Разновидности и структура водосточных систем для кровли: расчет и процесс установки

Водосливные системы для кровли: существующие виды систем и их устройство + расчет и этапы установки

Значительно снизить нагрузку от осадков на фасад, отмостку и фундамент позволяют водосливные системы для кровли, сооружаемые вдоль скатов двухскатных крыш или по периметру четырехскатных конструкций. Чтобы комплекс водоотведения был эффективен, необходимо выбрать материал и рассчитать параметры комплектующих элементов.

Классификация водосточных систем

Принцип организации отвода талых, дождевых вод зависит от ряда факторов: конструкции кровли, климатических условий региона, личных предпочтений владельца дома. В любом случае водосток должен эффективно действовать круглый год без появления лиственных, ледяных пробок или пыльных засоров.

При планировании водослива необходимо определится с важными параметрами: местом размещения и конфигурацией системы, а также материалом изготовления составляющих элементов.

Внешний и внутренний водоотвод

Разновидность водосточной системы подбирают в зависимости от типа крыши, этажности здания, а также погодных условий местности.

В обустройстве домов используют три варианта водоотведения:

• наружный неорганизованный;
• наружный организованный;
• внутренний организованный.

Первый тип предполагает самопроизвольное стекание воды. Для работы достаточно вывести карниз под наклоном за пределы стены.

Неорганизованный водоотвод используют для небольших хозяйственных построек, невысоких дачных домиков с односкатной крышей

Самотечную систему нечасто делают в жилых домах из-за ряда недостатков. Вода падает вблизи фундамента, повышая вероятность его разрушения.

Особенности обустройства неорганизованного водостока:

• количество годовых осадков в регионе не должно превышать 300 мм/год;
• кровлю необходимо оборудовать козырьком длиной 60 см и более;
• на стороне дома, куда обращен скат, не получится обустроить балкон, там не должна находиться и пешеходная зона.

Наиболее популярная система для частных домов – наружная организованная разновидность. Этот вариант подходит для крыш ломаной, двускатной, шатровой, вальмовой конструкции. Для последующего отвода влаги обустраивают фильтрующий колодец или ливневую канализацию .

Организованный слив обеспечивает беспрепятственный сброс воды через желоба и воронки к водосточному трубопроводу. Элементы системы устанавливают по карнизным свесам, наружным стенам

Специфика водостоков внешнего типа:

• отлично работают в теплых регионах, в местности с морозными зимами желательно предусмотреть систему антиобледенения;
• на холодных складских сооружениях вероятность появления ледяной пробки сведена к минимуму – здесь можно обустраивать наружный водосток без подогрева.

Внутренняя система предполагает монтаж  трубопровода водоотведения внутри здания. Комплекс эффективно работает при положительной и отрицательной уличной температуре. Такой водослив обычно обустраивают в торговых центрах, многоэтажных домах с плоской или односкатной кровлей.

Внутренний водоотвод самый надежный. Положительная температура отапливаемого помещения исключает риск замерзания воды в трубах

Исходя из конструктивных особенностей, различают два типа внутренних систем:

Самотечная . Вода свободно стекает через наклонные желоба. Проектирование системы не вызывает сложностей, дополнительный плюс – доступная стоимость.

Сифонная . Осадки накапливаются, заполняют трубу от воронки до канализационного выхода. При понижении уровня жидкости образуется зона разряжения – вода буквально всасывается.

Сифонная система дороже в обустройстве, однако, при ее монтаже можно задействовать минимальное количество воронок и трубы уменьшенного диаметра. Сифонный водосток отлично справляется с обильными осадками. Дополнительный плюс – самоочищение под напором стекающей воды.

Системы замкнутого и незамкнутого типа

Вид крыши определяет конфигурацию и специфику установки водосточной системы . Для дома с двухскатной кровлей достаточно установить два прямых желоба и вертикальные водоотводные трубы.

Если скат крыши нестандартной конфигурации, то для создания эффективной системы и сохранения эстетичного вида дома придется разработать более сложный комплекс.

Различают замкнутую и открытую водосточную систему. Закрытый водосток устанавливают на вальмовой крыше. Желоба цельной конструкцией монтируют по периметру скатов, заглушек нет

Водоотвод с вальмовой крыши осуществляется в разных направлениях, поэтому вертикальные сливные трубы надо устанавливать в углах постройки. Расчет замкнутой системы выполняют с учетом общей площади кровли.

В двухскатных, многоскатных и разноскатных конструкциях устанавливают несколько обособленных линий желобов. Водоотводные вертикальные каналы размещают по центру стены или на углах дома.

Материалы изготовления водослива

Элементы водосточной системы производят из металла или пластика. Есть и комбинированный вариант – металлические изделия с полимерным покрытием. Каждый материал обладает плюсами и минусами.

Среди металлических водостоков применяют:

• стальные;
• алюминиевые;
• медные.

Стальные оцинкованные водостоки доступны по цене, долговечны, устойчивы к температурным перепадам и воздействию УФ-лучей.

Недостатки системы из стали: устаревший дизайн, трудоемкость монтажа из-за значительного веса конструкции и сложность достижения полной герметизации элементов

Для улучшения внешнего вида и продления срока службы водостока, оцинковку покрывают полимерами.

Возможные варианты:

Пурал . Поверхность стойка к механическим повреждениям, УФ-лучам. Срок службы – 30-35 лет. Пураловые изделия дороже других композитных элементов.

Пластизол . Покрытие из поливинилхлорида доступно по цене и отличается многообразием расцветок. Существенный минус – боязнь солнечных лучей, под действием ультрафиолета полимер деформируется. Водосток из стали и пластизола подойдет для северных, преимущественно пасмурных регионов.

Полиэстер . Покрытие не боится солнца, но чувствительно к механическим повреждениям – появляются царапины. Срок службы – до 10-15 лет. Деформация защитного слоя приводит к постепенному разрушению стальной основы.

Водостоки из металла с полимерным покрытием подойдут для кровли из металлочерепицы. Долговечность материалов приблизительно одинакова – можно будет производить замену одновременно.

Медные водосливы выглядят престижно и практичны в эксплуатации. Со временем конструкция покрывается патиной и не окисляется. Недостатки медных систем – дороговизна и тяжесть.

Такие водостоки изготовляют по индивидуальному заказу, их часто дополняют декоративными элементами. Срок службы медного водостока – более века

Широким спросом в частном домостроении пользуются пластиковые водосточные варианты. Сравнение пластиковой и металлической систем приведено здесь , рекомендуем ознакомиться с полезной информацией.

Среди их основных плюсов отмечают:

• хорошее соотношение цены и качества – пластиковые изделия дороже оцинкованных элементов, но дешевле остальных;
• возможность выбора цвета под экстерьер дома;
• хорошая шумопоглощающая способность;
• антикоррозионные качества;
• простота монтажа.

Пластиковые водоотводы достаточно хрупкие. Они особенно восприимчивы к механическим повреждениям при минусовых температурах. Чтобы уменьшить риск поломки водостока из-за обилия осадков, на кровле надо устанавливать снегозадержатели.

Типичное устройство кровельного водоотвода

Разные производители предлагают стандартный набор элементов водосточной системы. Они могут отличаться габаритами, материалом изготовления и внешним видом. В составе системы – горизонтальные желоба, установленные под краем покрытия крыши, и водосточные стояки, соединенные с желобами водосборными воронками.

Перпендикулярные элементы стыкуют между собой воронками. Кроме них в комплекс водосбора входят: заглушки, соединители, тройники, крепления, угловые элементы, колено и отмет

Состав системы компонуется в зависимости от конфигурации системы водоотвода.

Желоб и соединительные элементы для него

Полукруглый желоб — лоток для сбора, отведения осадков с кровли. Сечение желоба – незамкнутая полукруглая или угловатая форма. Дизайн подбирают под архитектуру здания. Размер лотка должен соответствовать предполагаемой нагрузке. Последняя в свою очередь зависит от площади крыши.

Поворот желоба используются для изменения линии водостока. Стандартный угол – 90°, но есть и изделия с параметром в 135°.

При монтаже поворота руководствуются правилами:

• стыки уголков и желобов необходимо герметизировать клеевыми или резиновыми уплотнителями;
• дистанция от торцов поворота к кронштейнам должно быть не более 10-15 см – в этих местах прочность система ниже.

Соединитель желоба — полукруглая полоса с фиксаторами и защелками. Элемент используют для стыковки желобов в цельную линию. Для герметизации стыка необходим резиновый уплотнитель.

Стандартная длина желоба – 3 м. Некоторые производители предлагают изделия типоразмером 3-4 м. При расчете системы, необходимо подобрать длину так, чтобы количество стыковок было минимальным

Крепежные кронштейны . Выбор определенной модели зависит от технологии установки водостока , места расположения основных элементов и стадии ремонта/строительства.

Возможные варианты кронштейнов-крюков:

Длинные . Применяют для фиксации водосточной системы до настила кровельного покрытия. Элементы крепят к стропилам, как правило, еще до монтажа обрешетки.

Короткие . Подходят для установки желобов на стене здания или лобовой доске. Крюки можно монтировать еще до размещения кровельного покрытия или после обустройства крыши.

Универсальные . Сборно-разборные элементы, применяемые до или после настила кровельного материала. Длину универсальных крюков можно регулировать.

Заглушка устанавливается на торце желоба. Для надежной фиксации предусмотрены защелки, а для повышения герметичности соединения – резиновая прокладка. Конструкция, как правило, универсальна – заглушка подойдет для правого и левого края лотка.

Элементы отводящего трубопровода

Водосборная воронка подходит для участков, где нет возможности монтировать обычную водосливную систему. Она применима для ендов крыш со сложной архитектурной формой. К водосборной воронке напрямую подсоединяют сливную трубу.

Выпускная воронка. Элемент устанавливают под лотком. Воронка перенаправляет потоки воды в вертикальную трубу. В зависимости от месторасположения различают проходные, левые или правые элементы

Колено — это элемент, который необходим для изменения направления водосточного стояка, т.е. обвода трубы около архитектурных выступов здания.

Сливная труба предназначена для обустройства вертикального сточного трубопровода. Диаметр элемента подбирают исходя из дебета воды, типовая длина – 3 м.

Тройник необходим для подключения нескольких желобов к одному вертикальному стояку. Использование тройника сокращает расход материалов, улучшает фасадный вид

Отмет — гнутый наконечник. Его монтируют внизу водосточной трубы для отвода воды от фундамента и цоколя постройки.

Держатели трубы — это хомуты для крепления вертикальных труб к стене. Держатели делают из пластика и металла. Крепежные элементы должны выдерживать нагрузки на водосточный стояк и быть менее заметными.

Алгоритм расчета водосточной системы

Для эффективной работы водоотведения не столь значимо, из какого материала собрана система, сколь важен подбор оптимальных технических параметров ее комплектующих. Важно определить диаметры труб и желобов, рассчитать количество поворотов, соединений и других доборных элементов.

Этап #1 — сбор данных для расчетов

Первым делом замеряют параметры здания. Лучше провести обмеры вручную, так как данные технической документации могут быть несколько искажены.

Необходимо определить: дистанцию от уровня земли до края свеса, вынос карниза от стены (u на схеме, L  — длина наклонного элемента трубопровода). Следует учесть, что расстояние от нижней точки трубы до грунта не должно быть меньше 20-25 см

На бумаге надо составить эскиз с отображением всех скатов крыши. На схеме указать длину карниза по каждому элементу, где будет размещен желоб. Следующий шаг – определение площади скатов, расчет проводят по соответствующим формулам геометрическим фигур.

Чем больше крыша, тем больше осадков предстоит отводить системе. По показателю площади (S на схеме) подбирают размер желоба и водосточных труб

Можно ориентироваться по плану кровли и выбрать для расчета самый большой скат.

Этап #2 — определение диаметра и количества труб

Согласно нормам, вычисляя сечение лотков и водосточных труб, необходимо учитывать угол наклона кровли. Однако на практике зачастую отталкиваются исключительно от площади ската.

Количество желобов определяют по эскизу крыши. Достаточно замерять длину карнизов и спланировать места стыков лотков.

Из таблицы видно, что для ската площадью водосброса в 235 кв. м понадобится желоб сечением 120 мм и труба диаметром 90 мм. Эти значения актуальны при условии размещения водостока по центру

Сложнее вычислить количество вертикальных отводов.

Следует руководствоваться следующими правилами:

• на линию длиной 10 м и меньше – 1 водосток;
• если длина желоба превышает 12 м – 2 отвода;
• для крыш сложной формы надо предусмотреть дополнительные водостоки на каждый выступ;
• на линии с заглушкой – по 1 отводу.

Два коротких участка, расположенные рядом, целесообразно соединять в один стояк с помощью разветвителя.

Нюансы расположения вертикальных отводов: если длина карниза до 12 м, то место воронки значения не имеет, в противном случае ее монтируют ближе к центру

На больших скатах расстояние между водосливными трубами не должно быть более 24 м.

Этап #3 — расчет дополнительных элементов системы

После определения конфигурации водоотвода, протяженности и количества стыков желобов, определяют расход второстепенных деталей:

Заглушки . По эскизу вычисляют количество открытых торцов. Для каждой незамкнутой линии понадобится 2 заглушки.

Соединители . Количество муфт зависит от наличия стыков желобов. Расчет проводят для отдельных линий по формуле: число лотков минус единица.

Воронки и тройники . Количество переходных элементов подбирают индивидуально по схеме водосточной системы. На каждую вертикальную трубу приходится одна воронка.

Количество кронштейнов для крепления желобов зависит от типа фиксатора и длины карнизов.

Расстояние между короткими крюками не должно превышать 60 см. При монтаже пластиковых лотков на доски или стропильную обшивку допустима дистанция до 90 см

Для расчета количества коротких кронштейнов используют формулу:

N = (L-30)/60 ,

Где:

• N – искомое значение;
• L – длина желоба в сантиметрах.

Вычисление проводят отдельно для каждой линии.

Этап #3 — вычисление вертикального отвода

Понадобится рассчитать: длину трубы, количество соединителей и хомутов-держателей. Кроме того, необходимо определить вариант организации отвода влаги.

Расчет длины трубы:

Измерить расстояние от отмостки до края крыши.

От полученной величины отнять высоту перехода – отводы от воронок, соединяющие лоток с трубой. На этом участке могут располагаться: колено, соединительный отрезок трубопровода.

От расчетной длины надо отнять высоту отмета и расстояние до земли – около 20-25 см.

Количество соединителей приравнивается числу стыков. Например, для отвода в 6 м необходимо 2 водостока по 3 м и 2 муфты. Один элемент – стыковка с воронкой, второй – фиксация труб.

Для крепления стояка к стене используют хомуты, интервал установки – 2 м. Трубу закрепляют с помощью шурупов, длина метизов зависит от материала облицовки фасада

К оштукатуренным стенам подойдут крепежи длиной 10 см. Для утепленного фасада размер шурупа увеличивают на толщину теплоизоляционного материала.

Технология монтажа водослива

Точная комплектация необходимых инструментов зависит от материала водостоков.

В любом случае понадобятся:

• перфоратор;
• шуруповерт;
• уровень, отвес;
• рулетка, карандаш, шнур;
• плоскогубцы;
• стремянка;
• молоток, киянка.

Последовательность работ по монтажу водосливной системы можно разбить на три основных этапа.

Правильная установка кронштейнов

При монтаже кронштейнов порядок работ следующий:

По углам скатов делают метки, обозначая места крайних кронштейнов.

К лобовой доске фиксируют первый кронштейн.

С обратной стороны несущего основания устанавливают крайний крюк, выдерживая необходимый уклон – 3-5 мм на 1 м.

Между кронштейнами натягивают шнур и выставляют промежуточные элементы по линии.

После расстановки крюков веревку надо убрать.

Края кровельного покрытия должны перекрывать желоб не более чем на 1/3 его ширины. Такое расположение будет обеспечивать точное попадание стекающей воды в лоток

Крепление системы желобов

Монтаж лучше начинать с места, где будет подсоединяться вертикальный водослив. В желобе необходимо сделать отверстие под воронку с помощью ножовки по металлу, края обработать. Установить переходник между горизонтальными и вертикальными элементами получится с использованием соединителей.

Последующие действия:

На крайний лоток надеть заглушку.

Уложить желоба поочередно в кронштейны, выдерживая нахлесты элементов по 5-10 см.

Чтобы обеспечить лучшую герметизацию, на стыки следует надеть прорезиненные соединители.

Монтаж вертикальных стояков

Начинают монтаж стояков с установки хомуты. Для этого от воронки отвесом спускают вертикальную линию, отбивают ее на стене.

Обязательно надо предусмотреть хомуты вблизи сочленения водосточныхв труб, максимальная дистанция до креплений – 10 см.

Предварительно на земле желательно собрать вертикальный стояк, а после – зафиксировать его в системе крепежей

Пошаговый инструктаж обустройства системы водоотведения с крыши для частного дома:

В принципе, порядок расчета и технология монтажа водосточной системы достаточно проста. Справиться с задачей вполне реально своими силами . Опытные мастера обустраивают водоотведение с кровли за один день, у начинающего мастера работы отнимут больше времени.