Вакуумна система водостоків Geberit Pluvia: розрахунок, норми ДБН і приклади з реалізованих об’єктів

Докладніше про це питання в живому діалозі

(066) 00-00-116 (067) 00-00-116
Замовити консультацію
Вакуумна система водостоків Geberit Pluvia: розрахунок, норми ДБН і приклади з реалізованих об’єктів

Дах складу — це рівнина площею у два гектари, підвішена на висоті дванадцяти метрів. Удень ви про неї не думаєте. Уночі, коли починається злива, вона перестає бути дахом і стає озером.

У київських широтах дощ давно не йде рівно. Він не наростає, а вмикається.

Двадцять хвилин розрахункової київської зливи — це двісті п’ятдесят кубометрів води на такому даху. Двісті п’ятдесят тонн, які треба кудись подіти.

Водостік на даху, звісно, є. Питання лише в тому, скільки літрів за секунду він здатен прийняти.

Бо якщо злива дає більше, ніж система встигає відвести, різниця нікуди не зникає. Вона залишається нагорі й починає накопичуватися.

Сантиметр води на двогектарному даху — це двісті тонн додаткового навантаження. Два сантиметри — чотириста. Мембрана не рветься, вона просто прогинається, і в тому прогині збирається ще більше води.

Найгірше в цьому сценарії те, що він тихий. Ніхто не почує, як двісті п’ятдесят тонн води шукають слабке місце. А коли конструкція таки почне подавати звук, слухати вже буде пізно.

Зими теж стали іншими. Замість стабільного снігу маємо відлигу, дощ і нічний мінус. Удень вода біжить, уночі стає льодом, і до ранку воронка перетворюється на закорковану пляшку. Коли наступного дня знову теплішає, вода приходить на дах, у якого вже не лишилося жодного робочого зливу.

Але цей сценарій має альтернативу, і вона теж інженерна: вакуумна система водостоку Geberit Pluvia створена саме для таких дахів. Вона не чекає, поки вода знайде ухил. Вона всмоктує її повністю заповненою трубою, у десять разів швидше за звичайний водостік. Озеро над головою просто не встигає утворитися.

Воронка вакуумного водостоку Geberit Pluvia на залитому водою пласкому даху під час зливи

Чому «звичайний» водостік перестав справлятися

Традиційний водостік працює самопливом: вода тече по трубі частково заповненим перерізом, а разом з нею всередину постійно йде повітря. Через це труба ніколи не працює на повний переріз.

Звідси й межа пропускної здатності. Гравітаційна система відповідає на пікову витрату єдиним способом: більше труб і більший діаметр.

Зима додає власний механізм: вода тече вдень і замерзає у воронці вночі. Саме тому ДБН В.2.6-220:2017 «Покриття будівель і споруд» у пункті 12.4 вимагає, щоб антикригова система вмикалася в діапазоні від +5 °С до −10 °С. Це і є температурне вікно «мокрої» української зими.

Що таке вакуумна система водостоку — простими словами

Вакуумний водостік — це система, у якій труба навмисно працює повністю заповненою водою: повітря в неї не потрапляє, і трубопровід перетворюється на суцільний стовп рідини.

Механіка проста. Вода падає вертикальним стояком під дією сили тяжіння, і падіння цього стовпа рідини створює в системі розрідження. Розрідження передається горизонтальним колектором до кожної воронки, тож вода не просто стікає — вона всмоктується з даху.

Спеціальний диск у конструкції воронки не пропускає повітря всередину, а без повітря пропускна здатність труби виходить максимальною. Швидкість потоку зростає приблизно вдесятеро порівняно зі звичайним водостоком — детальніше про фізику процесу описано в матеріалі про особливості вакуумно-водостічної системи.

Наслідок для проєктувальника головний: горизонтальні ділянки прокладають без ухилу, тому колектор іде під дахом рівно, на одній позначці, і не «з’їдає» висоту приміщення.

Горизонтальний колектор Geberit Pluvia прокладений без ухилу під покрівлею виробничої будівлі

Що каже норма: коли внутрішній водостік обов’язковий

Тут немає місця для дискусії, бо все прописано. ДБН В.2.6-220:2017, п. 10.1 встановлює пороги висоти.

