Глава XIII. ВОДОСТОКИ.

45. Водостоки зданий.

Значительно улучшающееся благоустройство городов, создание в широком масштабе усовершенствованных мостовых вызвало у нас развитие системы водостоков, отводящих атмосферные и вообще поверхностные воды. Это вместе со строительством крупных зданий, асфальтировкой дворов требует специальных приемников для отведения дождевых вод. Особенно сложным становится этот вопрос в условиях многоэтажных зданий, а также гигантских промышленных корпусов, крыша которых перекрывает нередко несколько гектар (в отдельных случаях 20-30 га).

В частности это относится к плоским перекрытиям, перекрытиям со световыми фонарями, где застаивание воды грозит прочности крыши и может повлечь протекание ее. Вопрос устройства внутренних и дворовых водостоков для исчерпывающего освещения требует специальной книги, здесь же дается только общее понятие о них.

Устройство водостоков должно обеспечивать отведение выпадающих на данной площади и подлежащих отведению осадков. Но не все выпадающие осадки должны отводиться, так как часть воды просачивается, часть испаряется. Это обстоятельство характеризуется коэффициентом стока. Он зависит от вида поверхности, с которой собираются осадки (земля, асфальт, толь, рубероид, железо). Для железных крыш в случае спуска атмосферных вод в водосточную сеть коэффициент стока по проф. Н. М. Ушакову составляет 0,95-1,00 в зависимости от уклона крыши (для промышленных предприятий он делается небольшим, а именно 0,01-0,02) и продолжительности ливня (менее 5 мин., 5-30 мин., более 30 мин.). По американским данным коэффициент стока водонепроницаемых крыш-0,70- 0,95. Для упрощения расчета и в целях надежности можно у нас для таких крыш считать его равным единице. Тогда расчетный расход атмосферных вод будет равен произведению количества осадков, выпадающих в секунду на единицу площади, на площадь горизонтальной проекции крыши.

Основная задача в расчете водостоков заключается в определении расчетного количества выпадающих осадков. Зная его, а также площадь и конфигурацию отдельных участков крыши, легко определить количество подлежащих отведению вод. Количество осадков определяется разными способами. У нас наиболее применимым является метод предельных интенсивностей проф. П. Ф. Горбачева.

Отсылая в отношении деталей его к источнику, отметим, что при расчетной продолжительности дождя в 4 мин., периоде однократного переполнения трубопровода, т. е. периоде, в течение которого допускается один раз возможность переполнения сети в 5 лет при субмаксимальных ливнях, мы имеем в зависимости от климатических условий для разных мест СССР следующие величины расчетного количества осадков на 1 м² (по данным инж. И. Т. Рубинштейна):

Северный район . . 0,043 л/сек Г о р о д а:

Северо-западный. . . 0,062 Горький 0,042 сек

Западный . . 0,075 Москва . 0,039

Центральный . . 0,074 Ростов на Дону 0,037

Восточный . . 0,054 Днепропетровск 0,035

Юго-восточный. . . 0,065 Ленинград 0,027

Юго-западный. . . 0,091 Астрахань 0,016

По-hасходу сточных вод расчет внутренних водостоков ведется аналогично такому же в отношении канализационных трубопроводов. Однако в виду кратковременности работы водостоков и незначительного количества осадков, скорости движения воды при полном наполнении допускаются значительно большие, а именно: в бетонных трубах до 3 м/сек, в керамических трубах и кирпичных каналах-до 4 м/сек, в чугунных трубах и прочных деревянных лотках-до 5 м/сек. Минимальная скорость не должна быть менее 0,7 м/сек. Наименьший диаметр подземной сети делается в 125 мм. Наиболее применимы керамические и бетонные трубы, а также лотки. Средний уклон их 0,005-0,010.

В США расчет внутренних водостоков упрощен благодаря применяющимся таблицам. Так как у нас вопрос внутренних водостоков еще по существу не разработан, остановимся вообще на устройстве их в Америке.

При общесплавной системе атмосферные воды там нередко спускаются в ту же сеть внутри здания. Однако это повышает опасность срыва гидравлических затворов. При раздельной системе комиссия Гувера признала недопустимым спуск дождевых вод в хозяйственно-фекальную сеть, и наоборот. У нас всегда внутри здания делаются две раздельные сети.

В отношении размеров наружных водосточных желобов и спускных труб для круглого сечения та же комиссия рекомендует следующее (табл. 25):

Таблица 25.

Подобного рода американские таблицы составляются для расчетного слоя осадков в 100-200 мм/час. Комитет Гувера в своем докладе предусматривает расчетную интенсивность дождя в 100 мм/час; в условиях СССР для средней полосы она может быть около 50 мм.час. Естественно, что всякого рода подобные таблицы могут применяться лишь с учетом наших конкретных условий в данном месте.

Характерно, что разные американские авторитеты дают практические размеры водостоков, исходя из цифр от 1 до 4 л² проекций крыши на 1 см² сечения водостока.

