Водосточная воронка для плоской кровли пропускная способность

Обновлено: 07.07.2024

Водосточная воронка для плоской кровли пропускная способность

ГОСТ Р 58956-2020

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОРОНКИ КРОВЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВНУТРЕННИХ ВОДОСТОКОВ

Общие технические условия

Rainwater roof outlets for internal drainage. General specifications

Дата введения 2021-04-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Национальным кровельным союзом (НКС) на основе собственного перевода на русский язык немецкоязычной версии европейских стандартов, указанных в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 144 "Строительные материалы, изделия и конструкции"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 августа 2020 г. N 473-ст

4 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих европейских стандартов:

- ЕН 1253-2:2015* "Водостоки для зданий. Часть 2. Кровельные воронки и водосточные трапы без запахоуловителя" (EN 1253-2:2015 " - Teil 2: und ohne Geruchverschluss; Deutsche Fassung EN 1253-2:2015", NEQ).

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

- ЕН 1253-3:2016 "Водостоки для зданий. Часть 3. Оценка соответствия" (EN 1253-3:2016 " - Teil 3: Bewertung der ; Deutsche Fassung EN 1253-3:2016", NEQ)

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на кровельные водосточные и парапетные воронки, а также водосточные трапы, предназначенные для установки в системах внутреннего водостока.

Стандарт содержит сведения о классификации кровельных воронок для неэксплуатируемых и эксплуатируемых крыш, определяет требования к конструкции, техническим параметрам изделия, функциональности и маркировке, а также к методам испытаний.

Настоящий стандарт не распространяется на трапы канализационные с запахозапирающим устройством, устанавливаемые в помещениях жилых, общественных и производственных зданий.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 166 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 427 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 1811 Трапы для систем канализации зданий. Технические условия

ГОСТ 15150 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 15846 Продукция, отправляемая в районы Крайнего Севера и приравненные к ним местности. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение

ГОСТ Р ИСО 9001 Системы менеджмента качества. Требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 водосток (водоотведение): Система устройств для приема и отведения дождевых и талых вод самотеком с поверхности кровли.

3.2 внутренний водосток: Система устройств и трубопроводов для приема и отведения дождевых и талых вод с крыши здания в канализационную сеть, расположенная в границах внешнего контура стен здания.

3.3 внешний водосток: Система устройств для отведения дождевых и талых вод с крыши здания за внешний контур стен здания.

3.4 водосточный трап без запахозапирающего устройства: Элемент системы внутреннего водостока, предназначенный для сбора и отвода дождевой воды с поверхности эксплуатируемой крыши, террасы или балкона, монтируемый на одном уровне с эксплуатируемой поверхностью.

1 - решетка; 2 - выпускной патрубок; 3 - корпус трапа

Рисунок 1 - Водосточный трап без запахозапирающего устройства (пример конструкции)

Примечание - Водосточный трап без запахозапирающего устройства (см. рисунок 1) конструктивно отличается от трапа канализационного, предназначенного для приема и отвода в канализационную сеть сточных вод с полов помещений по ГОСТ 1811.

3.5 аварийная воронка: Элемент системы водостока, предназначенный для аварийного водоотведения.

3.6 кровельная воронка: Элемент системы внутреннего водостока, предназначенный для отвода дождевой и талой воды с поверхности крыши, балконов и террас посредством трубопровода канализации.

Примечание - Кровельная воронка (см. рисунок 2) может быть оснащена устройством для предотвращения вихреобразования.

1 - решетка; 2 - мастичная или рулонная кровельная гидроизоляция; 3 - надставной элемент; 4 - уплотнитель; 5 - прижимной фланец; 6 - корпус воронки; 7 - водоотводной патрубок

Рисунок 2 - Конструкция кровельной воронки (пример конструкции)

3.7 парапетная воронка: Элемент системы внешнего водостока, предназначенный для сбора и отвода для водостока с плоских крыш и террас через проем в парапетной стене (см. рисунок 3).

1 - решетка; 2 - корпус воронки; 3 - прижимной фланец; 4 - жидкая или рулонная кровельная гидроизоляция; 5 - водоотводной патрубок (круглого или квадратного сечения)

Рисунок 3 - Парапетная воронка (пример конструкции)

3.8 выпускной патрубок: Часть водосточной воронки, предназначенная для соединения с канализационной трубой.

3.9 высота подпора: Высота h от линии зеркала воды до края перелива кровельной воронки или водосточного трапа, как показано на рисунке 4.

h - высота подпора

Рисунок 4 - Высота подпора

3.10 внутренний диаметр; ID: Средний внутренний диаметр стержня трубы на любом его поперечном сечении в миллиметрах.

3.11 наружный диаметр; OD: Средний наружный диаметр стержня трубы на любом его поперечном сечении в миллиметрах.

3.12 дождевая вода: Осадки, которые не просачиваются в почву и могут быть отведены в водосточную систему с поверхностей грунта или с наружных поверхностей здания.

3.13 испытательная нагрузка: Фиксированная нагрузка, которую должен выдерживать испытываемый образец.

3.14 корпус воронки: Часть кровельной воронки или водосточного трапа, размещаемая при монтаже ниже поверхности кровли эксплуатируемого покрытия крыши или грунта, на которую сверху устанавливается надставной элемент, решетка или рамка, а снизу к которому подключают трубопровод системы водостока.

3.15 кровля: Конструктивный элемент крыши, предохраняющий здание или сооружение от проникновения атмосферных осадков.

3.16 крыша: Верхняя несущая и ограждающая конструкция здания или сооружения, предназначенная для сохранения тепла, защиты от внешних климатических и других воздействий.

3.17 люк: Съемная деталь в виде сплошной крышки без отверстий для закрытия отверстия кровельной воронки.

3.18 надставной элемент: Деталь для регулировки высоты решетки или крышки над корпусом воронки, или для герметичного соединения с несколькими гидроизоляционными слоями, или для приема воды с разных уровней кровельного покрытия.

3.19 номинальный размер; DN: Численное параметрическое значение, равное внутреннему диаметру (DN/ID) или наружному диаметру (DN/OD) в миллиметрах.

3.20 решетка: Съемная деталь в виде пластины с отверстиями или решетки, через которые отводится дождевая вода.

Примечание - Решетка может называться, в зависимости от назначения, листвоуловителем или гравиеуловителем.

3.21 вакуумная система водостока: Система отвода дождевой воды, в которой водосток осуществляется за счет силы тяжести воды при полном заполнении трубопровода.

3.22 самотечная система водостока: Система отвода дождевой воды, в которой водосток осуществляется за счет силы тяжести воды при неполном заполнении трубопровода.

3.23 установочная рамка (подрамник): Опорная конструкция для решетки или крышки, которая соединена с корпусом воронки, либо выполнена как единое целое с прижимным фланцем для соединения гидроизоляции или с надставным элементом.

3.24 соединительный фартук: Деталь из гидроизоляционного материала, соответствующего типу гидроизоляции кровли, который служит для обеспечения герметичного соединения.

3.25 клеевой фланец: Неотъемлемая деталь корпуса воронки, на которую нанесен клеевой состав для присоединения гидроизоляционного материала.

3.26 опорный фланец (чаша): Отдельная или неотъемлемая деталь корпуса воронки или надставного элемента для присоединения гидроизоляционного материала или мастичной гидроизоляции.

3.27 прижимной фланец для соединения гидроизоляции: Деталь, используемая для механического зажима гидроизоляционного материала к опорному фланцу корпуса воронки или надставного элемента.

3.28 ширина в свету; СО: Диаметр самой большой окружности, которая может быть описана в пределах безопорной зоны решетки.

4 Типы кровельных воронок, условные обозначения

4.1 Тип кровельных воронок и водосточных трапов определяется по типу кровельной системы, для которой он предназначен (таблица 1).

Таблица 1 - Типы кровельных воронок

Тип кровельной системы

Тип кровельной воронки

Неэксплуатируемые крыши с гидроизоляцией из рулонных или мастичных материалов

Эксплуатируемые крыши с пешеходной нагрузкой

Эксплуатируемые крыши жилых и общественных зданий и сооружений с неинтенсивной транспортной нагрузкой (только легковой транспорт)

Эксплуатируемые крыши жилых и общественных зданий и сооружений с неинтенсивной транспортной нагрузкой

Эксплуатируемые крыши жилых и общественных зданий и сооружений с интенсивной транспортной нагрузкой

Эксплуатируемые крыши промышленных объектов и парковок с интенсивной транспортной нагрузкой легкового автотранспорта

Эксплуатируемые крыши промышленных объектов и парковок с интенсивной транспортной нагрузкой автопогрузчиков и грузового автотранспорта

Воронка ТехноНИКОЛЬ ВБ 110х160 (110x450)

Высококачественная кровельная воронка для организации внутреннего водостока с плоских кровель. Дополнительно комплектуется фильтром для листьев. Выпускается высотой 450 и 160 мм. Изготовлена из высокопрочного блок-сополимера полипропилена и этилена. При монтаже на кровле вплавляется между слоями кровельного материала и дополнительно фиксируется к основанию. Использование блок-сополимера с высокой теплостойкостью позволяет вплавить ребристый фланец воронки обычной кровельной горелкой, без деформации водоприемной чаши.

Воронка не подвержена коррозии, имеет хорошие механические свойства. Дополнительно для защиты от солнца в массу введены УФ-стабилизаторы, обеспечивающие долговечность не менее 25 лет.

Область применения:

Воронка ВБ используется при ремонте и строительстве зданий и сооружений и предназначена для удаления дождевой воды с плоских кровель. Применяется в кровлях из битумных и битумно-полимерных рулонных и мастичных материалов с внутренним водостоком. Рекомендуется устанавливать одну воронку примерно на каждые 250 м2 кровли, но требуется не менее двух водоотводящих систем на кровлю, ограниченную парапетами.

О расчёте внутренних водостоков

В Своде Правил (СП) 30.13330. 2016 «Актуализированная редакция СНиП 2.04.01–85* “Внутренний водопровод и канализация зданий”» [1] (пункты 8.7.9–8.7.11) приводятся рекомендации по расчёту внутренних водостоков зданий, в том числе и с плоскими [2] кровлями (ВВПК). Однако, как показал анализ в свете современных представлений [3], их нельзя признать достаточными для подбора элементов ВВПК, минимизирующего [4] затраты на весь их жизненный цикл (ЖЦ) в конкретных условиях.

В пункте 8.7.12 [1] рекомендуется: «Водосточные стояки… рассчитывать на гидростатическое давление при… переполнениях…», то есть они должны транспортировать дождевые стоки полным сечением. При этом в пункте 8.7.10 [1] рекомендуется: «Расчётный расход дождевых вод, приходящийся на водосточный стояк, не должен превышать величин, приведённых в табл. 7». Полностью согласиться с этой рекомендацией нельзя, так как расчёты (табл. 1) показывают, что скорости течения дождевых стоков V_р по водосточным стоякам указанных диаметров d при максимально допустимых для них расходах Q_р будет различаться на 11–61 %. То есть получается так, что по непонятной причине для некоторых диаметров рекомендуемые расходы либо занижены, либо завышены. В этой связи представляется, что было бы вполне приемлемым использование для указанных диаметров больших расходов Q_р (табл. 1, строка 6, столбцы 2, 3 и 5).

В пункте 8.7.9 [1] рекомендуется: «Расчётный расход дождевых вод Q [л/с], с водосборной площади следует вычислять по формулам:

для кровель с уклоном до 1,5 % включительно: Q = F_q20 /10 000, (24)

для кровель с уклоном свыше 1,5 %: Q = F_q5 /10 000, (25)

где F — водосборная площадь, м²; _q20 — интенсивность дождя, л/с с 1 га (для данной местности), продолжительностью 20 минут при периоде однократного превышения расчётной интенсивности, равной одному году (принимаемая согласно СП 32.13330); _q5 — интенсивность дождя, л/с с 1 га (для данной местности), продолжительностью пять минут при периоде однократного превышения расчётной интенсивности, равной одному году, вычисляемая по формуле:

где n — параметр, принимаемый согласно СП 32.13330».

В пункте 8.7.11 [1] рекомендуется: «При определении расчётной водосборной площади следует дополнительно учитывать 30 % суммарной площади вертикальных стен, примыкающих к кровле и возвышающихся над ней».

Интенсивность дождя _q20 в (24) для данной местности продолжительностью 20 минут при P = 1 год для гидравлического расчёта ВВПК можно принимать по рис. 1, а для районов, которые не изучены, расчётным [5] путём.

Показатель степени n для (26) следует принимать по табл. 2.

К сожалению, в Своде Правил [1] не хватает данных для разработки алгоритмов гидравлических расчётов, минимизирующих затраты [4] на весь ЖЦ ВВПК с учётом конкретных условий.

Тем не менее, можно представить схемы расчётов ВВПК, работающих как в напорном режиме, так и в безнапорном. Для сброса посредством напорных ВВПК расчётного расхода дождевых вод Q с водосборной площади F вначале определяем необходимое количество напорных водосборных стояков N_вс.

Для этого принимаем априори их диаметр d_р и, руководствуясь данными табл. 7 [1], определяем N_вс ≈ Q/Q_р. Затем подбираем для водосборных стояков соответствующие водосборные воронки (согласно пункту 8.7.10 [1] их пропускная способность Q_вв должна указываться в паспортах на них).

Движение дождевых стоков [6] через водосточную воронку (от отверстий в её колпаке, по сливной части и патрубок в водосточный стояк и далее через гидравлический затвор в водосточный выпуск) происходит под действием собственных сил гравитации и давления слоя жидкости, накапливаемого на кровле вокруг воронки (рис. 2).

Расход Q, протекающий через воронку с патрубком, например, длиной 3–5D, связан соответствующим образом с её конструкцией и во многом зависит от высоты h слоя дождевых стоков вокруг неё:

где m — коэффициент расхода, зависящий от конструкции водосточной воронки; О_в — площадь рабочего сечения воронки, м². При длине патрубка водосточной воронки более 10–12D кольцевой водовоздушный поток 10 (рис. 2) смыкается, и в системе «водосточная воронка — водосточный стояк», как правило, возникает напорное течение жидких атмосферных осадков 9. Если дождевые стоки движутся сплошным потоком без существенного включения воздушных пузырьков или воздушных струй, то пропускная способность [м³/с]:

где О_ст и H — площадь живого сечения и высота водосточного стояка, [м²] и [м], соответственно.

Коэффициент расхода при напорном режиме движения дождевых стоков во внутренних водостоках зданий с плоскими кровлями:

где Σξ — сумма коэффициентов местных гидравлических сопротивлений (табл. 3); λ — коэффициент гидравлического сопротивления трения по длине водосточного трубопровода; l — длина водосточного трубопровода, м.

При течении дождевых стоков по ВВПК (по пути: воронка → стояк → горизонтальный отводной трубопровод) в напорном режиме, наступающем при достижении критической глубины hкр [м], слоем дождевых осадков, выпадающих на кровлю здания, максимальный расход Q_max [м³/с], может быть определён по следующим формулам:

где Н_п — полный напор, равный разности отметок поверхности слоя дождевых стоков на кровле и лотка горизонтального отводного трубопровода, м; S₀ — полное сопротивление трубопровода ВВПК [м], которое определяют по формуле:

где А — удельное сопротивление трения по длине трубопровода, м·с²/л²; выбирают в зависимости от материала труб; А_м — удельное местное сопротивление, м·с²/л²; К — расходная характеристика водосточной системы, м³/с; e — гидравлический уклон трубопроводов ВВПК.

В общих случаях размеры водосточных стояков, сборных водосточных трубопроводов, гидрозатворов и водосточных выпусков следует определять посредством гидравлических расчётов по методике для напорных сетей [7].

В случае, когда требуется, чтобы полная потеря напора ΔН в (включая отверстия в колпаке водосборной воронки, водосборную воронку, водосточный стояк, примыкающий участок сборного трубопровода, гидравлический затвор и водосточный выпуск) не превышала бы располагаемый напор Н, то есть ΔН ≤ Н, сначала определяют расчётный расход жидких атмосферных осадков Q_p, поступающих с расчётной площади F [м²], кровли здания в рассчитываемую водосточную воронку. Затем вычисляют полную потерю напора ΔН во всём ВВПК при расходе Q_p по формулам:

Если в результате гидравлического расчёта ВВПК получается, что ΔН > Н, то производят повторный её гидравлический расчёт. При этом можно использовать несколько вариантов. В одном из них используется замена труб: на больший диаметр либо на другой материал, например, вместо чугунных труб — полимерные. В другом варианте уменьшают водосборную площадь, приходящуюся на используемую в расчётах водосборную воронку. Третий вариант предполагает комбинацию первого и второго варианта в различных сочетаниях параметров.

При гидравлических расчётах ВВПК целесообразно использовать коэффициенты запаса с целью учёта возможного увеличения гидравлического сопротивления её элементов с течением времени (из-за зарастания или коррозии внутренней поверхности воронки, водосточных труб и деталей) K3 и вероятности однократного превышения расходов K4, которые можно определить по формулам:

Практика показывает, что в гидравлических расчётах целесообразно применять приближенные значения величин К₃ = 1,2 и К₄ = 1,1 (для обычных) и К₃ = 2 и К₄ = 1,4 (для ВВПК, переполнение которых может причинить значительный материальный ущерб).

Формулы (1)–(11) распространяются в основном на гидравлический расчёт самых простых водосточных систем с одной какой-либо воронкой на стояке.

Если руководствоваться тем (пункт 8.7.10 [1]), что пропускная способность водосборной воронки Q_вв известна, то можно использовать другую схему расчёта ВВПК, работающих в безнапорном режиме. Для этого вначале определяем необходимое количество N_вв водосборных воронок для пропуска расчётных расходов дождевых стоков, то есть N_вв ≈ Q/Q_вв. После этого вычисляем расход Q_вс, который должен транспортироваться самотёком по водосточному стояку, то есть Q_вc ≈ 0,5Q_вв. Затем по табл. 7 [1] подбираем диаметр d_р безнапорных водосточных стояков. Размеры сборных водосточных трубопроводов, гидрозатворов и водосточных выпусков следует определять посредством гидравлических расчётов по методике для безнапорных канализационных сетей [7]. При этом следует также учитывать материалы (металлы/полимеры) трубных изделий, предполагаемых к использованию.

Использование в ВВПК полимерных труб [8–11] требует особого рассмотрения, так как их долговечность связана с длительностью [12] воздействия на них внутренних давлений. (Такое рассмотрение можно будет выполнить в дальнейшем на страницах журнала С.О.К.)

На этом можно было бы и остановиться. Однако… В пункте 8.7.12 Свода Правил [1] касательно расчёта внутренних водостоков акцент сделан на явлении, могущем иметь место, — так называемых «переполнениях». Однако как именно могут возникнуть переполнения, в СП на этот счёт никаких сведений не приводится.

Ранее было показано [3], что накапливаемый на плоской крыше объём Wmax дождевых вод целесообразно подразделить на четыре части (с объёмами W₁, W₂, W₃, W₄) и объём одной из них W₂ принять в качестве расчётного сброса (рис. 3а и 3б) (расход для выбора типов водосборных воронок и диаметров водосточных стояков, вначале расчётных d_р, а затем фактических — внутренних d_в либо наружных d_н). Объёмы дождевых вод других частей — W₃ и W₄ предложено считать в качестве аккумулирующего (рис. 3в и 3г) и аварийного (рис. 3д и 3е) расходов, соответственно. Как это следует выполнять? (Этот вопрос в случае заинтересованности научно-технической общественности можно будет рассмотреть в следующих статьях.)

В заключение следует отметить, что использование рекомендаций Свода Правил (СП) 30.13330.2016 «Актуализированной редакции СНиП 2.04.01–85* “Внутренний водопровод и канализация зданий”» совместно с рассмотренными в статье положениями могут вполне расширить возможности проектировщиков при проведении гидравлических расчётов с целью минимизации затрат на весь жизненный цикл (ЖЦ: проектирование → монтаж → эксплуатация → ремонт → утилизация) внутренних водостоков зданий и сооружений с плоскими кровлями различного назначения.

(Каким образом функциональные назначения кровель могут влиять на внутренние водостоки, целесообразно проанализировать в следующих публикациях, в случае заинтересованности научно-технической общественности.)

Водосточные воронки для плоских крыш зданий и сооружений

Режимы (напорный/безнапорный) течения дождевых стоков [1], определяющие качество функционирования внутренних водостоков [2], формируются в водосточных воронках. Сегодня строительный рынок предлагает сотни их типов, стоимостью, различающейся в разы. Выбрать оптимальный для конкретных условий тип удаётся редко — рекомендаций для этого в основном российском нормативе [3] нет. Анализ известных конструкций внутренних водостоков для плоских крыш, с которыми строится около 90 % зданий, будет весьма своевременным.

Воронка типа Вр-4 (рис. 10), разработанная НИИСантехники, состоит из корпуса с коническими расширениями (четыре перехода) с одной стороны и патрубком с внутренним диаметром 100 мм и толщиной стенки 9 мм — с другой стороны, прижимного кольца типа «Моспроект» (без внутренней решётки и с конусом, аналогичным конусу на корпусе) и цилиндрического купола диаметром 230 мм с вертикальными рёбрами и водоприёмными отверстиями-прорезями и с глухой верхней частью.

Монтаж ВВ производится следующим образом. Корпус размещается в отверстии в перекрытии поверх утеплителя и на него сверху накладывается часть кровельного материала, а снизу крепится хомутом имеющийся на корпусе патрубок. Затем кровельный материал прижимается к внутренней поверхности конуса на корпусе посредством наружной поверхности на конусе прижимного кольца с тем, чтобы обеспечивалось водонепроницаемое сопряжение ВВ и кровли. После этого в кольцевой выступ на прижимном кольце устанавливается купол. Преимуществом воронок, по мнению разработчиков, является замена решетчатых куполов на купола с глухой верхней частью, которая значительно увеличивает надёжность работы воронки в холодные периоды года и их пропускную способность.

Водосточная воронка модели Вр-7 (рис. 11) разработана НИИСантехники для жилых зданий.

