Efektywna powierzchnia zlewni dachowych

Wydawałoby się, że odnośnie zasad określania natężenia wód opadowych, które należy odprowadzić z dachu do kanalizacji wiemy już wszystko. Tymczasem pojawiają się pytania, jak wyznaczyć efektywną powierzchnię odwadnianej płaszczyzny w przypadku dachów połączonych z zewnętrznymi ścianami wyższych kondygnacji tego samego lub sąsiedniego budynku.

Norma PN-EN 12056-3 mówi, że na obszarach, gdzie do obliczania opadów deszczu bierze się pod uwagę wpływ wiatru, tam gdzie deszcz kierowany wiatrem na ścianę może spływać na dach, do efektywnej powierzchni dachu powinno się dodać 50% powierzchni ściany (punkt 4.3.4 normy).

Kierowany wiatrem deszcz częściowo spływa z powierzchni pionowych na niżej położone dachy, a część deszczu jest usuwana ze ściany budynku przez siłę wiatru. Dlatego też przyjęto, że dla pojedynczej nieosłoniętej ściany pionowej efektywna powierzchnia zlewni, zgodne z PN EN 12056-3 przyjmowana jest jako połowa jej powierzchni.

A = Adach + ½ * Aściana
Aściana = H * B2
Adach = L * B1

W przypadku budynków wysokich przylegających do budynków niskich uwzględnienie wpływu wiatru na wielkość zlewni ma bardzo duże znaczenie. Dlatego też firma Geberit, na podstawie własnych doświadczeń, sformułowała kilka wskazówek dotyczących projektowania systemu podciśnieniowego Pluvia.

Przykład obliczeniowy

Rysunek 2 pokazuje dwa budynki o wysokościach H = 50 m i H = 10 m.

Efektywna powierzchnia zlewni ściany pionowej o wysokości 40 m (50-10), wynosi w tym przypadku:
Aściana – ½ x (50-10) x 40 = 800 m2

Obliczeniowe natężenie deszczu spływającego z tej płaszczyzny, przy założeniu:
– natężenia opadów atmosferycznych 0,03 l/s*m2
– współczynnika spływu równego C = 1,0 (brak retencji) wynosi: Q = 0,03 x 800 x 1,0 = 24 l/s

Oznacza to, że przy opadzie trwającym 10 min dodatkowe 14 400 litrów czyli 14,4 m3 wody znajdzie się na dachu, powodując czasowo, miejscowe przeciążenie jego konstrukcji.
Sukcesywnie deszcz spływający ze ściany pionowej będzie zasilał wpusty W-1; W-2 i w pewnym stopniu W-3. Można przyjąć, że efektywna zlewnia dla pozostałych wpustów W-4 do W-8 nie zostanie zwiększona.
Oczywiście sytuacja ta będzie miała miejsce tylko wtedy, kiedy dana ściana będzie wyeksponowana na działanie wiatru. Inny jego kierunek spowoduje, że nie będzie dodatkowej zlewni z tej ściany pionowej.
Zmienna wydajność wpustów W-1; W-2; W-3 nie pozwala na zaprojektowanie jednego układu instalacji podciśnieniowej Pluvia odprowadzającej wody opadowe ze wszystkich wpustów.

W tym przypadku można zaprojektować dwie oddzielne sekcje (piony):
– jedna odprowadzająca wody opadowe zlewni dla wpustów W-4 do W-8
– druga odprowadzający wody opadowe zlewni dla wpustów W-1; W-2; W-3 i z efektywnej powierzchni zlewni, jaką jest ściana pionowa.

Kierunek wiatru ma charakter losowy i nie jesteśmy w stanie przewidzieć, kiedy i jak długo dana ściana będzie wyeksponowana na jego działanie. W rzeczywistości może okazać się, że deszcz będzie padał jedynie na dach płaski i natężenie opadów będzie zależało tylko od efektywnej powierzchni tego dachu bez dodatkowej zlewni.
Rozwiązanie to skutkuje znacznym przewymiarowaniem drugiej instalacji i przy zmianie kierunku wiatru może spowodować, że podstawowe wymagania stawiane w warunkach obliczeniowych systemowi podciśnieniowemu Pluvia (minimalna prędkość przepływu, minimalne wypełnienie przewodów) nie będą zachowane.

Firma Geberit zaleca, aby sekcji zbierających wody opadowe ze ścian pionowych nie łączyć z innymi sekcjami odwadniającymi dach płaski.

Zalecane rozwiązanie przedstawia rys 3. Na dachu płaskim u podstawy ściany pionowej, z której następować będzie zlewanie wód opadowych, wykonano pas o szerokości np. 2 m ze spadkami wyprofilowanymi w sposób umożliwiający odbiór wody przez wpusty dachowe Wść–1; Wść–2. Wpusty te będą stanowiły niezależną sekcję (pion) odprowadzającą wody opadowe spływające ze ściany pionowej.

Każda zmiana kierunku wiatru spowoduje, że instalacja ta nie będzie funkcjonowała. W tej sytuacji wymagane są wzmożone prace konserwacyjne.
Druga sekcja (pion), zwymiarowana w oparciu o powierzchnię dachu płaskiego, odprowadzać będzie wody opadowe z wpustów W-1 do W-8.
Oba systemy mogą być ze sobą połączone dopiero po stronie instalacji konwencjonalnej (grawitacyjnej). Wskazane jest również nie łączenie sekcji zbierających wody opadowe ze ścian pionowych o różnej ekspozycji między sobą i z sekcjami odwaniającymi dach płaski (Rys 4).

Chociaż w trakcie projektowania instalacji odwodnienia dachu z reguły nie uwzględniamy wpływu wiatru, to jednak wskazane jest, aby w przypadku ścian pionowych każdorazowo sprawdzić efektywną powierzchnię tych zlewni i po konsultacjach z innymi branżami (architekt, konstruktor), indywidualnie dla każdego przypadku podjąć decyzję o uwzględnieniu dodatkowej zlewni.

Mgr inż. Małgorzata Jabłońska-Jędra