Обогрев воронок ливневой канализации

Обогрев водоотводящих воронок на плоских кровлях

Любая кровля, даже изготовленная из современных функциональных материалов, немыслима без грамотно организованной водосточной системы. Повысить эффективность водосточной системы в зимний период может установка обогреваемой кровельной воронки.

Главное правило надежной кровли: вода никогда не должна застаиваться на ней или проникать в ее конструкцию во избежание дополнительной нагрузки на крышу и деформации гидроизоляционного покрытия. И если атмосферные осадки в виде дождя, попадая на кровлю, как правило, беспрепятственно удаляются с нее через имеющуюся систему организованного водостока, то снег нередко не удаляется или удаляется несвоевременно, в результате чего постепенно происходит его утяжеление и уплотнение. Под воздействием атмосферного тепла и собственного тепловыделения здания через кровлю происходит его плавление и превращение в воду, которая не всегда под толщей снега достигает кровельной воронки. При отсутствии возможности отвода образовавшейся воды и при падении температуры ниже нулевой отметки она замерзает и превращается в лед. Из-за различных теплофизических характеристик снега и льда скорость их плавления существенно разнится.

Под воздействием циклов замерзания и оттаивания происходит увеличение ледяных пробок в районе водоприемной воронки. При колебаниях температуры от +3…5°C днем до -6…10°C ночью создаются наиболее благоприятные условия для образования наледи. Поверхности снега и льда обычно отражают большую часть солнечного излучения, но при возникновении даже незначительного налета грязи резко увеличивается коэффициент поглощения. Кроме того, солнечная радиация активно нагревает оголенные участки кровли, и плавление происходит с внутренней (нижней) части слоя. Из-за этого в весенний период образование наледи идет более интенсивно.

В морально устаревшем, но до сих пор официально действующем СНиП II-26-76 «Кровли. Нормы проектирования», в котором к применению рекомендуются чугунные воронки, о подогреве воронок не сказано ни слова. Согласно более позднему СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация», в чердачных покрытиях и в покрытиях с вентилируемыми воздушными прослойками приемные патрубки водосточных воронок должны иметь теплоизоляцию или обогрев.

За последние 15-20 лет на рынке появились новые решения для предотвращения образования ледяных «пробок» в кровельных воронках: во-первых, производители кровельных воронок стали поставлять модели, оснащенные в качестве дополнительной опции электрообогревом; а во-вторых, активно стали продвигаться системы кабельного обогрева.

Обогреваемые воронки

В наших климатических условиях проблема промерзания водоотводных воронок и водостоков весьма актуальна. Наиболее популярное решение этой проблемы — устройство электрообогрева.

Сергей Якушин, технический представитель фирмы HL Hutterer & Lechner GmbH в России

Мы рекомендуем обязательно устанавливать воронки с электроподогревом для эксплуатируемых кровель, «зеленых» и инверсионных кровель, а также если применяются воронки с горизонтальным выпуском. В свое время канд. техн. наук, специалист в области трубопроводных систем водоснабжения и канализации Александр Яковлевич Добромыслов по этому вопросу высказал следующее мнение: воронки с электроподогревом более надежны в эксплуатации, следовательно, их и надо применять. Решение этого вопроса всецело зависит от проектировщика. Еще одно дополнение: если применяются воронки с электроподогревом, а выпуск делается на отмостку, то необходимо обогревать и выпуск. Делается это таким же кабелем электроподогрева, как и у воронки.

В случае образования «ледяной пробки» в выпускном патрубке воронки или горизонтальной магистрали утеплитель будет выполнять роль термоса. Лед может сохраняться до середины лета, вследствие этого вода с кровли отводиться не будет, что неизбежно приведет к протечкам. Чтобы этого не происходило, рекомендуется использовать воронки с электроподогревом.

Так как горизонтальная магистраль укладывается в утеплителе кровли, необходимо учитывать границу промерзания утеплителя в зависимости от климатических условий. Если выпуск кровельной воронки находится выше границы промерзания, то для предотвращения образования ледяных «пробок» в выпускном патрубке необходимо применять воронки со встроенным электроподогревом. Если расстояние от воронки до теплого помещения превышает 1 м, рекомендуется обогревать и горизонтальную магистраль.

В зависимости от типа кровель воронки имеют различную конструкцию. Однако в ассортименте ведущих производителей кровельных воронок всегда присутствует модель обогреваемой кровельной воронки.

Чтобы ограничить подогрев диапазоном температур -5…+5°С (когда преимущественно и образуются ледяные «пробки»), прокладывают саморегулируемый кабель или резистивный, подключенный к термостату. В противном случае подогрев будет осуществляться при более низких отрицательных температурах, что не является обязательным, так как во время морозов снег на кровле не тает, и нет необходимости в отводе воды.

Кабель укладывается под фланец и крепится к корпусу воронки или он может быть вмонтирован непосредственно в корпус воронки, что значительно повышает надежность и долговечность его работы.

Обогреваемые воронки имеют малую мощность электропотребления (до 35 Вт) и подключаются к обычной сети в 220 В, не требуя установки понижающего трансформатора.

Кабельный обогрев водостоков решает проблему промерзания и увеличивает срок эксплуатации кровли, кронштейнов крепления водосточных труб и желобов, снижая механическую нагрузку, вызываемую наледью.

Кабельный обогрев

Кабельный обогрев плоской кровли — второе решение проблемы стока воды в зимний период. В данном случае кабель прокладывается не только непосредственно у воронки, а на всем пути ее удаления с кровли:
• на участках крыши, примыкающих к водоотводящим лоткам;
• в водоотводящих лотках;
• на участке крыши, примыкающем к воронке;
• в воронке;
• в верхней части водосточной трубы на глубину возможного замерзания воды;
• на площадке кровли размером 1×1 м рядом с водометом (парапетной воронкой). Впрочем, можно проложить кабель только к кровельной воронке.

Выбор решения

Как правило, заказчики заранее не задумываются о подогреве кровельных воронок и в результате оказываются перед непростым выбором: тянуть кабель или менять воронки. Так что лучше продумать обогрев системы водоотвода плоских и малоуклонных кровель заранее, еще на стадии проектирования.

Установка обогреваемой кровельной воронки экономичнее прокладки кабельного обогрева — меньше затраты на электричество в ходе эксплуатации. Это может стать оптимальным решением для крыш большой площади, поскольку будет меньше проблем с подключением к электрической сети. Однако установка обогреваемых воронок не избавляет от необходимости чистить крышу от снежных заносов зимой.

Система кабельного подогрева позволяет снизить снежную массу или вовсе растопить ее. Это хорошее решение для кровельных систем с основанием из профлиста, поскольку в снежную зиму может предотвратить ее обрушение. Однако на крышах большой площади может возникнуть проблема из-за недостатка мощностей (в среднем требуется порядка 300-400 Вт тепла на 1 м2) и возможных значительных затрат на оплату электроэнергии.

Применение системы обогрева только вокруг водосточных воронок снижает мощность, потребляемую системой. Такое решение можно использовать на зданиях, где нет необходимости в замене уже установленных кровельных воронок в силу их малого износа и хорошего состояния кровли в целом. Но в таком случае сохраняется необходимость механической уборки снега в снежные зимы, так как на остальной площади кровли он все равно будет скапливаться.

Статья подготовлена при участии компаний: HL Hutterer & Lechner GmbH, Sita Bauelemente Gmbh, Peltitarvike Oy, «Домо+», «Селхит» Sita Bauelemente Gmbh Sita Bauelemente Gmbh «Домо+» «Селхит» «Домо+»

Дмитрий Моржухин, генеральный директор «Домо+»

Основываясь на многолетнем опыте работы, мы рекомендуем использовать комбинированный вариант: установка обогреваемой кровельной воронки в сочетании с прокладкой кабеля на прилегающей к ней площадке (около 1 м2). Дело в том, что на российском рынке встречаются модели обогреваемых кровельных воронок, в которые заложен кабель недостаточной мощности. Он может только усугубить проблему образования ледяных «пробок». Особенно важно проложить дополнительный кабель, если имеется хорошая разуклонка (5-7°): это предотвратит замерзание стекающей к воронке талой воды.

