Утепление подземного водопровода в частном доме
Водоснабжение относится к категории особо важных систем, необходимых для комфортного и уютного проживания в частном доме. Отсутствие этой системы всегда делает жизнь крайне неудобной, поэтому при проектировании жилья водоснабжению всегда уделяется пристальное внимание.
Впрочем, прокладка трубопровода – это всего лишь полдела. При эксплуатации системы водоснабжения в зимнее время отрицательные температуры могут серьезно ей повредить, вплоть до полной потери работоспособности. Чтобы избежать этого явления, необходимо провести утепление труб водоснабжения в частном доме, о чем и пойдет речь в данной статье.
Материалы, используемые для утепления труб водоснабжения, должны обладать следующими характеристиками:
- Низкая теплопроводность и максимально возможные способности к сохранению тепла;
- Полная устойчивость к воздействию влаги;
- Хорошая устойчивость к агрессивным внешним факторам;
- Длительный срок службы;
- Простота монтажа;
- Невысокая стоимость.
Соответствие всем описанным качествам позволяет говорить о том, что выбранный материал достаточно хорош для утепления труб. Впрочем, идеальных утеплителей не бывает, поэтому выбирать нужно в зависимости от конкретных условий эксплуатации.
Решая, чем утеплить водопроводную трубу в частном доме, можно рассматривать самые разные утеплители, но самыми распространенными и эффективными являются:
- Стекловата (стекловолоконный утеплитель). Как показывает практика, данный утеплительный материал лучше всего подходит для защиты металлопластиковых труб. Основным достоинством стекловаты является небольшая плотность, за счет которой достигается малый вес материала – а значит, и сравнительно простой монтаж. Главный недостаток – высокая гигроскопичность, поэтому утепление из стекловолокна необходимо обязательно закрывать слоем гидроизоляционного материала.
- Базальтовые утеплители. Этот материал внешне напоминает скорлупу, имеющую цилиндрическую форму. Для максимальной защиты базальт закрывается рубероидом, пергамином или аналогичным по свойствам материалом. Наиболее ярким качеством базальтового утеплителя является простота монтажа, за которую приходится платить в самом буквальном смысле – цена такой скорлупы очень высока.
- Пенопласт (пенополистирол). Именно пенопласт чаще всего используют для утепления водопроводов. Помимо высоких эксплуатационных показателей, он ценится за возможность многократного монтажа и установки как внутри помещения, так и снаружи и даже в толще грунта. На рынке присутствуют изделия с дополнительным покрытием и без него. Читайте также: «Какой утеплитель для трубы водоснабжения лучше выбрать – варианты теплоизоляции».
Все материалы, используемые для утепления труб водоснабжения, работают по одному принципу: основную роль играет воздух, находящийся между трубопроводом и утеплителем, и именно воздух препятствует выходу тепла. Учитывая этот факт, подбор теплоизоляционного материала можно осуществлять в зависимости от простоты монтажа и особенностей трубопровода.
Неплохое утепление водопроводных труб на даче или в частном доме можно создать при помощи обычной пакли или минеральной ваты. Данные материалы гигроскопичны, но это не мешает им выполнять теплоизолирующую функцию – после впитывания некоторого количества воды они увеличиваются в объеме, тем самым создавая герметичную защиту для труб. Для нормального функционирования хватит слоя материала толщиной в 5 см.
Правда, пакля в среднем служит около 10 лет – а это относительно недолгий срок. Впрочем, если покрыть утеплитель масляной краской, то он сможет продержаться примерно в два раза дольше. В любом случае, и минеральную вату, и паклю нужно дополнительно закрывать гидроизоляцией, что удорожает работу. Недостатком такого утепления являются серьезные трудозатраты, необходимые для создания системы.
Утепление труб на даче можно провести гораздо легче и дешевле, выбрав в качестве материала вспененный полиэтилен, который входит в число лучших материалов, используемых для теплоизоляции. Простой монтаж обеспечивается за счет конструкции, которая называется скорлупой – после установки теплоизолятора остается лишь закрыть швы при помощи скотча.