ВВ модели Вр-7 состоит из сливного ступенчатого патрубка длиной около 700 мм и приёмной решётки, выполненной как одно целое с прижимным фланцем и приёмным патрубком с внутренним диаметром 76 мм. Одна часть сливного патрубка длиной 400 мм имеет наружный диаметр 96 мм и внутренний диаметр 80 мм предназначена для подсоединения к водосточному стояку. Другая его часть длиной 300 мм с внутренним диаметром 120 мм окачивается фланцем диаметром 270 мм. В состав ВВ входит колпак, который крепится к решётке тремя болтиками со шплинтами (без гаек). Решётка прижимается к фланцу сливного патрубка также болтами. Это обеспечивает надёжную герметизацию в месте соединения ВВ с кровельным ковром при её установке. Гайки глухие на прокладках из жёсткой резины для защиты от коррозии резьбового соединения. На совмещённых покрытиях с эффективными утеплителями воронка устанавливается с дополнительным отрезком из асбестоцементной трубы условным проходом 150 мм (отрезок опирается на железобетонное перекрытие), на которой размещается фланец сливного патрубка. При этом зазор между сливным патрубком и стенками отверстием в железобетонной плите заделывается теплоизоляционным материалом и закрывается опорным фланцем с патрубком длиной 50 мм. Этот фланец надевается на сливной патрубок, прижимается к железобетонной плите и закрепляется на нём винтами, упирающимися в стенки сливного патрубка. Для установки ВВ на крышах с чердаками отрезок из асбестоцементной трубы не используется — фланец сливного патрубка опирается на прочный слой железобетонного перекрытия. Преимуществом ВВ, считают разработчики, является то, что приёмная решётка, выполненная как одно целое с прижимным фланцем и приёмным патрубком, обеспечивает надёжную передачу тепла от стояка к периферийным частям воронки.

Водосточная воронка Вр-9 (рис. 12), разработанная НИИСантехники для жилых, промышленных и общественных зданий, включает в себя сливной патрубок и прижимное кольцо, аналогично воронке ГПИ «Промстройпроект» (рис. 3). Отличительной особенностью ВВ является то, что купол с решёткой выполнен с глухим верхом, как и в воронках Вр-4 и Вр-7 (рис. 10 и 11). К тому же прижимное кольцо закрепляется не болтами, а шпильками с глухими гайками с уплотнением резиновыми прокладками. Купол при этом удерживается на прижимном кольце посредством специальных болтиков, проходящих через прорези на водоприёмной решётке.

Водосточная воронка Вр-10 (рис. 13) разработана НИИСантехники для установки на плоских эксплуатируемых кровлях на базе сливного патрубка воронки ГПИ «Промстройпроект» (рис. 3). Отличительной особенностью ВВ является то, что прижимной фланец с приёмным патрубком выполнен иначе, применительно к эксплуатируемым кровлям. Также для удобства сопряжении с плитками защитного слоя кровли в одном уровне фланец выполнен квадратным в плане, а водоприёмные отверстия расположены по окружности. Центральная часть решётки представляет собой глухой диск, что, по предположению разработчиков, должно обеспечивать воронке повышенные гидравлические и тепловые качества.

Водосточная воронка Вр-7А (рис. 14) разработана НИИСантехники в 1966 году для установки на крышах жилых зданий с целью производства всех её деталей с использованием наиболее технологичных способов, то есть с применением прогрессивных методов отливки.

Воронка состоит из нескольких деталей: сливной трубы, прижимного фланца, водоприёмного колпака с рёбрами и водоприёмными отверстиями, а также набора прижимных болтов с шайбами. Сливная труба выполнена в виде патрубка (диаметром 100 или 80 мм) с гладким раструбом на одном из его концов, на который на заводе плотно насажен (посадкой, на резьбе или при помощи клея на основе эпоксидной смолы) фланец с резьбами под шпильки. Прижимной фланец выполнен с патрубком с одной стороны и с приливами — с другой. Колпак выполнен с глухой верхней частью в виде конуса.

Монтируется ВВ в следующей технологической последовательности. Сначала в отверстие в железобетонной плите вводят сквозь слой утеплителя отрезок асбестоцементной трубы и в нём размещают сливную трубу так, чтобы на его верхний торец опирался фланец сливной трубы, а другая её часть выступала за плоскость железобетонной плиты. Сливная труба после этого закрепляется на железобетонном перекрытии специальным хомутом. Затем поверх фланца сливной трубы располагается кровельный ковёр и прижимается к нему с целью обеспечения водонепроницаемого сопряжения ВВ с кровлей, посредством прижимных шпилек и прижимного фланца так, чтобы его патрубок, прорезая часть кровельного ковра, вошёл в раструбную часть сливной трубы. Перед тем, как вводить шпильки в отверстия прижимного фланца, на него устанавливают водоприёмный колпак.

Водосточная воронка Вр-9А (рис. 15) разработана НИИСантехники как видоизменение воронки Вр-9 для установки на кровли промышленных и общественных зданий, с такой же целью, как и в воронке Вр-7А, из-за необходимости изготовлять её детали наиболее технологичными способами. Воронка состоит из тех же деталей, что и воронка Вр-7А.

Воронка Вр-9А отличается от Вр-7А бóльшими диаметрами прижимного фланца и водоприёмного колпака. Кроме того, её можно устанавливать без использования отрезков асбестоцементных труб, что является существенным преимуществом.

Водосточная воронка (рис. 16) разработана ГПИ «Промстройпроект» для кровель, заливаемых слоем воды на базе воронки, предложенной ранее для незаливаемых кровель промышленных зданий (рис. 3).

Для обеспечения необходимой высоты слоя дождевой воды в данной водосточной воронке имеется специальный патрубок диаметром 100 мм, вставляемый на сальниковом уплотнении в сливной патрубок диаметром 157 мм.

Кроме этого, в её состав входят прижимное кольцо с фланцем, шпильки с гайками и решетчатый купол. Это является недостатком — пропускная способность ВВ низка, и по этой причине так называемый «сифонирующий» режим течения дождевых стоков наступает лишь при значительной высоте слоя воды над кромкой патрубка, которая превышается над кровлей на 45–50 мм.

Другой недостаток связан с использованием сальникового уплотнения патрубка — за летний период оно успевает покрыться слоем коррозионных отложений, и патрубок «прикипает» к прижимному кольцу настолько, что его не удаётся вынуть без повреждения места сопряжения кровли с воронкой. Чтобы избежать «прикипания», на кровле иногда оставляют слой воды на зиму, а это нередко сопровождается протечками крыши из-за разрушения кровельного ковра вследствие многочисленных фазовых переходов воды в лёд и обратно.

Воронка (рис. 17), разработанная компанией ОАО «Промстройниипроект» (Ростов) для кровель, заливаемых слоем воды, имеет аналогичные детали, как и у ВВ (рис. 16) — патрубки (сливной и переливной), прижимное кольцо с фланцем, шпильки с гайками и купол, но она свободна от первого из перечисленных выше недостатков — работа воронки в напорном (сифонирующем) режиме наступает уже при слое воды над кромкой патрубка в 10–20 мм благодаря применению глухого верха на куполе.

К её недостаткам относятся фиксированная высота кромки глухой части купола и, как и в ВВ (рис. 16), недостаточно надёжная конструкция сальника.

Водосточная воронка Вр-8 (рис. 18) разработана НИИСантехники (а.с. СССР №159964 от 30.10.1963) для заполняемых водой кровель, в которой, как и в предыдущих двух воронках (рис. 16 и 17), используется сливной патрубок (идея также компании «Промстройпроект»).

В этой воронке прижимное кольцо отличается от кольца воронки Вр-9 тем, что внутренняя часть его проточена на станке, а в верхней части его имеется выточка для размещения стопорного кольца. Регулирующий (переливной) патрубок имеет поперечные (кольцевые) пазы и пазы по образующей внешней стороны. В кольцевые пазы входят пальцы упорного кольца, и патрубок таким образом как бы висит на опорном кольце. Водонепроницаемость патрубкам обеспечивается мягкой набивкой, размещённой в кольцевых пазах, что, по мнению авторов, предотвращает цементацию («закипание») соединения продуктами коррозии.

Решётка с глухим колпаком устроена так, что позволяет менять уровень кромки глухого колпака в зависимости от величины слоя воды. Такая конструкция водосточной воронки создаёт, по мнению авторов, возможность установить патрубки и колпаки в воронках какого-либо отсека на кровле так, что все они будут работать одновременно и с наибольшей пропускной способностью.

Водосточная воронка Вр-9П (рис. 19) разработана НИИСантехники совместно с Центральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом промышленных зданий и сооружений (ОАО «ЦНИИПромзданий») на базе воронки Вр-9 для использования в неотапливаемых зданиях.

Воронка Вр-9П собирается с использованием следующих деталей: чаши с фланцем и сливным патрубком внутренним диаметром 142 мм и длиной 550 мм, прижимного фланца с внутренним патрубком диаметром 122 мм и длиной 130 мм и купола. Эти детали скрепляются между собой шпильками и глухими гайками, при этом кровельный ковёр зажимается между фланцами, а патрубки входят друг в друга. ВВ обогревается при эксплуатации внутренних водостоков электрическим током. Электрический ток подведён к распределительной коробке, расположенной поверх купола и соединённой с ТЭНом. Кроме того, серийный электронагреватель мощностью 300 Вт вмонтирован в купол воронки и соприкасается с ним и решёткой. Благодаря хорошей теплопередаче по указанным деталям, изготовляемым из металлов, обогреваются периферийные части воронки.

Известна конструкция ВВ, обогреваемой воздухом, поступающим из нижерасположенного помещения (рис. 20). Решётка колпака в ней выполнена из трубочек. Через них тёплый воздух, например, из чердачного помещения, проходя через имеющиеся в чаше воронки специальные полости и находящуюся на колпаке вентиляционную трубу, выходит в атмосферу. При этом поток тёплого воздуха обогревает решётку и периферийные области воронки. Недостатки такой воронки: относительно сложное устройство колпака и чаши, необходимость в использовании специального поддона для сбора оттаивающей воды, стекающей с воронки в чердачное помещение, и сброса её в водосточный стояк, постоянно имеющаяся вероятность закупорки инеем каналов решётки в периоды сильных морозов.

Как показывает анализ многочисленных практик, одна часть из рассмотренных конструкций водосточных воронок не реализована даже в материале. Другая их часть завершена изготовлением опытных образцов. Третья — применена на отдельных (как правило, эксклюзивных) объектах. Есть и такие ВВ, которые нашли широкое применение — некоторые из них не только эксплуатируются сейчас, но и используются при проектировании внутренних водостоков до сих пор [5].

Все рассмотренные выше ВВ изготовляются из металлов: литьём из чугуна и с использованием сварки из стали.

Автор [4] предложил изготовлять водосточные воронки из пластмасс, без точного указания их вида, что весьма важно для оценки долговременного поведения полимерных изделий — здесь водосточные воронки в системах внутренних водостоков при эксплуатации не являются исключением. Например, к середине 1960-х годов в сантехнике начали применяться трубные изделия из полиэтиленов (ПНП и ПВП — полиэтилены низкой и высокой плотности с долговременной прочностью 2,5 и 5,0 МПа относительно труб, работающих под внутренним давлением питьевой воды при температуре 20 °C непрерывно), полипропилена (ПП — гомополимер полипропилена, имеющий одинаковые мономерные звенья макромолекул, с долговременной прочностью 4,0 МПа), а также винипласта (НПВХ — суспензионный и эмульсионный непластифицированный поливинилхлорид с долговременной прочностью 6,0 и 4,0 МПа).

По предложению автора пластмассовая ВВ должна состоять из сливного патрубка, и водоприёмного колпака с рёбрами и водоприёмными отверстиями между ними. С учётом достижений в области переработки полимерных труб можно себе представить такой вариант изготовления ВВ из полимеров, указанных автором. Сливной патрубок изготовляют из отрезка винипластовой трубы диаметром d, толщиной стенки e и длиной 6–7d путём термомеханической обработки [6] одного из его концов (рис. 21).

Вначале формуют раструб диаметром 1,2d и длиной 1,1d с толщиной стенки 0,9e. Затем разбортовывают конец раструба — на нём получается отбортовка диаметром 1,5–1,6d с толщиной стенки на периферии 0,8–0,7e, и к ней приклеивают полихлорвиниловую плёнку толщиной 0,6×0,8 мм, размером 1,0×1,0 м.

Прижимной фланец изготовляют также с использованием термомеханического формования — отбортовку формуют на патрубке (отрезке трубы) такого же диаметра d, но из полипропилена и длиной 1,1–1,2d. К этой отбортовке затем приваривают — нагревательным инструментом (НИ), прутковой или экструзионной сваркой — купол с решёткой, которые изготовляются также из полипропилена. При монтаже ВВ, согласно автору, сливной патрубок устанавливают на отрезок асбестоцементной трубы, вделанный предварительно в покрытие (крышу). Затем патрубок прижимного фланца с небольшим зазором вводят в раструб сливного патрубка, внутренние стенки которого покрывают, согласно автору, слоем тугоплавкого битума с целью заполнения зазора между патрубком прижимного фланца и раструбом сливного патрубка. Здесь следует заметить, что на то время такое производство полимерных водоприёмных воронок было бы, очевидно, шагом вперёд. Сегодня с этим нельзя согласиться. (В чём именно кроется причина несогласия, в случае заинтересованности широкой научно-технической общественности, можно будет рассмотреть в следующей статье, посвятив её современным водосточным воронкам.)

В заключение следует отметить, что рассмотренные в статье конструкции воронок должны помочь специалистам в подборе ВВ для использования в водосточных системах зданий и сооружений с плоскими крышами. Ведь никаких сведений об этом в основном документе для сантехников СП 30.13330.2012 (Актуализированная редакция СНиП 2.04.01–85* «Внутренний водопровод и канализация») нет, а имеющиеся, например, в Интернете материалы носят в основном рекламный характер, и полностью доверять им будет опрометчиво, здесь не помешает более широкое представление о водосточных воронках как далёкого прошлого, так и современных.

Читайте также: