Что такое внутренний водосток, и что о нем нужно знать

Проблема отвода воды с крыш домов появилась примерно тогда же, когда люди научились строить дома больше, чем на одну комнату. Сначала вода просто стекала по карнизам, что было очень непрактично: фундамент размывало, стены дома намокали, не говоря уже о настоящем болоте, которое разрасталось под скатами в сколько-нибудь дождливую погоду. Потом изобрели внешнюю водосточную систему, которая на столетия решила эту проблему. До тех пор, пока не появились здания с плоской крышей, высотные дома и сооружения огромной площади, вроде цехов заводов и торговых центров. С отводом воды с таких крыш обычные желоба под карнизами справлялись очень плохо, поэтому пришлось срочно искать новое решение. Им стал внутренний водосток — система, с помощью которой можно обеспечить эффективный и безопасный водоотвод с крыши любого здания, независимо от его высоты и площади.

Содержание

Что такое система внутреннего водостока

Внутренний водосток — это система воронок, стояков и cливов, которая проложена внутри здания. Она собирает воду с крыши и отводит ее прямо в канализацию, ливневку или дренажную систему. Внутренний водоотвод делают в большинстве современных домов и сооружений с плоской крышей, а также в зданиях высотой больше 10 м.

Зачем нужен внутренний водосток

Внутренняя водосточная система — это дополнительный риск протечки внутри здания. Причем речь даже не о текущей кровле, а о более серьезной проблеме: при протечке вода из внутреннего водостока может залить сразу несколько этажей здания. Тем не менее, на такой риск идут, причем массово. А все потому, что на одних зданиях внешнюю водосточную систему нельзя делать в принципе, а на других ее использование может привести к более плачевным последствиям, чем протекшие внутренние водостоки.

Вот только основные причины сделать водосток внутри дома:

1. Безопасность прохожих. Поток воды, падающий на человека с высоты 10 м — это уже как минимум больно. А если высота 25 м? А если не поток воды, а смерзшийся снег или сосулька? При сильном ливне или во время таяния снега вода легко может переливаться через желоб внешнего водоотвода и падать вниз, а организация внутреннего водостока такое исключает.
2. Защита фундамента. Льющая через край жёлоба вода опасна не только для прохожих, но и для фундамента дома. Тонны воды будут собираться с крыши и падать на узкую полоску земли вдоль стен, размывая грунт и ослабляя фундамент. Устройство внутренней водосточной системы направляет всю эту воду в коллекторы канализации или ливневки.
3. Уменьшение нагрузки на несущие конструкции. Очень сильный дождь — это 30-40 литров воды на квадратный метр, которые выпадают за 1-1,5 часа. Если площадь кровли 500 м², то это 15-20 тонн воды, которые нужно как-то отвести. Внешний водосток с таким объемом не справится, а это значит, что вода будет стоять огромной лужей на крыше, создавая серьезную дополнительную нагрузку на несущие конструкции. Пропускная способность внутреннего водостока кратно, а иногда и на порядок больше.
4. Защита от замерзания водостока. Ледяные пробки во внешнем водостоке — скорее правило, чем исключение в северных и центральных регионах России. Если водосток внутри дома, он защищен от замерзания и эффективно отводит воду при любой температуре снаружи.
5. Эстетичность здания. Желоба и водосточные трубы меняют силуэт дома, часто не в лучшую сторону. К тому же, если водосток внутренний, зданию не нужны карнизы. Следовательно, место перехода крыши в стены можно оформить нестандартно, например, со скруглением или, наоборот, сделать его в виде стильной грани.

Другими словами, у внутреннего водостока хватает преимуществ перед внешним. Но, как и всегда, у них есть оборотная сторона.

Минусы устройства внутреннего водостока

Как мы уже упоминали, внутренние водостоки зданий — это всегда потенциальная проблема с протечками. Поэтому при их монтаже много внимания уделяется герметизации системы, ее надежности, долговечности и стойкости к нагрузкам. Это приводит к ряду проблем. Если сравнить внутренний и внешний водостоки, то водоотвод внутри здания:

1. Существенно дороже. Водоотводящие стояки, отводы, воронки и сопутствующие элементы системы стоят дорого, даже если они сделаны из легкого пластика, а не из стали или, тем более, чугуна.
2. Сложнее в обслуживании. В закрытой системе засоры возникают намного чаще, чем в открытой, а чтобы найти засор и устранить его, нужно специальное оборудование.
3. Сложнее в проектировании и монтаже. Рассчитать и сделать внешний водосток очень просто: обычно его расчет бесплатно выполняет менеджер дилера, но даже если такой услуги нет, инструкции производителя просты и понятны. Рассчитать внутренний водосток, его элементы и устройство в разы сложнее — это работа только для опытного проектировщика. Такая же принципиальная разница и в подходе к монтажу системы: в одном случае она навешивается на здание, в другом — часть здания.

По этим причинам внутренний водосток редко делают там, где можно обойтись внешним. То есть, на одноэтажных и двухэтажных домах со скатной крышей.

Два вида внутреннего водостока

По принципу работы внутренний водосток бывает двух видов: самотечный и сифонно-вакуумный.

Самотечный внутренний водоотвод дешевле и это его единственный плюс. Он удаляет воду с кровли с помощью обычной воронки, которая наряду с водой засасывает много воздуха — вплоть до 70-80%. При сильном дожде воздух снижает скорость потока воды в системе, особенно в отводящих трубах, вплоть до образования воздушных пробок.

В результате пропускная способность водоотвода падает, причем падает непредсказуемо: один сильный ливень водосточная система может отработать на отлично, а следующий — даже менее интенсивный — приведет к ее переполнению и лужам на крыше. Это сильно осложняет расчет водосточной системы.

Чем больше площадь кровли, чем она сложнее, тем выше вероятность, что в самотечной системе что-то пойдет не так. Поэтому такой водоотвод обычно делают в небольших зданиях с простой плоской крышей без перепадов высот.

Сифонно-вакуумный водоотвод дороже самотечного, но он намного эффективнее. Главное, что отличает эти системы, — устройство воронки внутреннего водостока. Для сифонно-вакуумной системы используют воронки со стабилизатором потока, которые снижают количество попадающего воздуха.

Каждая входная часть сифонно-вакуумной водосточной системы работает в трех режимах:

1. Через низ воронок вода вокруг них засасывается в водосточную систему.
2. В верхней части трубы быстро образуется водяной столб, высота которого зависит от интенсивности осадков.
3. Под действием гравитации столб падает вниз по водостоку, создавая разряжение (зону пониженного давления) возле воронки, из-за чего в нее с увеличенной силой начинает засасываться вода.

Этот цикл постоянно повторяется, поэтому во время небольшого и среднего по интенсивности дождя в водоотводе сифонно-вакуумной системы чередуются участки, заполненные воздухом и водой. Но воздушные пробки при этом не возникают, поскольку скорость движения воды в таком водостоке существенно выше, чем в самотечном.

Если же осадков много, то весь внутренний водосток — от воронки до слива — полностью заполняется водой. Образуется водяной столб, который за счет большой массы создает очень быстрый поток, что не только позволяет отвести с крыши больший объем воды за единицу времени, но и прочищает трубы от грязи, посторонних предметов и других потенциальных источников засоров. То есть, чем больше осадков, тем эффективнее будет работать водосточная система.

Из-за этой особенности для нормальной работы сифонно-вакуумной системе нужно меньше точек входа на ту же площадь, чем самотечной. Иногда количество воронок можно вообще уменьшить в два раза. Поэтому низкая стоимость самотечного внутреннего водостока условна — все зависит от конкретного здания. Для некоторых домов организация внутреннего водостока сифонно-вакуумного типа может быть даже выгоднее, чем устройство самотечной системы.

Пластик, сталь или, может, медь?

Раньше водосток внутри здания делали из асбестовых, чугунных, стальных или медных труб. Сейчас асбестовые трубы не используют из-за сложности их герметизации, а чугунные — из-за огромного веса. Зато появились новые материалы для водостоков — сразу несколько видов пластика.

Пять видов пластиковых водостоков

Трубы для внутренних водостоков делают из пяти видов пластика:

• полиэтилен;
• полипропилен;
• полибутилен;
• ПВХ;
• стеклопластик.

Для изготовления качественных труб для внутреннего водостока используют не обычный, а полиэтилен низкого давления (он же полиэтилен высокой плотности, ПНД). Такие трубы легки и долговечны — их срок эксплуатации составляет около 50 лет. За счет эластичности и большого разнообразия способов соединения, водостоки из ПНД просты в монтаже. К тому же они очень надежны, поскольку сварной шов у труб из полиэтилена низкого давления прочнее, чем сама труба. Еще водостоки из ПНД устойчивы к агрессивным химическим соединениям: щелочам, кислотам, растворам солей, нефтепродуктам.

Из недостатков труб ПНД стоит отметить их высокую цену, восприимчивость к ультрафиолету и низкую механическую прочность. Также они становятся хрупкими при сильном охлаждении. Это значит, что в северных регионах водосток из ПНД нужно комплектовать антиобледенительной системой, чтобы избежать переохлаждения и разрушения воронок.

Полипропиленовые трубы для внутреннего водостока чуть дешевле полиэтиленовых. Еще они более жесткие, прочные и износостойкие, но водосточная система из них менее устойчива к перепаду температур из-за высокого коэффициента термического расширения. По остальным параметрам, включая срок службы, полипропиленовые и полиэтиленовые водостоки схожи.

Внутренние водостоки из ПВХ привлекают, прежде всего, своей низкой ценой, стойкостью к огню, перепадам температур и нагреву, высокой устойчивостью к ультрафиолету. Но этот материал не так долговечен, как полипропилен и полиэтилен, хуже переносит нагрузки и хрупок на излом.

Полибутиленовые трубы по своим свойствам очень похожи на трубы из ПНД: долговечные, эластичные, термостойкие. Но, в отличие от полиэтилена, полибутилен устойчив к ультрафиолету, хорошо переносит перепады температур, намного менее «ползуч» и даже лучше сохраняет тепло. В Европе, особенно в Великобритании, полибутиленовые трубы очень часто используют в системах водоотвода, но в России они пока малораспространены из-за высокой стоимости и относительной «молодости» этого материала.

Внутренние водостоки из стеклопластика — редкость. Их используют только в тех случаях, когда очень важна высокая прочность труб и их устойчивость к осевым нагрузкам.

Хотя по большей части свойств стеклопластик не уступает трубам из ПНД или полибутилена, чрезвычайная зависимость от соблюдения технологии производства делает его очень непредсказуемым материалом. Так, труба одного производителя может спокойно прослужить десятки лет, в то время как такой же по составу стеклопластиковый водосток, но другого бренда, может растрескаться и начать расслаиваться уже через 5-7 лет.

Стальные внутренние водостоки

Сталь — стандартный материал для водоотводов. Стальные трубы дешевые, прочные, термостойкие и не подвержены горению.

Тем не менее внутренние водостоки из стали делают все реже. Сталь подвержена коррозии и не такая гладкая, как любые виды пластика, поэтому стальные водостоки чаще засоряются, а их стенки постепенно зарастают, что приводит к сужению просвета трубы. Все это сказывается на сроке службы водосточных систем из стали — обычно они нуждаются в ремонте уже через 15-20 лет после монтажа.

Еще одна серьезная проблема — герметичность соединений. Протечки в стальных водостоках случаются чаще, чем в пластиковых. Для сварки пластиковых труб используют специальное оборудование, которое практически исключает ошибку. А качество сварки стальных труб сильно зависит от мастерства и внимательности монтажника.

Кроме того, у стальных водостоков есть ряд не таких существенных, но все равно неприятных проблем: шумность и низкая устойчивость к гидроударам.

Таким образом, устройство внутреннего водостока из стали — это бюджетный вариант, который актуален, в основном, для быстровозводимых сооружений с ограниченным сроком службы. Если здание капитальное, то стальные водоотводы — не лучший выбор. Они дорогие в обслуживании, а необходимость периодического ремонта сводит на нет преимущество в цене.

Медные водостоки

О каких бы трубах ни шла речь: отопительных, водопроводных или водосточных, медь — это лучший материал для них.

Срок службы медных водостоков 100-150 лет, поскольку в первые 10-15 лет они покрываются патиной — слоем оксида меди сине-зеленого цвета. Эта патина и защищает металл от дальнейшего разрушения. Еще медные водостоки прочные, надежные, химически стойкие и, за счет пластичности этого металла, относительно простые в герметизации.

Кроме того, медные трубы красивы. Если стояки водосточных систем из других материалов нужно прятать ради эстетики внутреннего пространства, то медные водостоки способны стать органичной частью интерьера. Причем как только что установленные, когда они еще сохраняют характерный золотистый цвет, так и уже покрытые зеленой патиной.

Теперь о недостатках. Медь подвержена электрохимической коррозии, поэтому ее нельзя монтировать с помощью креплений и метизов из других металлов. Как и стальные водостоки, медные трубы засоряются чаще пластиковых. Но это все мелочи на фоне главного — цены. Медные водостоки очень и очень дороги, поэтому используют их, в основном, в жилых домах класса бизнес и премиум. Иногда они встречаются в престижных офисных зданиях.

Устройство внутреннего водостока

Независимо от материала и вида, принципиально внутренние водостоки и их устройство не меняются.

Водосточная система, проложенная внутри здания, всегда состоит из четырех элементов:

1. Водосборные воронки. Их задача — как можно эффективнее отводить воду с обслуживаемого участка крыши, при этом не пропуская мусор. Воронки могут быть плоскими и колпаковыми, одно- и двухступенчатыми, диаметром от 75 мм до 160 мм, с различными дополнительными опциями: от стабилизации потока для сифонно-вакуумных систем до встроенного подогрева. Выбор конкретной модели зависит от расчетных параметров водосточной системы и вида кровли.
2. Отводящие трубы. Это участки водосточной системы, по которым вода с крыши попадает в водоотводный стояк, а затем — в канализацию или ливневку. Отвод — уязвимая часть водосточной системы, поскольку он часто включает не только ровные отрезки, но и колена, поворачивающие поток под 45° или 90°. Именно на этих участках чаще всего появляются засоры.
3. Стояк. Водосточная труба, которая проложена по всей высоте здания и располагается строго вертикально. Очень проста в монтаже, а в самотечных системах защищена от протечки, даже если есть небольшие огрехи соединений.
4. Люки-ревизии. Это трубы с небольшой круглой дверцей, которые делают примерно через каждые 15 м стояка. Они нужны для обследования и обслуживания водосточных систем.

В состав внутреннего водостока также входят крепежные элементы: метизы, кронштейны, хомуты, крюки.

Кроме того, саму крышу здания тоже можно считать частью внутреннего водостока. Если кровля скатная, то вода стекает по ровной плоскости к желобам. На плоской кровле с внешней водосточной системой этого же эффекта достигают за счет небольшого наклона крыши. Но с водоотводом внутри дома такой метод не работает. Как организовывается внутренний водосток в таком случае? Для этого делают разуклонку и систему каналов.

Еще при проектировании водосточной системы каждую воронку ставят из расчета, что она будет собирать воду с 15-20 м² поверхности. На ровной кровле достичь этого невозможно, поэтому вокруг воронки делают небольшой круговой уклон, чтобы вода стекала к ней. В результате крыша получается не плоской, а как бы состоящей из больших пологих вмятин, в центре которых находится водосбор.

При равномерной водной нагрузке на кровлю разуклонка работает отлично. Но она же приводит к проблемам, если нагрузка по какой-либо причине неодинаковая.

Например, сильный ветер может задуть большую часть воды на одну из сторон крыши. В этом случае часть зон с воронками с наветренной стороны кровли быстро высохнет, а в зонах с подветренной стороны еще долго будут стоять лужи. То есть система водоотвода сработает как минимум неоптимально. Для решения этой проблемы разуклонку обычно делают вместе с системой каналов.

Каналы — это желоба или трубы, которые соединяют все зоны в одну сеть. Они балансируют нагрузку на систему водосбора: по каналам вода из более нагруженных зон перетекает в менее нагруженные, равномерно распределяясь по всей кровле. Это не только повышает эффективность водосточной системы, но и позволяет компенсировать ее неисправности. Так, если в одной из отводящих труб засор или забилась сама воронка, вода из проблемной зоны просто утечет в соседнюю.

Особенности монтажа внутренних водостоков

Порядок устройства внутреннего водостока, как и любой другой сложной инженерной системы, нельзя описать в двух словах. Это тема отдельной статьи. Но есть ряд важных особенностей и правил, о которых нельзя не сказать:

1. Расчет внутреннего водостока нужно делать на этапе проектирования здания. Создать такую водосточную систему в готовом доме можно, но это все равно, что монтировать канализацию в здании, в котором ее никогда не было: очень сложно и дорого.
2. Внутренний водосток в частном доме со скатной крышей обычно прокладывают в стене или между стеной и обшивкой. Это значит, что для такой водосточной системы можно использовать только предварительно утепленные пластиковые трубы, иначе водоотвод может замерзнуть.
   
3. Хотя в правилах минимальное расстояние между водосборными воронками и стенами равно 1 м, их нужно монтировать как можно ближе к центру крыши. Дело в том, что плоские кровли часто ограждены парапетами, а это — карман для снега. Следовательно, чем ближе к краю крыши, тем выше вероятность, что водосборную воронку будет регулярно засыпать снегом.
4. Внутренний водосток нужно комплектовать антиобледенительной системой. Как минимум около воронок. Это не даст возникнуть многим проблемам, которые раньше решали с помощью дорогих проектных решений и постоянного обслуживания водосточной системы зимой.
   
5. Каждый уровень многоуровневой крыши, особенно с перепадом высот более 4 м, должен снабжаться своей водосточной системой.
6. При монтаже внутреннего водостока нужно всегда отдавать предпочтение неразъемным, лучше сварным соединениям. Цена протечки намного больше, чем возможная польза от удобства обслуживания системы с разъемными соединениями.
7. Стояки и отводные трубы внутреннего водостока должны быть либо в отапливаемых частях здания, либо оснащены нагревательными кабелями.
   
8. Возле воронок даже в дождь средней интенсивности будет образовываться лужа. Поэтому оправдана многоуровневая герметизация воронки с наслоением 2-3 слоев гидроизолирующего материала и использованием герметика.

Эти правила актуальны всегда, и их несоблюдение приводит к серьезным дополнительным расходам. Даже если вы делаете внутренний водосток в своем гараже.

Подведем итоги

Внутренний водосток — это система отвода воды с крыши, которая расположена в самом здании. Внутреннюю систему водоотвода делают на плоских крышах зданий и сооружений, высота которых больше 10 м.

Внутренний водосток позволяет избежать сброса воды с большой высоты; предупреждает образование больших сосулек; обеспечивает эффективный отвод воды с крыш большой площади; защищает фундамент здания от размывания. Но внутренняя водосточная система существенно дороже и сложнее в устройстве, чем внешняя.

Водосток бывает самотечным и вакуумно-сифонным. Последний вариант дороже, но эффективнее. Трубы внутреннего водоотвода делают из пластика (ПВХ, полибутилен, полиэтилен, полипропилен или стеклопластик), стали и меди. Из пластиковых труб лучшие характеристики у полибутиленовых, но они пока редки в России.

Система внутреннего водостока состоит из воронок, отводящих труб, стояков и ревизий. Также ее частью можно считать разуклонку и каналы, которые сделаны на кровле для обеспечения стока воды к воронкам.

---