  • Внутрішній водостік обов’язковий при висоті карниза понад 7 м — для житлових, громадських і адміністративно-побутових будинків.
  • Для будинків виробничого призначення поріг — понад 10 м.
  • Зовнішній організований водостік допускається до 18 м для невиробничих будівель.
  • Неорганізований водостік — лише для будинків до 7 м за наявності вимощення.

Найважливіший для нашої теми — пункт 10.11 тих самих норм. Сформульований він прямо: для районів, де регулярно бувають зливи великої інтенсивності і традиційна система не справляється, рекомендується застосовувати вакуумну систему водовідведення.

Далі норма описує, що саме має бути в такому проєкті. Це горизонтальний колектор під кількома воронками, вертикальний стояк із розрідженням і герметичні стики труб з полімерного матеріалу.

Але найсильніший аргумент лежить в іншому документі. ДБН В.2.5-64:2012 «Внутрішній водопровід та каналізація» має розділ 22 «Внутрішні водостоки», а в ньому окремий підрозділ 22.2 — «Гравітаційно-вакуумні системи».

Тобто українська норма не просто згадує вакуумний водостік. Вона нормує його власними пунктами: кількість воронок, відстані, допустиме навантаження, вузли, випуск.

Пункт 22.1.16 додає ще одну підставу. Коли планувальні рішення не дозволяють витримати ухил горизонтальних трубопроводів або коли площа даху значна, норма рекомендує водостоки з примусовим відведенням — вакуумні, напірні, сифонні, гравітаційно-вакуумні.

Тобто вакуумна система — це не екзотика і не маркетинг, а прямо передбачене нормою рішення для об’єктів, де звичайний водостік уже не працює.

Цифри, які визначають проєкт

Загальні обмеження для внутрішнього водостоку

Будь-який внутрішній водостік в Україні проєктують у межах кількох жорстких обмежень, і всі вони зібрані в ДБН В.2.6-220:2017, п. 10.2.

  • Мінімальний ухил покрівлі по єндовах до воронок — не менше 1 %.
  • На кожній ділянці, обмеженій парапетами і деформаційними швами, — не менше двох воронок.
  • Одну воронку допускають тільки при площі покрівлі менше 700 м², діаметром не менше 100 мм.
  • Максимальна площа водозбору на одну воронку Ø100 мм — 1 200 м².
  • Гранична довжина стоку води у воронку — 24 м.
  • Максимальна відстань між воронками — 48 м.

Пропускну здатність задає таблиця 9 тих самих норм. Водоприймальна воронка Ø100 мм — 12 л/с, Ø150 мм — 35 л/с. Водостічний стояк Ø100 мм — 20 л/с, Ø150 мм — 50 л/с, Ø200 мм — 80 л/с.

Є ще коефіцієнт, про який часто забувають: пункт 10.7 вимагає враховувати надійність, і для будівель у незапорошеному повітряному просторі він дорівнює 0,7. Тобто розрахункові 12 л/с на практиці перетворюються на 8,4 л/с.

І окрема заборона з п. 10.6: воду з внутрішніх водостоків не можна відводити в побутову каналізацію, тільки в дощову або загальнозливну мережу.

Окремі вимоги до вакуумної системи

Розріз вузла воронки Geberit Pluvia на суцільному даху з бітумною покрівлеюЦе вже ДБН В.2.5-64:2012, п. 22.2.1. Обмеження тут жорсткіші за загальні, і саме вони визначають схему.

  • Не менше двох воронок на кожному окремому даху.
  • Рекомендована відстань між воронками — не більше 20 м.
  • Максимальна відстань від краю даху до воронки — 10 м.
  • Якщо воронка стоїть у кутку даху, від її центра до краю — не менше 1 м.
  • Навантаження на одну воронку: мінімум 1 л/с, максимум 12 л/с.
  • Для воронок у жолобах максимум — 9 л/с.
  • Рекомендована кількість воронок на один стояк — 10.
  • Рекомендована довжина горизонтального колектора — 80 м.

Зверніть увагу на межу 12 л/с. Це рівно та продуктивність, яку має базова воронка Geberit Pluvia, тобто виробник працює на стелі, дозволеній українською нормою.

