W ostatnich latach obserwujemy coraz częstsze występowanie intensywnych opadów deszczu, które mogą prowadzić do powodzi i znacznych szkód materialnych. W związku z tym coraz ważniejsze staje się zapewnienie skutecznego systemu odprowadzania wody z budynków.
Przykłady ekstremalnych zdarzeń pogodowych
W lipcu 2017 roku w niemczech niskie ciśnienie atmosferyczne przyniosło kilka dni ulewnych deszczów, lokalnie przekraczając 300 litrów na metr kwadratowy. Skutkiem tego były powodzie w kilku miastach, które spowodowały szkody na miliony euro.
Pod koniec października 2018 roku ekstremalna strefa niskiego ciśnienia doprowadziła do silnych burz i intensywnych opadów deszczu w Austrii, Szwajcarii, Włoszech i innych krajach. Niektóre regiony doświadczyły ponad 600 l/m2 deszczu w ciągu kilku dni. Tornada spowodowały ogromne szkody. W austriackim kraju związkowym Karyntia ogłoszono alarm obrony cywilnej, a szkody w samych tylko Włoszech wyniosły ponad 3 miliardy euro. Przy takich ekstremalnych często zawodzi kanalizacja burzowa, której wydajność staje się niewystarczająca.
Znaczenie planowania i wyboru systemów odprowadzania wody w budynkach
Co to oznacza dla planowania i wyboru systemów odprowadzania wody w budynkach? Jak skutecznie chronić nieruchomości przed ulewnymi deszczami?
Jedno jest pewne: jeśli chcesz chronić swoją nieruchomość przed intensywnymi opadami deszczu i powodziami, powinieneś przede wszystkim podjąć klasyczne środki, takie jak maksymalne uszczelnienie okien w piwnicy i na parterze. Dodatkowo można użyć ruchomych systemów ochronnych, takich jak przesuwane panele ścienne, aby zasłonić studzienki lub wejścia i zapobiec wnikaniu wody do domu.
Jednak te środki nie są wystarczające, ponieważ ścieki mogą dostać się do wnętrza domu w inne sposoby podczas takich zdarzeń pogodowych – a mianowicie przez odpływy toalet, pryszniców, umywalek lub pralek znajdujących się na niższym poziomie lub przez odpływy podłogowe, na przykład w pralniach. Dzieje się tak, gdy dochodzi do tzw. przepływu zwrotnego z powodu przeciążonych kanalizacji. Niestety, wiele budynków nie jest lub jest niewystarczająco chronionych przed przepływem zwrotnym. Często przez wiele lat nic się nie dzieje. Ale potem, ekstremalne burze przynoszą ze sobą ulewny deszcz, system kanalizacyjny przekracza swoją pojemność, a pomieszczenia na niższych poziomach są zalewane przez systemy odprowadzania wody. W większości przypadków naprawa takich szkód jest trudna, kosztowna i rzadko pokrywana przez ubezpieczenie.
Problem przepływu zwrotnego: Kiedy woda burzowa wystrzeliwuje z toalety lub piwnicy
Przepływ zwrotny występuje, gdy ścieki z odprowadzającej kanalizacji są przepychane z powrotem do podłączonych budynków. Dzieje się tak, gdy ścieki nie mogą odpływać wystarczająco szybko. Przeciążenie kanalizacji może być spowodowane na przykład tym, że buduje się coraz więcej budynków, które są następnie podłączane do istniejącej kanalizacji, bez odpowiedniego powiększenia systemu kanalizacyjnego.
Oczywiście, samorządy są świadome tego problemu. Jednak jest to mało realne, aby zaimplementować sieci kanalizacyjne o wystarczających wymiarach, które mogłyby transportować wodę z ulewnych deszczów bez jakiegokolwiek przepływu zwrotnego. Kiedy tysiące metrów sześciennych wody spadają z deszczem w krótkim czasie na małym obszarze, kanalizacje szybko przekraczają swoje możliwości.
Jak zapewnić skuteczną ochronę przed przepływem zwrotnym
Aby utrzymać piwnicę suchą, nawet podczas ulewnych deszczów, dom musi być chroniony nie tylko przed wodą wnikającą z zewnątrz, ale także przed ściekami przepychanymi z powrotem do budynku. Ogólnie dostępne są dwie opcje:
- Urządzenia przeciwpowodziowe
- Jednostki podnoszące
Użycie urządzeń przeciwpowodziowych jest ograniczone. Są one po prostu montowane w odpowiednich rurach odpływowych. Zasada działania jest taka, że klapka zwrotna czyli taka klapa końcowa pozwala na odprowadzanie wody na zewnątrz, ale zamyka się, gdy występuje przepływ zwrotny.
Niestety, klapy końcowe nie zapewniają pełnej ochrony. Awarie, niewystarczająca konserwacja, obce przedmioty itp. mogą spowalniać działanie lub nawet całkowicie eliminować funkcję ochronną. Nawet przy intensywnej konserwacji, absolutne bezpieczeństwo przed wnikaniem wody do nieruchomości nie może być zapewnione, chyba że zasuwka urządzenia przeciwpowodziowego została ręcznie zamknięta. Otwieranie i zamykanie zasuwki jest uciążliwe i łatwo o nim zapomnieć. Dlatego to rozwiązanie nie jest bardzo praktyczne – zwłaszcza że umywalki, toalety itp. w tym czasie nie mogą być używane, gdy zasuwka jest zamknięta.
Odprowadzanie wody deszczowej w zależności od rodzaju kształtu dachu
Przy projektowaniu dachów, szczególną uwagę należy zwrócić na systemy odprowadzania wody deszczowej, które są kluczowe dla zapewnienia trwałości i funkcjonalności budynku. Zastosowane rozwiązania zależą jakie kształty dachów zostaną umieszczone w projekcie budynku.
| Typ dachu | Opis | Zakres nachylenia (stopnie) | System odprowadzania wody |
|---|---|---|---|
| Płaski | Minimalne nachylenie do odprowadzania wody | 0-5 | Wewnętrzne odprowadzenie przez wpusty dachowe, zalecane dodatkowe zabezpieczenie przed zastojem wody |
| Dwuspadowy | Dwa nachylone połacie spotykające się na szczycie | 20-45 | Rynny i rury spustowe na obu końcach dachu, możliwość zastosowania systemów podziemnych do odprowadzania wody |
| Czterospadowy | Cztery połacie nachylone ku środkowi budynku | 25-45 | Rynny wokół całego obwodu dachu, rury spustowe rozmieszczone strategicznie w narożnikach |
| Mansardowy | Połączenie dachu płaskiego z dwuspadowym | Dolna część: 20-30, Górna część: 70-90 | Rynny na dolnej krawędzi każdej połaci, rury spustowe mogą być ukryte w konstrukcji |
| Namiotowy | Cztery trójkątne ściany tworzące szczyt | 45-60 | Centralnie umieszczona rynna na szczycie, rury spustowe prowadzące wodę do systemu kanalizacyjnego |
| Kopertowy | Trzy lub więcej połaci nachylonych do jednego punktu | 30-50 | Rynny umieszczone na zewnętrznych krawędziach, rury spustowe na zewnątrz konstrukcji |
| Łamany | Zmiana kąta nachylenia połaci w połowie wysokości | Dolna część: 30-45, Górna część: 45-60 | Rynny na każdej zmianie kąta nachylenia, rury spustowe zapewniające efektywne odprowadzanie wody |
| Walmdach (dach naczółkowy) | Połączenie dachu dwuspadowego z dwoma trapezowymi ścianami bocznymi | 22-27 | Rynny wokół całego obwodu dachu, rury spustowe w narożnikach, zapewniające równomierne odprowadzanie wody |
Jednostki podnoszące: jedyna naprawdę niezawodna ochrona przed przepływem zwrotnym
Przepływ zwrotny jest nieunikniony w wielu przypadkach. Tylko jednostka podnosząca ścieki z pętlą przeciwpowodziową oferuje absolutnie niezawodną ochronę przed przepływem zwrotnym, nawet w przypadku awarii zasilania. Podczas normalnej pracy jednostka podnosząca działająca na pompę „podnosi” ścieki powyżej tzw. pętli przeciwpowodziowej, dzięki czemu mogą one odpływać do systemu kanalizacyjnego. Gdy występuje przepływ zwrotny, żadna woda nie może wrócić do domu, ponieważ pętla znajduje się powyżej poziomu powodzi. Jeśli system kanalizacyjny jest przeciążony, woda wylewa się tylko z kratek na drodze.
Aby zapewnić ciągłą ochronę, wymagane są regularne, profesjonalne kontrole i konserwacje całego systemu: dla jednostek podnoszących ścieki w domach jednorodzinnych raz w roku; dla budynków wielorodzinnych dwa razy w roku, a w budynkach używanych komercyjnie cztery razy w roku.
Podsumowanie i wnioski
Podczas intensywnych opadów deszczu, kiedy duże ilości wody wpadają do kanalizacji i przekraczają jej pojemność, może wystąpić przepływ zwrotny: Woda wraca do domów przez punkty odpływowe, zalewając pomieszczenia na niższych poziomach, jeśli nie jest zapewniona ochrona.
Autor: mgr inż. Adam Głogowski
