thumb|Kratka ściekowa, której zadaniem jest odprowadzenie wody deszczowej z drogi Odwodnienie – odprowadzenie wody z określonej powierzchni lub z obiektu do gruntu albo do kanalizacji. System odwodnienia nieruchomości stanowi element instalacji budynkowych, odpowiedzialny za bezpieczne odprowadzanie wód opadowych oraz ścieków poza granice posesji.

Składowe systemów odwodnienia Podstawowe składowe zewnętrznych i wewnętrznych instalacji wodno-kanalizacyjnych nieruchomości obejmują instalację zaopatrzenia w wodę, odwodnienie ściekowe oraz odwodnienie deszczowe. Wewnętrzne odwodnienie ściekowe obejmuje system rur zbierających ścieki z przyborów sanitarnych i odprowadzających je z budynku. Osobną kategorię stanowi lokalny drenaż podziemny, czyli system rur zbierający wodę z rur spustowych, spływ powierzchniowy oraz ścieki sanitarne i odprowadzający je poza nieruchomość.

Rodzaje odwodnień Wyróżnia się kilka rodzajów odwodnień, w zależności od odwadnianej powierzchni: odwodnienie dachu (w tym dachu zielonego), odwodnienie nawierzchni drogowej lub podjazdu (odwodnienie liniowe), odwodnienie nawierzchni tarasu, balkonu lub daszku.

Zasady odwodnienia reguluje prawo budowlane oraz normy budowlane. Prawidłowe działanie systemów odwodnienia dachu ma znaczenie dla konstrukcji budynku, jego przydatności do użytkowania oraz bezpieczeństwa znajdującego się w nim mienia. Skuteczność instalacji zależy od projektu, wykonania oraz konserwacji.

Odwodnienie dachowe mały|Odwodnienie dachowe zakończone rzygaczem Skuteczne odwodnienie stanowi jeden z elementów konstrukcji dachu płaskiego. Zaprojektowany spadek oraz system odwodnienia zapobiegają zaleganiu deszczówki i topniejącego śniegu, chroniąc obiekt przed zawilgoceniem warstw dachowych, uszkodzeniem hydroizolacji, przenikaniem wody do wnętrza budynku oraz przeciążeniem konstrukcji.

Wodę z opadów odprowadza się na zewnątrz za pomocą rynien i rur spustowych, lub do wewnątrz za pomocą koryta dachowego, wpustów dachowych i rur spustowych usytuowanych wewnątrz budynku. Dachy płaskie odwadnia się z reguły za pomocą wpustów dachowych umieszczonych w centrum lokalnie nachylonych obszarów lub w płytkich rynnach. Dachy skośne odwadnia się przy użyciu rynien umieszczonych na krawędzi dachu (rynny okapowe lub parapetowe) albo pomiędzy dwoma nachylonymi połaciami (rynny koszowe). mały|Plastikowa rura spustowa W odwodnieniach dachowych stosuje się systemy podstawowe, odprowadzające wodę podczas typowych opadów, oraz systemy wtórne (awaryjne), uruchamiane po przekroczeniu krytycznego poziomu spiętrzenia wody podczas opadów nawalnych. Przelewy i wpusty awaryjne montuje się na dachach płaskich z attykami oraz w korytach dachowych w celu ochrony budynku przed zalaniem wnętrza lub przeciążeniem konstrukcji wsporczej.

W korytach dachowych o spadku przekraczającym 10 mm/m wymagane jest stosowanie rozwiązań redukujących lokalną prędkość przepływu wody przed wpustami. Czas odpowietrzania (rozruchu syfonowego) dla dachów skośnych i płaskich ze spadkami nie powinien przekraczać 60 sekund od wystąpienia deszczu projektowego, aby zapobiec nadmiernemu spiętrzeniu wody na połaci.

Projekt instalacji odwodnieniowej musi uwzględniać całkowitą powierzchnię dachu, lokalne natężenie opadów atmosferycznych oraz wymaganą przepustowość rur i wpustów.

System konwencjonalny mały|Otwór przelewowy przy odwodnieniu dachu płaskiego Konwencjonalny system odwodnienia dachu działa na podstawie przepływu grawitacyjnego, w którym przewody między poziomem dachu a poziomem terenu są zaprojektowane do przepływu z częściowym wypełnieniem, przy ciśnieniu wewnętrznym równym ciśnieniu atmosferycznemu lub od niego wyższym.

Odwodnienie grawitacyjne opiera się na naturalnym spływie wody opadowej po ukształtowanej warstwie spadkowej bezpośrednio do rynien lub wpustów dachowych. W przypadku stropodachów wentylowanych odprowadzanie wody i pary wodnej może odbywać się grawitacyjnie przez przepusty umieszczone w attyce oraz zewnętrzne rury spustowe. Funkcjonowanie tego układu wymaga zachowania odpowiednich nachyleń połaci.

W grawitacyjnych systemach dachowych odpływ ze wpustów rynnowych przyjmuje charakter przepływu przez przelew lub przez otwór, w zależności od głębokości wody w rynnie. Podstawową specyfikacją stosowaną przy projektowaniu grawitacyjnych systemów odwodnienia dachów jest norma BS EN 12056-3.

System podciśnieniowy (syfonowy) mały|Odwodnienie dachu płaskiego Podciśnieniowy system odwodnienia dachów wykorzystuje przewody o przekroju kołowym, które przy pełnym wypełnieniu wodą tworzą bezpośrednią ścieżkę przepływu cieczy między dachem a instalacją odbiorczą.

Odwodnienie podciśnieniowe wykorzystuje wpusty dachowe, które przy intensywnych opadach odcinają dopływ powietrza do wnętrza przewodów. Powstałe podciśnienie umożliwia szybszy przepływ wody oraz pozwala na stosowanie rur o mniejszej średnicy i bez konieczności zachowywania spadków. Rozwiązanie to znajduje zastosowanie głównie na dachach o znacznej powierzchni.

Przy niskich natężeniach opadów instalacje syfonowe pracują w sposób konwencjonalny, przy ciśnieniu atmosferycznym, natomiast przy wyższych natężeniach rury wypełniają się całkowicie, generując podciśnienie.

Główne elementy syfonowej instalacji odwodnieniowej obejmują wpusty syfonowe, przewody dołączające, poziome przewody zbiorcze (kolektory), rury spustowe oraz przerywacze syfonu. Wpusty syfonowe są konstrukcyjnie przystosowane do ograniczania wnikania powietrza oraz wyposażone w osłony i kosze zatrzymujące zanieczyszczenia stałe, co chroni instalację przed zatykaniem oraz utratą efektu podciśnieniowego.

Minimalna wewnętrzna średnica rur stosowanych w podciśnieniowych systemach odwodnienia wynosi 32 mm, jednak ze względu na ryzyko zatykania zaleca się stosowanie przewodów o średnicy wewnętrznej nie mniejszej niż 44 mm. Wszystkie rury i kształtki wchodzące w skład instalacji podciśnieniowej muszą być przystosowane do przenoszenia zarówno maksymalnych ciśnień dodatnich, jak i podciśnień występujących w warunkach pracy projektowej.

Wymagane prędkości samooczyszczania w przewodach syfonowych przy opadzie projektowym wynoszą co najmniej 1,0 m/s w rurach dołączających oraz 2,2 m/s w rurach spustowych, co zapobiega osadzaniu się osadów i przyspiesza odpowietrzenie układu.

Przerywacz syfonu to element konstrukcyjny zlokalizowany na zakończeniu układu podciśnieniowego, służący do utrzymania ciśnienia atmosferycznego i zapobiegający przenoszeniu podciśnienia do podziemnej sieci drenażowej.

Zjawisko kawitacji w instalacjach syfonowych występuje, gdy ciśnienie lokalne spada w pobliże ciśnienia pary nasyconej, prowadząc do powstawania i zapadania się pęcherzyków porywanych przez strumień, co może wywołać uszkodzenia mechaniczne ścianek rur i kształtek.

Odwodnienie dachów zielonych mały|Przygotowanie zielonego dachu wraz z odwodnieniem Odwodnienie dachu zielonego jest realizowane analogicznie jak w przypadku dachów tradycyjnych, lecz z zastosowaniem odpowiednich warstw drenażowych i filtracyjnych. Warstwa drenażowa odpowiada za zatrzymywanie części wody opadowej, przy jednoczesnym zapewnieniu prawidłowego odprowadzenia jej nadmiaru oraz napowietrzenia podłoża i korzeni roślin.

Warstwa filtracyjna z geowłókniny umożliwia swobodny przepływ wody do drenażu, chroniąc przestrzenie drenażowe przed zablokowaniem i zatkaniem przez drobne cząstki podłoża uprawnego. W układzie budowlanym warstwę drenażową układa się bezpośrednio nad membraną hydroizolacyjną oraz barierą chroniącą konstrukcję budynku przed penetracją korzeni.

Efektywność odwodnienia oraz zdolność retencyjna dachu zależą od parametrów konstrukcyjnych i materiałowych, w tym od nachylenia połaci dachowej, pojemności magazynowej i rodzaju elementów drenażowych, a także od grubości i właściwości podłoża. Mniejsze nachylenie dachu ogranicza prędkość odpływu wód opadowych i spowalnia szczytowy strumień spływu, co zwiększa ilość wody zatrzymywanej w warstwie drenażowej.

Jako materiały tworzące warstwę drenażową stosuje się kruszywa i granulaty gumowe z recyklingu, łupiny orzechów palmy olejowej oraz kształtki z pianek polimerowych. W układach ekstensywnych grubość warstwy drenażowej wynosi najczęściej około 40 mm.

Odwodnienie w obiektach z attyką Na dachach otoczonych attyką woda opadowa jest odprowadzana za pomocą wpustów dachowych połączonych z wewnętrznymi pionami spustowymi. Wobec braku możliwości swobodnego spływu wody poza obrys budynku warunkiem koniecznym jest ukształtowanie spadków oraz szczelne wykonanie obróbek blacharskich.

Odwodnienie liniowe mały|Pozostałości odwodnienia linowego, osada Lothal Odwodnienie powierzchni polega na zorganizowanym odprowadzaniu wód opadowych i roztopowych zebranych z powierzchni utwardzonej za pomocą urządzeń odwadniających, takich jak wpusty lub kanały liniowe. W odwodnieniach punktowych odbiór wód następuje w najniższym miejscu danej zlewni, natomiast odwodnienia liniowe odbierają wodę na całej swojej długości.

Norma PN-EN 1433 definiuje kanał odwadniający jako liniową konstrukcję złożoną z prefabrykowanych elementów, umożliwiającą zbieranie oraz odprowadzanie wody powierzchniowej wzdłuż jej całej długości do miejsca zrzutu. Zgodnie z klasyfikacją normową wyróżnia się kanały odwadniające typu „M”, które w warunkach eksploatacji wymagają wykonania na budowie dodatkowego podparcia betonowego przenoszącego obciążenia pionowe i poziome.

Ostateczną klasę obciążenia całego ciągu odwodnienia liniowego determinuje element o najniższej wytrzymałości spośród korpusu koryta, rusztu oraz wykonanej zabudowy betonowej.

Ewolucja technologiczna Prekursorem odwodnienia liniowego były otwarte kanały, stosowane do zbierania i odprowadzania wód opadowych z przyległych terenów. Wraz z rozwojem urbanizacji i technologii budowlanych kanały otwarte zostały wyparte przez odwodnienia z betonu wyrabianego bezpośrednio na placu budowy, przykrywane stalowymi kratami. Wprowadzenie prefabrykacji elementów odwadniających zwiększyło trwałość systemów oraz umożliwiło stosowanie powtarzalnych mocowań rusztów żeliwnych i pokryw.

Parametry hydrologiczne i hydrauliczne Przy projektowaniu odwodnień uwzględnia się obciążenia statyczne oraz obciążenia dynamiczne wynikające z przewidywanego ruchu kołowego. Obliczenia hydrauliczne w odwodnieniach pozwalają dostosować przekrój koryta oraz powierzchnię wlotową rusztu do przewidywanej ilości wód deszczowych, co zapobiega powstawaniu zastoisk wodnych.

W przypadku odwodnień dachowych opisuje się kilka wielkości charakteryzujących przemieszczanie się wody opadowej po powierzchni dachu: czas koncentracji () – czas potrzebny, aby woda z opadu na najbardziej oddaloną, najwyżej położoną część dachu dotarła do odpływu (najdalszego hydraulicznie punktu zlewni w drenażu); dachy o dużym nachyleniu charakteryzują się krótszym czasem koncentracji niż dachy płaskie, współczynnik odpływu – stosunek objętości odpływu do objętości opadu, który go wywołał; w standardach projektowych przyjmuje się wartość 100% odpływu z powierzchni dachu, retencja zagłębieniowa – ilość opadu atmosferycznego niezbędna do wywołania odpływu z powierzchni dachu; jest większa na dachach płaskich ze względu na powstawanie zastoisk wody wynikających z niedokładności wykonawczych lub ugięć konstrukcji, czas przebywania () – czas, w którym woda opadowa pozostaje w obrębie posesji przed jej odprowadzeniem do sieci zewnętrznej; parametr ten ma znaczenie w kontekście retencji i zarządzania spływem.

Krótkie rynny dachowe charakteryzują się szybkim czasem reakcji na nagłe zmiany natężenia deszczu, co może powodować powstawanie głębokości wody i natężeń przepływu przekraczających wartości obliczane na podstawie standardowego 2‑minutowego opadu projektowego.

Zrównoważone systemy odwodnienia miejskiego (SUDS) mały|Sadzawka jako przykład elementu zrównoważonego systemu odwodnienia