Проектирование наружных домовых водостоков в США основывается на выбираемом расстоянии между водосточными трубами. Максимальное расстояние рекомендуется не более 23 м. Остановившись на нем, подсчитывают площадь крыши, приходящуюся на каждый водосток, после чего определяют его сечение.

По Г. Бэббит надежным эмпирическим правилом является увеличивать на каждые 2,25 м² плана крыши сечение водостока на 1 см. Проф. Лолейт рекомендует на 50 м² делать водосток в 75 мм.

Общее требование к водостокам-их диаметр не должен быть меньше 75 мм для возможности пропуска листьев и т. п. 50 - мм водостоки допускаются лишь для балконов, крылец и т. п. и то при условии, что выпускное отверстие желоба не может пропустить засоряющих предметов. У нас водосточные стояки делаются в 100, 125, 150 и 200 мм.

Размер желобов зависит от количества водостоков и их взаимного расстояния, наклона крыши и типа желоба. Желоба работают правильно тогда, когда их глубина составляет 0,5-0,75 от ширины. При этом нормальном соотношении размер желоба определяется его шириной. Желоба шириной менее 100 мм не делаются, но и в 100 мм в США применяются редко.

Вообще желоб должен быть того же или большего размера, чем обслуживаемый им водосток. Наиболее целесообразный и экономичный по расходу материалов тип желобов-это полукруглый.

Горизонтальные внутренние водостоки в зависимости от площади крыши и допускаемого уклона ориентировочно следующие (табл. 26):

Таблица 26

Эта таблица составлена для расчетной интенсивности дождя в 100 мм/час. При меньшей интенсивности дождя площадь будет эквивалентна соответственно меньшей площади по этой таблице. Например, если интересующая нас площадь проекции крыши имеет 400 м², а интенсивность дождя 50 мм/час, то для подбора диаметра водосточной линии нужно взять по таблице 200 м². Это даст при уклоне 0,01 диаметр трубы в 125 мм. При крупных диаметрах необходим расчет.

Прием атмосферных вод из замкнутых углублений в крыше производится воронками разных типов.

Примером может служить представленная на рис. 196. конструкция воронки вообще должна обеспечивать удобный сток атмосферных вод, не пропуская вместе с тем засорений в виде листьев, бумаги и т. п. По форме воронки бывают в плане-круглые, квадратные и прямоугольные. Они отличаются также формой и конструкцией решетки, материалом, способом присоединения т. д. Диаметр воронок у нас обыкновенно выполняется в 100 мм, но может быть и больше соответственно их расположению и обслуживаемой площади.

Деталь соединения двух воронок на одном стояке представлена на рис. 197. Обычный материал воронок-чугун, листовое железо. Тип воронки должен обеспечивать водонепроницаемую заделку ее в перекрытии. У нас иногда применяется переходная муфта, перекрываемая дырчатым колпаком. Наряду с этим в целях экономии металла имеется несколько простых временных типов из оцинкованного железа: совершенно без решетки, что может вызвать засорение сети бумагой, листьями и т. п.; перекрытые продырявленным железом и т. п.

Стояки выполняются из чугунных канализационных труб. Однако в целях экономии ' металла вполне возможно их делать также из листового оцинкованного железа. В этом случае все же нижняя часть стояка примерно на 1,5 м от пола до присоединения к подземной сети устраивается из чугунных труб. Внизу стояка следует устанавливать ревизию для прочистки при засорении. В равной мере нужно предусматривать прочистку на отводной линии при длине ее более 8-10 м.

На стояках делается расширитель на случай температурных изменений или же одно соединение выполняется не наглухо.

Во дворах дождеприемники целесообразны лишь в том случае, если двор приведен в состояние, предохраняющее от попадания большого количества песка в водосточную сеть (асфальтирован, замощен и т. д.). При этом двор планируется так, чтобы на каждый приемник приходилась определенная площадь стока.

коэффициент стока для асфальтового замощения составляет 0,85-0,95; для булыжной мостовой - 0,40-0,50, для незамощенной поверхности - 0,10-0,30.

Дождевые водоприемники устраиваются с гидравлическим затвором или без него в зависимости от того, спускаются ли поверхностные воды в общесплавную или раздельную канализацию. При наличии сифона вода конечно должна находиться ниже глубины промерзания. Во избежание попадания в канализацию песку дождеприемники должны иметь песколовки. Сверху дождеприемники имеют решетки. Поверхность земли на расстоянии 2 м от центра водоприемника должна быть замощена или укреплена иным способом. При общесплавной канализации диаметр дворовой сети делается 150 и 200 мм.

Пример германского дождеприемника представлен на рис. 198.

В нем вода поступает через щель у бордюрного камня мостовой. Тип имеет ведро для задержания предметов, могущих засорять трубы. Однако вследствие необходимости частого удаления осадков у нас отказываются от подобных приспособлений.

Решетки для дождеприемников устраиваются чугунные и железные. Последние прочнее, и потому у нас имеют преимущественное распространение.