Калькулятор сбора дождевой воды

Что такое калькулятор сбора дождевой воды?

Калькулятор сбора дождевой воды оценивает, сколько воды крыша (или любая водосборная поверхность) может собрать из заданного количества дождя. Дождь, попадающий на крышу, не впитывается — он стекает по скату, в жёлобы, вниз по водосточной трубе и, если это предусмотреть, в бак или бочку, а не в ливневую канализацию. Этот калькулятор превращает три числа, которые можно измерить или найти, — площадь водосбора, слой осадков и коэффициент стока — в объём воды, который реально можно сохранить.

Это первый шаг подбора размера для дождевой бочки, садового поливочного накопителя или полной домашней системы: знание того, что типичная крыша даёт сотни галлонов с одного дюйма дождя, подсказывает, что подойдёт — бочка на 55 галлонов или цистерна на 2500 галлонов.

Как работает калькулятор?

Введите три параметра, и калькулятор вернёт собранный объём:

• Площадь водосбора крыши — горизонтальная (в плане) площадь, на которую падает дождь, переключается между фут², м² и ярд². Используйте площадь здания, перекрытую крышей, а не наклонную поверхность крыши: скатная крыша собирает столько же дождя, сколько её плоская проекция, потому что дождь падает вертикально.
• Слой осадков — сколько дождя выпало, в дюймах, миллиметрах или сантиметрах. Используйте отдельный ливень, месячную сумму или годовое среднее в зависимости от того, что вы хотите рассчитать.
• Коэффициент стока — доля этого дождя, которая действительно попадает в накопитель после брызг, испарения, смачивания крыши, отвода первого смыва и перелива, вводится в процентах. Хорошо оснащённая жёлобами металлическая или черепичная крыша даёт около 80–95 %; шероховатая или впитывающая поверхность теряет больше. Значение по умолчанию — 90 %.

Результат, собранная вода, показан в галлонах США и может быть переключён на литры или кубические метры.

Формула

Собранный объём использует стандартный коэффициент сбора 0,623 галлона США на квадратный фут на дюйм дождя. Этот коэффициент — просто перевод единиц: один кубический фут воды равен 7,48 галлона США, распределённым на 12 дюймов глубины, значит $7.48 \div 12 = 0.623$ галлона на каждый квадратный фут, покрытый одним дюймом дождя. При площади водосбора $A$ (фут²), слое осадков $D$ (дюйм) и коэффициенте стока $E$ (%) собранный объём $V$ в галлонах США равен:

В метрических единицах та же идея ещё проще, потому что один миллиметр дождя на одном квадратном метре — это ровно один литр:

Калькулятор вычисляет площадь в фут² и осадки в дюймах внутри себя, поэтому вы получаете тот же результат, какие бы единицы ни ввели.

Разобранные примеры

Пример 1: один дюйм дождя на крыше 1000 фут²

Крыша с проекцией 1000 фут² получает 1 дюйм дождя, и жёлобы с баком улавливают практически всё (эффективность 100 %):

Этот единственный дюйм дождя даёт 623 галлона — около 2358 литров. Это полезный ориентир: при 100 % эффективности каждые 1000 фут² крыши собирают примерно 623 галлона на дюйм дождя.

Пример 2: более сильный ливень при реалистичной эффективности

Та же крыша 1000 фут², но 2 дюйма дождя и более реалистичный коэффициент стока 90 %:

Значит, ливень доставит в накопитель 1121,4 галлона — достаточно, чтобы переполнить несколько дождевых бочек, поэтому важны отводчик на водосточной трубе и путь перелива.

Пример 3: тот же расчёт в метрических единицах

Крыша 92,903 м² (метрический эквивалент 1000 фут²) получает 25,4 мм дождя (1 дюйм) при 100 % эффективности. Поскольку 1 мм на 1 м² — это 1 литр:

Это около 2358 литров, или 623 галлона — тот же результат, что и в Примере 1, как и должно быть.

Практические замечания

• Измеряйте проекцию, а не скат. Скатная крыша собирает дождь, падающий на её площадь в плане, поэтому используйте контур здания. Если вы знаете уклон крыши, наклонную поверхность можно проверить калькулятором уклона крыши, но водосбор для сбора всё равно равен горизонтальной проекции.
• Выбирайте период осадков под свой вопрос. Используйте отдельный расчётный ливень для подбора жёлобов и перелива, сумму сухого месяца, чтобы понять, на сколько хватит бака, или годовое среднее для оценки запаса на сезон.
• Именно в коэффициенте стока ошибаются оценки. Металлические и глазурованные черепичные крыши самые эффективные; битумная черепица, бетонная черепица и зелёные крыши теряют больше на впитывание и испарение. Снижение эффективности ниже 100 % превращает теоретический максимум в пригодное для использования число.
• Подбирайте бак под сбор, а не наоборот. Зная собранный объём, калькулятор объёма бака поможет выбрать цистерну, вмещающую значимую его долю; всё сверх ёмкости бака просто переливается.
• Дождь, снег и смешанные осадки различаются. Тающий снег тоже стекает с крыши — если ваши суммы даны как снегопад, сначала переведите их калькулятором дождь-снег, чтобы вводимый здесь слой был осадками в жидком эквиваленте.
• Проверьте местные правила. Сбор дождевой воды во многих местах поощряется, а в некоторых ограничивается; уточните, что разрешено, и никогда не используйте собранную с крыши воду как питьевую без надлежащей очистки.