Приклад розрахунку: складський павільйон 20 000 м²

Візьмемо реальний типаж — одноповерховий склад, плаский дах 100 × 200 м, висота до карниза 12 м, покрівля з ПВХ-мембрани по профнастилу.

Крок 1. Визначаємо тип водостоку

Висота карниза 12 м перевищує поріг 10 м для виробничих будівель, тому внутрішній водостік стає обов’язковим за п. 10.1.

Крок 2. Рахуємо, скільки води дає дах

Інтенсивність 20-хвилинного дощу для Києва — 104 л/с з гектара. Це таблиця А.1 ДБН В.2.5-75:2013. Наш дах має рівно 2 гектари, тож з усієї покрівлі треба відвести близько 208 л/с.

Це нижня оцінка. Параметр q₂₀ описує 20-хвилинний дощ із повторюваністю раз на рік, а проєктувальник бере коротшу тривалість і більший період повторюваності.

Крок 3. Розставляємо воронки за п. 22.2.1

Крок між воронками — не більше 20 м, від краю даху до воронки — не більше 10 м. По ширині 100 м це дає позиції на 10, 30, 50, 70 і 90 метрах, тобто п’ять рядів. По довжині 200 м із тим самим кроком виходить десять позицій.

Разом 50 воронок. На одну припадає 20 000 ÷ 50 = 400 м² покрівлі — рівно та цифра, яку «Унітех Бау» називає в описі системи.

Крок 4. Перевіряємо навантаження на воронку

Ділимо 208 л/с на 50 воронок і отримуємо 4,2 л/с на кожну. Норма допускає від 1 до 12 л/с, тож укладаємося із запасом.

Тут видно головне: кількість воронок у вакуумній системі задає геометрія, а не гідравліка. За витратою вистачило б і вісімнадцяти воронок, але крок 20 м вимагає п’ятдесяти.

Крок 5. Рахуємо стояки і колектори

Пункт 22.2.1 рекомендує не більше десяти воронок на один стояк. П’ятдесят воронок — це щонайменше п’ять стояків.

Рекомендована довжина горизонтального колектора — 80 м. При довжині будівлі 200 м колектор доведеться розділити щонайменше на три гілки.

Крок 6. Порівнюємо діаметри

У гравітаційній системі під 12 л/с норма передбачає воронку і стояк діаметром 100 мм, тоді як у вакуумній системі той самий потік іде заповненим перерізом. На реалізованих об’єктах «Унітех Бау» мінімальні діаметри в системі — 40–56 мм.

Виробник формулює це співвідношення так: система здатна впоратися з удвічі більшою кількістю дощової води при вдвічі меншому діаметрі труби.

Показовий факт: на даху 73 100 м² найбільший діаметр у системі — 200 мм. За таблицею 9 ДБН гравітаційний стояк Ø200 мм пропускає лише 80 л/с.

Крок 7. Оцінюємо метраж

Тут допомагає статистика виконаних об’єктів. На виробничо-складському комплексі «Вест-Гейт-Логістик» 2-ї черги площа покрівлі становить 73 100 м², змонтовано 218 воронок і 4 935 м труб діаметрами 56–200 мм.

Порахуємо питому витрату труби: виходить приблизно 68 м трубопроводів на кожну 1 000 м² покрівлі. На логістичному комплексі «Термінал „Бровари“» з його 41 300 м², 150 воронками і 3 210 м труб показник становить близько 78 м на 1 000 м².

Для нашого складу 20 000 м² орієнтир такий: 1 350–1 550 м трубопроводів. Це робоча цифра для попереднього бюджетування ще до стадії проєкту.

З чого складається система Geberit Pluvia

Фахівці «Унітех Бау» працюють із цією системою з моменту її появи на українському ринку, і склад комплекту за цей час залишився сталим та логічним.

Покрівельні воронки

Воронка Geberit Pluvia для монтажу в металевому жолобіМодельний ряд ширший, ніж зазвичай уявляють. Виробник пропонує воронки продуктивністю до 12 л/с, до 25 л/с і до 100 л/с, причому останні призначені для монтажу в жолобах.

Герметичність забезпечує фланцева прокладка з EPDM, а кожна воронка проходить індивідуальний тест на герметичність у заводських умовах. Поворотний замок спрощує монтаж, спеціальний диск не дає системі втягнути повітря.

Окремо варто знати про аварійний перелив: воронки Pluvia переобладнуються під нього, і це дає другий контур на випадок наднормативної зливи або засмічення основного.

Труби і фітинги

Воронки з’єднуються трубами з поліетилену високої щільності, і матеріал Geberit PE (HDPE) витримує удари до −40 °С та стійкий до 95 % поширених лугів, кислот і хімікатів.

З’єднання виконують стиковим або електромуфтовим зварюванням, тож система виходить абсолютно герметичною — а для вакуумного режиму це умова роботи, а не побажання.

Система кріплення

Кріплення труби Geberit Pluvia хомутом до сталевої опорної шиниЗаповнена водою труба на високій швидкості дає значні осьові навантаження, і приймає їх на себе сталева опорна шина, а не конструкція будівлі.

  • Точки кріплення до будівельної конструкції потрібні не частіше ніж через 2,5 м.
  • Анкерні опори встановлюють у кінці системи, на кожному відводі й трійнику, на колекторі та через кожні 5 м.
  • Монтаж клинів виконується молотком, без спеціального інструменту.
  • Електрозварювальна стрічка дозволяє ставити нерухомі опори в будь-який момент монтажу.

Монтаж клина кріплення труби Geberit Pluvia молотком, без спеціального інструмента

Виробник окремо рекомендує комплект кріплень для труб d90–d125 при підвісках довжиною понад 60 см і для d160–d315 при підвісках понад 30 см. Він знімає бічні коливання від швидкого потоку.

Електрозварювальна стрічка Geberit для влаштування нерухомої опориВідстань між ковзними опорами залежить від діаметра. Це 0,8 м для труб 40–75 мм, 1,1 м для 110 мм, 1,6 м для 160 мм і 2 м для 200 мм.

Два монтажні правила задає сама норма. Пункт 22.2.4 вимагає прокладати горизонтальні колектори якомога ближче до стелі, але не далі 0,6 м; інакше потрібне спеціальне кріплення проти вібрації в горизонтальній площині. Пункт 22.2.3 забороняє коліна 90° одним елементом — кожен поворот виконують як два зварені коліна по 45°.

Гідравлічний розрахунок: чому «на око» не вийде

Вакуумний режим виникає лише тоді, коли система заповнена водою на 60–100 %, а недостатнє заповнення означає, що система працює як звичайний самоплив із заниженими діаметрами.

Тому діаметр кожної ділянки розраховують програмно: «Унітех Бау» виконує гідравлічні розрахунки у Geberit ProPlanner, а для BIM-проєктів виробник дає окремий модуль Pluvia в плагіні для Autodesk Revit.

Розрахунок дає не лише діаметри — він визначає точну кількість воронок, оптимальну відстань між ними, місця кріплення, кількість фасонних частин і зварних з’єднань. Подробиці етапу описані на сторінці розрахунку системи.

Для самопливної схеми норма дає власну формулу — п. 22.1.10 ДБН В.2.5-64. Витрата рахується як добуток водозбірної площі, мінімальної розрахункової інтенсивності дощу та коефіцієнта ризику, який за таблицею 18 змінюється від 1 до 3 залежно від категорії відповідальності системи.

Для вакуумної схеми такої формули в нормі немає, і це логічно. Розрахунок розрідження по кожній ділянці виконує програма виробника, а норма задає геометричні межі, у яких цей розрахунок має вміститися.

Ще одна деталь, яку легко пропустити: перехід із сифонного режиму в самопливний виконують не ближче ніж за 2 метри від колодязя, зі збільшенням діаметра вузлів.

Пункт 22.2.5 додає вимогу до самого випуску: його виконують з урахуванням великих швидкостей потоку, який приходить із гравітаційно-вакуумної системи.

Зима: обмерзання і що з ним робити

Норма забороняє розміщувати водостічні стояки і воронки в товщі або поблизу зовнішніх стін (п. 10.4), і причина проста: зовнішня стіна промерзає, а разом з нею промерзає труба.

