Подробный разбор
Как правильно рассчитать необходимое количество кровельных воронок и их диаметр для плоской кровли в соответствии с требованиями СП 30.13330.2020 «Внутренний водопровод и канализация зданий»? Какие исходные данные необходимы для расчёта и как интерпретировать полученные результаты с учётом требований СП 17.13330.2017?
Расчёт выполняется по методике СП 30.13330.2020 (раздел 16). Определяется расчётный расход дождевых вод Q по формуле с учётом интенсивности дождя q20 (СП 32.13330.2018), площади водосбора F и коэффициента стока Ψ. По полученному расходу подбирается количество и диаметр воронок, при этом минимальное количество воронок на секцию — 2 (СП 17.13330.2017, п. 9.5), а расстояние между ними — не более 48 м. Диаметр стояка не может быть меньше диаметра выпуска воронки.
1. Нормативная база расчёта
Расчёт систем внутреннего водостока регламентируется следующими документами:
- СП 30.13330.2020 «Внутренний водопровод и канализация зданий» (раздел 16) — основной документ, содержащий методику расчёта;
- СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения» — содержит данные по интенсивности дождей q20 для различных регионов РФ;
- СП 17.13330.2017 «Кровли» — устанавливает конструктивные требования к размещению воронок;
- СП 131.13330.2020 «Строительная климатология» — климатические параметры для расчёта.
2. Исходные данные для расчёта
| Параметр | Обозначение | Источник | Единицы |
|---|---|---|---|
| Интенсивность дождя (20 мин) | q20 | СП 32.13330.2018, табл. 1 | л/с с 1 га |
| Площадь водосбора | F | Проектная документация | м² |
| Коэффициент стока | Ψ | СП 30.13330.2020, табл. 15 | безразмерный |
| Длина стояка | L | Проектная документация | м |
| Климатический район | — | СП 131.13330.2020 | — |
| Пропускная способность воронки | Qвор | Паспорт производителя | л/с |
3. Пошаговая методика расчёта
Шаг 1. Определение интенсивности дождя q20. Принимается по СП 32.13330.2018 (таблица 1) для конкретного населённого пункта. При отсутствии данных для данного пункта допускается интерполяция по ближайшим метеостанциям. Для крупных городов значения q20 составляют:
- Москва — 80 л/с·га
- Санкт-Петербург — 60 л/с·га
- Екатеринбург — 70 л/с·га
- Новосибирск — 75 л/с·га
- Краснодар — 100 л/с·га
- Владивосток — 90 л/с·га
Шаг 2. Определение площади водосбора F. В площадь водосбора включается вся площадь кровли, с которой вода поступает к рассчитываемой воронке (секции воронок). При сложной конфигурации кровли площадь определяется по проекции на горизонтальную плоскость. Для скатных кровель с уклоном до 12% (плоские кровли по СП 17.13330.2017) разницей между фактической площадью и проекцией можно пренебречь.
Шаг 3. Выбор коэффициента стока Ψ. Согласно СП 30.13330.2020 (таблица 15):
- Кровли из ПВХ-мембран, ЭПДМ — Ψ = 0,95
- Кровли из битумно-полимерных материалов с посыпкой — Ψ = 0,90
- Кровли с гравийной засыпкой — Ψ = 0,85
- Эксплуатируемые кровли с тротуарной плиткой — Ψ = 0,75
- Зелёные кровли (интенсивное озеленение) — Ψ = 0,50
Шаг 4. Расчёт расхода дождевых вод.
Основная формула (СП 30.13330.2020, формула 14):
Q = (q20 × F × Ψ) / 10000
где: Q — расчётный расход дождевых вод, л/с; q20 — интенсивность дождя, л/с с 1 га; F — площадь водосбора, м²; Ψ — коэффициент стока.
Шаг 5. Определение критической продолжительности дождя. Для кровель площадью до 5000 м² критическая продолжительность дождя tкр принимается равной 20 минутам, и корректировка q20 не требуется. Для кровель большей площади выполняется уточнение:
tкр = tконц + 0,017 × (L / V)
где: tконц — время концентрации стока (5–10 мин для кровель); L — длина трубопровода от воронки до выпуска, м; V — скорость движения воды, м/с.
Шаг 6. Подбор количества и диаметра воронок. По полученному расходу Q определяется необходимое количество воронок:
N = Q / Qвор
где Qвор — пропускная способность одной воронки при расчётном напоре.
| Диаметр выпуска, мм | Qвор при напоре 20 мм, л/с | Qвор при напоре 40 мм, л/с | Макс. площадь водосбора (q20=80, Ψ=0,95), м² |
|---|---|---|---|
| 75 | 4,5 | 6,3 | 592 |
| 110 | 10,5 | 14,8 | 1381 |
| 160 | 24,0 | 33,9 | 3158 |
Шаг 7. Проверка конструктивных ограничений. Согласно СП 17.13330.2017:
- Минимальное количество воронок на секцию здания — 2 (п. 9.5);
- Максимальное расстояние между воронками — 48 м (п. 9.6);
- Максимальная площадь водосбора на одну воронку — не нормируется, но рекомендуется не более 2000 м²;
- Диаметр водосточного стояка ≥ диаметра выпуска воронки (СП 30.13330.2020, п. 16.8).
4. Примеры расчёта
Пример 1. Офисное здание в Москве.
- Площадь кровли: F = 1500 м² (ПВХ-мембрана, Ψ = 0,95)
- q20 = 80 л/с·га (Москва)
- Q = (80 × 1500 × 0,95) / 10000 = 11,4 л/с
- При Qвор = 10,5 л/с (Ø110 мм): N = 11,4 / 10,5 = 1,09 → 2 воронки Ø110 мм
- Проверка: 1500 / 2 = 750 м² на воронку < 1381 м² — условие выполняется
- Расстояние между воронками: при размере кровли 30×50 м — 25 м < 48 м — условие выполняется
Пример 2. Производственный корпус в Краснодаре.
- Площадь кровли: F = 4000 м² (битумная кровля, Ψ = 0,90)
- q20 = 100 л/с·га (Краснодар)
- Q = (100 × 4000 × 0,90) / 10000 = 36,0 л/с
- Вариант А: воронки Ø110 мм, N = 36,0 / 10,5 = 3,43 → 4 воронки
- Вариант Б: воронки Ø160 мм, N = 36,0 / 24,0 = 1,5 → 2 воронки (минимум)
- Проверка для варианта Б: 4000 / 2 = 2000 м² на воронку < 3158 м² — условие выполняется
Важно: При расчёте необходимо учитывать, что пропускная способность воронки, указанная производителем, обычно приводится для напора 20 мм. При увеличении напора до 40 мм (что допускается СП 30.13330.2020 для кровель с парапетом) пропускная способность возрастает примерно в 1,4 раза. Однако расчёт на напор 40 мм допустим только при наличии аварийного перелива, исключающего превышение этого напора.
5. Особые случаи расчёта
Многосекционные здания. Для каждой секции, разделённой деформационными швами или противопожарными стенами, расчёт выполняется отдельно. Минимальное количество воронок — 2 на каждую секцию.
Кровли с переменным уклоном. При сложном рельефе кровли площадь водосбора для каждой воронки определяется по водоразделам, которые устанавливаются на плане кровли с учётом уклонов.
Реконструируемые здания. При замене кровельного покрытия с изменением коэффициента стока (например, замена гравийной засыпки на ПВХ-мембрану) требуется перерасчёт системы водостока, так как увеличение Ψ может привести к перегрузке существующих воронок.
Рекомендация Vilpe: При подборе воронок рекомендуется закладывать запас по пропускной способности не менее 20% сверх расчётного значения. Это компенсирует возможное частичное засорение решётки, отклонения фактической интенсивности дождя от расчётной и обеспечивает работоспособность системы при пиковых нагрузках. Воронки Vilpe диаметром 110 мм с пропускной способностью 10,5 л/с обеспечивают оптимальное соотношение стоимости и производительности для большинства типовых объектов.
Полезные ссылки:
Корректный расчёт количества и диаметра кровельных воронок по СП 30.13330.2020 — основа надёжной системы водоотвода. Методика расчёта учитывает климатические особенности региона, тип кровельного покрытия и конструктивные ограничения. Применение воронок Vilpe с документированной пропускной способностью позволяет точно выполнить гидравлический расчёт и подобрать оптимальную конфигурацию системы внутреннего водостока для любого объекта.
Нормативные документы
- СП 30.13330.2020 «Внутренний водопровод и канализация зданий». Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85*.
- СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения». Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85.
- СП 17.13330.2017 «Кровли». Актуализированная редакция СНиП II-26-76.
- СП 131.13330.2020 «Строительная климатология». Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*.
- СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*.
- ГОСТ 32492-2013 «Материалы кровельные и гидроизоляционные полимерные (термопластичные и эластомерные)».
- СТО НОСТРОЙ 2.13.81-2012 «Кровли. Требования к устройству, правилам приёмки и контролю качества».
