Насколько важна для строительного объекта правильно подобранная водосточная система с плоской кровли, подтверждается многочисленными случаями строительных сбоев и стихийных бедствий. Самая частая причина — перегрузка несущей конструкции крыши осадками. Строительство промышленных, складских, развлекательных и спортивных залов требует от проектировщика учета множества факторов при выборе подходящей системы отвода сточных вод с поверхности крыши.
В настоящее время используются две водосточные системы для плоских крыш:
- система гравитации (традиционная)
- вакуумная система
Водосточные системы от компании Металл Профиль в городе Минск можно посмотреть на сайте.
Основное различие между вышеуказанными решениями — это способ протекания воды через установку. В гравитационной системе вода, частично заполняя поперечное сечение трубопровода (h / d = макс. 0,7), протекает через систему благодаря созданным наклонам и стоякам. В вакуумной системе поток воды усиливается за счет создания отрицательного давления в установке. Создание отрицательного давления возможно, если трубопровод полностью заполнен водой и его значение превышает сумму линейные и местные потери давления. Следовательно, именно вертикаль, то есть высота между выпускным отверстием крыши и точкой перехода в систему со свободным уровнем грунтовых вод, определяет силу отрицательного давления.
В связи с вышесказанным, мы можем найти советы по выбору правильной системы уже во время первоначального анализа размеров объекта. Итак, для вакуумной системы можно констатировать, что рассмотрение этого типа системы оправдано, если ширина дренируемой поверхности не превышает 10-кратную высоту, а высота самого стояка гарантирует создание отрицательного давления. Для стояков более 12 м из-за высокой скорости потока статическое давление на стенках падает до такой степени, что жидкость закипает (образуются пузырьки, которые лопаются). Во время имплозии создается высокоэнергетическая ударная волна, которая не только значительно снижает КПД системы, но может привести к негерметичности установки. Одним из последствий возникновения явления кавитации является шум, исходящий от технических валов.
От характера работы того или иного раствора зависит материал, тип соединений, размеры используемых элементов, а также дополнительные необходимые аксессуары и способ монтажа. В случае гравитационной установки, где предполагается, что поток воды частично заполнен, диаметры трубопроводов больше, чем в вакуумной системе. По этой причине традиционная установка рассчитана на широкий диапазон безопасности. Вакуумная система намного сложнее в техническом плане как на стадии проектирования (расчета), так и на стадии исполнения. Из-за сложных алгоритмов расчета необходимо использовать специальное программное обеспечение для определения размеров установки.
Следует подчеркнуть, что соответствующие размеры установки (диаметры входа, длина трубы, расположение и количество фитингов) и, следовательно, частота отрицательного давления в системе будут зависеть от правильно принятого значения интенсивности дождя. С одной стороны, уменьшение диаметра заполнит его небольшой каплей, и система довольно часто будет работать как вакуум — как и предполагалось. С другой стороны, увеличение диаметра имеет потенциально значительно более высокую эффективность, но система может чаще работать как традиционная. В большинстве случаев для расчета вакуумной системы используется значение интенсивности осадков I = 300 л / с * га.
Суть работы системы — это отрицательное давление, создаваемое внутри установки, поэтому все элементы должны быть плотно соединены. В основном элементы соединяются сваркой нагревательными пластинами или электросваркой. Поэтому для прокладки трубопроводов следует использовать специальные трубы из PHDE, которые характеризуются высоким коэффициентом линейного расширения 0,2 мм / м · ° C. Установка таких трубопроводов в производственных цехах, где во время производства выделяется большое количество тепла, может привести к значительным деформациям и повышенным напряжениям компонентов системы. Материал PHDE классифицирован по огнестойкости как B2 (согласно DIN 4102). Это не самый высокий класс сопротивления, и следует помнить, что в общественных зданиях часто требуется класс А. Конечно, чугунные трубы класса А также доступны для вакуумной системы, но бывают случаи, когда компоненты PHDE устанавливаются в зданиях с самым высоким классом огнестойкости. Соединение вводов, труб и фитингов в традиционной системе намного проще, потому что все элементы соединяются с помощью стандартного раструбного соединения, что снижает трудоемкость проекта. К тому же материал (ПВХ), из которого изготовлены элементы гравитационной установки, дешевле. В связи с тем, что вакуумная система является динамической (при возникновении отрицательного давления на элементы установки действуют осевые и поперечные силы), также необходимо закрепить установку в рельсах с помощью неподвижных и скользящих точек. Хотя гравитационная установка также требует ремонта,
Каждый проект проверяется в процессе реализации. По опыту мы знаем, что бывают случаи, когда необходимо внести изменения при сборке установки. Изменение хода гравитационной установки не является большой проблемой, потому что вода течет свободно, сохраняя уклоны. Использование труб большого диаметра также дает возможность дополнительных соединений. Конечно, каждое последующее подключение требует проверки, но расчеты несложны. Изменения в вакуумной системе, требующие консультации и пересчета, могут быть проблематичными. Несанкционированные изменения влекут за собой полную ответственность за любые нарушения в работе системы, которые могут возникнуть. Чем сложнее установка, тем она менее изменчива.
Сливы обеих систем имеют разные параметры. Входные отверстия, предназначенные для вакуумной установки, можно узнать по дополнительному элементу, расположенному выше вольт к входному патрубку — это так называемый AirStop (воздушная перегородка). Задача горизонтального перекрытия над впускным отверстием состоит в том, чтобы всасывать воду только в том случае, если есть определенная плотина воды вокруг впускного отверстия. Сравнивая эффективность входных патрубков диаметром DN50 и DN70 (- наиболее часто используемых в вакуумных системах) с гравитационными входами того же диаметра и с аналогичной высотой водяного столба, хорошо видно, что динамика увеличения эффективности вакуумных входов в 2 -: — 3 раза больше по сравнению с традиционными воздухозаборниками. Вакуумные входы довольно быстро достигают высокого КПД q max, DN = 50 = 12 л / с и q max, DN = 70.= 20 л / с, что более чем достаточно для водосборов площадью до 400 м 2 , а то и 650 м 2 . Здесь следует отметить, что расстояние между водозаборниками не должно превышать 20 м (в соответствии с правилами, а также по причинам строительства), поэтому максимальная площадь водосбора достигает 400 м2. Это также причина того, почему в вакуумной системе достаточно небольшого диаметра.
DN [мм] | Максимальная производительность всасывающего отверстия [л / с] |
Максимальный КПД гравитационного входа [л / с] | Эффективность входа силы тяжести по отношению к входу вакуума |
50 | 12.0 | 6,8 | 57% |
70 | 20,0 | 16.0 | 80% |
Максимальная пропускная способность оврагов fi 50 и fi 70, заявленная производителями водосточных систем для плоских крыш.
Почти двукратное повышение эффективности вакуумных входов, а также быстрая динамика повышения эффективности — неоспоримые преимущества вакуумной системы. Сопоставимые диаметры традиционных входных отверстий достигают примерно 60 -: — 80% эффективности вакуумных входных отверстий. Конечно, при больших диаметрах самозаборников их эффективность увеличивается, но это также связано с увеличением водяного столба (дополнительная нагрузка на конструкцию крыши).
Следует отметить, что минимальная скорость потока в стояке вакуумной системы должна быть v min = 2 л / с, благодаря чему пузырьки воздуха, содержащиеся в воде, будут увлекаться струей, а желаемый эффект — правильная работа система — произойдет раньше. Соответственно, можно констатировать, что вакуумные системы используются для больших площадей, превышающих примерно 200 м 2 (при условии, что количество осадков I = 300 л / с * га, коэффициент стока равен 1,0, а также минимальная продолжительность, в течение которой осадки получены с полным соблюдением требований трубопровод и обеспечение соответствующего отрицательного давления). Гравитационные системы, безусловно, следует использовать на самых маленьких площадях, вплоть до водосборов до 500 м 2.(при условии, что количество осадков I = 300 л / с * га и коэффициент стока равен 1,0). Однако следует отметить, что некоторые самотечные водозаборники достигают пропускной способности 20 л / с при водяном столбе 60 мм, поэтому они также будут хорошо работать на поверхностях площадью до 650 м 2 .
Максимальный КПД самотечных водоприемников fi 100 заявлен производителями водосточных систем для плоских крыш.
Тип гравитационного входа | Повреждение водяного столба [мм] | Максимальная эффективность [л / с] | Максимальная площадь дренажа [м 2 ] |
прямой вход DN 100 | 65 | 15.0 | 500 |
наклонный вход DN 100 | 65 | 20,6 | 687 |
Как видите, спектр поверхностей, в которых обе системы соответствуют условиям использования, довольно широк и в основном характерен для крыш крупных объектов. В этой общей части объема необходимо проанализировать следующее: материальные затраты, сложность и трудоемкость при сборке, возможность проведения установки внутри зала, аспекты эксплуатации и обслуживания, возможные изменения и последующая реконструкция.
Кровля (металлочерепица, профилированный лист), от компании Металл Профиль в городе Минск можно посмотреть на сайте.