь крыши;
среднегодовое количество осадков;
температурный минимум в зимнее время в данном районе.

Также необходимо учитывать дождевую канализацию.

При расчете водостока для крыши определяется:

Количество желобов: суммарная длина карнизного свеса, поделенная на длину одного желоба.

В данном примере общая длина свеса 36,4 метров. Отнимаем длину угловых элементов (по 20 см на одну сторону 12*20см = 2,4 м ), остается 36,4-2,4=34 метра. Длина 1 желоба — 3 метра. Значит вам надо будет приобрести 12 желобов (34/3 = 11,3 шт.).

Количество соединительных муфт для желобов – по числу будущих соединений;

В примере на фото, необходимо будет купить 16 муфт:

Число кронштейнов для крепления желобов: общая длина желоба, поделенная на шаг между кронштейнами (для пластика 60 см, для металла – 70);

Если система незамкнутая (есть желоба с открытыми торцами) – число заглушек для торцов. Например, на двускатной щипцовой крыше будет две нитки желобов и, соответственно, четыре заглушки.

Обратите внимание

Угловые элементы желобов – зависит от числа наружных и внутренних углов дома. При расчете общей длины желоба нужно учитывать их тоже, чтобы минимизировать количество отходов;

Расчет водосточных воронок – по числу труб;

Трубы: количество зависит от числа водостоков и высоты дома. Изогнутые колена подбираются в зависимости от ширины свеса;

Хомуты – по штуке на каждое соединение секций. Например, если на один водосток используется одна трехметровая труба – два хомута, наверху и внизу.

Отвод трубы располагается в 30 сантиметрах от земли (или в 15, при наличии коллектора).

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).

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.
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.
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.
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.
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.
Рассчитываем количество воронок для водостока. Очень простой подсвет: сколько водосточных труб, столько и воронок.
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?

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.

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.

Расчет количества элементов ливневой системы

Определившись с сечением ливневки, нужно рассчитать необходимое количество элементов системы. Такие подсчеты необходимы, чтобы монтаж производился без задержек и в то же время не приобрести лишние аксессуары. Чтобы произвести расчет водостока, достаточно знать несколько основных размеров:

длину карниза по периметру дома;
высоту стен здания.

Согласно этим размерам, а также используя данные, полученные в результате предыдущих расчетов, легко можно произвести количество необходимых материалов своими руками:

Произвести подсчет необходимого количества желобов довольно легко. Эти элементы ливневки имеют стандартные размеры. Длина металлических желобов составляет 2 метра, а пластиковых – 3 и 4 метра, в зависимости от производителя. Таким образом, зная длину карниза, легко найти нужное количество желобов. При получении промежуточных значений, например, 15,5 метра, нужно брать в большую сторону, то есть 16 метров желоба.

Угловые желоба и соединительные элементы. Количество угловых желобов внутреннего и наружного исполнения равно количеству углов крыши. Этот показатель зависит от сложности конструкции и количества скатов кровли. Соединительные элементы подсчитываются по количеству прямых и угловых желобов, а также воронок.

Совет! Соединительных элементов понадобится на одну единицу меньше, чем количество воронок и желобов. Например, для соединения трех желобов понадобится два соединительных элемента.

Заглушки необходимы, если производится расчет водосточной системы не замкнутого типа. Такие аксессуары устанавливаются на торцы крайних желобов и предотвращают перелив дождевой воды. При обустройстве замкнутой ливневой канализации, заглушки не нужны.
Количество воронок зависит от того, сколько будет водосточных труб. Устанавливается по одной воронке на каждую трубу. Чаще всего установку водосточных труб и воронок производят по углам дома. Но в некоторых случаях выгоднее установить одну трубу по центру фасада. В таком случае, водосточную трубу и воронку следует взять больше расчетного диаметра.

Метраж водосточных труб рассчитывается умножением высоты дома на количество стояков. Крепление труб к фасаду дома осуществляется при помощи монтажных хомутов, из расчета два крепления на 1,5–2 метра трубы.
Произвести расчет количества специальных креплений для воронок и желобов довольно легко. На каждую воронку устанавливается по два кронштейна. Шаг между кронштейнами для крепления желобов должен составлять 50–60 см.

Совет! Крепления (кронштейны) – самые недорогие элементы конструкции. Поэтому их лучше взять с небольшим запасом.

Рассмотренный материал наглядно демонстрирует легкость, с которой можно рассчитать и своими руками смонтировать водосточную систему для частного дома. Для этого не требуются особые навыки и глубокие познания инженерных нюансов, достаточно самостоятельно произвести некоторые замеры и подсчеты.

Количество труб и соединений

Точно измеряют расстояние от края кровли до отмостки. От полученного значения необходимо отнять высоту перехода, сформированного отводами от воронок, соединяющими желоб с трубой. В результате получают точную длину трубы от нижнего края переходника до поверхности грунта.

Элементы вертикальной трубы водостока

Если не планируется ввод прямого участка водостока в дождеприемник, от длины трубы отнимают высоту от земли до края слива. Обычно высота установки слива не превышает 30 см.

Схемы установки желобов и труб

Для такой кровли необходимо обустроить 2 горизонтальные линии желобов длиной 10 м. Количество вертикальных водостоков – 2, поскольку длина ската равна 10 м. Диаметр трубы 75 – 87 мм, диаметр желоба 100 – 120 мм соответственно.

7 заводских желобов длиной по 3 м.

6 соединителей лотков, 4 заглушки.

32 коротких кронштейна.

2 воронки, 4 отвода и 2 отрезка по 60 – 80 см.

4 заводские водосточные трубы по 2 м, 2 сливные отвода.

4 соединителя труб и 6 держателей труб.

Подготовительные работы или с чего начать?

Главная задача водостока — отвод воды с крыши дома. Для нормальной работоспособности системы важна её пропускная способность, поэтому первым пунктом расчета водостока является выбор типа системы, а также диаметра труб, желобов.

Как правило, в небольших частных домах используется наружная система 120х90, где 120 — диаметр желоба, 90 — водоотводящих труб.

Для больших коттеджей и домов, предпочтительнее использовать систему 150х100. Её пропускной способности достаточно для того, чтобы нормально функционировать даже в сильный ливень.

Существуют формулы точного расчета объема дождевых вод в зависимости от площади крыши, региона, интенсивности осадков, но обычным гражданам вникать в такие тонкости необязательно.

Достаточно знать общую площадь крыши, спланировать расположение сливных труб и, основываясь на эти данные, выбрать диаметр элементов водостока.

Расчетная площадь сбора желобов в зависимости от диаметра и расположения сливных труб.

Желоб диаметром 110 мм при установке сливной трубы по центру ската способен обслуживать до 177 м2. Желоб аналогичного диаметра при сливной трубе, установленной по одному краю ската, обслуживает до 89 м2. Желоб диаметром 120 мм, способен принимать воду с площади 238 м2, а 150-й с 380 м2.

Установив сливную трубу по одному краю ската с желобом 120 мм, можно обеспечить отвод воды с кровли площадью 118 м2, а 150-й в аналогичных условиях справиться с обслуживанием кровли площадью до 190 м2.

Площадь водосбора сливных труб в зависимости от расположения.

Труба диаметром 70 мм, при установке по центру ската обслуживает до 217 м2 кровли.

Установив такую по одному краю, можно обеспечить водоотведение с площади до 149 квадратов. 90-я труба при центральном расположении способна собирать воду с 355, а 110 с 620 метров квадратных.

Сместив 90-ю и 110-ю трубу на один край ската, площадь водосбора снизиться и составит 245 и 423 м2 соответственно.

Согласно рекомендациям, для нормального функционирования

системы, одна сливная секция должна обслуживать не более 12 погонных метров водостока. Если длина водостока на одной стороне дома превышает 12 метров, то нужно устанавливать две или более, в зависимости от общей длины.

Исходя из названия систем водоотведения, можно понять, в чем их отличие. Наружная система монтируется по периметру карниза таким образом, что вода, стекающая с кровли, попадает непосредственно в желоб и далее, за счет уклона, двигается в сторону сливных труб, по которым спускается к земле.

При такой схеме отвода дождевых вод, сливные трубы можно расположить практически в любом месте по периметру крыши, а воду направлять за счет регулировки угла наклона желобов.

Наружная система предпочтительнее для частных домом или многоэтажных с двускатной или вальмовой формой крыши.

Внутренние водостоки монтируются внутри здания, и, как правило, с улицы видны только сливы, желоба вмонтированы в крышу или их может совсем не быть.

Используются такие системы преимущественно для плоских или немного вогнутых крыш с мягкой кровлей. Конструкция может работать по принципу раковины.

Особенности расчета водосточных желобов и труб

При обустройстве наружного водоотвода следует тщательно обследовать все здание на наличие архитектурных особенностей, выступающих частей и впадин. Водосточная система не должна портить внешний облик здания, поэтому если она гармонично не вписывается на фасаде, её следует спрятать с тыльной стороны. Для этих целей используют многочисленные аксессуары, которые массово сегодня выпускаются.

Расчет водосточной системы необходимо всегда начинать с измерения площади крыши, с которой будет удаляться вода. Это можно достаточно просто выполнить, зная самые простые геометрические формулы. Номинально можно принять, что труба для стока воды диаметром 100 мм способна эффективно работать на площади крыши до 220м 2 .

Расчет сечения водосточного желоба выполняют с учетом угла ската крыши, чем он круче, тем высота борта у желоба должна быть выше. Это связано в первую очередь с увеличением площади сбора осадков, которые являются основным источником воды. Количество желобов подбирается исходя из периметра карниза и предлагаемых на рынке комплектующих. Так, большинство пластиковых желобов имеет длину 3 или 4 метра, а оцинкованных — 2 метра. Если длина карниза составляет 10 метров, тогда нам потребуется 5 оцинкованных желобов или 2 штуки по 4 метра и один на 3 метра в случае пластиковых деталей.

Важно знать, что количество соединительных муфт для желобов всегда ровно на одну единицу меньше, чем самих желобов. Подсчет количества крепежных крюков ведут по следующей формуле :

Подсчет количества крепежных крюков ведут по следующей формуле :

где N – количество крюков;

L – длина карниза;

0,6 – рекомендованный нормативной документацией шаг между крюками.

Подсчет количества водосточных труб можно найти, используя формулу :

где N – количество водосточных труб;

Нкарниза – высота от земли до карниза;

Низгиба – высота изгиба трубы;

Lвставки – длина вставки воронки;

Lтрубы – длина водосточной трубы (обычно 3 или 4 метра).

Важно знать, что для крепления каждого отрезка водосточной трубы следует использовать как минимум два хомута

Чтобы выполнить расчет внутреннего водостока по сечению трубы, необходимо определить максимальное количество воды, которое может поступить с крыши. С этой целью измеряют геометрические параметры кровли (длину и ширину) и умножают на максимальное количество осадков, определенное для данной местности

В большинстве случаев используют упрощенную формулу, приняв во внимание, что на 1см 2 сечения водосточной трубы приходится порядка 1 м 2 кровли

Расчет водосточной системы СНиП регламентирует с учетом влияния очень большого количества факторов, среди которых :

количество атмосферных осадков в году;
климатическая зона и максимальная отрицательная температура;
площадь крыши;
наличие дождевой канализации;
другие факторы.

Своевременно сделанный грамотный расчет водостока для крыши позволяет сэкономить значительные денежные средства на оптимизации количества закупаемых частей системы водоотвода.

Как производится расчет производительности ливневки

Основной критерий, который учитывается при выборе элементов ливневой канализации, является пропускная способность всей системы. Если расчет количества воронок, а также внутреннего диаметра труб и желобов водостока окажется неверным, то ливневка не будет справляться с большим объемом воды, стекающей с крыши.

Это приведет к неизбежному подтоплению фундамента дома и заливанию фасада. Чтобы рассчитать мощность или пропускную способность ливневой системы, необходимо:

Знать среднегодовой уровень (максимальный и минимальный) количества осадков в регионе проживания.
Произвести расчет площади кровли. При этом рассчитывать площадь всей крыши нет необходимости. Достаточно произвести расчеты самого большого ската (для многоскатной крыши). Эта величина и будет определяющим значением для всей системы ливневой канализации.

Читайте так же: Пластиковые трубы большого диаметра в казани

Расчет площади крыши

Для расчета площади самого большого ската кровли используется формула S=(A+B/2)×C, где:

A – горизонтальная проекция боковой части ската;
B – высота ската крыши (также по боковой проекции);
C – длина ската кровли.

Все измерения необходимо производить в метрах для получения необходимого значения площади.

Совет! При расчете внутреннего водостока для плоских кровель, формула немного видоизменяется: S=A×C.

Расчет нагрузки на водоотвод

Высчитав площадь кровли, нужно рассчитать максимальный объем осадков, который будет приходиться на единицу площади системы водоотведения. Для этого применяется следующая формула Q=S×q/10000, где:

S – площадь ската кровли, полученная ранее;
q – максимальный уровень осадков в регионе.

Полученное значение, измеряемое в литрах на секунду, позволяет выбрать сечение внутреннего диаметра водоотводящих труб и желобов, а также количество водоприемных воронок, необходимое для нормального функционирования всей ливневки.