Nouzové odvodnění střech

1 Úvod

Klimatické změny, se kterými se poslední dobou setkáváme, se projevují také přívalovými srážkami. Protože doba trvání odtoku srážkových vod ze střech je krátká, navrhuje se jejich odvodnění na pětiminutové srážky. Vnitřní kanalizace pro odvodnění střech se navrhuje na intenzitu deště 0,03 l/(s.m²), což je v podmínkách České republiky přibližně dvouletá pětiminutová srážka. Při srážkách s větší intenzitou nemusí tedy být vnitřní kanalizace schopna srážkovou vodu odvádět. Na takové srážky není dimenzována ani kanalizace pro veřejnou potřebu. Hromadění vody na střeše může způsobit nejen zatékání do budovy, ale také překročení dovoleného zatížení střechy a následné statické poruchy. Proto se u nových budov musí, kromě odvodnění střech do vnitřní kanalizace, navrhovat také nouzové odvodnění střech, balkonů nebo lodžií, které odvádí srážkové vody na terén v okolí budovy.

2 Provedení nouzového odvodnění

Nouzové odvodnění střech je tvořeno:

Obr. 2 – Nouzový střešní vtok [2]

1. nouzovými přepady v atice střechy (obr. 1), popř. v čelech mezistřešních žlabů; nebo
2. nouzovými střešními vtoky napojenými na potrubí s částečným plněním vyústěné nad terén vně budovy (obr. 2); nebo
3. nouzovým podtlakovým systémem vyústěným nad terén vně budovy (obr. 3).

Obr. 1 – Nouzový přepad v atice střechy:
h – největší návrhová výška přepadající vody nad spodní hranou konstrukce nouzového přepadu (tlaková výška)

Obr. 3 – Nouzový podtlakový systém odvodnění střechy:
1 – nouzový podtlakový systém vyústěný na terén, 2 – podtlakový systém napojený na kanalizaci

Obr. 4 – Výška hladiny vody ve vzdálenosti větší než 10 m od nouzového přepadu

Nouzové odvodnění není nutné navrhovat u střech s podokapními nebo nástřešními žlaby, které mohou při přívalovém dešti přetéct.

U střech s velkou plochou je vhodné nouzové odvodnění rozdělit do více nouzových přepadů nebo nouzových střešních vtoků. Na každý nouzový přepad nebo vtok připadá potom část plochy střechy.

Výšková úroveň nouzových přepadů nebo nouzových střešních vtoků nad rovinou střechy, podlahou balkonu nebo lodžie musí být taková, aby byla zajištěna výška hladiny vody na střeše, podlaze nebo ve žlabu potřebná ke správné funkci střešních vtoků nebo výtoků ze střešních žlabů (tzv. vzdutí vody na střeše), nebylo překročeno dovolené zatížení střechy nebo podlahy (maximální výška hladiny vody na střeše), s nímž je počítáno ve statických výpočtech, a nemohlo dojít k vniknutí srážkových vod do vstupů na střechu, balkon nebo lodžii, střešních oken, světlíků, vyústění potrubí vzduchotechniky apod. Při tom je třeba vzít v úvahu, že ve vzdálenosti větší než 10 m od nouzového přepadu nebo vtoku je výška hladiny vody dvojnásobkem výšky hladiny vody v místě nouzového přepadu nebo vtoku (obr. 4). Zatížení střechy v kN/m² je možné přibližně přepočítat na výšku vodního sloupce v mm vynásobením číslem 100.

3 Potřebné vzdutí u střešních vtoků

Výrobci střešních vtoků uvádějí jejich průtok, který se měří ve zkušebně při určitém vzdutí (tlakové výšce), tedy výšce vody nad vtokem. Teprve při této výšce vody je zaručen změřený průtok uvedený v dokumentaci výrobců. Postup zkoušení vtoků je uveden v ČSN EN 1253-2, ve které jsou uvedeny také výšky vzdutí potřebné pro měření průtoku (tabulka 1). Při těchto výškách nesmí ještě srážková voda odtékat nouzovým odvodněním, např. přepadem.

4 Dimenzování nouzového odvodnění

Dimenzování nouzového odvodnění spočívá ve stanovení odtoku srážkových vod při stoleté pětiminutové srážce a návrhu správných rozměrů nouzových přepadů, vtoků a potrubí.

4.1 Stanovení odtoku srážkových vod pro nouzové odvodnění

Protože životnost stavby se předpokládá 100 let a doba trvání odtoku srážkových vod ze střech je krátká, uvažuje se pro nouzové odvodnění intenzita stoletého pětiminutového deště (srážky), která má v České republice hodnotu přibližně 0,07 l/(s.m²).

Odtok srážkových vod pro nouzové odvodnění Q_not, v l/s, se stanoví podle vztahů:

a) pro střechy, balkony nebo lodžie odvodněné jedním střešním (balkonovým) vtokem

b) pro střechy, balkony nebo lodžie odvodněné dvěma a více střešními (balkonovými) vtoky

kde je

A

půdorysný průmět odvodňované plochy, v m²;

C

součinitel odtoku srážkových vod, bez rozměru, podle tabulky 2.

U střech, balkonů nebo lodžií odvodňovaných jedním střešním vtokem se ve výše uvedeném výpočtu uvažuje i možnost ucpání vtoku, proto musí nouzové odvodnění odvést veškerou vodu ze střechy. Při více střešních vtocích se ve výše uvedeném výpočtu uvažuje, že tyto vtoky odvádějí srážky o intenzitě 0,03 l/(s.m²) a přebytek vody odtéká nouzovým odvodněním.

4.2 Stanovení rozměrů nouzového odvodnění

4.2.1 Stanovení rozměrů nouzových přepadů

Délka hranatých nouzových přepadů L_w, v mm, se stanoví podle vztahu:

(3)

kde je

Q_not

odtok srážkových vod pro nouzové odvodnění střech, v l/s;

h

největší návrhová výška přepadající vody nad spodní hranou konstrukce nouzového přepadu (tlaková výška), v mm.

Aby byl zajištěn výpočtový průtok přepadem, nemá být konstrukční výška hranatého nouzového přepadu (přepadového otvoru) menší než dvojnásobek největší návrhové výšky přepadající vody nad spodní hranou konstrukce nouzového přepadu (h).

4.2.2 Stanovení rozměrů nouzových střešních vtoků

Jmenovité světlosti typových nouzových střešních vtoků se stanovují podle dokumentace jejich výrobce, která by měla uvádět maximální průtoky střešními vtoky při určitých vzdutích (výškách vody nad vtoky). U nouzového podtlakového odvodnění střech se postupuje stejně jako u podtlakového odvodnění střech napojeného na kanalizaci.

Hydraulickou kapacitu Q_max nouzových střešních vtoků v m³/s je možno stanovit podle vztahů uvedených v [1]:

a) pro kónický vtok (obr. 5a)

Obr. 5 – Tvary střešních vtoků: a – kónický vtok, b – ostrohranný vtok

b) pro ostrohranný vtok (obr. 5b)

Součinitel ω je možné stanovit podle vztahu:

Přičemž pro bezpečný provoz střešního vtoku má být splněno:

kde je

g

tíhové zrychlení v m/s²;

d_vý

vnitřní průměr odtokové části střešního vtoku v m;

d_vt

vnitřní průměr vtoku v úrovni střechy v m;

b

výška kónické části vtoku v m;

h

výška vody nad vtokem (tlaková výška) v m.

Hydraulickou kapacitu nouzových střešních vtoků ovlivňují případné mřížky. Při dimenzování vtoků s mřížkou se místo dvý počítá s fiktivním průměrem vypočítaným z plošného obsahu otvorů v mřížce.

4.2.3 Dimenzování nouzových dešťových potrubí

Nouzová dešťová potrubí s částečným plněním vodou se dimenzují podle ČSN EN 12056-3. U svislých nouzových dešťových odpadních potrubí se uvažuje odtok srážkových vod při stupni plnění f = 0,33. Ležatá nouzová dešťová potrubí se dimenzují jako svodná potrubí na stupeň plnění nejvíce 70 %. Výjimkou z tohoto způsobu dimenzování jsou potrubí, jež tvoří součást střešních vtoků a hydraulická kapacita těchto vtoků byla stanovena při napojení těchto vtoků na potrubí.

Nouzové podtlakové odvodnění střech se dimenzuje podle zásad pro podtlakové odvodnění střech pomocí výpočetní techniky.

5 Závěr

Nouzové odvodnění střech musí v řadě případů navrhovat projektant stavební části (nouzové přepady). Dimenzování nouzového odvodnění se však provádí podle ČSN 75 6760, jež platí pro vnitřní kanalizaci, a provádí ho tedy většinou projektant zdravotně technických instalací, který musí znát maximální výšku hladiny vody na střeše. Při návrhu nouzového odvodnění musí tedy spolupracovat projektanti statiky, stavební části a zdravotně technických instalací.

Literatura

1. Valášek, J.– Tomašovič, P.: Zdravotnotechnické inštalácie. Alfa Bratislava 1990.
2. Technická příručka pro navrhování a provádění nouzového odvodnění z plochých střech a teras. Hutterer-Lechner 2015.
3. ČSN EN 1253-2 Podlahové vpusti a střešní vtoky – Část 2: Střešní vtoky a podlahové vpusti bez zápachové uzávěrky (v revizi).
4. ČSN EN 12053-3 Vnitřní kanalizace – Gravitační systémy – Část 3: Odvádění dešťových vod ze střech – Navrhování a výpočet.
5. ČSN 75 6760 Vnitřní kanalizace.