Монтаж сифонно-вакуумної водостічної системи

У цій статті ми розберемо особливості монтажу сифонно-вакуумних систем водостоку Sita (Німеччина), а також стисло нагадаємо принцип дії та переваги вакуумних систем водовідведення порівняно з гравітаційними. Але ця стаття не має на меті повторити або замінити офіційну інструкцію з монтажу сифонно-вакуумних систем водостоку Sita. Якщо вам потрібні каталоги, довідкові дані та інструкції, звертайтеся телефоном або будь-яким зручним способом. Надамо всю документацію, крім того, через наш інженерно-технічний відділ ви можете отримати консультацію та допомогу щодо проектних рішень і розрахунках систем водовідведення для об'єктів будь-якого рівня складності.

Принцип роботи сифонно-вакуумних систем водостоку

Сифонно-вакуумні водостоки набагато ефективніші за звичайні гравітаційні за рахунок 100% заповнення просвіту труби водою і великої швидкості руху води в системі. Усе це досягається за рахунок перепаду тиску у верхній і нижній точці водостоку і абсолютно герметичного трубопроводу по всій траєкторії руху води. У гравітаційній системі в трубах завжди є деяка кількість повітря, яке знижує пропускну здатність на 30-50% і уповільнює швидкість потоку. Повітря неминуче потрапляє в систему через вихори і вири, які утворюються над зливними воронками. У вакуумній системі водостоку "підсосу" повітря не відбувається за рахунок правильних розрахунків діаметрів трубопроводів, точок розташування та конструкції зливних воронок. У результаті вода повністю заповнює лійкуворонку і вихор з підсосом повітря не утворюється. Тому реальні параметри системи повинні збігатися з проектними не менше ніж на 95%, інакше сифонно-вакуумний ефект може не виникнути, і ми отримаємо гравітаційний водостік із занадто низькою пропускною спроможністю для цієї площі.

У сифонно-вакуумному водостоці працює той самий фізичний принцип, що й під час викачування води або бензину з бочки в каністру через шланг. Тут головне, щоб друга ємність "каністра" знаходилась нижче рівня бочки, і створити первинне розрідження. Водії добре знають цей метод, потрібно взяти шланг до рота і зробити короткий вдих, який витягне повітря зі шлангу, і він заповниться рідиною. Далі рідина поллється самостійно за рахунок перепаду рівнів.

Тільки в разі сифонно-вакуумної системи первинний імпульс розрідження не потрібен, вакуумний ефект створюється дощовою або талою водою, яка починає заповнювати трубопроводи. Варто зазначити, що режим розрідження і підвищеної швидкості потоку з'являється тільки в разі повного заповнення трубопроводів водою. Якщо опади невеликі, то така система працює так само, як і гравітаційна. Можливі режими роботи вакуумної системи водовідведення див. на ілюстрації нижче.

1. Самопливний режим за невеликої кількості опадів. Нічим не відрізняється від гравітаційного водостоку.
2. Помірна кількість опадів не заповнює трубопроводи повністю, але вже утворюються гідравлічні хвилі.
3. Заповнення трубопроводу водою з невеликим всмоктуванням бульбашок повітря через вир у центрі воронки. На цьому етапі вже утворюється перепад тиску і потік прискорюється за рахунок власної ваги водяного стовпа.
4. Трубопроводи заповнені водою на 100% без повітряних бульбашок. Система повністю перейшла в сифонно-вакуумний режим зі швидкістю руху потоку до 12 м/с горизонтальними ділянками водостічної системи.

Переваги сифонно-вакуумних систем водовідведення Sita

Як у кожному інженерному рішенні, у вакуумного водостоку є як плюси, так і мінуси, але переваг все ж більше.

1. Діаметри трубопроводів у сифонно-вакуумних систем значно менші порівняно з гравітаційними за однакової пропускної здатності. Наприклад, труба діаметром 50 мм може відвести ту саму кількість води, що й труби перетином 100-150 мм у самопливному водостоці. Це зменшує витрату матеріалів та економить внутрішній об'єм приміщень для прокладання водостічних труб.
2. Якщо в гравітаційному водостоці умовно горизонтальні ділянки все одно повинні мати ухил у бік зливного колектору, то в сифонно-вакуумній системі ці ділянки строго горизонтальні. І така прокладка трубопроводів також забирає менше корисного простору всередині приміщення.
3. У гравітаційних системах кожна воронка - це стояк, який іде через усю будівлю, а потім уже з ухилом збирається в зливний колектор, див. ілюстрацію нижче.

А в сифонно-вакуумних водостоках усі горизонтальні ділянки можна прокласти на технічному поверсі (горищі) і звести в один загальний стояк, див. ілюстрацію нижче.

