Do wzięcia pełen numer Ryneku Instalacyjnego 7-8/2016

POBIERZ BEZPŁATNIE - wystarczy Założyć konto 

Odwadnianie dachów – wymiarowanie rynien okapowych

Roofs draining – gutter systems sizing
Odwadnianie dachów – wymiarowanie rynien okapowych
Odwadnianie dachów – wymiarowanie rynien okapowych
fot. Braas

Każdy system odwodnienia, w tym rynny, spełnia swoje zadanie z pewnym prawdopodobieństwem odprowadzenia całego spływu z dachu. Poprawne zwymiarowanie odwodnienia wymaga nie tylko prawidłowego ustalenia parametrów środowiskowych opisujących opad deszczu, ale też parametrów technicznych elementów systemów odwodnień. W artykule zaproponowano nowe równanie aproksymujące wartości współczynnika FL dla nominalnie poziomych rynien okapowych.

Pierwszym krokiem przy wymiarowaniu systemu rynnowego jest przyjęcie natężenia opadu. Norma PN-EN 12056-3 [1] jedynie wymienia możliwe do stosowania wartości: 0,010, 0,015, 0,020, 0,025, 0,030, 0,040, 0,050, 0,060 litrów na sekundę na metr kwadratowy, co w jednostkach stosowanych w kanalizacjach zewnętrznych odpowiada opadom od 100 do 600 l/(s · ha).

W Niemczech i Szwajcarii przyjmuje się miarodajne natężenie opadu dla wymiarowania systemu rynnowego w wysokości 0,03 l/(s · m2) i taka wartość była też często stosowana w Polsce [3, 8].

Obecnie dostępne są w internecie krajowe kalkulatory do obliczania systemów odwadniania powierzchni dachowych dla opadów o intensywności 75 mm/h, co odpowiada w przybliżeniu natężeniu opadu 0,0208 l/(s · m2).

Polska norma [8] dotycząca kanalizacji wewnętrznych w budynkach została najpierw wymieniona w załączniku do rozporządzenia MSWiA z 4 marca 1999 r. [10] jako norma obowiązująca.

W 2001 roku rozporządzenie to zostało uchylone i nie obowiązuje obecnie, a w Ustawie o normalizacji [12] z 2002 roku uznano, że stosowanie Polskich Norm nie jest obligatoryjne.

Ustawa ta dopuszcza możliwość powoływania się w innych aktach prawnych na Polskie Normy, aczkolwiek z pewnymi ograniczeniami. Praktyka jest taka, że tych powołań w różnych aktach prawnych jest około 4 tys., co nieobowiązkowe normy czyni często obowiązkowymi, nierzadko jedynie częściowo, i wprowadza duże zamieszanie w stanie prawnym.

I tak w rozdziale 2 rozporządzenia w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [9], pojawia się stwierdzenie, że instalacje kanalizacyjne w budynkach powinny spełniać Polskie Normy. Jednak Polska Norma [8], w której określono natężenie opadu deszczu do wymiarowania systemów rynnowych jako co najmniej równe 0,03 l/(s · m2), została uchylona przez PKN bez zastępstwa, co w odniesieniu do niej uczyniło powołanie w rozporządzeniu [9] nieaktualnym.

Z uwagi na duże różnice w wielkości opadów w Polsce [2] wydaje się celowe zróżnicowanie natężenia deszczu miarodajnego do wymiarowania systemów rynnowych w zależności od położenia geograficznego na terenie kraju, tak jak to uczyniono przykładowo w Wielkiej Brytanii w normie, na bazie której ustanowiono normę europejską [1] przyjętą przez Polski Komitet Normalizacyjny [7]. Na Podkarpaciu i Pomorzu bowiem średnia roczna wysokość opadu jest wyraźnie wyższa niż w Polsce centralnej. w Polsce centralnej.

Jednak, według wskazówek A. Kotowskiego [5], zróżnicowanie powyższe powinno się odnosić do natężeń jednostkowych deszczy o czasie trwania 5 minut – występujących w danej miejscowości (lub obliczanych z ogólnopolskiego modelu opadów maksymalnych Bogdanowicz–Stachy). Biorąc pod uwagę obserwowane zmiany klimatu, do odwodnień dachów jako obciążenie jednostkowe zaleca się obecnie przyjmować 300–500 l/(s · ha), czyli odpowiednio 0,030–0,050 l/(s · m2).

 

Wymiarowanie kanalizacji ogólnospławnej ze względu na duże przelewy burzowe wymaga tzw. modelowania w czasie rzeczywistym, opartego na uwzględnieniu w obliczeniach numerycznych zmienności w czasie natężenia opadu i wartości współczynników spływu. Dla mniejszych systemów kanalizacji deszczowej i ogólnospławnej stosuje się bardzo uproszczone metody wymiarowania, zwane w języku angielskim metodami racjonalnymi. Należą do nich stosowane w Polsce metody granicznych i stałych natężeń deszczu.

 

Dla deszczy ulewnych istnieje silna zależność potęgowa pomiędzy czasem opadu i średnią wartością jego natężenia.

Im dłuższy czas, tym mniejsza średnia wartość natężenia opadu. Dlatego dla krótkich kanałów odprowadzających wody deszczowe wymiarowanie oparte jest na deszczach krótkotrwałych, trwających 10 minut lub dłużej, co odpowiada na terenie Polski centralnej natężeniom opadu 130–140 l/(s · ha). Taki krótkotrwały deszcz nawalny w żadnym stopniu nie grozi przepełnieniem dużych kolektorów ściekowych, gdyż dopływy boczne z kanałów położonych w pobliżu oczyszczalni zakończą się, zanim dopłyną wody deszczowe z początkowych fragmentów sieci kanalizacyjnej. Zatem dopływy z poszczególnych fragmentów sieci nie spotkają się razem w kanale.

Metoda granicznych natężeń deszczu polega na prowadzeniu obliczeń dla najkrótszego czasu opadu, w którym po raz pierwszy wszystkie wody deszczowe dopływające ze zlewni kanalizacyjnej dotrą do dolnego przekroju wymiarowanego kanału. W dużych miastach oznacza to dla największych kanałów przyjmowanie kilkugodzinnych czasów opadu miarodajnego i w rezultacie, pomimo prowadzenia obliczeń dla większej wartości częstotliwości nawrotu deszczu, znacznie mniejsze obliczeniowe natężenia opadu, nawet poniżej 10 l/(s · ha).

Oczywiście tak jak każdy system odwodnienia, tak i rynny spełniają swoje zadanie z pewnym prawdopodobieństwem odprowadzenia całego spływu z dachu i w warunkach ekstremalnych dochodzi do ich przepełnienia. Dlatego w normie [7] obliczeniową przepustowość rynny okapowej mnoży się przez współczynnik bezpieczeństwa 0,9, jedynie w miejscach szczególnie chronionych znacznie mniejszy. Jest to niewielkie zabezpieczenie, ale też szkody spowodowane wylaniem wody z rynny okapowej są najczęściej nieznaczne.

Inaczej przedstawia się sytuacja w przypadku odprowadzania wód deszczowych wewnątrz budynków – tam współczynniki bezpieczeństwa przyjmują zupełnie inne wartości. Przypomnijmy jeszcze, że w Polsce w przybliżeniu 85% wszystkich opadów nie przekracza natężenia 15 l/(s · ha) i dlatego na taki opad wymiaruje się urządzenia podczyszczające wody deszczowej, z wyjątkiem spływów z terenu stacji dystrybucji paliw, dla których urządzenia oczyszczające powinny sprawnie działać dla deszczu piętnastominutowego z częstotliwością nawrotu raz na rok, ale przy natężeniu opadu nie mniejszym od 77 l/(s · ha).

Oprócz przyjętego natężenia opadu projektowanie systemu rynnowego rozpoczyna się od decyzji, czy uwzględniamy wiatr, a jeżeli tak, to jaki.

Jeżeli wiatr nie jest uwzględniany, to obliczeniowe natężenie opadu nie dotyczy powierzchni dachu, tylko powierzchni jego rzutu na płaszczyznę poziomą. Zatem powierzchnia obliczeniowa jest wówczas mniejsza od powierzchni dachu.

Obliczenia prowadzi się dla całej powierzchni dachu jedynie wówczas, gdy niesiony wiatrem deszcz spada na nią prostopadle, co jest przypadkiem rzadkim, z wyjątkiem dachów płaskich, w przypadku których powierzchnia dachu jest zbliżona do powierzchni jego rzutu poziomego.

Norma [7] przewiduje jeszcze trzeci przypadek obliczeniowy, gdy deszcz pada pod kątem 26° do powierzchni dachu. Uwzględnia się również dodatkowy dopływ, gdy odwadniany dach przylega do ściany wyższej zabudowy.

Warto przeczytać: Modelowanie hydrauliczne kanalizacji sanitarnej – przyszłość czy teraźniejszość? >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


 

Jesteś instalatorem? Potrzebujesz pewnego transportu? Skorzystaj z oferty »


 


Nowy produkt na rynku instalacji! Pompa ciepła powietrze/woda »  Czym charakteryzują się energooszczędne silniki EC »
  Vampair służy zarówno do ogrzewania, jak i aktywnego chłodzenia latem (...) czytaj dalej » Sercem każdego urządzenia tłoczącego powietrze jest zespół wentylatorowy czyli wirnik napędzany silnikiem (...) czytaj dalej »

 

Jak działa ekologiczna pompa ciepła »

Pompy ciepła oparte o absorpcyjny układ chłodniczy, zasilane gazem i wykorzystujące energię (...) czytaj dalej »

 


 

Jak szybko i sprawnie przeprowadzić konserwację instalacji pożarowych » Jak szybko i sprawnie przeprowadzić konserwację instalacji pożarowych »
Do wszystkich rodzajów przewodów, bogaty system mostkowania (...)  czytaj dalej »

Rozpoczynaliśmy od konserwacji podręcznego sprzętu gaśniczego w
 (...)
czytaj dalej »

 

 


Czujniki ciśnienia - sprawdź nowości »

Rodzina czujników ciśnienia została znacząco powiększona i obecnie czujniki pokrywają zapotrzebowanie większości branż przemysłowych dzięki szerokiej gamie dostępnych wykonań (...) czytaj dalej »

 


Ciepło i zimno z sufitu? Jak to możliwe »
Czego nie może zabraknąć w wentylatorach przemysłowych »
Bezpośrednie promieniowanie generowane przez panele promiennikowe
 
(...)
czytaj dalej »
  (...) produkty niezbędne w instalacjach wentylacji i klimatyzacji (...) czytaj dalej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:

Bez wysiłku, prosto na Twoją skrzynkę:
- nowości techniczne i wydarzenia branżowe
- praktyczne porady ekspertów.
10/2017

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 10/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Pompy ciepła – rynek i technologie
  • - Ekonomiczne ogrzewanie elektryczne
Zobacz szczegóły
Tubes International Sp. z o.o. Tubes International Sp. z o.o.
Tubes International istnieje na rynku od 1993 roku. Wieloletnie doświadczenie pozwoliło zdobyć pozycje lidera wśród dostawców węży i...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl