Сифонно-вакуумна чи самопливна системи водовідведення для пласкої покрівлі. Яку правильно обрати?

Водовідведення дощової та талої води з дахів торгових центрів чи промислових будівель може забезпечити як класичний (самопливний), так і сифонно-вакуумний водостік. З огляду на обсяги продажів і одні й другі системи активно проектуються і продаються. Мета цієї статті визначити сильні сторони обох систем та розібратись в яких випадках краще обрати сифонно-вакуумну водостічну систему, а коли самопливну (гравітаційний водосток). Як приклад будемо розглядати елементи самопливного та вакуумного водостоку від німецького концерну Sita, бо ми впевнені в якості та надійності. А найголовніше впевнені у відповідності реальної пропускної здатності до заявлених характеристик.  

Принцип роботи сифонно-вакумного та гравітаційного водостоку

Почнемо з сифонно-вакумного водостоку як з більш складного варіанту, бо принцип його роботи не так вже й просто інтуїтивно зрозуміти. Звичайна зливна воронка спрямовує в труби не тільки воду, а й значну частину повітря. Всі, мабуть бачили як виникає спіральний вир у зливному отворі раковини чи ванни. В  центрі такого виру є ямка через яку разом з водою в злив потрапляє частина повітря. Повітря не тільки займає від 30 до 50% простору в трубах чим знижує пропускну здатність, а ще спричиняє вихори та турбулентність потоку, що знижує швидкість потоку в трубах. Щоб обійти ці обмеження інженери розробили зливні воронки зі стабілізатором потоку, виключають ефект всмоктування повітря в водостічну систему.  Таким чином просвіт воронки і труби за нею на 100% заповнюється водою і це дає значні переваги:

• нема підсосу повітря і просвіт труби використовується повністю;
• виникає вакуумний ефект за рахунок перепаду висоти між дахом та зливним колектором і швидкість потоку в трубах значно зростає до 12 м/с;
• за рахунок вакуумного ефекту вода з великою швидкістю проходить горизонтальні ділянки, тому можна не робити ухил як для самопливних систем і трубопроводи займають менше місця;
• можна використовувати труби набагато меншого діаметру, наприклад 50 мм замість 100 чи навіть 120 мм.

Взагалі сифонно-вакуумні водостічні системи працюють за тим же фізичним принципом, що і наповнення каністри через шланг з бочки чи іншої каністри, що стоїть трохи вище. Про таку можливість добре знають автомобілісти, досить створити первинний імпульс і заповнити шланг рідиною і далі потік піде за рахунок різниці в рівнях між резервуарами.

Принципова схема влаштування сифонно-вакуумного водостоку зображено на ілюстрації нижче.

Також слід розуміти, що коли кількість опадів невелика, і кількість води недостатня для заповнення труб на 100%, то сифонно-вакуумна система працює як самопливна.

А самопливні системи водовідведення працюють за рахунок збору води через зливні воронки і відведення її через внутрішню (стояки), або зовнішню систему труб (в останньому випадку відведення води йде через парапетні воронки).  Далі вода направляється в зливову каналізацію. При облаштуванні самопливної водостічної системи важливо щоб на всіх ділянках був ухил. Починаючи з покрівлі яка має мати ухил в бік водозбірної воронки, до умовно горизонтальних ділянок, які все одно повинні мати ухил в бік каналізації. Величина ухилу регламентуєтеся правилами монтажу і залежить від діаметра труб та довжини ділянки. На ілюстрації нижче зображено принцип роботи самопливного водостоку включно з аварійною системою водовідведення.

Аварійна система водовідведення часто виводиться через парапетні воронки на зовнішній бік споруди, а там може скидатися або просто на землю якщо фасад стійкий до потрапляння дощової води, або в труби, що закріплені на зовнішній стіні будівлі.

Переваги та недоліки сифонно-вакуумного водостоку в порівнянні з самопливними системами водовідведення

В кожного варіанту організації водостоку є свої переваги та недоліки. На момент написання цієї статті за обсягами продажів переважають самопливні водостічні системи. Але з року в рік частка сифонно-вакуумних водостоків росте. Це пов’язано не тільки з тим, що такі системи стають більш відомими, а з тим, що все більше споруд потребують ремонту покрівлі, а з ним і водостоку. А сифонно-вакуумна система водовідведення займає суттєво менший об’єм і її легше «вписати» в існуючий конструктив будівлі.

Для кращого розуміння переваг і недоліків кожного різновиду системи ми склали таблицю, щоб можна було легко порівняти плюси і мінуси та вибрати водостічну систему яка найбільш підходить під конкретний об’єкт будівництва.  

Порівняльна таблиця

Отже, сифонно-вакуумні системи водостоку частіше застосовують на серйозних комерційних та промислових об’єктах з великими площами покрівель. А самопливні системи водовідведення як простіші в застосуванні і не такі вибагливі до точності проектування застосовуються на об’єктах з невеликою та середньою площею покрівель. А оскільки за статистикою малих та середніх за обсягами покрівель об’єктів набагато більше ніж великий і виходить, що більш ефективні та економічні сифонно-вакуумні водостічні системи монтуються рідше в порівнянні з самопливними водостоками.

Особливості монтажу та проектування сифонно-вакумного водостоку

В Україні найчастіше використовуються сифонно-вакуумні водостічні системи на основі полімерних труб і воронок. Зливні воронки випускаються під різні типи покрівельних покриттів, тобто їх можна герметично з’єднати як з бітумною, так і з ПВХ мембраною.

1. Проектування – це надзвичайно важливий етап. Саме на етапі розрахунків визначається співідношення між воронками і трубами при якому буде створюватись вакуумний ефект. Підбирається оптимальна пропускна здатність, та визначається необхідність застосування нагрівальний кабелів в зоні воронок.  Конфігурація водостічної системи критично  важлива і реальний монтаж повинен співпадати з проектом не менш ніж на 95% інакше вакуумний ефект може не виникати, а в режимі самопливної така система не впорається з потоком води через суттєво менші діаметри та відсутність ухилів на горизонтальних ділянках.
2. Вибір бренду. Щодо вибору бренду, то ми точно впевнені в якості водостоків Sita, а про продукцію інших виробників не можемо стверджувати нічого ні хорошого ні поганого.
3. З’єднання та герметизація. На відміну від самопливних систем еластичних ущільнень в сифонно-вакуумних системах недостатньо. Всі з’єднання мають бути міцні щоб витримувати тиск і абсолютно герметичні щоб не було підсосу повітря. Тому всі з’єднання в сифоонно-вакуумних водостоках зварні. Для зварювання використовуються або електрозварні муфти, або спеціальні станки для торцевого зварювання. Електрозварні муфти пластикові ззовні але мають витки мідного дроту всередині. В муфту вставляються труби і через спеціальний зварювальний апарат на дріт подається електричний струм. Муфта розігрівається і труби в ній теж  від чого вони герметично зварюються. А апарат для торцевого зварювання труб трохи нагадує за принципом роботи паяльник для поліпропіленових труб (водогін, опалення). Всі операції повинні здійснювати кваліфіковані робітники, які пройшли навчання по роботі зі зварювальними апаратами та дотримуються техніки безпеки.

Якщо потрібна додаткова інформація, щодо правил монтажу сифонно-вакуумного водостоку Sita, то в нас є окрема стаття на цю тему. Крім того,  по запиту можемо надати інструкції де описано і проілюстровано всі етапи монтажу сифонно-вакуумного водостоку.