Замерзлий випуск водостоку взимку: лід перекриває відведення води з дахуПри проходженні через холодні приміщення стояки утеплюють, а на неопалюваних будівлях внутрішній водостік допускається за умови застосування воронок, що обігріваються.

Обігрів воронок передбачений і нормою: п. 22.2.2 ДБН В.2.5-64 прямо допускає воронки з електропідігрівом на 24 В або 220 В. Воронки Pluvia комплектуються таким елементом.

Антикригова система за п. 12.5 ДБН В.2.6-220 використовує нагрівальні кабелі потужністю 25–30 Вт/м. Керування автоматичне: система вмикається лише за збігу температури в діапазоні від +5 °С до −10 °С і наявності опадів.

Водостоки також обов’язково захищають ґратами або уловлювачами від засмічення, і восени це критично: листя у воронці робить з розрахункових 12 л/с нуль.

Типові помилки при проєктуванні

Комплект аварійного переливу для воронки Geberit PluviaЗа роками роботи на великих об’єктах перелік повторюваних прорахунків майже не змінюється.

  • Кількість воронок беруть «від площі даху», ігноруючи граничну довжину стоку 24 м.
  • Забувають про коефіцієнт надійності 0,7 і закладають паспортні витрати як фактичні.
  • Проєктують на даху понижені замкнуті ділянки — норма вимагає в таких місцях дублюючі воронки.
  • Не передбачають аварійний перелив, розраховуючи систему тільки на нормативну зливу.
  • Змішують воду з даху з побутовою каналізацією, що прямо заборонено.
  • Економлять на анкерних опорах, після чого заповнена труба починає «дихати» на підвісках.
  • Вибирають діаметри за аналогією з попереднім об’єктом замість гідравлічного розрахунку.

Що входить у роботу «Унітех Бау»

Компанія є офіційним дилером Geberit і виконує весь цикл, і це принципово: у вакуумній системі проєкт, комплектацію та монтаж частіше за все виконує одна компанія-підрядник.

  • Гідравлічний розрахунок у Geberit ProPlanner для об’єктів будь-якої складності.
  • Повне проєктування вакуумно-водостічної системи з прив’язкою до конструкцій даху.
  • Постачання воронок, труб, фітингів і кріплення одним комплектом.
  • Монтаж власними бригадами зі зварюванням і попереднім складанням вузлів на землі.

Розріз вузла воронки Geberit Pluvia на легкій покрівлі з мембраною та пароізоляцієюРозріз вузла воронки Geberit Pluvia на експлуатованому даху з гравійним баластомСистему монтують на бітумних, металевих, ПВХ- і ТПО-покрівлях, а для жолобів та експлуатованих дахів є рішення з додатковим комплектом, що регулюється по висоті.

Серед реалізованих об’єктів — ВСК «Вест-Гейт-Логістик», склад «Mary Kay», торгові центри METRO, складські комплекси Roshen і RABEN. Повний перелік із площами, кількістю воронок і діаметрами наведено в розділі вакуумні водостоки.

Питання та відповіді

Чим вакуумний водостік відрізняється від звичайного?

Звичайний водостік працює самопливом, частково заповненою трубою, і потребує ухилу. Вакуумний працює повністю заповненим перерізом, без ухилу горизонтальних ділянок, за рахунок розрідження від падіння води в стояку.

Чи дозволена вакуумна система українськими нормами?

Так. ДБН В.2.6-220:2017 «Покриття будівель і споруд» у п. 10.11 прямо рекомендує застосовувати вакуумну систему водовідведення там, де регулярні зливи великої інтенсивності і традиційна система не справляється.

Чи є в нормах вимоги саме до вакуумної системи?

Так. ДБН В.2.5-64:2012 має окремий підрозділ 22.2 «Гравітаційно-вакуумні системи». Він задає кількість воронок, відстані між ними, допустиме навантаження, виконання колін і колекторів, а також вимоги до випуску.

З якої площі даху система стає доцільною?

Найбільший ефект дають площі понад 5 000 м²: логістичні комплекси, торгові центри, промислові об’єкти, аеропорти та спортивні споруди. На менших дахах перевага в матеріалах і просторі вже не перекриває вартість проєктування.