Обогрев водоотводящих воронок на кровлях

Функциональность кровли любого типа во многом зависит от грамотно смонтированной системы водостока, выполняющей свои функции в любое время года. Для обеспечения эффективной работы системы отведения атмосферной воды в зимний период служат кабельные системы обогрева. Самые проблемные зоны в плане вероятности появления наледи – водосточные воронки. Поэтому организация обогрева воронок на кровле требует особого внимания. Особенно остро этот вопрос стоит на плоских или малоуклонных кровлях, а наиболее опасными являются колебания температур в диапазоне +3…+5°C днем и -6…-10°C ночью. Обогрев продлевает срок службы водосточной системы и кровли, благодаря устранению нагрузки, создаваемой льдом.

Виды воронок для плоских кровель

Для удаления воды с плоской кровли возможны несколько вариантов организации водостока.

• Наружный неорганизованный – применяется редко и только для небольших хозяйственных построек.
• Наружный организованный – актуален для зданий до 5-ти этажей. В такой системе воронки могут не применяться, а вода с кровли поступает в водосточную трубу из желобов.
• Наиболее важную роль играют специально спроектированные воронки во внутренних системах. При такой системе водоотведения воронка монтируется в кровельную систему, а вода отводится по водостокам, располагаемым внутри здания.

Для внутренних систем применяют следующие типы воронок:

• по направлению выпуска: с вертикальным выпуском, горизонтальным или с поворотным шарниром, позволяющим поворачивать выпускной патрубок на углы от 0° до 90°;
• колпаковые с выступающей над поверхностью кровли защитой сеткой или плоские, разработанные для эксплуатируемых кровель и/или покрываемых асфальтом или плиткой;
• по наличию или отсутствию встроенного подогрева. Воронки ливневой канализации с обогревом оснащены греющим кабелем – саморегулируемым или резистивным в комплекте с термостатом, обеспечивающим обогрев воронок в самом опасном интервале температур: от -5° до +5°С.

Устройство и области применения воронок водостоков с обогревом

Воронки с подогревом подключаются к бытовой сети 220В. Потребляемая мощность невелика и составляет до 35 Вт. Кабель может укладываться под фланец и фиксироваться к корпусу воронки. Второй вариант является более надежным и заключается в монтаже кабеля непосредственно в корпус воронки.

В каких случаях рекомендуется устанавливать воронки с подогревом:

• на эксплуатируемых, инверсионных, «зеленых» кровлях;
• для воронок с горизонтальным выпуском.

Совет! Выпуск воронок, оснащенных кабелем, также необходимо обогревать, если он выходит на отмостку или дистанция от воронки до отапливаемого пространства более метра.

Обогреваемые воронки могут либо выполнять функции самостоятельного обогревающего элемента кровли, либо включаться в систему с несколькими видами устройств для антиобледенения. Во втором случае кабель прокладывается не только в воронке, но и в следующих местах:

• на участках крыши, прилежащих к водоотводящим желобам и в самих желобах;
• в верхней части водосточной трубы на вероятную глубину промерзания;
• в зоне площадью 1х1 м около воронки, особенно это актуально для моделей, оснащенных кабелем слабой мощности.

Полипропиленовые воронки водостоков со встроенным обогревом

Один из конструктивных вариантов водоприемных воронок – модели из высокопрочного полипропилена, устойчивого к воздействию ультрафиолета и различным атмосферным явлениям. В конструкцию также входят: листоуловитель, обжимной фланец из коррозионностойкой стали с влитыми посадочными винтами, технологические отверстия, обеспечивающие возможность дополнительной фиксации к основанию кровли. Воронки оснащены вмонтированным в корпус саморегулируемым кабелем мощностью 15 Вт. В комплект поставки входят вертикальные отводы для соединения с водосточными трубами из стали, чугуна или полимерных материалов. Если на кровле нет возможности смонтировать вертикальную систему водоотведения, используются горизонтальные отводы.