4. Кількість зливних воронок на покрівлі також істотно менша порівняно зі звичайним водостоком. Є стандартні проектні рішення, коли одна зливна воронка може обслуговувати до 3 000м2 покрівлі.
5. Зниження навантаження на покрівельні та несучі конструкції будівлі за рахунок меншої кількості стояків, воронок і трубопроводів. Ця перевага меншою мірою стосується чавунних трубопроводів для сифонно-вакуумного водостоку, але й застосовуються вони на території України набагато рідше порівняно з пластиковими.
6. Зниження витрат на чищення та обслуговування. За рахунок розрідження і збільшення швидкості руху потоку дрібне сміття змивається і не засмічує труби. А велике сміття не пропускають решітки листоуловлювачів. Оскільки воронок менше, то і ревізія, і очищення уловлювачів листя і гравію займає набагато менше часу.

Огляд компонентів для створення сифонно-вакуумних водостоків від бренду Sita

Компоненти для вакуумного водостоку Sita мають у маркуванні поєднання літер DSS. Воронки мають такі модифікації:

1. SitaDSS Profi для прямого з'єднання до трубопроводів із поліетилену, постачаються разом зі з'єднувальним фартухом під бітумну або полімерну покрівлю. Обладнані фірмовою системою AirStop, яка не дозволяє повітрю потрапляти всередину трубопроводу. Елемент AirStop нівелює ефект сили Коріоліса, яка утворює вихори в ділянці звичайних зливних воронок.

2. SitaDSS Profi з притискним фланцем. Є аналогом попередньої системи, але відрізняється способом кріплення до покрівельного покриття.

3. SitaDSS Ravana - лійка для встановлення у вузьких жолобах шириною 200 мм. Виготовлена з негорючих матеріалів.

4. SitaDSS Ravana Plus модифікація для покрівель з рідкою гідроізоляцією. Також призначена для встановлення у вузькі жолоби шириною від 200 мм.

Але найважливішою частиною вакуумного водостоку є труби, точніше правильно змонтовані і герметично з'єднані трубопроводи, без яких створити вакуумний ефект неможливо.

Компанія Sita пропонує два різновиди труб для сифонно-вакуумних систем водостоку:

• PE (пластикові) труби для вакуумного водостоку SitaDSS поставляються в діаметрах від 40 до 315 мм;
• SML (чавунні) труби для вакуумного водостоку SitaDSS поставляються в діаметрах від 40 до 300 мм ВЖЕ не пропонує.

Особливості монтажу сифонно-вакуумного водостоку

Ми розберемо як монтувати сифонно-вакуумний водостік із застосуванням поліетиленових труб. Оскільки чавунні водостоки продаються в Україні набагато рідше.

Монтаж зливних воронок у цій статті не розглядаємо, оскільки, з одного боку, правила монтажу такі самі, як і для гравітаційних водостоків та інших конструкцій, що проникають через гідроізоляцію та утеплений покрівельний пиріг. А з іншого боку спосіб монтажу і набір аксесуарів залежить від типу покрівельного покриття та утеплення даху. Наприклад, можуть знадобитися підсилювальна пластина, ізоляційна плита або надставний елемент, якщо потрібно пройти велику товщину покрівельного пирога. Усе це визначається на етапі створення проектної документації.

З монтажем трубопроводів інша справа, тут багато типових елементів і загальних правил монтажу, які повторюються під час монтажу водостоку на будь-якому об'єкті.

Зварювання елементів трубопроводу.

Сифонно-вакуумний водостік має бути герметичним і залишатися таким протягом усього терміну експлуатації. Оскільки система працює з перепадами тиску, жодні ущільнення не можуть забезпечити необхідну герметичність досить тривалий час. Тому стики трубопроводу зварюють. Для цього є два способи:

1. Зварювання за допомогою електрозварювальної муфти. Це спеціальний елемент, де в пластик залита обмотка. Контакти виведені на зовнішній бік муфти.

Спеціальний зварювальний апарат подає напругу на обмотку муфти, від чого вона нагрівається, пластик стає текучим, і муфта герметично приварюється до труб. На знімку нижче апарат для електромуфтового зварювання.

Апарат укомплектований двома наборами кабелів: жовтий для муфт діаметром 40-160 мм і синій для муфт діаметром 200-315 мм.

Для якісного з'єднання вкрай важливо:

• Щоб кінці труб, які увійдуть в електрозварювальну муфту, були очищені, не тільки від пилу і вологи, а й був знятий верхній (оксидний) шар. Для цього використовується спеціальний скребок, який йде в комплекті з апаратом, див. знімок нижче;

• Температура довкілля не має бути нижчою +5°, інакше з'єднання може бути проблематичним;
• Категорично заборонено використовувати щодо торців труб, які увійдуть в електрозварювальну муфту, напилки, наждачний папір або шайби зі змащувальними засобами. Безпосередньо перед зварюванням необхідно повторно очистити торці труб, а також внутрішню частину муфти за допомогою рекомендованого очисного засобу.
• Монтаж труб слід проводити так, щоб у місцях з'єднань не було механічних напружень. Зварювання має проводитися без навантаження на вузол з'єднання.
• Під час з'єднання кабелю з електрозварювальною муфтою уникати натягу кабелю та інших навантажень на сам кабель.
• Стежити за станом труб, що зварюються. Під час зберігання або транспортування туби можуть злегка деформуватися. Якщо профіль труби став овальним, її слід вирівняти. Допустима некруглість пластикових труб не більше 1,5% від зовнішнього діаметра, але в будь-якому разі не більше 3 мм.
• Температура всіх деталей на момент початку зварювальних робіт має бути однаковою. Якщо фітинги або муфти були принесені з холодного приміщення, слід почекати, поки їхня температура не вирівняється з уже змонтованими трубами.
• Для товстостінних труб витримувати запропонований у керівництві з експлуатації час охолодження.

Техніка безпеки під час монтажу сифонно-вакуумного водостоку (електромуфтове зварювання)

• Працювати зі зварювальним апаратом тільки в сухому навколишньому середовищі. Допускається робота на відкритому повітрі, але при цьому має бути забезпечений захист від дощу і вологи.
• Обслуговувати апарат має право тільки кваліфікований персонал, який пройшов відповідне навчання.
• Під час зварювання оператор повинен витримувати безпечну відстань від місця зварювання не менше 1 м.
• Під час роботи в складних умовах обмеженого простору або на висоті необхідна присутність другого працівника.
• Під час зварювання і фази охолодження в жодному разі не торкатися муфти (є небезпека опіку).
• Деталі, які піддаються електрозварюванню (муфти, фітинги, кінці труб), мають бути сухими, знежиреними і очищеними від пилу.
• Працівники мають бути в спецодязі та захисному взутті.
• Пошкоджені кабелі/подовжувачі не можна використовувати, слід негайно замінити.
• Після закінчення зварювальних робіт вимкнути зварювальний апарат і відключити живлення.

2. Зварювання деталей встик. Тут використовується інший апарат з торцювальною фрезою, див. знімок нижче. Додаткові муфти і фітинги при такому типі з'єднання не потрібні.

Верстат для торцевого зварювання пластикових труб набагато важчий і складніший у транспортуванні порівняно з верстатом для електрозварювальних муфт. Але з іншого боку можна отримати герметичне з'єднання без додаткових елементів.

Щоб виконати якісне з'єднання на верстаті для торцевого зварювання, потрібно дотримуватися таких правил:

• Торці труб, що зварюються, мають бути рівними і паралельними один до одного. Для цього на верстаті і передбачена торцювальна фреза. Після того як труби зафіксовані спеціальними захватами, до місця майбутнього з'єднання зсувають фрезу і обробляють торці труб. Після обробки паралельність торців обов'язково потрібно перевірити.

• Для зварювання на те саме місце, де була фреза, переміщується зварювальна плита, на знімку це диск синього кольору. Труби підводяться до плити по напрямних "санчатах". Зварювальна плита розігріває торці труб до потрібної температури (виникнення ефекту термопластичності). Для поліетилену високої щільності температура 210°С є ідеальною. Для контролю температури слід використовувати електронний термометр.

• Після розігріву потрібно розвести полозки (відвести торці труб від зварювальної плити). Підняти зварювальну плиту. Звести труби до торкання торцями і почекати потрібний час до охолодження. Після вийняти з верстата труби з готовим з'єднанням.

Вимоги з техніки безпеки приблизно такі самі, як і для апарату для електрозварювальних муфт.

Що стосується монтажу трубопроводів, то для цього передбачені спеціальні елементи:

1. Монтажні шини зі сталі. Монтаж трубопроводів без підтримуючих шин допускається на ділянках довжиною до 3 метрів.

2. Кріпильні хомути під різні діаметри труб Sita DSS Clamp. Крок кріплення труби до монтажної шини і крок кріплення монтажної шини до несучих конструкцій залежить від діаметра трубопроводу. Нормативні значення наведено в таблиці нижче.

Важливо:

 кріплення має монтуватися таким чином, щоб не деформувався трубопровід.

Щоб уникнути напружень і подальших деформацій у трубах, необхідно брати до уваги наступне:

• Не дозволяється перевищувати максимальний момент затягування 5 Нм на фіксаторних гвинтах і гайках кріпильних хомутів.
• Фіксаторні гвинти кріпильних хомутів затягувати рівномірно і поперемінно, щоб уникнути деформації труб кріпильними хомутами.
• Перш ніж затягнути кріпильні хомути, обов'язково необхідно витримати необхідний час охолодження після проведення процесу електрозварювання (дивіться інструкцію з експлуатації електрозварювального приладу). Тільки так можна забезпечити гомогенне якісне зварювання, перш ніж з'єднання зазнають механічного впливу внаслідок затягування кріпильних хомутів.

Також слід враховувати, що полімерні труби мають значний коефіцієнт температурних розширень. Тому під час монтажу ділянок значної довжини потрібно організовувати кілька фікс-точок, де будуть облаштовані так звані ковзаючі муфти для компенсації температурних розширень. Як це зробити за всіма правилами описано в правилах з монтажу вакуумних систем водовідведення, які ми можемо надати за запитом.

Якщо виникли питання щодо вибору елементів для сифонно-вакуумного водостоку або потрібна допомога в проектуванні таких систем, телефонуйте за номером, зазначеним у верхній частині сторінки, або пишіть в онлайн чат.