Bu kılavuz, çatılar, balkonlar ve teraslar için drenaj sistemlerinin boyutlandırılmasına yönelik teknik gereksinimler ve hesaplamalara kapsamlı bir giriş sağlar. Çeşitli drenaj çözümleri, bunların belirli avantajları ve dezavantajları, güvenilir ve standartlara uygun planlama sağlamak için dikkate alınır. Amaç, su drenajını güvenilir kılmak ve su baskınını önlemek için binanın uzun vadeli işlevselliğini ve güvenliğini sağlamak için verimli drenaj çözümleri kullanmaktır.
Su baskınlarına ve binaların hasar görmesine yol açabilen yoğun yağış olayları aşırı hava olayları olarak adlandırılır, ancak kısa bir süre içinde yerel olarak meydana gelen büyük miktarda yağış neredeyse norm haline geldi. İklim değişikliği bunun için sıklıkla suçlanır – hoşumuza gitse de gitmese de yüzleşmemiz gereken bir gerçek. Bu, su hasarını önlemek için bir binanın yağmur suyu drenajını – özellikle çatılar, balkonlar ve teraslar için – standartlara uygun olarak dikkatlice planlamayı ve uygulamayı daha da önemli hale getirir.
Yağmur suyu sisteminin standartlara uygun planlandığının kanıtı, proje özelinde hidrolik hesaplama ve kapsamlı dokümantasyon gerektirir.
Yağmur suyu drenajının temelleri
Somut bir yorum örneğine geçmeden önce bazı temel kavramları ve ayrımları bilmek gerekir.
Çatı drenaj sistemi nelerden oluşur?
Bir çatı drenaj sisteminin en önemli bileşenleri şunlardır:
- Çatı olukları ve süzgeçleri (bunlar binanın su yalıtımına güvenli bir şekilde entegre edilmelidir)
- Drenaj boruları
- Boru sabitleme sistemleri
- Yağmur suyu borularının yoğuşma suyu izolasyonu
- Yangın, ses ve gürültü koruması için önlemleri
Seçilen bileşenler büyük ölçüde belirlenen drenaj sisteminin türüne bağlıdır. Mevcut temel drenaj sistemleri ve bunların nasıl farklılaştırıldığı şimdi tartışılacaktır.
Drenaj yöntemine göre farklılıklar
Yağmur suyu drenajında 2 sistem arasında temel bir ayrım yapılır. Her iki sistem de boru düzeni ve boru boyutlandırması açısından önemli ölçüde farklılık gösterir.
Cazibeli drenaj (yer çekimi ile)
Geleneksel (klasik) drenajda, yağmur suyu bir eğimli döşenen yağmur suyu boruları aracılığıyla yerçekimiyle drene edilir. Buna yerçekimi drenajı da denir.
Planlama sürecinde yatay yağmur suyu borularının yaklaşık %70, dikey iniş borularının ise yaklaşık %33 oranında suyla dolu olduğu varsayılır. Bu değerler, gerekli boru boyutlarının doğru bir şekilde belirlenmesine yardımcı olur.
Vakum / basınç altında drenaj (emme prensibi)
Buna karşılık, negatif/basınç altı veya sifonik çatı drenajı tam dolum prensibine göre çalışır. Yağmur suyu kelimenin tam anlamıyla çatıdan emilir. Az miktarda yağmur yağdığında, vakum etkisi yalnızca ara sıra gerçekleşir veya hiç gerçekleşmez, böylece bu sistemin avantajları yalnızca yeterli yağış olduğunda tam olarakgerçekleşir.
Ne zaman, hangi sistem tercih edilmelidir?
Günümüzde, büyük, geniş açıklıklı çatı alanları tercihen negatif basınç prensibi kullanılarak drene edilmektedir, çünkü bu sistem daha az malzeme ve işçilik gerektirmektedir. Bu sistemle izin verilen, çatı yapısının altında eğimsiz boru yönlendirmesi sayesinde, negatif basınç drenajı özellikle yüksek katlı depolarda yerden tasarruf sağlayan bir çözüm sunmaktadır. Bu tür sistemlerin planlanması ve hesaplanması neredeyse yalnızca ilgili sistem sağlayıcısı tarafından gerçekleştirilir.
Her çatı alanı, örneğin çatı terasları, balkonlar veya konut binalarının çatıları negatif basınç drenajı için uygun değildir. Geleneksel drenaj, belirli durumlarda depo veya üretim tesislerinin çatıları için de daha iyi bir seçim olabilir.
Geleneksel/serbest akışlı drenajın lehine olan argümanlar nelerdir?
- Sistem, EN1253-2 ve EN12056-3 yardımıyla basit adımlarla planlamacı tarafından tasarlanabilir ve sistem sağlayıcısına bağımlılık yoktur!
- Yeşil çatılar gibi düşük akış katsayısına sahip çatı yapılarında yağmur suyu geciktirilerek daha az miktarda süzgece akar, böylece tam dolum sağlanamaz. Bu durumda eğimli bir zemine döşenmiş borulardan oluşan bir sistem daha mantıklıdır
- Su hacmi düşükse ve borular eğimsiz yatay olarak döşenirse (negatif basınçlı drenaj), tam dolum olmaması nedeniyle kendi kendini temizleme etkisi elde edilemediğinden tıkanma riski artar. Burada da geleneksel drenaj daha mantıklıdır
İki sistemden hangisinin ekonomik ve teknik açıdan en mantıklı olduğu her zaman planlamacı tarafından proje bazında kontrol edilmelidir. Negatif basınç drenajının tasarımı her zaman sisteme veya üreticiye bağlı olduğundan ve bu nedenle planlama ve uygulama hakkında genel ifadeler yapılamayacağından, bu kılavuzda ele alınmamıştır. Aşağıda, konvansiyonel drenajının tasarımı ayrıntılı olarak analiz edilecektir.
Ancak, konvansiyonel drenaj için iki ek ayrım yapılmalıdır. Biri boru yerleşimine göre, diğeri bağlantı yöntemine göre.
Boru yerleşimine göre farklılıklar
Konvansiyonel drenajda, bir diğer önemli ayırt edici özellik ise borulama düzenidir.
Ayrı boru bağlantısı, kapalı sistem
Her çatı gideri, kesintisiz olarak aynı boyutta drenaj borusuna ayrı ayrı bağlanır.
Kapalı sistem, çatı giderinin Şekil 4’te gösterildiği gibi yağmur suyu borusuna sıkıca bağlandığı anlamına gelir. Çatı gideri ve dikey borular her yerde aynı boyutta olmalıdır.
Toplu borulama, açık sistem
Birkaç çatı gideri, bir kollektör ve iniş borusu vasıtasıyla yer altı borusuna bağlanır.
Açık sistem, çatı çıkışının (Şekil 2’de gösterildiği gibi) yatay bir boruya ve her iki tarafı açık olan daha büyük bir iniş borusuna bağlı olduğu anlamına gelir.
Prensip olarak, kapalı sistemlerde daha yüksek bir drenaj kapasitesinin elde edildiği varsayılabilir. Bunun nedeni, borunun her yerde aynı boyutta bağlanmasıyla vakum etkisinin artırılmasıdır.
Planlama ve uygulama yönergeleri
Boyutlandırma ve tasarıma başlamadan önce, inşaat projesine ilişkin bazı temel bilgi ve verilerin belirlenmesi ve belirtilmesi gerekir.
Bu şunları içerir:
- Drenaj yapılacak alanların yer aldığı detaylı bina planları
- Çatı yapısı, su yalıtımı ve kullanılan malzemeler
- İzin verilen maksimum su birikim yüksekliğini belirlemek için izin verilen statik yükler
- Bina projesinin adresi veya posta kodu (yağış oranının hesaplanması için önemlidir)
- Boru düzeni
- Ayrı veya toplu bağlantı boruları
- Kapalı veya açık sistem
Bu bilgilere dayanarak hesaplanan yağış oranı, akış katsayısı ve kullanılan çatı giderlerinin drenaj kapasitesi belirlenmelidir.
Yağış oranının hesaplanması (r)
Drenaj sisteminin boyutlandırılmasındaki ilk adım, hesaplama yağış oranı r’ yi belirlemektir. Bu, her drenaj sisteminin temelidir.
Çatı drenajı, 5 yıllık geri dönüş sıklığına sahip 5 dakikalık yağış olayı için boyutlandırılacaktır. Kural olarak, ilgili konum için tasarım yağışı Federal Tarım, Ormancılık, Çevre ve Su Yönetimi Bakanlığı’nın veri kümelerinden alınacak ve daha sonra l/(s – ha) cinsinden bir tasarım yağış oranına dönüştürülecektir.
Çatı alanları ve mülk alanları için minimum tasarım yağışı 300 litre/(s – ha) olarak belirlenmiştir. Çatı drenajı, ÖNORM EN 12056-3:2000, bölüm 4.1’e uygun olarak boyutlandırılmıştır. Bu değerler belirli bölgelerde ve ülkelerde farklılık gösterebilir.
Drenaj katsayısı (C)
Daha sonra, drenaj katsayısı C belirlenmelidir. Drenaj katsayısı, drenaj alanına düşen yağmur miktarı ile drenajı gerçekleşen miktar arasındaki orandır. Çatı yüzeyinin türü burada önemli bir rol oynar. Örneğin, akış katsayısı 0,3 olan yeşil bir çatı, yağmur suyunun akışını yaklaşık üçte iki oranında azaltır.
ÖNORM B 2501’e göre aşağıdaki değerler geçerlidir:
- Sac çatılar, kiremit kaplamalı çatılar, kapalı beton yüzeyler, folyo çatılar, derz dolgulu asfalt yüzeyler, balastsız kapalı çatılar için C = 1,0
- Çakıl çatılar, çakıl yollar, derz dolgusuz asfalt alanlar ve 8 cm’den fazla olmayan katman kalınlığına sahip geniş yeşil çatılar için C = 0,8
- Katman kalınlığı 8 cm’den fazla olan azaltılmış geniş yeşillendirme için C = 0,5
- Katman kalınlığı 10 cm veya daha fazla olan geniş ve yoğun yeşillendirme için C = 0,3
- Katman kalınlığı 25 cm veya daha fazla olan yoğun yeşillendirme için C = 0,1
Yağmursuyu drenaj debisi (Q)
Yağmur suyu miktarı Q, drenajı sağlanacak alanın büyüklüğü A, ilgili yağış miktarı r ve drenaj katsayısı C‘den yararlanılarak aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:
Bu şu anlama gelir:
- Q, saniyede litre (l/s) cinsinden yağmur suyu akışı
- r, saniyede litre ve hektar (l/s-ha) cinsinden dizayn yağış
- A, metrekare (m²) cinsinden etkili çatı alanı
- C, çatı yüzeyinin neden olduğu tutulma veya gecikmeyi hesaba katan drenaj katsayısı
Bu hesaplama, standartlara uygun drenajı sağlamak için drenaj sisteminin saniyede güvenilir bir şekilde tahliye edebilmesi gereken su miktarını belirler.
Çatı süzgeçlerinin drenaj kapasitesi
EN1253-2’ye göre çatı ve çatı arası süzgeç üreticileri, sızdırmazlık flanşının üzerindeki yüksekliğe bağlı olarak gider değerlerini bir tablo veya diyagramda göstermek zorundadır.
Drenaj performansı kullanılan sistemin açık veya kapalı sistem olmasına bağlıdır. Bu nedenle üreticiye ilgili ürünün performansının hangi test kriterleri altında test edildiğini sormak önemlidir.
Hesaplama Örnekleri
Çatı drenajının temel prensipleri açıklandığı için, pratik uygulama şu şekildedir: drenaj sistemlerinin boyutlandırılması. Sistemin türüne bağlı olarak – açık veya kapalı, bireysel veya toplu bağlantı – hesaplama yaklaşımları farklılık gösterir.
Toplu bağlantı boru tesisatına sahip kapalı sistem, negatif basınç prensibine karşılık gelir. Bu, sisteme ve üreticinin özelliklerine bağlı olduğundan, bu kılavuzda daha fazla ele alınmayacaktır.
Aşağıda, iki farklı sisteme sahip bir çatı örneği hesaplanacaktır: Biri bireysel bağlantı boru tesisatına sahip kapalı bir sistem ve diğeri toplu boru tesisatına sahip açık bir sistem.
Veriler
Avusturya’nın Bruck an der Leitha ilçesindeki Fischamend’de tek yönde eğimli 800 m²’lik düz çatı inşaası.
Seçilen sistemden bağımsız olarak, çatı alanı A, hesaplama yağış miktarı r, drenaj katsayısı C ve yağış miktarı Q artık bu bilgilerden belirlenebilir:
A = Çatı alanı 800 m²
5 yıllık yağış için 5 dakikalık tasarım yağış değeri r, yukarıda açıklandığı gibi meteoroloji verilerinden alınır (bkz Şekil – 4) ve saniye başına litreye dönüşürülür.
Düz çatılar için C kat sayısı 1 olarak alınır:
Yağmur suyu akışı; Q, şu şekilde hesaplanır: Q = r * A * C:
Kapalı sistem düzeni (bireysel borulama)
Ürün ve gerekli bileşenler belirlendikten sonra, uygun bileşenleri seçmek için üreticinin süzgeç kapasite verileri kullanılır.
Bu örnek için 32,0 l/s’lik bir drenaj gereklidir. Bu nedenle, her biri 10,7 l/s kapasiteli ve 35 mm’lik birikme yüksekliğine sahip DN110’te üç çatı gideri seçilir (Şekil 9’daki üreticinin drenaj tablosuna göre).
Çatı çıkışının boyutu EN 1253’e göre seçilir, burada DN75 ve DN110 boyutları için 35 mm’lik birikme yüksekliğine sahip değer dikkate alınır. Öte yandan DN125 ve DN160 boyutları için 45 mm’lik birikme yüksekliğine sahip değer kullanılır.
DN110’teki üç çatı giderinin toplam kapasitesi 32,1 l/s’dir ve bu, 32,0 l/s’lik gerekli değeri aşmaktadır.
Her çatı çıkışı, DN110’lik sürekli boru boyutuna sahip bir iniş borusuna ayrı ayrı bağlanmıştır. Not: İlgili boyutlara sahip boru tesisatının şematik diyagramı eklenmelidir.
Açık sistem düzeni
Açık sistem için, çatı çıkış üreticisinin kapasite özellikleri yerleşim için belirleyici değildir. Bunun yerine, yatay taban ve toplama boruları (bkz. Şekil 13) ve dikey yağmur suyu iniş boruları (bkz. Şekil 14) için EN 12056-3’e uygun drenaj tabloları kullanılmalıdır.
Planlama, 32,0 l/s’lik gerekli drenaj kapasitesiyle başlar. Gerekli çatı drenajı sayısını belirlemede iki faktör belirleyicidir:
- Yatay borunun eğimi – genellikle yaklaşık %1,5
Tahliye borusunun çapı – daha büyük çaplar daha yüksek akış hızlarına olanak tanır
Çoğu durumda eğim önceden belirlendiğinden, drenaj sayısı ve boru çapı değişken kalır. Örneğimiz için tablodan aşağıdaki seçenekler elde edilir:
- DN100 → 7 süzgeç (5,1 l/s süzgeç başına)
- DN125 → 4 süzgeç (8,3 l/s süzgeç başına)
- DN150 → 2 süzgeç (15,7 l/s süzgeç başına)
Uygulamada, 4 drenaj ve DN125 borulu varyant özellikle pratik olduğunu kanıtlıyor. Ancak nihai karar, yapısal koşullara, çatı geometrisine ve ekonomik yönlere bağlı olarak optimum çözümü seçen planlamacıya.
Planlama, iniş borusundan en uzaktaki çatı çıkışıyla başlar.
Ayrı bağlantı boruları her zaman önceden tanımlanmış çapı korumalıdır.
Örnek: Yukarıda açıklandığı gibi DN125’li dört drenaj kullanılmasına karar verildiyse, tüm ayrı bağlantı boruları da DN125 olmalıdır.
Yatay toplu bağlantı boruları, bağlı çatı drenajlarının tüm su hacmini karşılamalıdır.
- Bunun sonucunda boru çapı akış yönünde artma eğilimi gösterir.
- Örneğin (bkz Şekil 12):
- Birinci ve ikinci drenaj arasında kollektif bağlantı borusu yine DN125 olarak tasarlanabilir.
- Bundan sonra DN150’ye kadar uzatma yapılması gerekmektedir.
- İlerleyen süreçte borunun DN200’e genişletilmesi gerekmektedir.
Dikey yağmur suyu iniş borusunun boyutlandırılmasında, bölgesel düzenlemeler farklı bir değer öngörmediği sürece EN 12056-3’e uygun olarak 0,33’lük bir doluluk seviyesi kullanılmalıdır. (bkz Şekil 14)
EN 12056-3’teki tablo (bkz. Şekil 14) burada daha küçük bir boru çapına izin verse bile, yatay toplama borusunun çapı belirleyici olmaya devam eder. Bu, iniş borusunun en azından bağlı yatay toplama borusunun çapına sahip olması gerektiği anlamına gelir. Akış yönünde boru çapının azaltılmasına izin verilmez. Örneğimiz için bu, iniş borusu için DN200’lük bir boru çapı anlamına gelir.
Bu prosedür, sistemin hidrolik olarak verimli kalmasını ve arızaların önlenmesini sağlar. Boru diyagramında (Şekil 12) gösterilen ayrı bölümlerin boru boyutları, Şekil 13 ve Şekil 14 kullanılarak belirlenmiştir.
Yer altı boruları veya taban plakasının altına döşenen borular da Şekil 13’e uygun olarak döşenmelidir.
Kapalı veya açık sistem – Hangi sistem tercih edilmelidir?
Hangi sistemin nihai olarak kullanılacağına, planlamacı veya mimar tarafından, aşağıdaki hususlar dikkate alınarak, her bir durum için ayrı ayrı karar verilmelidir:
Açık sistem (toplu borulama) | Kapalı sistem (ayrı borulama) |
Avantajlar:
Dezavantajlar:
| Avantajlar:
Dezavantajlar:
|
Sonuç olarak
Bir çatı drenaj sisteminin planlanması ve boyutlandırılması dikkatli bir hazırlık gerektirir. Bu, bazen zaman alıcı olabilen tüm gerekli bilgileri zamanında edinmeyi içerir.
Etkili yağmur suyu drenajı her zaman genel bir kavram olarak düşünülmelidir – suyun çatıdan ve yapı yüzeylerinden drenajından kamu kanalizasyonuna boşaltılmasına veya mülke sızmasına kadar. Yetkililer tarafından yoğun yağış sırasında kanalizasyon şebekesini rahatlatmak için uygulanan kısıtlamalar, tutma veya sızma gibi ek önlemleri gerekli kılar ve planlamacılara ek zorluklar sunar.
Güvenli yağmur suyu drenajının bir diğer temel bileşeni, olağanüstü yoğun yağış (yüzyılın yağmuru) durumunda bile binaya hiçbir zarar gelmemesini sağlayan acil drenajdır. Acil drenaj hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz.
Çatı drenajının çatı yapısına uygun olarak belirlenmesi
Çatı drenaj sisteminin kesin çözümü için yapmanız gereken HL bölge satış ve teknik temsilcimiz ile iletişime geçmek ve mimardan veya planlamacıdan her bir bölümün açıklamalarını içeren bir kesit çizimi talep etmek ve bunu HL ekibine göndermektir. Kısa bir süre içinde, HL ekibi sizinle iletişime geçip kesin çözüme ek olarak 3D bir çizim ve çeşitli formatlarda ayrıntıları iletecektir.
İlgili Standartlar:
Çatı, balkon ve terasların drenajı için aşağıdaki standartlar geçerlidir:
- EN1253-2
- EN 12056-3
- ÖNORM B2501
Kaynaklar: