Аварийный водосток для плоских кровель: Изменение климата. Принципы организации аварийного водостока.

Колебания климата и его природная изменчивость существенно влияют на жизнь человека и на его хозяйственную деятельность. По данным современной статистики (рис. 1) можно чётко проследить растущий тренд ущерба от опасных погодных и климатических явлений. Причём практически 90% наиболее тяжёлых экономических потерь приходится не на экзотические катастрофы, такие как извержение вулканов, цунами или землетрясения, а на обычные природные явления: паводки, наводнения, сильный ветер, ливневые дожди, снегопады, град, засухи.

По статистическим данным Росгидромета изменение климата в сторону потепления на территории Российской Федерации происходит примерно в 2,5 раза интенсивнее, чем в среднем по всему земному шару. В период  с 1976 по 2016 гг повышение температуры составило 0,45°C в 10 лет.

Потепление климата приводит к:

1. более интенсивному выпадению осадков (краткосрочные сильные ливни и обильные снегопады);
2. увеличению максимальных температур, увеличению числа жарких дней и уменьшению числа морозных дней почти во всех регионах;
3. уменьшению разброса температур.

В последние годы на эту тему было опубликовано значительное количество различных исследований, статистических данных и докладов, как российскими учёными, так и зарубежными. В области строительства при проектировании зданий и сооружений, необходимо чётко осознавать изменения климата и стараться, по возможности,  максимально учитывать данные факторы, чтобы избежать финансовых потерь, разрушений и человеческих жертв.

При организации и проектировании систем водостока для плоских кровель необходимо планировать помимо основной системы водостока, дополнительную, так называемую аварийную систему водостока.

Задачей основной системы водостока плоской кровли является быстрый и эффективный отвод расчётных осадков. Данные по интенсивности дождей в конкретном регионе, указанные в СП 32.13330, часто не соответствуют реальной дождевой нагрузке, причем иногда реальные значения превышают ожидаемые в 2 раза! Основная система водостока при этом не справляется со своими функциями, и дождевая вода накапливается на поверхности кровли. Образующийся подпор воды (затопление кровли) оказывает негативные дополнительные нагрузки на кровельные материалы и на статику конструкции крыши в целом. В случае превышения критических значений возможны повреждения кровельных материалов, локальные провалы крыши (см. фото 2), а также частичное и полное обрушение конструкции крыши.  Особенно это актуально для конструкций крыш, где в качестве несущей конструкции применяется профлист, для широкопролётных зданий.

Как правило, пик мощности сильного проливного дождя, за редким исключением, длится не более 3-5 минут. Именно это время и является наиболее критичным для всей конструкции крыши, особенно для систем кровельного водостока. И именно в это время должна начать срабатывать аварийная система водостока. Основной задачей аварийной системы водостока является отвод сверхнормативного дождя с поверхности кровли, чтобы разгрузить конструкцию крыши от дополнительных статических нагрузок.

При планировании аварийного водостока кровли необходимо обязательно учитывать следующие моменты:

1. В каждой нижней точки кровли должна находиться как минимум одна водосточная воронка и одна воронка для аварийного водоотвода.
2. Следует знать максимальную статическую нагрузку на конструкцию кровли для системы водостока, чтобы определить максимальную высоту подпора воды (высоту подтопления) на кровле, при которой основной и аварийный водосток совместными усилиями справляются с максимальными расчётными нагрузками (максимальной интенсивностью дождя). Соответственно необходимо определить высоту подпора воды, при которой включается в работу система аварийного водостока.
3. Расчётная интенсивность дождя согласно СП 32.13330 отводится с кровли через основной водосток. Разница между максимальной и расчётной интенсивностью отводится через аварийный водосток. Для зданий такого типа, как музеи, склады с токсичными веществами, больницы, школы и т.д., необходимо предусматривать систему аварийного водостока, которая может полностью сама справиться с максимальной интенсивностью дождя.
4. Сброс дождевой воды из кровельной аварийной системы должен производиться на грунт, допускающий подтопление площади без причинения ущерба.
5. Ни в коем случае не следует подключать аварийную систему кровли к центральной ливневой канализации, т.к. при интенсивных проливных дождях ливневая канализация зачастую не справляется с нагрузкой, а наоборот, выталкивает дождевую воду на поверхность и кровлю через систему трубопроводов и водосточные воронки, создавая при этом дополнительный обратный подпор воды на кровле. В этом случае вода не удаляется с поверхности кровли, а скапливается на ней и создаёт при этом повышенные нагрузки на статику здания.
6. Каждое здание и каждая кровля имеет свои конструктивные особенности. Принимая их во внимание ещё на стадии планирования водосточной системы, необходимо детально проработать концепцию организации аварийного водостока и принципиально определиться, какой оптимальный вариант подходит для того или иного случая.

Существует два вида организации аварийного водостока:

• Водоотвод через парапетную стену или фасад здания, т.е. наружный водосток, организованный посредством аварийных парапетных воронок (см. рис. 3) или аварийных водосточных воронок углового исполнения с горизонтальным выпуском, а также через рассчитанный по размерам прямоугольный шлиц (отверстие) в парапетной стене. Сброс дождевой воды при этом должен обязательно осуществляться на грунт. По принципу действия он может быть самотёчным или вакуумным;
• Внутренняя система водостока, организованная посредством водосточных воронок для аварийного водоотвода и системы внутрипролегающего трубопровода  в здании. Сброс дождевой воды при этом должен обязательно осуществляться на грунт. По принципу действия он может быть самотёчным или вакуумным (см. рис 4).

Таким образом качественный водосток с плоской кровли должна быть единой системой, обеспечивающей герметичность и надёжность. Каждый узел системы должен быть детально разработан, все комплектующие должны быть совместимыми, все необходимые расчеты должны быть обязательно проведены.

В заключение хотелось бы, чтобы каждый участник сегмента кровельного рынка задался вопросом... Кто и в какой степени несёт административную или уголовную ответственность в случае самого неблагоприятного исхода – обрушения конструкции крыши с нанесением значительного экономического ущерба, ущерба здоровью людей или даже человеческих жертв?

- Владелец здания, который принял в эксплуатацию и эксплуатирует здание по назначению без организации в достаточной объёме мер безопасности. Ведь аварийный водосток относится к системам безопасности.

- Проектировщик (архитектор), который не предусмотрел в проекте вообще организацию аварийного водостока или недостаточно корректно выполнил его расчёт.

- Инстанции (экспертиза и т.д.), которые согласовали и утвердили проект к выполнению работ.

- Кровельщик, который знает, что необходимо организовывать аварийный водосток, но выполнил свою работу согласно утверждённому и согласованному проекту без предусмотрения аварийного водостока.