Монтаж сифонно-вакуумной водосточной системы

В этой статье мы разберем особенности монтажа сифонно-вакуумных систем водостока S ita (Германия), а также кратко напомним принцип действия и преимущества вакуумных систем водоотведения по сравнению с гравитационными. Но эта статья не имеет цели повторить или заменить официальную инструкцию по монтажу сифионно-вакумных систем водостока Sita. Если вам нужны каталоги, справочные данные и инструкции, обращайтесь по телефону или любым удобным способом. Предоставим всю документацию, кроме того, через наш инженерно-технический отдел вы можете получить консультацию и помощь в проектных решениях и расчетах систем водоотведения для объектов любого уровня сложности.

Принцип работы сифонно-вакуумных систем водостока

Сифонно-вакуумные водостоки гораздо эффективнее обычных гравитационных за счет 100% заполнения просвета трубы водой и большой скорости движения воды в системе. Все это достигается за счет перепада давления в верхней и нижней точке водостока и абсолютно герметичного трубопровода на всем протяжении. В гравитационной системе в трубах всегда есть некоторое количество воздуха, которое снижает пропускную способность на 30-50% и замедляет скорость потока. Воздух неизбежно попадает в систему через вихри и водовороты, которые образуется над сливными воронками. В вакуумной системе водостока «подсоса» воздуха не происходит за счет правильных расчетов диаметров трубопроводов и точек расположения сливных воронок. В результате вода полностью заполняет воронку и вихрь с подсосом воздуха не образуется. Поэтому реальные параметры системы должны совпадать с проектными не менее чем на 95% иначе сифонно-вакуумный эффект может не возникнуть и мы получим гравитационный водосток со слишком низкой пропускной способностью для этой площади.

В сифонно-вакуумном водостоке работает тот же физический принцип, что и при выкачивании воды или бензина из бочки в канистру через шланг. Там главное, чтобы вторая емкость «канистра» находилась ниже уровня бочки, и создать первичное разрежение. Водители хорошо знают этот метод, нужно взять шланг в рот и сделать короткий вдох, который вытянет воздух из шланга, и он заполнится жидкостью. Дальше жидкость польется самостоятельно за счет перепада в уровнях.

Только в случае сифонно-вакуумной системы первичный импульс разрежения не нужен, вакуумный эффект создается дождевой или талой водой, которая начинает заполнять трубопроводы. Стоит отметить, что режим разрежения и повышенной скорости потока появляется только при полном заполнении трубопроводов водой. Если осадки небольшие, то такая система работает так же, как и гравитационная. Возможные режимы работы вакуумной системы водоотведения см. на иллюстрации ниже.

1. Самотечный режим при небольшом количестве осадков. Ничем не отличается от гравитационного водостока.
2. Умеренное количество осадков не заполняет трубопроводы полностью, но уже образуются гидравлические волны.
3. Заполнение трубопровода водой с небольшим всасыванием пузырьков воздуха через водоворот в центре воронки. На этом этапе уже образуется перепад давления и поток ускоряется за счет собственного веса водяного столба.
4. Трубопроводы заполнены водой на 100% без воздушных пузырьков. Система полностью перешла в сифонно-вакуумный режим со скоростью движения потока до 12 м/с по горизонтальным участкам водосточной системы.

Преимущества сифонно-вакуумных систем водоотведения Sita

Как в каждом инженерном решении у вакуумного водостока есть как плюсы, так и минусы, но преимуществ все же больше.

1. Диаметры трубопроводов у сифионно-вакуумных систем значительно меньше по сравнению с гравитационными при одинаковой пропускной способности. Например, труба диаметром 50 мм, может отвести то же количество воды, что и трубы сечением 100-150 мм в самотечном водостоке. Это уменьшает расход материалов и экономит внутренний объем помещений для прокладки водосточных труб.
2. Если в гравитационном водостоке условно горизонтальные участки все равно должны иметь уклон в сторону сливного коллектора, то в сифонно-вакуумной системе эти участки строго горизонтальные. И такая прокладка трубопроводов также отнимает меньше полезного пространства внутри помещения.
3. В гравитационных системах каждая воронка — это стояк, который идет через все здание, а потом уже с уклоном собирается в сливной коллектор см. иллюстрацию ниже.

А в сифонно-вакуумных водостоках все горизонтальные участки можно проложить на техническом этаже (чердаке) и свести в один общий стояк, см. иллюстрацию ниже.

4. Количество сливных воронок на кровле также существенно меньше по сравнению с обычным водостоком. Есть стандартные проектные решения, когда одна сливная воронка может обслуживать до 3 000 м² кровли Надо удалить, т.к. по ДБН 1 воронка на 400 кв.м. кровли. 
5. Снижение нагрузки на кровельные и несущие конструкции здания за счет меньшего количества стояков, воронок и трубопроводов. Это преимущество в меньшей степени относится к чугунным трубопроводам для сифонно-вакуумного водостока, но и применяются они на территории Украины намного реже по сравнению с пластиковыми.
6. Снижение затрат на чистку и обслуживание. За счет разрежения и увеличения скорости движения потока мелкий мусор смывается и не засоряет трубы. А крупный мусор не пропускают решетки листоуловители. Поскольку воронок меньше, то и ревизия, и очистка уловителей листьев и гравия занимает гораздо меньше времени.

Обзор компонентов для создания сифонно-вакуумных водостоков от бренда Sita

Компоненты для вакуумного водостока Sіta имеют в маркировке сочетание букв DSS. Воронки имеют следующие модификации:

1. SitaDSS Profi для прямого соединения к трубопроводам из полиэтилена, поставляются вместе с соединительным фартуком под битумную или полимерную кровлю. Оборудованы фирменной системой AirStop, которая не позволяет воздуху попадать внутрь трубопровода. Элемент AirStop нивелирует эффект силы Кориолиса, которая образовывает вихри в области обычных сливных воронок.   

2. SitaDSS Profi с прижимным фланцем. Является аналогом предыдущей системы, но отличается способом крепления к кровельному покрытию.

3. SitaDSS Ravana воронка для установки в узких желобах шириной 200 мм. Изготовлена из негорючих материалов.

4. SitaDSS Ravana Plus модификация для кровель с жидкой гидроизоляцией. Также предназначена для установки в узкие желоба шириной от 200 мм.

Но важнейшей частью вакуумного водостока являются трубы, точнее правильно смонтированные и герметично соединенные трубопроводы без которых создать вакуумный эффект невозможно.

Компания Sita предлагает две разновидности труб для сифонно-вакуумных систем водостока:

• PE (пластиковые) трубы для вакуумного водостока SitaDSS поставляются в диаметрах от 40 до 315 мм;
• SML (чугунные) трубы для вакуумного водостока SitaDSS поставляются в диаметрах от 40 до 300 мм Чугунную систему уже не поставляет.

Особенности монтажа сифонно-вакуумного водостока

Мы разберем как монтировать сифонно-вакуумный водосток с применением полиэтиленовых труб. Поскольку чугунные водостоки продаются в Украине гораздо реже.

Монтаж сливных воронок в этой статье не рассматриваем, поскольку с одной стороны правила монтажа такие же, как и для гравитационных водостоков и прочих конструкций, которые проникают через гидроизоляцию и утепленный кровельный пирог. А с другой стороны способ монтажа и набор аксессуаров зависит от типа кровельного покрытия и утепления крыши. Например, могут понадобиться усилительная пластина, изоляционная плита или надставной элемент, если нужно пройти большую толщину кровельного пирога. Все это определяется на этапе создания проектной документации.

С монтажом трубопроводов дело обстоит иначе, здесь много типовых элементов и общих правил монтажа, которые повторяются при монтаже водостока на любом объекте.

Сварка элементов трубопровода.

Сифонно-вакуумный водосток должен быть герметичен и оставаться таким на протяжении всего срока эксплуатации. Поскольку система работает с перепадами давления никакие уплотнения не могут обеспечить требуемую герметичность, достаточно длительное время. Поэтому стыки трубопровода свариваются. Для этого есть два способа:

1. Сварка с помощью электросварной муфты. Это специальный элемент, где в пластик залита обмотка. Контакты выведены на внешнюю сторону муфты.

Специальный сварочный аппарат подает напряжение на обмотку муфты от чего она нагревается, пластик становится текучим, и муфта герметично приваривается к трубам. На снимке ниже аппарат для электромуфтовой сварки.

Аппарат укомплектован двумя наборами кабелей: желтый для муфт диаметром 40-160 мм и синий для муфт диаметром 200-315 мм.

Для качественного соединения крайне важно:

• Чтобы концы труб, которые войдут в электросварную муфту были очищены, не только от пыли и влаги, но и был снят верхний (оксидный) слой. Для этого используется специальный скребок, который идет в комплекте с аппаратом, см. снимок ниже;

• Температура окружающей среды не должна быть ниже +5° иначе соединение может быть проблематичным;
• Категорически запрещено использовать в отношении торцов труб, которые войдут в электросварную муфту, напильники, наждачную бумагу или шайбы со смазочными средствами. Непосредственно перед сваркой необходимо повторно очистить торцы труб, а также внутреннюю часть муфты с помощью рекомендованного очистительного средства.
• Монтаж труб следует производить так, чтобы в местах соединений не было механических напряжений. Сварка должна производится без нагрузки на узел соединения.
• При соединении кабеля с электросварной муфтой избегать натяжения кабеля и прочих нагрузок на сам кабель.
• Следить за состоянием свариваемых труб. Во время хранения или транспортировки тубы могут слегка деформироваться. Если профиль трубы стал овальным, её следует выровнять. Допустимая некруглость пластиковых труб не более 1,5% от наружного диаметра, но в любом случае не больше 3мм.
• Температура всех деталей на момент начала сварочных работ должна быть одинаковой. Если фитинги или муфты были принесены из холодного помещения следует подождать пока их температура не выровняется с уже смонтированными трубами.
• Для толстостенных труб выдерживать предписанное в руководстве по эксплуатации время охлаждения.

Техника безопасности при монтаже сифонно-вакуумного водостока (электромуфтовая сварка)

• Работать со сварочным аппаратом только в сухой окружающей среде. Допускается работа на открытом воздухе, но при этом должна быть обеспечена защита от дождя и влаги.
• Обслуживать аппарат имеет право только квалифицированный персонал, который прошел соответствующее обучение.
• Во время сварки оператор должен выдерживать безопасное расстояние от места сварки не менее 1 м.
• При работе в сложных условиях ограниченного пространства или на высоте необходимо присутствие второго работника.
• Во время сварки и фазы охлаждения ни в коем случае не прикасаться к муфте (есть опасность ожога).
• Детали, которые подвергаются электросварке (муфты, фитинги, концы труб), должны быть сухими, обезжиренными и очищенными от пыли.
• Работники должны быть в спецодежде и защитной обуви.
• Поврежденные кабели/удлинители нельзя использовать, следует немедленно заменить.
• После окончания сварочных работ выключить сварочный аппарат и отключить питание. 

2. Сварка деталей встык. Здесь используется другой аппарат с торцовочной фрезой см. снимок ниже. Дополнительные муфты и фитинги при таком типе соединения не нужны.

Станок для торцевого сваривания пластиковых труб гораздо тяжелее и сложнее в транспортировке по сравнению со станком для электросварных муфт. Но с другой стороны можно получить герметичное соединение без дополнительных элементов.

Чтобы выполнить качественное соединение на станке для торцевой сварки, нужно придерживаться следующих правил:

• Торцы свариваемых труб должны быть ровными и параллельными друг к другу. Для этого на станке и предусмотрена торцовочная фреза. После того как трубы зафиксированы специальными захватами, к месту будущего соединения сдвигается фреза и обрабатываются торцы труб. После обработки параллельность торцов обязательно нужно проверить.

• Для сваривания на то же место, где была фреза помещается сварочная плита, на снимке это диск синего цвета. Трубы подводятся к плите по направляющим «салазкам». Сварочная плита разогревает торцы труб до нужной температуры (возникновения эффекта термопластичности). Для полиэтилена высокой плотности температура 210°С является идеальной. Для контроля температуры следует использовать электронный термометр.

• После разогрева нужно развести салазки (отвести торцы труб от сварочной плиты). Поднять сварочную плиту. Свести трубы до касания торцами и выждать нужное время до остывания. После вынуть из станка трубы с готовым соединением.

Требования по технике безопасности примерно такие же, как и для аппарата для электросварных муфт.

Что касается монтажа трубопроводов то для этого предусмотрены специальные элементы:

1. Монтажные шины из стали. Монтаж трубопроводов без монтажных шин допускается на участках длиной до 3 метров.

2. Крепежные хомуты под разные диаметры труб Sita DSS Clamp. Шаг крепления трубы к монтажной шине и шаг крепления монтажной шины к несущим конструкциям зависит от диаметра трубопровода. Нормативные значения приведены в таблице ниже.

Важно:
крепление должно монтироваться таким образом, чтобы не деформировался
трубопровод.

Во избежание напряжений и последующих деформаций в трубах, необходимо принимать во
внимание следующее:

• Не разрешается превышать максимальный момент затяжки 5 Нм у фиксаторных винтов и
  гаек крепёжных хомутов.
• Фиксаторные винты крепёжных хомутов затягивать равномерно и попеременно, во
  избежание деформации труб крепёжными хомутами.
• Прежде чем затянуть крепёжные хомуты, обязательно необходимо выдержать
  необходимое время охлаждения после проведения процесса электросварки (смотрите
  инструкцию по эксплуатации электросварного прибора). Только так можно обеспечить
  гомогенную качественную сварку, прежде чем соединения подвергнуться
  механическому воздействию вследствие затяжки крепёжных хомутов.

Также следует учитывать, что полимерные трубы имеют значительный коэффициент температурных расширений. Поэтому при монтаже протяженных участков нужно организовывать несколько фикс-точек где будут обустроены так называемые скользящие муфты, для компенсации температурных расширений. Как это сделать по всем правилам описано в руководстве по монтажу вакуумных систем водоотвода, которое мы можем предоставить по запросу.

Если возникли вопросы по выбору элементов для сифонно-вакуумного водостока или нужна помощь в проектировании таких систем звоните по номеру, указанному вверху страницы, или пишите в онлайн чат.