Скільки води приймає одна воронка?

Базова воронка Geberit Pluvia розрахована до 12 л/с і обслуговує понад 400 м² покрівлі. У модельному ряду є воронки до 25 л/с, а для монтажу в жолобах — до 100 л/с.

Чи потрібен ухил труб під дахом?

Ні. Горизонтальні ділянки прокладають без ухилу, на одній позначці, і саме це зберігає корисну висоту приміщення та звільняє простір під інші інженерні системи.

Чи замерзає система взимку?

Ризик є в будь-якого внутрішнього водостоку. Знімають його трьома способами: воронками з елементом обігріву, утепленням стояків у холодних приміщеннях та антикриговою системою з кабелями 25–30 Вт/м.

Чи можна підключити вакуумну систему до звичайних зовнішніх мереж?

Так. Перехід із сифонного режиму в самопливний виконують зі збільшенням діаметра вузлів і не ближче ніж за 2 метри від колодязя. Відводити воду в побутову каналізацію норма забороняє.

Чи справді система дешевша за традиційну?

Обсяг монтажних робіт і їх вартість нижчі приблизно на 30 % за рахунок меншої кількості труб, стояків і менших діаметрів. Додатково скорочується мережа підземних трубопроводів і колодязів.

Чи потрібне обслуговування?

Мінімальне. Висока швидкість потоку дає ефект самоочищення, тому дрібне сміття втягується системою, а регулярно перевіряти треба хіба що ґрати воронок, особливо восени під час листопаду.

Коротко про головне

  • Вакуумний водостік працює заповненою трубою і всмоктує воду з даху, а не зливає її самопливом.
  • ДБН В.2.6-220:2017, п. 10.11 прямо рекомендує цю систему для районів з інтенсивними зливами.
  • ДБН В.2.5-64:2012 нормує вакуумний водостік окремим підрозділом 22.2.
  • Внутрішній водостік обов’язковий при висоті карниза понад 7 м, а для виробничих будівель — понад 10 м.
  • Для вакуумної системи норма жорсткіша: крок воронок до 20 м, від краю даху до воронки до 10 м, навантаження 1–12 л/с.
  • Не більше десяти воронок на стояк, рекомендована довжина колектора — 80 м.
  • Розрахункова інтенсивність дощу для Києва — 104 л/с з гектара за таблицею А.1 ДБН В.2.5-75:2013.
  • Ключові обмеження норми: довжина стоку до 24 м, крок воронок до 48 м, до 1 200 м² на воронку Ø100 мм.
  • Паспортну витрату треба множити на коефіцієнт надійності 0,7.
  • Модельний ряд воронок Pluvia — до 12, до 25 і до 100 л/с, з можливістю аварійного переливу.
  • Орієнтовна витрата труби за фактичними об’єктами — 68–78 м на 1 000 м² покрівлі.
  • Горизонтальні ділянки йдуть без ухилу, що зберігає висоту приміщення.
  • Розрахунок виконується тільки програмно — у Geberit ProPlanner або через BIM-модуль.
  • «Унітех Бау» закриває весь цикл: розрахунок, проєкт, постачання, монтаж.

Якщо у вас на руках концепція даху або вже готовий генплан — надішліть його нашим фахівцям. Попередній розрахунок кількості воронок і діаметрів робиться швидко й одразу показує порядок цифр по бюджету. Зв’яжіться з нами або залиште заявку на сторінці рішень для бізнесу.

Нормативна база

Чинність редакцій перевірено в Реєстрі будівельних норм Єдиної державної електронної системи у сфері будівництва.

Маєте час поміркувати — залиште контакти, ми відгукнемось

(066) 00-00-116 (067) 00-00-116
Замовити консультацію

Поділитися

union

Мене звати Євген

Вітаю!

Напишіть, що Вас цікавить і ми обов'язково допоможемо Вам!

Ваше звернення надіслано, ми з Вами зв'яжемося найближчим часом

    Дізнатися більше

    Залиште, будь ласка, контактну інформацію
    і ми зв'яжемося з вами найближчим часом





    Заповніть коротку форму:





      Заповніть форму, щоб отримати розрахунок вартості теплового насоса: