Создание качественного кровельного покрытия невозможно без учета всех тонкостей сбора и отведения воды. Изменение климата привело к росту числа случаев выпадения обильных осадков, поэтому крыши домов должны быть готовы к отведению большого количества воды во время сильного дождя или снега. В таких условиях водосток должен работать без сбоев, поэтому поиск надежной системы отведения воды становится одной из главных задач, которую необходимо решить при строительстве дома.
В настоящее время большинство административно-хозяйственных и промышленных зданий имеет плоскую кровлю. Климатические осадки (в виде снега и дождя) и механические воздействия в процессе эксплуатации приводят к появлению дефектов и разрушений в гидроизоляционном ковре крыши. Проникновение воды в места разрушения усугубляет возникшие проблемы.
Надежность плоской кровли во многом зависит от ее уклона. Абсолютно плоских крыш не бывает, поскольку для эффективного водоотвода требуется незначительный уклон. Для плоских кровель оптимальный вариант – уклон 2–5%. В этом случае крыша будет быстро и легко освобождаться от воды, что создаст лучшие условия для функционирования кровельного ковра. Появление же незначительных дефектов в нем к серьезным проблемам не приведет.
Однако для отвода воды одного уклона плоским кровлям не всегда хватает. Поэтому в последнее время при строительстве зданий уделяется особое внимание ливневым системам водоотвода, которые отличаются бесперебойной и надежной работой, а также организации правильного отведения воды с поверхности кровли. Одно из наиболее простых решений для плоских кровель – применение водоприемных воронок.
Что такое кровельная воронка, принцип действия
Кровельная воронка – основной элемент системы водоотвода. Она применяются для сбора и отведения сточных вод с поверхности кровель. Дождевая вода с помощью кровельных воронок направляется сначала в сточные трубы, расположенные внутри или снаружи здания, а затем – в канализацию, на грунт или в специальные хозяйственные емкости.
Кровельные воронки – один из важных элементов покрытия здания. Они являются центральными точками водосбора и требуют особого внимания к их установке на плоскости кровли, надежности конструкции и качеству монтажа. При этом просчеты в проектировании отдельных элементов, даже таких небольших как кровельные воронки, могут привести к необходимости ремонта и значительным финансовым потерям.
Кровельная водосточная воронка включает в себя корпус 1 с фланцем 2 и сливной горловиной 3. Зажимной фланец 4 прижимает эластичное гидроизоляционное кровельное полотно 5 к фланцу 2 корпуса 1. Требуемое усилие прижима обеспечивается винтами 6 и гайками 7. Винты размещены в корпусе 1 по периметру заходной части горловины 3). Прижимные винты 6 вставлены в гладкие цилиндрические отверстия 8, выполненные в корпусе 1 по периметру заходной части его горловины 3.
Воронки являются центральным элементом внутреннего водостока. Для обеспечения нужной скорости забора воды и устранения протечек контакт воронки с кровлей должен быть герметичным, поскольку от качества сопряжения воронки с гидроизоляцией зависит надежность покрытия и безопасность помещений, расположенных ниже. Для более плотного соединения воронка может быть оснащена прижимным фланцем, а также иметь дополнительное дренажное кольцо и увеличенный корпус. Иногда на эксплуатируемых кровлях применяется воронка со специальным трапом.
Кровельные воронки используют при строительстве, частичном или капитальном ремонте различных эксплуатируемых и неэксплуатируемых плоских кровель. Кровли могут быть одно- и многоуровневыми, инверсионными, с тепло-, гидро- и пароизоляцией. Воронки на них монтируются непосредственно с чугунными, стальными или пластиковыми трубами.
Конструкция кровельной воронки с горизонтальным и вертикальным выпуском
Стандартная кровельная воронка состоит из трех основных частей. Надставная конструкция с нержавеющей решеткой и дренажным фланцем образует ее верхнюю часть, удлинитель – среднюю, а тело, куда встраивается элемент подогрева, является нижней частью воронки.
В зависимости от области применения воронки могут иметь разную конструкцию. Кровельные воронки с горизонтальным и вертикальным выпуском отличаются друг от друга расположением выпускного патрубка (отверстия для слива воды). Кроме того, могут применяться воронки с поворотным шарниром: в них угол поворота патрубка может меняться от 0 до 90 градусов. В случае если водосточные трубы располагаются вертикально, используют воронки с вертикальным выпуском.
Воронки Sita с горизонтальным выпуском)
В настоящее время широкое распространение получили бесчердачные кровли. Здесь для отведения воды рекомендуется использовать воронки с горизонтальным выпуском. При этом воронка закрепляется жестко к стяжке под слой гидроизоляции, отводящий трубопровод прокладывается в слое утеплителя до какого-либо технического помещения, где его соединяют с канализационным стояком, уходящим вниз. Для соединения применяются переходники. При этом расположение труб зависит от системы водоотвода.
Однако следует обратить внимание на то, что горизонтальное расположение труб и горизонтальные воронки менее выгодны, поскольку при необходимости замены воронки или трубы приходится вскрывать большую поверхность кровли. Кроме того, при укладке горизонтальной магистрали нужно учитывать границу промерзания утеплителя. Если выпуск кровельной воронки будет расположен выше этого уровня, то в выпускном патрубке возможно образование ледяных пробок, которые могут сохраняться до середины лета. Это может привести к застою воды и протечкам.
Для предотвращения подобных случаев используют воронки с электроподогревом. Степень подогрева настраивается в зависимости от температуры окружающей среды. Иногда требуется обогревать и всю горизонтальную магистраль.
Типы кровельных воронок, сфера их применения. Виды кровель
Сегодня потребителю предлагается более 40 типов кровельных воронок, изготовленных из разнообразных материалов и предназначенных для зданий разных типов.
По строению воронки могут быть с горизонтальным и вертикальным выпуском; с электроподогревом и без него; с фильтрами и без них.
По назначению кровельные воронки делятся на несколько типов:
- для битумных и мембранных кровельных материалов;
- для традиционных и инверсионных крыш;
- для эксплуатируемых и неэксплуатируемых кровель;
- для балконов и террас.
Как правило, в проекте кровли архитекторы только указывают точки с минимальным понижением, а выбрать и вписать в проект воронку, которая будет лучше всего работать при данном типе кровли в определенных условиях эксплуатации, – это главная задача проектировщика канализации и водопровода.
Кровельная воронка Sita
Кровельные воронки подбирают в зависимости от конструкции конкретной крыши согласно СНиП 20401-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий» и СНиП 20403-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения». Для работы проектировщик должен иметь следующую информацию:
1) разрез кровли с описанием слоев и их размерами;
2) диаметр и материал используемой ливневой трубы;
3) сведения о необходимости в электроподогреве;
4) специальные требования к воронке (информация о больших механических нагрузках, увеличенном числе уровней гидроизоляции, о расположении над жильем).
В ряде случаев необходима помощь производителей кровельных воронок, поскольку они могут дать рекомендации, ориентируясь на разрез кровли.
Если при проектировании кровли нельзя разместить вертикальные стояки, то используют горизонтальные воронки. Для лучшего прилегания воронки к гидро- и пароизоляции, а ее основания – к плоскости кровли применяют воронки с увеличенным корпусом. Также можно использовать регулируемые воронки с шарниром, которые монтируются к стояку под любым углом до 90°. Правда, в промышленных зданиях по строительным нормам использование гибкого монтажа не допускается.
Срок службы крыши определяется в первую очередь целостностью кровли, т.е. слоя гидроизоляции. В процессе эксплуатации кровля подвергается атмосферным и механическим воздействиям: осадки, нагрев, ультрафиолетовое излучение, ветер, циклы замораживания и размораживания и т.д. Это приводит к старению и разрушению гидроизоляционных материалов.
ESSMANN Водоотводные кровельные воронки серия «Защитный фланец», угловое исполнение
Чтобы увеличить срок эксплуатации крыши без ремонта, была создана инверсионная («перевернутая») кровля. В ней слой гидроизоляции укладывается на основание, а остальные слои кровельного «пирога» располагаются над ней. В результате того, что гидроизоляция расположена под утеплителем, она почти круглый год работает при температуре +18…20°C, на нее не воздействует ультрафиолет и на ней практически отсутствуют механические повреждения. Вследствие этого безремонтный период кровли увеличивается в 5–6 раз.
Для инверсионных кровель, где основной сброс воды идет по слою гидроизоляции, расположенному под утеплителем, применяют двухэлементные воронки. Они имеют дренажное кольцо для отведения воды с нижнего слоя кровли. Однако следует учитывать то, что инверсионные кровли зимой промерзают, поэтому рекомендуется применять электроподогрев. В противном случае любое, даже незначительное повреждение гидроизоляции приведет к протечке.
Водосточная воронка в инверсионной кровле: 1 – сварной шов 30 мм; 2 – неармированная мембрана; 3 – прижимной фланец; 4 – водосточная воронка; 5 – термокабель; 6 – надставной элемент воронки; 7 – дренажный фланец; 8 – защитная решетка; 9 –монтажная пена
Если необходимо создать больше двух слоев гидро- или пароизоляции или отводить воду с нескольких уровней, можно комплектовать стандартные воронки дополнительными элементами – дренажным кольцом, трапом, трубой-удлинителем, переходником. Для водоотведения с облегченных кровель используют специальные воронки с монтажным коробом, который позволяет жестко закрепить воронку на несущем основании.
На эксплуатируемых кровлях часто применяют модели воронок с плоской крышкой, чтобы по ним можно было ходить. Другой вариант – использование воронок со специальным трапом с решеткой из нержавеющей стали или чугуна.
Различают воронки для утепленных и неутепленных кровель. Для зеленой кровли используют воронки с обжимным фланцем и специальной сеткой, задерживающей траву, листья и грязь. Эта же сетка защитит водосточную систему от попадания в нее мелких животных. В случае засора конструкция воронки легко разбирается благодаря наличию обжимного фланца. Отстойник прочищают, после чего оборудование возвращают на место.
Кроме того, между чугунной воронкой и утеплителем кровли отсутствует герметичное соединение, поэтому вода проникает в утеплитель, что приводит к промерзанию кровли и ее разрушению. Поиски решения этих проблем привели к использованию вместо чугуна более современных материалов.
В условиях российского климата одним из требований, предъявляемых к воронкам, является устойчивость к перепадам температуры. Поэтому сейчас для их производства применяют термостойкие пластики, полимерные материалы и нержавеющую сталь.
Несомненными достоинствами таких воронок являются прочность, легкость, коррозионная стойкость, долгий срок службы. Они обладают повышенной стойкостью к воздействию ультрафиолета и могут эксплуатироваться при температурах от -50 до +80°С.
Одна из важных характеристик кровельных воронок – срок эксплуатации. В среднем производители дают на данную продукцию 50 лет гарантии. За этот срок обычно разрушается гидроизоляция, поэтому ситуаций, когда необходимо заменить только кровельную воронку обычно не возникает. Досрочный выход воронки из строя возможен только в случае ее умышленного повреждения. Замена воронки без замены гидроизоляции возможна, однако для этого на гидроизоляции необходимо сделать надрезы.
Выбор воронок, их монтаж и дополнительное оборудование. Ремонтные воронки
Водостоки являются важным элементом кровли, благодаря им образующаяся в результате выпадения осадков влага уходит по заданному маршруту. Можно добиться эффективного отвода воды даже в сильные ливни, если равномерно расположить необходимое число кровельных воронок по поверхности крыши. Места установки воронок выбирают в соответствии с нормами проектирования сооружений, а также канализации и водостоков.
Количество воронок, установленных на конкретную кровлю, зависит от ее устройства, условий эксплуатации и количества осадков в данной местности. Как правило, кровельные воронки располагают на каждые 200–300 м², а расстояние между ними должно быть не более 25 м. Тип воронки можно подобрать в зависимости от используемого материала гидроизоляции.
Кровельную воронку устанавливают в нижней точке кровли, чтобы не возникало помех при отводе воды. Наклон крыши в сторону воронки должен составлять не менее 3%. Во избежание закупорки основной воронки устанавливается еще не менее двух аналогичных устройств. Все они присоединяются к одной сточной трубе. Помимо этого, для отвода чрезмерного количества воды, с которым основная система может не справиться, организуют аварийную систему.
Кровельные воронки могут быть оснащены дополнительными элементами: обжимным фланцем из нержавеющей стали для механического крепления к гидроизоляции с полимербитумным полотном для приварки; дренажными кольцами и насадками; электроподогревом; запахозапирающими клапанами (для предотвращения эффекта «дымохода» или обратной тяги); трапами или листвоуловителями. Также существуют воронки с фильтром безвоздушного потока. Он предназначен для увеличения пропускной способности во время ливней. Дополнительное оборудование для воронок продается и отдельно.
Как особый вид можно выделить ремонтные воронки. Они предназначены для снижения затрат труда при проведении на кровле ремонтных работ. Для этих воронок характерно наличие вертикального выпускного патрубка с большим числом диаметрально расположенных гибких юбок. В случае разрушения ливнестока или при необходимости замены гидроизоляции демонтировать старую кровельную воронку не нужно. Ремонтная воронка устанавливается внутрь старой, а под фланец ремонтной воронки заводится новая гидроизоляция. Таким образом, ремонт проводится быстро и легко.
ESSMANN Ремонтная кровельная воронка с прикручиваемым фланцем
В случае, когда проект не предусматривает применение воронок с электроподогревом, ремонтная воронка может использоваться и для монтажа со стальными трубами в ливневой канализации. Такая воронка вставляется внутрь трубы и закрепляется в ней. За счет гибких юбок, диаметр которых больше диаметра стальной трубы, создается гидроизоляция соединения. В этом случае не нужны тепловые компенсаторы, поскольку воронка может свободно перемещаться в трубе, герметичность соединения при этом сохраняется.
Ремонтные воронки за счет длинного выпускного патрубка позволяют смонтировать ливневую канализацию, когда заданную высоту трубы сложно выдержать. При этом патрубок компенсирует разницу в высоте.
Ремонтная воронка sita
Водостоки являются своеобразными индикаторами ухода за кровлей. Периодически следует проводить их ревизию, очищать кровельные воронки от листьев, грязи, льда, а в случае необходимости проводить их ремонт или замену.
Возможности плоских кровель. Альтернативное применение крыш для создания террас и балконов
Плоские кровли в последнее время приобретают все большую популярность. Это дает возможность экономии материалов – при одной и той же архитектурной основе площадь плоской кровли меньше площади скатной. Укладка такой кровли более удобна и безопасна, поскольку кровельный «пирог» можно монтировать на земле, а не на высоте. Обслуживание плоской кровли, очистка воронок, работа с дымоходами, антеннами, вентиляционными каналами, настилом, контроль технических устройств не отличаются повышенной сложностью и не требуют сноровки альпиниста.
Еще одним преимуществом плоских крыш является возможность найти дополнительную площадь без увеличения контура здания. Плоская крыша в случае необходимости может стать террасой, прогулочной площадкой и даже садом. В странах Европы, где обращают большое внимание на проблемы экологии, в крупных городах идея делать сады и палисадники на крышах стала очень популярной. Но для того чтобы плоская крыша стала удобной и надежной, она должна быть грамотно смонтирована из долговечных современных материалов.
Для балконов и террас использовать обычные кровельные воронки не всегда удобно, поскольку они имеют большие габариты и пропускную способность. Кроме того, такие крыши имеют свои особенности. На балконах, террасах и стилобатах рекомендуется использовать небольшие трапы и так называемые «балконные» воронки. Они изготовлены из пластика, имеют основную выходную трубу и две аварийные меньшего диаметра, расположенные на разных уровнях. Монтируются и устанавливаются они так же, как и обычные.
Заключение
В настоящее время производители предлагают широкий выбор кровельных воронок из практичных современных материалов. Эти модели имеют конструктивные особенности, расширяющие область их применения и позволяющие добиться надежного и герметичного соединения воронок с кровлей. Благодаря дополнительным элементам монтаж и замена воронок становятся удобными и простыми.
При проектировании крыши все это позволяет подобрать лучший вариант для организации надежной системы водостока с учетом всех особенностей назначения здания и материалов, из которых изготовлена его кровля. Таким образом, применение кровельных воронок помогает добиться значительного увеличения безремонтного срока службы кровельного покрытия.