Помимо низкой стоимости и удобного монтажа, вспененный полиэтилен отличается:
- Отличной сопротивляемостью температурным перепадам;
- Устойчивостью к гниению;
- Высокой влагостойкостью;
- Длительный сроком службы (от 25 до 50 лет).
Чтобы предотвратить замерзание водопровода, можно использовать и более специфические методы. Разрыв трубы происходит из-за образующегося в ней льда, поэтому основной задачей является ликвидация причины разрыва. Этого можно добиться, если держать воду под давлением – в таком случае она не может изменить агрегатное состояние, поэтому лед в системе появляться не будет.
К сожалению, использовать данный метод повсеместно не представляется возможным – он подходит только для надежного консервирования системы на зиму. Для частных домов это неактуально, но владельцы дач вполне могут воспользоваться таким утеплением. Читайте также: «Чем и как утеплить водопроводную трубу – выбор утеплителя, правила проведения работ на улице».
Для создания давления в системе водоснабжения используется такой алгоритм:
- В первую очередь необходимо проверить, способна ли система выдержать давление в 5 атмосфер. Эта информация указывается в документации, приложенной к трубам водопровода. Кроме того, обязательно нужно тщательно осмотреть трубопровод на предмет наличия трещин или иных дефектов, из-за которых поддерживать давление в системе не удастся.
- Непосредственным началом работ является врезка в трубопровод погружного насоса, который и обеспечит давление в системе. Прямо за насосом нужно смонтировать обратный клапан.
- Далее остается лишь перекрыть кран на установленном ресивере и запустить насос. При достижении необходимой величины давления в системе насос необходимо отключить.
Утепление труб водоснабжения при помощи давления на этом завершено, и система может спокойно простоять всю зиму без повреждений. Чтобы вернуть трубопровод в нормальное состояние, нужно будет всего лишь стравить воздух из системы. Читайте также: «Как утеплить водопроводную трубу в земле, какой материал лучше использовать».
Еще один достаточно необычный способ утепления водопровода предполагает использование в качестве теплоизолятора обычный воздух. Он располагается в свободном пространстве между магистралью водоснабжения и трубами большего диаметра, в которых уложены первые. Прослойка из воздуха уменьшит влияние мороза на трубы.
Чтобы повысить эффективность воздушного утепления, трубы необходимо углублять в грунт хотя бы на метр, поскольку их прогрев осуществляется за счет тепла, находящегося в толще земли. Закладывать такую систему на меньшей глубине нецелесообразно.
Нужно понимать, что утепление труб водоснабжения за счет прослойки из воздуха проще всего обустраивать при закладке нового или замене старого трубопровода. Кроме того, стоимость такой конструкции довольно велика, а монтаж весьма непрост.
Перед тем, как утеплить трубы водопровода на даче, стоит рассмотреть несколько советов, следование которым может немного упростить работу или сделать ее качественнее:
- Заниматься монтажом теплоизоляции нужно в теплое время года – когда наступит мороз, во-первых, будет уже поздно утеплять трубы, а во-вторых, заниматься ремонтом труб и прокладкой утеплителя зимой намного сложнее;
- Трубы водоснабжения перед наступлением холодов рекомендуется проверять на герметичность – малейшее протекание может стать причиной последующего разрыва;
- Утепление необходимо всем участкам трубопровода, располагающимся в зоне воздействия низких температур (а это не только улица, но и, например, неотапливаемые подвалы);
- Прокладывая подземные коммуникации, необходимо обязательно создать схему их расположения;
- Укладывая теплоизоляционный слой, нельзя пропускать отдельные участки трубопровода – утеплитель должен быть цельным и герметичным;
- Если возможность укладки труб водоснабжения на глубину хотя бы одного метра отсутствует, стоит задуматься об использовании греющего электрического кабеля, обеспечивающего надежную защиту системы от промерзаний;
- При обогреве водопровода автономным отоплением выключать котел крайне нежелательно;
- Если прогрев трубы водоснабжения реализуется за счет автономной отопительной системы, то их трубы должны располагаться внутри теплоизолятора и иметь точку соприкосновения;
- В зимнее время трубы для водопровода с утеплителем часто становятся мишенью для различных грызунов, поэтому необходимо своевременно позаботиться о защите конструкции (вполне подойдет обмазывание труб раствором с битым стеклом или металлическая сетка).
Теплоизоляционные материалы представлены на рынке в широком ассортименте, поэтому при необходимости можно подобрать оптимальный материал, подходящий для конкретных условий эксплуатации. Это важно, поскольку утепление водопроводной трубы в частном доме является важнейшей задачей, направленной на поддержание системы в рабочем состоянии и предотвращение ее повреждения.
Стационарную систему подачи воды в частный дом обычно размещают в толще грунта, чтобы она не занимала место на участке и имела относительную защиту от холода и механических воздействий.
Для бесперебойного водоснабжения в зимний период необходимо провести утепление водопровода в земле. Существует несколько хорошо зарекомендовавших себя вариантов решения этой задачи.
Перемерзание подземного водопровода происходит по причине достижения температуры грунта отрицательных значений. Одним из способов предотвращения возникновения проблемы является проведение труб на глубине, где минусовые температуры недостижимы.
В случае если это требование не было выполнено, необходимо принять другие меры для решения задачи бесперебойного водоснабжения.
Согласно п. 11.40 свода правил СП 31.13330.2012 глубина заложенных труб, считая до низа, должна быть на 0,5 метра больше расчетной глубины проникания в грунт нулевой температуры. Это необходимо для исключения формирования ледяных пробок в трубопроводе и разрыва труб в местах кристаллизации воды, увеличивающейся при замерзании в объеме.
Расчетную глубину, согласно п. 11.41 этих же правил, следует устанавливать натурными наблюдениями за изолинией промерзания грунта, а также руководствоваться опытом эксплуатации трубопроводов в данном районе.
Такой информацией может владеть гидрометцентр или организации, занимающиеся водоснабжением. При отсутствии натурных данных необходимо определить глубину теплотехническими расчетами.
Согласно п. 5.5.3 свода правил СП 22.13330.2011 нормативную глубину сезонного промерзания грунта при отсутствии данных многолетних наблюдений необходимо определять на основе теплотехнических расчетов, представленных на рисунке внизу. Значения среднемесячной температуры воздуха по населенным пунктам субъектов Российской Федерации следует брать из таблицы 5.1 свода правил СП 131.13330.2012.
В случае превышения полученного значения величины 2,5 метра, а также для горных районов с резким изменением рельефа местности, климатических или инженерно-геологических условий необходимо определять нормативную глубину промерзания грунта согласно формулам Приложения «Г» свода правил СП 25.13330.2012.
Расчетную глубину промерзания согласно п. 5.5.4 свода правил СП 22.13330.2011 для районов с неотрицательными среднегодовыми значениями температуры определяют умножением нормативного значения на коэффициент 1,1. Для территорий с отрицательными значениями эту величину рассчитывают по СП 25.13330.2012.
Не всегда удается полностью или частично проложить систему водоснабжения ниже нулевой изотермы. Иногда это невозможно сделать по техническим причинам, например, когда вывод водопроводной трубы из скважины находится выше границы зоны промерзания земли.
Глубинная отметка уровня промерзания определяется в соответствии с климатической спецификой региона, в котором сооружается водопровод. Для средней полосы эта величина составляет 1,0 — 1,3 м в зависимости от типа грунта, в областях с суровыми зимами глубина размещения труб, согласно правилам, будет более 2,0 — 2,5 метров, что очень дорого как при прокладке, так и в случае необходимости ремонта.
При невозможности или дороговизне размещения водопровода на большой глубине для его бесперебойного функционирования применяют другие меры. Их можно условно разделить на две категории:
- Утепление. Предназначено для уменьшения потери тепла объектом за единицу времени. Его проводят с помощью материалов, имеющих малую теплопроводность.
- Обогрев. Предназначен для увеличения температуры объекта. Для осуществления этой процедуры необходим внешний источник тепловой энергии.
Выбор варианта утепления или обогрева наружной ветки водопровода зависит от условий функционирования, температурного режима, геометрии системы, простоты выполняемых работ, а также эффективности, стоимости и надежности способа решения проблемы.
Существует множество способов утепления уличной системы водоснабжения, размещенной в земле. Если осуществляется подача только холодной воды, то по причине небольшой разницы температуры теплопроводность применяемых материалов не так важна, как их долговечность, прочность или цена.
В том случае, если трубы размещены практически на границе зоны перемерзания, то для исключения вероятности остановки подачи воды можно выполнить элементарные действия, не требующие больших вложений и квалифицированного выполнения работ.
Для южных регионов, где глубина залегания водопровода небольшая, достаточно осенью раскапывать трубы, засыпать их экологически чистым изолирующим материалом и снова закапывать траншею. Для утепления можно использовать листья, солому, стружку или опилки. Они обладают низкой теплопроводностью, однако к следующей зиме успеют сгнить в земле, поэтому такую процедуру необходимо повторять ежегодно.
Если согласно расчетам трубы расположены немного выше уровня, позволяющего гарантировать неперемерзание системы, то вместо углубления водопровода можно решить проблему поднятием нулевой изотермы. Это можно сделать двумя способами:
- увеличить толщину слоя земли, насыпав ее сверху;
- использовать для утепления выпавший снег.
В обоих случаях центр полосы отсыпки земли или снега расположен вдоль водопровода, а ее ширина должна быть как минимум в два раза больше глубины заложения труб.
Насыпка земли изменит ландшафт участка придомовой территории, а утепление с помощью растительных и древесных отходов или снега необходимо проводить постоянно. Поэтому для длительного и надежного решения задачи утепления водопровода применяют специальные разработанные материалы.
Водопровод, проложенный ниже отметки сезонного промерзания грунта в регионе, утепляют только на участке, проходящем через толщу замерзающим зимой пород. Теплоизоляция устраивается от указанного уровня до ввода трубы в дом.
Если водопровод заводится в дом через неотапливаемый подвал, устроенный ниже глубины промерзания, то утепление проводится в пределах подвального помещения. Тогда вокруг участка водопровода устраивается деревянный короб, а пространство между ним и трубой заполняется опилками или базальтовой ватой.
Для утепления водопровода используют материалы, которые представлены в виде скорлуп – форм, повторяющих контуры труб и узлов системы. Их выполняют из базальтовой ваты, стекловаты, пенопласта, экструдированного пенополистирола, пенополиуретана, пеностекла.
В случае использования минеральной ваты и стекловаты обязательным условием для подземной прокладки является наличие фольгированной оболочки. Она предотвращает намокание утеплителя, из-за которого практически уничтожаются изоляционные свойства материала. Заменить оболочку можно обмоткой трубы с базальтовой изоляцией рубероидом.
Из-за способности беспрепятственно впитывать влагу в обустройстве подземных сетей не используется ватная теплоизоляция в виде нарезанных на плиты или или свернутых в тюки матов без гидроизоляционной внешней защиты. Исключением может быть прокладка трубопровода в бетонных лотках с засыпкой свободного пространства между лотком и трубой керамзитом или подобным материалом.
Теплоизоляционная скорлупа представляет собой готовые заготовки цилиндрической формы, чей внутренний диаметр совпадает с внешним диаметром труб. Изделия, длиной от 60 см до 2 метров состоят из цельной трубки с конструкционным швом, если утеплительный материал эластичный или из нескольких (чаще всего двух) секций. Основным плюсом секционного материала для утепления является простота монтажа изделия.
Соединение половин относительно тонкой скорлупы происходит с наложением края элемента на следующий элемент для избегания образования незащищенных участков трубопровода. Смещение метровых отрезков, как правило, составляет 15-20 см. Если необходимо использовать утолщенный утеплитель, лучше выбрать скорлупу с монтажной фаской по торцовому краю. Второй вариант обеспечения плотных соединений заключается в некотором смещении частей скорлупы относительно друг друга.
При креплении частей скорлупы используют сантехнический скотч. Защита примыкания отводов труб, поворотов и других узлов системы происходит с помощью специальных фасонных форм.
Одним из дополнительных решений по недопущению промерзания наружной магистрали водоснабжения, расположенной в земле, является жидкая или напыляемая теплоизоляция. Этот метод позволяет надежно, без швов и мостиков холода защитить участки со сложной геометрией, для которых затруднительно использование стандартных материалов для утепления.
Пенополиуретан имеет жидкую консистенцию и наносится на утепляемые объекты методом напыления. Обладая одним из лучших показателей по теплопроводности, а также рядом других положительных свойств, этот материал характеризуется веским минусом: для его нанесения необходимо специальное оборудование.
Найти фирмы, которые занимаются утеплением с помощью пенополиуретана нетрудно, так как его активно применяют на разных объектах. Однако у всех поставщиков услуг существует ограничения по минимальной площади напыления, поэтому отыскать приемлемый по цене вариант исключительно ради 10 или 20 метров трубопровода вряд ли удастся.
Специальная теплоизоляционная краска для утепления труб аналогично пенополиуретану может быть нанесена методом напыления. Ее продают в баллончиках, поэтому эту процедуру легко выполнить самостоятельно. Также существует вариант в жидком виде, что позволяет покрасить элементы водопровода с помощью обыкновенной малярной кисти.
Теплоизоляционная краска содержит добавки в виде керамических микросфер, пеностекла или перлита. Теплопроводность этого материала довольно низкая, однако по причине тонкого слоя нанесения, ее одной может быть недостаточно для решения задачи утепления участка водопровода, пересекающего толщу промерзающих грунтов.
По причине высокой стоимости нанесение толстого слоя теплоизоляционной краски дорого. Поэтому ее использование для утепления оправдано только на участках со сложной геометрией или в местах возможного возникновения мостиков холода.
Однако в случае использования стальных труб, применение краски по всей длине совместно с другим утеплителем может быть целесообразно по другой причине. Наличие в составе пористого материала приводит к высокому показателю адгезии, устраняя возможность образования внешней коррозии, что актуально для металлических конструкций, расположенных в земле.
Проблема промерзания уличной ветки водопровода весьма актуальна. Спрос рождает предложение и, поэтому, на рынке существует большое число готовых комплексных решений в виде теплоизолированных труб и соединительных элементов. Они представляют собой трубопроводы, окруженные утеплителем, который заключен в твердую или гибкую оболочку.
Существуют как однотрубные, так и двухтрубные варианты готового решения утепления наружной прокладки труб. Для обычного холодного водоснабжения лучшим вариантом являются конструкции, содержащие пластиковые трубы. Они дешевле металлического аналога и отличаются высокой скоростью монтажа.
Утепленные трубы ПНД поставляют в бухтах длинной до 200 метров. Прокладка систем водоснабжения на их основе может быть выполнена с минимальным количеством стыков. Если в качестве внешней оболочки использовать гофрированный материал, то возможно проведение трубопровода без применения угловых соединений. Это возможно по причине простоты выполнения изгибов малого радиуса всех частей комплекта.
Защита от перемерзания расположенного в земле водопровода имеет свою специфику. Материал не должен полностью или частично потерять своих теплоизоляционных свойств под действием внешних факторов. Повторное утепление или ремонт внешних слоев требует выполнения дорогих и трудоемких земляных работ, поэтому необходимо сразу позаботиться о сохранении целостности защитной структуры.
Подземный водопровод испытывает давление грунта, поэтому используемый при утеплении материал может быть смят. При этом может значительно увеличиться его теплопроводность. Для недопущения подобного развития событий необходимо создать твердую внешнюю оболочку с помощью труб большего диаметра или специальных лотков.
В случае применения в качестве теплоизоляции трубопроводов гигроскопичных материалов, необходимо предотвратить возможность влияние на них грунтовой воды, всегда находящейся в земле независимо от степени водонасыщенности грунта.
Для защиты минеральной и стекловаты применяют дополнительные средства защиты — пластиковые трубы размера большего, чем водопроводные, что одновременно решает проблему смятия утеплителя. Также можно использовать следующие материалы для создания гидроизоляционной оболочки:
- рулонная алюминиевая фольга;
- армированный (сантехнический) скотч;
- рубероид;
- полиэтиленовая пленка высокой плотности.
Пенопласт, экструдированный пенополистирол слабо впитывают влагу, но со временем тоже приходят в негодность при постоянном размораживании. Полностью не подвержены смятию и воздействию влаги пеностекло, пенополиуретан, а также теплоизоляционная краска.
Еще одной причиной повреждения утепления водопровода могут быть грызуны и насекомые. Муравьи прогрызают в привлекательной для них теплоизоляции многочисленные ходы, а мыши используют его для строительства гнезда. Эти действия оголяют части труб, что негативно влияет на качество утепления.
Ни насекомые, ни мыши не могут испортить пенополиуретан, пеностекло, но отлично расправляются с базальтовой ватой. Ее и подобные материалы для наружного утепления труб водопровода необходимо обязательно защитить от грызунов, если они расположены на глубине менее 2 метров. Земляные муравьи не проникают ниже 1 метра, а лесные при этом строят большой муравейник, надземную часть которого невозможно не заметить.
Для защиты от грызунов можно оборачивать утеплитель металлической мелкоячеистой сеткой. Чтобы воспрепятствовать доступу не только мышей, но и муравьев необходимо обернуть материал алюминиевой фольгой, армированным скотчем или использовать в качестве внешней оболочки пластиковые трубы или лотки любой формы.
Если рассматривать любую систему, то утепление – это всего лишь способ увеличить время снижения ее температуры до значения, соответствующего окружающей среде. Поэтому, иногда приходится прибегать к другому варианту предотвращения перемерзания водопровода – обогреву. Нагрев воды происходит за счет внешних источников энергии и существует несколько способов организации этого процесса.
Простейшим источником дополнительной тепловой энергии служит вода, температура которой выше, чем в утепляемом участке водопровода. Если более теплая вода постоянно замещает охлажденную, то система не замерзает. По этой причине работает метод «приоткрытого крана», когда организуют медленное, но постоянное движение жидкости по трубам.
Для холодного водоснабжения индивидуального жилья можно организовать периодическое замещение воды в наружной ветке на более теплую. В случае подачи из магистрального водопровода необходимо часто малыми порциями производить слив, обеспечивающий замещение жидкости. Рационально для этого использовать расположенную в доме специальную емкость, выполняющую также функции отстойника, из которой впоследствии забирать воду для своих нужд.
Если снабжение организовано из скважин, в которых температура воды обычно составляет от 7 до 10 градусов Цельсия, то необходимо чаще включать насос. Для хранения воды можно также использовать обычную накопительную емкость или гидробак.
Можно с помощью второй трубы и трехходового крана организовать циркуляцию жидкости со сливом ее обратно в колодец. За один раз достаточно прокачивать 1,5 – 2 объема отрезка водопровода, расположенного в земле между оголовком скважины и входом в дом.
В случае забора воды из скважины существует также вариант со сливом ее самотеком обратно после остановки насоса. Этот метод нецелесообразно использовать в случае металлических элементов системы водоснабжения. Постоянная смена жидкости и воздуха приводит к интенсивной коррозии внутренней поверхности труб и ухудшению качества воды.
Если существует вероятность длительного простоя воды и, как следствие, ее замерзания, то несмотря на утепление, необходимо применять другие способы обогрева.
Наиболее часто в качестве дополнительного источника тепла для индивидуального водопровода, расположенного в земле, применяют электрические кабели. Их можно размещать как внутри трубы, подающей воду, так и на ее внешней поверхности. Принцип обогрева заключается в преобразовании электрической энергии в тепловую.
Расположенные внутри системы кабели обладают более высоким КПД, чем наружные по причине прямого нагрева жидкости. К минусам такого варианта расположения кабеля относят:
- более высокую цену за погонный метр из-за соответствия экологическим требованиям;
- сложность, а иногда и невозможность проведения через искривленные участки водопровода;
- настоятельные рекомендации специалистов производить подключение через УЗО, несмотря на сертификаты соответствия повышенным требованиям электрической защиты.
Монтаж обоих вариантов приблизительно равен по сложности. Кабель, проходящий внутри трубы, продают в комплекте со специальной оконечной муфтой. Его подключение производят через стандартный тройник. Наружный кабель крепят при помощи алюминиевого скотча, а сверху обязательно накладывают утепляющую скорлупу, чтобы энергия не уходило в землю.
19 Апр 2019 admin 15