Аварийный водосток для плоских кровель: изменение климата

Принципы организации аварийного водостока

Колебания климата и его природная изменчивость всегда существенно влияет на жизнь человека и на его хозяйственную деятельность. По данным современной статистики (рис. 1) можно чётко проследить растущий тренд ущерба от опасных погодных и климатических явлений. Причём практически 90% наиболее тяжёлых экономических потерь наносится не от катастрофичных явлений таких, как извержение вулканов, цунами или землетрясений, а от наиболее обычных явлений: паводки, наводнения, сильный ветер, ливневые дожди, снегопады, град, засухи.

По статистическим данным Росгидромета и их анализа, изменение климата в сторону потепления на территории Российской Федерации происходит примерно в 2,5 раза интенсивнее, чем в среднем по всему Земному шару. В период с 1976 по 2016 годов повышение температуры составило 0,45°С в 10 лет.

Как следствие потепление климата приводит к наиболее вероятным изменениям погодных факторов:

1. Более интенсивное выпадение осадков (краткосрочные сильные ливни и обильные снегопады);
2. Более высокие максимальные температуры, увеличение числа жарких дней и уменьшение числа морозных дней почти во всех регионах;
3. Уменьшение разброса температур.

В последние годы на эту тему было опубликовано значительное количество различных исследований, статистических данных и докладов, как Российскими учёными, так и зарубежными. Все эти публикации и реалии жизни, ясно нам дают понять, что климат действительно претерпевает изменения и, к сожалению, не в лучшую сторону для нас . В области строительства при проектировании зданий и сооружений, необходимо чётко осознавать погодные изменения и стараться, по возможности, максимально учитывать данные факторы, чтобы избежать финансовых потерь, разрушений и человеческих жертв.

При организации и проектировании систем водостока для плоских кровель, необходимо планировать по-мимо основной системы водостока, дополнительную, так называемую аварийную систему водостока. Задачей основной системы водостока плоской кровли является быстро и эффективно отвести расчётные осадки, взависимости от интенсивности дождя в районе строительства объекта.

Зачастую, в том числе и из-за климатических изменений, данные по интенсивностям дождей, принимаемые согласно СП 32.13330, значительно превышаются. Эти превышение могут достигать двухкратных и более значений. Дождевая вода, которая из-за ограниченной пропускной способности основной системы водостока (т.к. рассчитана по нормативной интенсивности дождя), не отводится через основную систему, а накапливается на поверхности кровли. При этом на кровле образуется подпор воды (затопление кровли), который при превышении расчётной высоты, оказывает негативные дополнительные нагрузки на кровельные материалы и на статику конструкции крыши в целом. В случае превышения критических значений возможны повреждения кровельных материалов, локальные провалы крыши (см. фото 2), а так же частичное и полное обрушение конструкции крыши. Особенно это актуально ,для конструкций крыш, где в качестве несущей конструкции применяется профлист для широкопролётных зданий.

Как правило, пик экстремально сильного проливного дождя, за редким исключением, длиться не более 3 -5 минут, именно это время и является наиболее критичным для всей конструкции крыши и особенно для систем кровельного водостока. И именно, в это время должна начать срабатывать аварийная система водостока. Основной задачей аварийной ситемы водостока является отвод свехнормативного дождя с поверхности кровли, чтобы разгрузить конструкцию крыши от дополнительных статических нагрузок.

При планировании аварийного водостока кровли необходимо обязательно учитывать следующие
моменты:

1. В каждой нижней точки кровли должна находиться как минимум одна водосточная воронка и одна воронка для аварийного водоотвода.
2. Знать максимальную статическую нагрузку на конструкцию кровли для системы водостока, чтобы определить максимальную высоту подпора воды (высоту подтопления) на кровле, при которой совместно основной и аврийный водосток справляется с максимально расчётными нагрузками (максимальной интенсивностью дождя). Соответственно определить высоту подпора воды, при которой включается в работу система аварийного водостока.
3. Расчётная интенсивность дождя согласно СП 32.13330 отводится с кровли через основной водосток. Разница между максимально превышающей интенсивностью (как минимум двухкратный запас) и расчётной интенсивностью, отводится через аварийный водосток. Для зданий такого типа, как музеи, склады с токсичными веществами, больницы, школы и т.д., необходимо предусматиривать систему аварийного водостока, которая может полностью сама справиться с максимально превышающей интенсивностью дождя.
4. Сброс дождевой воды из кровельной аварийной системы должен производиться на грунт, допускающий подтопление площади без причинения ущерба.
5. Ни в коем случае не подключать аварийную систему кровли в центральную ливневую канализацию, т.к. при интенсивных проливных дождях, ливневая канализация уже работает с перегрузкой и зачастую не справляется с нагрузкой, а наоборот выталкивает дождевую воду на поверхность и кровлю через систему трубопроводов и водосточные воронки, создавая при этом дополнительный обратный подпор воды на кровле. В этом случае вода не удаляется с поверхности кровли, а скапливается на ней, затопляя её и создаёт при этом повышенные нагрузки на статику здания.
6. Каждое здание и каждая кровля имеет свои конструктивные особенности. Принимая их во внимание ещё на стадии планирования водосточной системы, необходимо детально проработать концепт по организации аварийного водостока и принципиально определиться, какой оптимальный вариант подходит для того или иного случая. Принципиально существует два вида организации аварийного водостока:
• водоотвод через парапетную стену или фасад здания, т.е. наружний организованный водосток, посредством аварийных парапетных воронок (см. рис. 3) или аварийных водосточных воронок углового исполнения с горизонтальным выпуском, а так же через расчитаный по размерам прямоугольный шлиц (отверстие) в парепетной стене. Сброс дождевой воды при этом должен обязательно осуществляться на грунт. По принципу действия он может быть выполнен в качестве самотёчного или вакуумного водостока;
• внутренняя система водостока, посредством водосточных воронок для аварийного водоотвода и системы внутрипролегающего трубопровода в здании. Сброс дождевой воды при этом должени обязательно осуществляться на грунт. По принципу действия он может быть также выполнен в качестве самотёчного или вакуумного водостока (см. рис 4).

Учитывая вышеперечисленные пункты, для тщательно проработанного концепта по организации комплексной системы водостока, где проведены все необходимые расчёты на конкретных цифрах и всё задокументировано, где детально разработаны все узлы системы с подходящими друг к другу комплектующими, как единая система обеспечивающая герметичность и надёжность, можно говорить о полноценно качественной системе водостока плоской кровли.

В завершении, хотелось бы, чтобы каждый участник сегмента кровельного рынка задался вопросом, в случае самого неблагоприятного исхода — обрушения конструкции крыши с нанесением значительного экономического ущерба, ущерба здоровью людей или даже человеческих жертв. Кто и в какой степени при этом несёт административную или уголовную ответственность:

• Владелец здания, который принял в эксплуатацию и эксплуатирует здание по назначению без организации в достаточной объёме мер безопасности. Ведь аварийный водосток относится к системам безопасности.
• Проектировщик (архитектор), который не предусмотрел в проекте вообще организацию аварийного водостока или недостаточно корректно выполнил его расчёт.
• Инстанции (экспертиза и т.д.), которые согласовали и утвердили проект к выполнению работ.
• Кровельщик, который знает, что необходимо организовывать аварийный водосток, но выполнил свою работу согласно утверждённому и согласованному проекту без предусмотрениiя аварийного водостока.