Изделия используются в системах внутреннего водоотведения на плоских и малонаклонных эксплуатируемых и неэксплуатируемых, инверсионных кровлях. Сохраняют рабочие характеристики в широком интервале температур: от -50°C до +50°С. Кабели рекомендуется подключать через терморегулятор, активирующий систему при температурах от -5°C до +5°С. Обогрев при более высоких и низких температурах считается необязательным.

Виды и конструкция ливневых воронок для крыши

Кровельные воронки — одна из главных составляющих качественного водоотвода с крыш. Изменение климата вынуждает людей всячески уберечь свои постройки от неблагоприятных осадков. Поэтому очень важно, чтоб ливневка работала качественно и без сбоев, ведь на кону – фасад и фундамент дома. Большую проблему имеют промышленные и государственные здания с плоской кровлей, ведь вода разрушительно влияет на ковер крыши.

От чего зависит надежность плоской кровли?

Совершенно плоских крыш не бывает, поэтому ее надежность зависит от уклона. Для эффективного водоотвода необходим незначительный наклон. Хорошим показателем будет склон 2-5 процентный. В этой ситуации вода будет легко уходить с поверхности крыш, что даст больше свободы для функционирования кровельного ковра. Если появятся маленькие дефекты, то сильного ущерба они не принесут.

В последнее время наклонности не хватает, поэтому при стройке здания уделяют внимание ливневым системам водоотвода, которые обеспечивают защиту и надежность, а предпочтение отдается применению водоприемных воронок.

Понятие и принцип действия ливневой воронки

Основной компонент водостока называется ливневая воронка. Она работает над сбором и отведением сточных вод с крыш. С ее помощью дождевая и осадочная жидкость переправляется сначала в трубы, которые расположены внутри или снаружи постройки, а потом – в канализацию или в специально отведенные для этого места.

Также кровельные воронки являются важнейшими структурами покрытия строений. Представляя собой центральное место сбора жидкости, они требуют правильного монтирования даже маленького провода на плоских поверхностях. Малейшие просчеты в проектировании системы могут привести к неполадкам и потерям денег.

Чтобы избежать утечек и обеспечить нужную скорость сбора жидкости, необходимо контролировать герметичность всех контактов на соединениях провода. Для увеличения плотности она может оснащаться прижимным фланцем, вспомогательным дренажным кольцом и увеличеньем корпуса. Воронки монтируются на всех этапах стройки и соединяются чугунными, стальными или пластиковыми трубами.

Из каких деталей состоит воронка?

Ливневая водоотводная воронка состоит из таких компонентов:

• Корпуса, включающего 1 или 2 фланца и сливную горловину;
• Зажимного фланца, который прижимает кровельное полотно;
• Винтов и гаек, которые придают усилие зажиму;
• Прижимных винтов, которые находятся в гладких цилиндрических отверстиях;
• Провода и кабеля.

Конструкция ливневой воронки (горизонтальный и вертикальный выпуск)

1. Надставная конструкция – верхняя часть;
2. Кабель-удлинитель – средняя часть;
3. Тело, для встраивания подогрева – нижняя часть.

Исходя из той области, где применяются, они могут быть:

1. С горизонтальным выпуском;
2. С вертикальным выпуском;

Отличие: расположение выпускного патрубка (отверстия для слива воды).

1. С поворотным шарниром, в них угол при повороте может колебаться от 0 до 90 градусов.

В каких случаях применяются горизонтальные и вертикальные выпускные системы?

При вертикально расположенных трубах используют воронки вертикального выпуска.

С горизонтальным выпуском могут применять для бесчердачной кровли. Воронка плотно цепляется к гидроизоляции, которая отвечает за нагревательный процесс. Здесь она плавно переходит к канализационным стоякам, уходящим вниз. Стоит принять к сведению, что данная установка менее выгодна, так как при потребности сменить деталь необходимо будет открыть большой участок кровли. Плюс ко всему при установке горизонтальной воронки необходимо проводить расчёты по границе замерзания обогрева. Если произойдет просчет, то система замерзнет и прекратит функционировать.

Типы ливневых воронок, и где они применяются

На сегодняшний день рыночным полкам известно более 40 видов ливневок, которые сделаны из самых различных материалов и могут служить для самых различных видов построек. За типом строения могут быть: с системой обогрева и без подогрева, с горизонтальным и вертикальным выпуском, с фильтрами и без них. Но об этих видах мы уже говорили немного выше.

Поэтому мы рассмотрим их деление по назначению:

• Для материалов кровли (битумных и мембранных);
• Для крыш в традиционном и инверсионном стиле;
• Для кровель, которые эксплуатируются, и нет;
• Для балконных и террасных сооружений.

К вниманию! Обычно архитекторы показывают точки минимального снижения поверхности. Выбрать же правильную воронку – это главная задача, что стоит перед проектировщиками канализаций.

Для правильного выбора проектировщик должен обладать такой информацией:

1. Какой разрез кровли, ее слои и размеры;
2. Материал и диаметр оборудования, которые используются для ливневой трубы;
3. Сведения о том: нужен ли обогрев;
4. Полная информация о воронке.

Совет! Если возникают вопросы, обратитесь за помощью к специалистам, которые помогут вам добыть информацию по разрезу кровли.

Типы существующих кровель:

Внимание! Важная характеристика для воронок – срок работы. В среднем производители дают 50-летнюю гарантию. За этот период может повредиться кабель, полностью система выходит из строя только при умышленном повреждении.

Монтаж. Ремонтные воронки

Территорию для размещения воронки необходимо выбирать исходя из основ проектирования здания, также стоит учесть особенности канализации и ливневки. От устройства особенности кровли, количества выпадающих осадков зависит численность устанавливаемых воронок. В основном, они должны находиться на расстоянии 25 м и на секторе — каждые 200-300 кв.м. Тип выбираем по показателям кабеля гидроизоляции.

Итак, наклон крыши должен быть не менее 3 %. Чтоб обойти закупорку основной воронки, устанавливаем не менее двух подобных систем. Все компоненты подводим к сточным трубам и налаживаем аварийную систему на случай перегрузки.

Систему могут комплектовать:

1. Обжимный фланец, который подсоединяется проводом к кабелю;
2. Дренажные кольца и насадки;
3. Система обогрева;
4. Запирающие клапаны;
5. Провода и кабель;
6. Трапы.

Особой разновидностью является, греющей душу, является вид – ремонтный. Ее предназначенье – снижение затрат на работы по починке устройства. Если случается поломка ливневки, то достаточно замены греющей гидроизоляции. Реконструкция производится легко и без особых усилий. Эта система не нуждается в подогреве. Ремонтные устройства имеют в своем строении приемные индикаторы, и они легко могут смонтировать механизм ливневки.

Выводы: знание особенностей ливневок при установке их на различных кровлях (эксплуатированных, плоских, греющих и не греющих и др.) поможет вам подобрать правильное устройство, которое даст вам возможность не вмешиваться в работу ливневки, много-много десятков лет.

Обогрев водостоков и желобов

Основная причина неработоспособности водосточной системы здания в холодное время года — это скопление льда в желобах и водосточных трубах.

В случае если крыша холодная, то есть не имеет больших теплопотерь, и подтаек снега на самой кровле не происходит, то для решения проблемы обледенения достаточно укладки нагревательного кабеля в желобах и водосточных трубах.

Если же крыша теплая, то потребуется уже комплексное решение — см.: обогрев кровли, обогрев капельника.

Подбор кабеля

Погонная мощность подбирается исходя из диаметра водосточных труб и ширины желобов. Меньшее значение имеет материал водосточной системы — пластик прогревается чуть хуже металла — нужно больше мощности. В таблице №1 приводятся усредненные значения. Для сложных условий — высотность, ветровая нагрузка — мощности должны быть увеличены, если наледи немного, то мощности можно и снизить.

Диаметр труб/ Ширина желобов

менее 100 мм 120-150 мм 150-160 мм 200 мм
Требуемая погонная
мощность на участок
30-40 Вт/м 50-60 Вт/м 60-100 Вт/м 80-120 Вт/м Греющие кабели
Х кол-во ниток Raychem GM2-X х 1
HeatTrace GT-2 x 1
Nelson SLT2 x 1
Nexans DeFrost Pipe 20 x 1 Raychem GM2-X-C x 1
Nelson LT-28-jt x 1
Nelson CLTR-28-JT x 1
Nexans DeFrost Pipe 30 x 1
FreezStop 25K x 1 GM2-X-C x 1
LT-210-jt x 1
DeFrost Pipe 30 x 1
FreezStop 25K x 2 GM2-X-C x 2
LT-28-jt x 2
LT-210-jt x 2
DeFrost Pipe 30 x 2
FreezStop 25K x 2

Резистивный кабель на данных участках следует использовать с осторожностью, т.к. он в отличие от саморегулирующегося не является стойким к локальным перегревам. А желоба и водостоки — это как раз те участки, на которых скапливается листва и грязь.
Использовать саморегулирующийся кабель выгодней еще и потому, что при монтаже внутри водосточной трубы он значительно экономит электроэнергию находясь в сухом состоянии.

А теперь детально разберем монтаж греющего кабеля на различных участках водосточной системы здания:

Водосточные трубы

В любой водосточной трубе всегда есть восходящий поток воздуха. Фактически водосточная труба работает как поддувало. При установке греющего кабеля внутри водостока поток воздуха даже немного усиливается. Поэтому необходимо выполнять усиление, а именно закладывать дополнительные петли у отмета и вокруг водоприемной воронки. Таким образом, получается что на каждую водосточную трубу потребуется дополнительно 1,5-2 м греющего кабеля.

Если изучать методические рекомендации производителей, то они гласят, что если высота водостока менее 4 м, то кабель можно опустить внутри нее без дополнительных приспособлений. Однако, наш опыт показывает, что для увеличения срока службы нагревательного кабеля необходимо закреплять его на тросе чтобы механическую нагрузку нес не сам кабель, а трос. Желательно также защитить кабель в месте выхода из трубы с помощью металлической накладки.

Внутренние водостоки

В случае внутренних водосточных труб получается, что большая часть водосточной трубы находится в теплом помещении. Поэтому в большинстве случаев достаточно обогревать верхнюю часть трубы, т.е. опускать греющий кабель сверху до перекрытия, на глубину — 0,8-1,5 м, и дополнительно обогревать небольшую площадь вокруг воронки. Это удобно сделать закрепив кабель на металлической сетке. Слабым местом является также выход из трубы (она работает как поддувало). В таком случае электропитание подводится снизу: греющий кабель вводится в трубу через хомут с сальником. Правда подводить электропитание питание и снизу и сверху к одной и той же трубе достаточно трудозатратно, что в некоторых случаях (высота менее 8 м) может свести на нет экономию метража греющего кабеля.

Подвесные желоба

На горизонтальных участках водосточной системы здания греющий кабель закрепляется через каждые 0,3-0,5 м с помощью отрезков монтажной ленты. Сама лента крепится к желобу с помощью заклепок (на металлический желоб) или саморезов (пластиковый желоб). Мощность кабеля подбирается согласно таблице №1. При наличии метеостанции датчик влаги также устанавливается в желобе.

Разуклонные желоба

Поскольку термин «ширина» к разуклонке не применим, то при подборе греющего кабеля ориентируются на количество образующейся наледи. Если наледи образуется много — применяется 30-ватный кабель, если не очень — применяется 25- или даже 18-ватные кабели.

Разветвление

Дабы упростить подсистему подвода питания при большом количестве желобов и водосточных труб применяются узлы разветвления:

• тройниковая монтажная коробка: универсальное решение, которое однако требует создания трех муфтовых соединений;
• КСР3/20: это промышленный узел сращивания-разветвления, но клеммы не самые удобные;
• RayClick PT-02, RayClick T-02: элегантные решения для греющих кабелей марки Raychem.