O drenażu powierzchniowym na ulicach miast: rodzaje, przeznaczenie i zasady urządzania

Odprowadzanie wód opadowych z ulic to jeden z palących problemów mieszkańców wielu miast. Przeszedł mały deszcz, a do wejścia już nie można dojść – na drodze utworzyła się ogromna kałuża. Czy sytuacja jest Państwu znana, nieprawdaż? Ale jak można się jej pozbyć?

Rozwiązanie problemu tkwi w prawidłowym wykonaniu odwodnienia powierzchniowego na ulicach miejskich. A co to takiego i jakie jeszcze problemy rozwiązuje ten system – wszystkie te kwestie omówimy w naszym artykule. Opowiemy o budowie odwodnienia liniowego i punktowego, podamy zalecenia dotyczące wyboru odpowiednich materiałów. Poruszymy również kwestię projektowania, regulacji prawnych i montażu systemu.

Jakie problemy rozwiązuje system odwodnienia?

Problem usuwania wody deszczowej i roztopowej, a także ścieków z podlewania i mycia ulic, jest dość aktualny w warunkach nowoczesnego miasta. Aby go rozwiązać, instaluje się system odwodnienia powierzchniowego – zespół koryt, piaskowników, studzienek drenażowych i innych elementów inżynieryjnych, połączonych w jednolity system odprowadzania wody.

Zalety odwodnienia powierzchniowego

System drenażu skutecznie usuwa nadmiar wilgoci i wodę z opadów, kierując ją z dala od budynków mieszkalnych, dróg, parków, skwerów. Co pozwala odciążyć hydraulicznie drogi i fundamenty budynków wielorodzinnych oraz domów jednorodzinnych. W rezultacie wydłuża ich żywotność 2-3 razy.

Przykładowe problemy wynikające z nieprawidłowo wykonanego odwodnienia lub jego całkowitego braku w poniższej galerii zdjęć.

Jak widać, prawidłowo zaprojektowany i solidnie wykonany system odwodnienia ma szereg zalet:

• Można zagospodarować teren, sadząc kwiaty, krzewy oraz urządzając strefy wypoczynku.
• System pozwala chronić fundamenty budynków przed zniszczeniem i wydłużyć okres między remontami.
• W piwnicach i na poziomie przyziemia woda nie będzie się gromadzić i stagnować, co wydłuży ich żywotność.
• Brak wzrostu poziomu wilgotności zapobiegnie powstawaniu i rozprzestrzenianiu się pleśni, grzybów i innych szkodliwych mikroorganizmów.
• Terminowe odprowadzanie wody pozwoli uniknąć wymywania gruntu i przedłuży żywotność nawierzchni drogowej oraz płytek chodnikowych.

Innymi słowy, obecność odwodnienia powierzchniowego pozwala stworzyć mieszkańcom komfortowe warunki użytkowania ulic, terenów przydomowych oraz stref wypoczynku i rozrywki.

Odprowadzanie wód z różnych obiektów

Ze względu na częste i niekiedy intensywne opady, kwestia odwodnienia jest szczególnie istotna – w granicach miasta nawet 2 mm opadów generuje spływ. Powodem tego są nieprzepuszczalne nawierzchnie występujące w dużych ilościach – asfalt na drogach i podwórkach, dachy budynków itp.

Dlatego tak ważne jest terminowe zebranie wód powierzchniowych z terenów przydomowych, parkingów, dworców, parków, skwerów, dróg, mostów i innych obiektów. Z czym skutecznie radzi sobie system odwodnienia, zbierając ścieki i kierując je do oczyszczalni.

Znaczenia odprowadzania wody z różnych terenów w warunkach miejskich nie sposób przecenić. Dzięki prawidłowo urządzonemu systemowi zbierania wód roztopowych i powierzchniowych zmniejsza się obciążenie hydrauliczne, co pozytywnie wpływa na stan zewnętrzny konstrukcji i obiektów, na odstępy między remontami oraz ogólną trwałość.

Rodzaje i budowa odwodnienia powierzchniowego

System drenażu powierzchniowego może być punktowy i liniowy. Najczęściej, aby zapewnić skuteczne działanie drenażu, łączy się te dwa typy odprowadzania wody. Następnie przyjrzymy się, z jakich elementów składają się takie systemy. Omówimy również materiały, z których wykonuje się poszczególne elementy do montażu systemu, oraz zasady wyboru odpowiedniego.

Cechy odwodnienia liniowego

Liniowy typ odwodnienia pozwala szybko usuwać wody ściekowe z dużego obszaru, na przykład wokół budynku wielorodzinnego, stadionu lub z jezdni.

System drenażu liniowego składa się z korytek wpustowych, kratek ochronnych, pojemników do zatrzymywania piasku (piaskowników) i innych elementów konstrukcyjnych. Zamontowany system łączy się z kanalizacją.

Kratki zamykające od góry korytko do zbierania wód opadowych chronią je przed wnikaniem dużych zanieczyszczeń oraz zapewniają bezpieczeństwo ruchu pieszych i pojazdów.

Wszystkie elementy systemu odwodnienia są wykonane z fibrobetonu, betonu, polimerbetonu, tworzywa sztucznego, stali nierdzewnej. W zależności od miejsca montażu i przewidywanych obciążeń dobiera się produkty z serii standardowej lub wzmocnionej.

Przyjrzyjmy się ich cechom na przykładzie produktów Standartpark, składającej się z serii podstawowej i wzmocnionej.

Produkty z serii Basic (standardowa) przeznaczone są do użytku w warunkach o małym natężeniu ruchu – strefy parkowe, przejściowe chodniki, obiekty sportowe, domki letniskowe oraz zagospodarowanie terenu wokół domu. Klasa obciążenia A15-C250, co odpowiada wadze do 25 ton.

Przekrój hydrauliczny korytek wynosi 100-300 mm. Materiał wykonania elementów: polimerbeton, fibrobeton, tworzywo sztuczne (korytka), stal nierdzewna, stal ocynkowana, miedź, żeliwo (kratki ochronne).

Seria Drive (wzmocniona) – produkty przeznaczone do eksploatacji w warunkach zwiększonego obciążenia od 25 do 60 ton, klasa wytrzymałości od C250 do E600. Zastosowanie na terenach o intensywnym ruchu, w tym ciężki ruch towarowy. Wytwarzane z tworzywa sztucznego, polimerbetonu i wytrzymałego betonu. Przekrój hydrauliczny (szerokość konstrukcji) wynosi 100, 150 i 200 mm.

Korytka i kratki ochronne różnią się kolorem i wymiarami. Montuje się je wzdłuż dróg, wokół domów i domków letniskowych, do zbierania wód opadowych z terenu przydomowego.

Seria wzmocniona Max różni się od poprzednich podwyższonym poziomem obciążenia – produkty mają wysoką klasę wytrzymałości D400, E600 lub F900, co pozwala im wytrzymać obciążenie do 90 ton.

Do produkcji używa się betonu zbrojonego, polimerbetonu i tworzywa sztucznego, wzmacniając korytka ocynkowanymi nakładkami. Kratki wykonane są z żeliwa odpornego na uderzenia.

Cechą produktów serii Max jest możliwość zastosowania śrub i nakrętek mocujących. Taka konstrukcja zapewnia wysoką łatwość naprawy drenażu liniowego.

Z czego składa się odwodnienie punktowe?

Jeszcze jeden rodzaj drenażu powierzchniowego – lokalne wpusty deszczowe (punktowe, miejscowe). Podobnie jak system liniowy, zbierają one wody odpływowe, aby dalej skierować je do kanalizacji deszczowej. Jednak zbieranie odbywa się w jednym punkcie – pod rynną spustową, pod kranem ogrodowym, przy wejściu do domu, na wjeździe i w innych miejscach najbardziej narażonych na tworzenie się kałuż.

Z budową i podstawowymi elementami konstrukcyjnymi systemu punktowego można zapoznać się na poniższym obrazku.

Punktowy typ drenażu pozwala skutecznie zebrać wody odpływowe do wpustu deszczowego. Jest on przykryty od góry kratką ochronną wykonaną z wytrzymałego materiału.

Charakterystykę produktów do montażu systemu punktowego omówimy na przykładzie produktów firmy Standartpark:

• Standardowa seria Basic – system drenażu punktowego, obejmujący plastikowy wpust deszczowy i kratkę wodo-przyjmującą. Może być dodatkowo wyposażona w kosz do zbierania śmieci i przegrodę syfonową. Konstrukcje przeznaczone są do montażu w miejscach o niskim obciążeniu – nieintensywny ruch samochodów osobowych i pieszych.
• Wzmocniona seria Max przeznaczona jest do wysokich i bardzo wysokich obciążeń. Zbiorniki wpustowe (studnie) wykonane są z polimerobetonu i fibrobetonu, wzmocnione stalowymi ocynkowanymi nakładkami. Kratki ochronne do wpustów wykonane są z superwytrzymałego żeliwa, co odpowiada obciążeniu klasy D400, E600 i F900.

Wpusty deszczowe można stosować jako piaskowniki lub studnie drenażowe. Aby zbudować studnię, należy ustawić kilka zbiorników jeden na drugim, zwiększając w ten sposób potrzebną długość. Wielosekcyjne wpusty deszczowe są również stosowane jako studnie rewizyjne.

Elementy punktowe mogą być montowane razem z systemem liniowym – wzmocniona seria nadaje się jako piaskowniki do wzmocnionych koryt, których przekrój hydrauliczny wynosi 300, 400, 500 mm.

Konstrukcja wzmocnionych wpustów deszczowych umożliwia połączenie z rurami kanalizacyjnymi. Dodatkowo zbiornik wpustowy można wyposażyć w wyjmowany kosz na śmieci, który łatwo wyjąć i wyczyścić w miarę napełniania   

Jeśli interesuje Państwa aranżacja drenażu do użytku domowego, zalecamy zapoznanie się z informacjami na temat wykonania i podłączenia własnoręcznie wykonanej studni drenażowej.

Zalecenia dotyczące wyboru materiałów

Warunki eksploatacji – podstawowe kryterium, na którym należy się opierać przy dobieraniu elementów systemu. Dlatego tak ważne jest uwzględnienie, gdzie dokładnie system zostanie zainstalowany, jakie obciążenia są przewidywane oraz klimatyczne cechy regionu.

Omówimy szczegółowo niuanse, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze wyposażenia do systemu drenażu powierzchniowego, a zwłaszcza koryt i kratek ochronnych:

• klasa obciążenia;
• obliczenia hydrauliczne;
• przepustowość;
• odległość do kolektora.

Klasa wytrzymałości (obciążenia) – to maksymalny dopuszczalny ciężar, pod wpływem którego produkt nie utraci swoich właściwości eksploatacyjnych. Przy produkcji korytek kieruje się normą EN 1433.

Natężenie przepływu wody lub obliczenia hydrauliczne są obliczane w l/s, przy czym przy obliczeniach uwzględnia się:

• intensywność opadów według SNiP 2.04.03-85;
• współczynnik powierzchni spływu;
• powierzchnię spływu;
• standardowy poziom opadów w regionie.

Równie ważny jest parametr przepustowości korytka – czyli jego zdolność do odprowadzenia określonej objętości ścieków na sekundę. Jest to szczególnie istotne przy obfitych opadach lub intensywnym topnieniu śniegu. Na przykład przy średnicy hydraulicznej 200 mm przepustowość odwodnienia korytka z tworzywa sztucznego wynosi około 18 l/s, a w przypadku wyrobu betonowego lub polimerobetonowego wskaźnik ten wynosi do 11 l/s.

Przy pomiarze odległości odwodnienia od miejsca odbioru ścieków do ich wysłania do kolektora koniecznie oblicza się kąt nachylenia, który bezpośrednio wpływa na prędkość przepływu wody.

Ważne jest, aby wysoka przepustowość drenażu odpowiadała zapasowi wytrzymałości poszczególnych elementów, z których zmontowano system odwodnienia.

Szczegóły projektowania i montażu systemu

Opracowanie projektu i montaż systemu odwodnienia to podstawowe zadanie, które należy wykonać już na początku budowy. Ważne jest przy tym, aby do kwestii odprowadzania ścieków – zarówno w mieście, jak i w wiejskiej posiadłości – podchodzić kompleksowo, troszcząc się jednocześnie o drenaż powierzchniowy, urządzenie kanalizacji deszczowej, odprowadzanie ścieków bytowo-gospodarczych oraz zagospodarowanie terenu.

Jak przygotowuje się projekt odwodnienia?

Przy projektowaniu powierzchniowego systemu drenażowego należy uwzględnić szereg czynników, m.in. rzeźbę terenu, ilość opadów, rodzaj gruntu, głębokość zalegania wód gruntowych, typ obiektu, przeznaczenie i warunki eksploatacji obiektu.

W celu sporządzenia projektu należy zwrócić się do biura projektowego, którego specjaliści opracują projekt zgodnie z normami i wymaganiami SNiP.

W tym celu należy dostarczyć następujące dokumenty:

• Plan ogólny działki z naniesionymi wymiarami i lokalizacją wszystkich budynków i obiektów.
• Plan działki z mapą topograficzną terenu, z oznaczeniem miejsca lokalizacji zbiornika gromadzącego ścieki/studzienki odwodnieniowej.
• Raport techniczny o warunkach inżynieryjno-geologicznych terenu.

Przy sporządzaniu projektu specjaliści dobiorą odpowiednie urządzenia do wyposażenia systemu, wskazując klasę wytrzymałości i wymaganą ilość elementów konstrukcyjnych.

Na schemacie przedstawiono przykład rozwiązania technicznego odwodnienia przy użyciu korytek przez schody z wykorzystaniem serii wzmocnionej do budowy drenażu liniowego.

Projektowanie polega na obliczeniach i wyborze optymalnego miejsca do układania drenażu liniowego.

Projekt obejmuje następujące obliczenia i schematy:

• Rozmieszczenie korytek odwodnienia liniowego.
• Obliczenie przekroju hydraulicznego korytek, dobór ich optymalnego miejsca umieszczenia.
• Miejsca lokalizacji sekcyjnych wpustów deszczowych, uwzględniając przewidywane punkty maksymalnego zrzutu wód opadowych.
• Punkty podłączenia rur odwadniających (kąt nachylenia) i studzienek rewizyjnych z oznaczeniem na planie ich lokalizacji.
• Schematy montażu wszystkich elementów systemu odwodnienia – korytek, wpustów deszczowych, studzienek rewizyjnych.
• Kompleksowy wykaz wszystkich elementów niezbędnych do urządzenia systemu – korytek, wpustów deszczowych, rur, studzienek, włazów i wszystkich komponentów.

Taki projekt pozwoli na zrealizowanie efektywnego systemu powierzchniowego odwodnienia konkretnego terenu. Dla przykładu może Pan/Pani przejść pod następujący link i obejrzeć przykład odwodnienia punktowego.

Na naszej stronie znajdują się inne artykuły na temat projektowania systemów drenażowych:

1. Projekt drenażu terenu: wybór lokalizacji, nachylenia, głębokości, elementów systemu drenażowego
2. Obliczanie kanalizacji deszczowej: analiza ważnych cech projektowania

Kluczowe zasady instalacji systemu

Montaż systemu odbywa się zgodnie z zatwierdzonym projektem oraz z uwzględnieniem zaleceń konkretnego producenta, od którego kupowane są elementy systemu odwodnienia powierzchniowego. Przy okazji, wszystkie komponenty najlepiej nabyć u jednego producenta, którego produkty odpowiadają Państwu pod względem parametrów i kategorii cenowej.

Następnie omówimy pokrótce podstawowe zasady i etapy montażu powierzchniowego systemu odprowadzania wód opadowych.

Najpierw za pomocą specjalnych chwytaków pracownicy ręcznie wykonują układanie i uszczelnianie przewodów wodnych. Następnie do wykopu wylewa się betonową „poduszkę”, której grubość jest określona w zaleceniach producenta korytek. Sznurkiem wyznacza się linię układania korytek do zbierania wód opadowych.

W pierwszej kolejności montuje się osadniki piasku, a następnie przystępuje do montażu korytek, łącząc je na styk. Wszystkie punkty połączeń uszczelnia się.

Podczas montażu ważne jest, aby krawędzie wszystkich rynien znajdowały się 3 mm poniżej poziomu nawierzchni. Na nie montuje się kratkę ochronną, którą mocuje się za pomocą śrub/zaczepów dołączonych do zestawu.

Podłączenie odwodnienia liniowego do ogólnego systemu kanalizacyjnego odbywa się przez osadniki piasku. Ważne jest również przewidzenie wykonania drenażu punktowego w miejscach odpływu wody z rury.

Jeśli chodzi o czas montażu systemu, to specjaliści, jeśli przewiduje się niewielkie nakłady pracy, mogą poradzić sobie nawet w jeden dzień.

Interesuje Państwa kwestia urządzenia odprowadzania wody w domu jednorodzinnym? W takim razie polecamy zapoznać się z tym artykułem.

Wymagania normatywne dotyczące wykonania odwodnienia

Kształtowanie powierzchniowego drenażu nowoczesnego miasta regulowane jest przez szereg dokumentów, począwszy od projektowania, aż po wymagania dotyczące jakości materiałów i ich parametrów technicznych.

Na przykład, kompleksy sportowe i boiska sportowe znajdują się w zakresie wpływów Komitetu Technicznego Międzynarodowego Stowarzyszenia Federacji Lekkoatletycznej. Dlatego kontrola nad urządzeniem systemów drenażowych jest sprawowana przez tę organizację.

Poniżej omówimy główne z nich:

1. Kształtowanie zewnętrznych sieci kanalizacyjnych – SNiP 2.06.15-85.
2. Projektowanie systemów ochrony terenów przed zalaniem i podtopieniami – SP 104.13330.2016.
3. Ogólne normy budowy i zagospodarowania terenów miejskich Kodeks urbanistyczny FR z dnia 29 grudnia 2004 r. N 190-FZ.
4. Ogólne zasady budowy budynków, obiektów i sieci inżynieryjnych – SNiP 12-01-2004.
5. Systemy odwodnienia przy budowie dróg samochodowych – STO 221 NOSTROJ 2.25.103-2015.
6. Urządzenie sieci drenażowych przy budowie lotnisk – STO 221 NOSTROJ 2.25.114-2015.
7. Oraz inne akty normatywno-prawne.

Ogólne wymagania dotyczące materiałów do kształtowania systemów drenażowych są określone w GOST 33068-2014 (EN 13252:2005). Zalecenia dotyczące obliczeń systemów drenażowych przy budowie dróg samochodowych reguluje ODM 218.2.055-2015. Warunki techniczne dla wpustów deszczowych są określone w GOST 3634-99.

Za czyszczenie i usuwanie rowów odwadniających, rynien, rur, drenaży i innych obiektów inżynieryjnych przeznaczonych do odprowadzania wód powierzchniowych i gruntowych z podwórek odpowiadają osoby odpowiedzialne za sprzątanie odpowiednich terenów.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Przewodnik dotyczący kształtowania systemu powierzchniowego odprowadzania wody można obejrzeć w następującym filmie:

Prawidłowo zaprojektowany i zamontowany system drenażowy pozwoli zachować atrakcyjny wygląd zagospodarowanych terenów nowoczesnego miasta, działek ogrodowych i prywatnych posesji. A także przedłuży żywotność dróg, mostów, fundamentów budynków i domów mieszkalnych, zmniejszając obciążenie hydrauliczne konstrukcji. Jednak do stworzenia projektu drenażu lepiej zwrócić się do specjalistów, którzy uwzględnią rodzaj gleby, cechy klimatyczne i szereg innych ważnych aspektów.

Czy ma Pan/Pani własne zdanie na temat celowości urządzenia systemu odprowadzania wody? Lub chciałby/chciałaby Pan/Pani uzupełnić powyższy materiał przydatnymi zaleceniami i faktami? Proszę pisać swoje komentarze, brać udział w dyskusjach – formularz komentarzy znajduje się nieco poniżej.