Текст книги "Водоснабжение, канализация и отопление загородного дома"

При глубоком залегании водоносного слоя (свыше 20 м) лучше устраивать скважину (трубчатый колодец), чем шахтный колодец – устройство шахтного колодца такой глубины очень трудоемко, дорого, да и использовать его не слишком комфортно (разве что если оборудовать колодец насосом). Для обустройства скважины достаточно пробурить саму скважину (отверстие в грунте) на нужную глубину, а затем опустить в нее стальные трубы. Скважину можно соорудить буквально за день-два, и обходится она в 5–6 раз дешевле шахтного колодца. К минусам скважин относится необходимость обращения к специалистам – бурение скважины такой глубины требует наличия специальных инструментов.

Само устройство трубчатого колодца очень простое (Рис. 1.26).

Рис. 1.26. Забивная скважина: 1 – обратный клапан; 2 – сетчатый фильтр; 3 – всасывающая труба; 4 – ручной поршневой насос; 5 – отмостка; 6 – обсадная труба; 7 – водоносный слой

Скважины нуждаются в эффективных фильтрах, устанавливаемых в водоприемной части, которые надежно защищают поступающую к насосу воду от механических примесей. Чаще всего используется дырчатый фильтр без сетки. Он представляет собой стальную перфорированную трубу, в которой в шахматном порядке просверлены круглые отверстия диаметром 1–2 см. Популярностью пользуется щелевой фильтр – он отличается от дырчатого формой отверстий, в нем применяются не круглые, а прямоугольные отверстия размером 2,6 × 1,5 мм. Часто используется и сетчатый фильтр, который представляет собой перфорированную трубу из нержавеющей стали с опорной латунной проволокой, сверху которой закреплена сетка с отверстиями диаметром 0,1–0,5 мм. Для большей эффективности применяется также и гравийный фильтр: либо гравий засыпается непосредственно в скважину (подобно тому как в шахтных колодцах устраивается гравийная подушка для фильтрации воды), либо в скважину опускается сетчатый фильтр и обсыпается крупным гравием по мере подъема обсадной трубы (Рис. 1.27).

Рис. 1.27. Варианты фильтров для скважины: а – дырчатый фильтр с проволочной обмоткой (1 – труба; 2 – проволочная обмотка; 3 – опорная проволока; 4 – отверстия); б – сетчатый фильтр (1 – наконечник; 2 – труба; 3 – сетка; 4 – проволочная обмотка); в – гравийный фильтр на основе сетчатого (1 – сетка; 2 – гравий)

Если водоносный горизонт находится неглубоко, а грунт рыхлый (песок, смесь песка и гальки), возможно сооружение абиссинского трубчатого забивного колодца. Фактически абиссинский колодец представляет собой простейшую скважину, которую можно соорудить самостоятельно.

Для сооружения абиссинского колодца требуется минимум материалов и оборудования: оцинкованная стальная труба (диаметром 25–60 мм) и газовые трубы. Соединенные с помощью резьбы, эти трубы образуют абиссинскую колонну. На нижней ее части располагается стальной конусообразный наконечник – именно этой частью колонна забивается в грунт. Диаметр наконечника немного больше диаметра трубы – труба должна относительно свободно перемещаться внутри скважины. В нижней части трубы должно быть отверстие, закрытое фильтром (в качестве фильтра обычно используется мелкая сетка из нержавеющей стали) (Рис. 1.28).

Рис. 1.28. Устройство абиссинского колодца с ручным насосом для подъема воды: 1 – грунт; 2 – водоносный слой грунта; 3 – бетонный цоколь; 4 – наконечник; 5 – труба с отверстиями для поступления воды; 6 – фильтрующая сетка

Для сооружения абиссинского колодца сначала бурится небольшая скважина – диаметром 0,2 м на глубину около 1 м (для бурения такой скважины подходит ручной садовый бур). Затем устанавливается абиссинская колонна (из фильтра и одной трубы), на которой закрепляется баба. Масса бабы – 25–30 кг. В верхней части колонны с помощью болтов укрепляется подбабок (стальной хомут). Расстояние от этого хомута до фильтра – около 1 м. Затем устанавливается второй хомут (с двумя блоками) – на расстоянии около 1–1,5 м от первого.

Примечание

Чтобы абиссинская колонна была устойчива, а забивка производилась строго вертикально, вокруг колонны в скважину насыпается грунт, который уплотняется, чтобы ограничить движение колонны в скважине.

Баба поднимается с помощью веревок, и таким образом происходит забивка абиссинской колонны в грунт (Рис. 1.29).

По мере углубления колонны хомуты двигаются по трубе вверх. Как только первая часть колонны заглублена в грунт, колонна доращивается следующей частью трубы и заглубление продолжается до тех пор, пока не появится вода.

После того как колонна достигает водоносного слоя, воду следует откачивать из колодца до тех пор, пока она полностью не избавится от различных механических примесей.

Абиссинский колодец хорош тем, что его очень просто соорудить – для этого не нужны специалисты, вполне можно справиться своими силами. Еще одним плюсом абиссинского колодца является возможность его демонтажа (демонтировать колодец так же просто, как и установить) и переноса на новое место (к примеру, в том случае, если источник в месте установки колодца иссяк). К недостаткам абиссинского колодца относится невозможность использования погружного насоса (он не соответствует диаметру применяемых труб) – приходится пользоваться ручным.

Еще один минус абиссинского забивного колодца – его относительно небольшая глубина. Обычно такая скважина не превышает по глубине 10 м. Для того чтобы колодец был глубже, необходимо применять специализированное оборудование, и самостоятельно такую работу проделать практически невозможно (не столько из-за сложности оборудования, сколько из-за его отсутствия). Вода же на глубине до 10 м может не соответствовать санитарным нормам для употребления для бытовых нужд. Поэтому чаще всего абиссинские забивные колодцы используются для хозяйственных нужд и полива.

Рис. 1.29. Забивка абиссинского колодца: 1 – сетчатый фильтр; 2 – труба; 3 – первый хомут (подбабок); 4 – баба; 5 – веревка; 6 – блок; 7 – второй хомут

Для бурения скважины для сооружения трубчатого колодца требуются специальные инструменты и оборудование, поэтому подобные работы редко выполняются самостоятельно, даже если речь идет о неглубокой скважине на первый водоносный горизонт. Но при желании можно изготовить собственную буровую установку и провести работы своими силами (Рис. 1.30). Один из вариантов такой буровой установки приведен на рисунке ниже. Следует заметить, что подобная буровая установка будет эффективна только в том случае, если в почве нет большого количества камней. Для бурения скважин в каменистой почве требуются профессиональное оборудование и навыки работы с тяжелыми грунтами.

Рис. 1.30. Самодельная буровая установка[6]6
  По материалам http://es.novosibdom.ru/.


[Закрыть]: 1 – бур; 2 – вороток; 3 – тройник; 4 – штанга; 5 – муфта; 6 – вышка-тренога; 7 – отверстие; 8 – лебедка

В такой самодельной установке используется наращиваемая штанга, что позволяет пробурить отверстие до 8 м. Если глубина водоносного слоя больше, то приходится использовать вышку-треногу (обычно достаточно треноги высотой 3–6 м, но бывает, что приходится использовать и большую).

Перед тем как монтировать и опускать в скважину обсадные трубы, торец первой обсадной трубы заделывается наглухо и перфорируется на высоту до 2 м (в трубе насверливается множество отверстий – для притока воды). Чтобы предотвратить засор отверстий, перфорированная часть трубы оборачивается сеткой (сетчатый фильтр), также можно использовать стеклоткань (Рис. 1.31).

Рис. 1.31. Нижняя обсадная труба скважины: 1 – забивной наконечник; 2 – перфорированная труба; 3 – сетка; 4 – труба; 5 – сухой грунт; 6 – водоносный слой

Когда трубы смонтированы и опущены в скважину, над ними сооружается шатер и устраивается глиняный замок и отмостка (подобно тому как устраивается глиняный замок и отмостка для шахтных колодцев) (Рис. 1.32).

Рис. 1.32. Шатер и глиняный замок с отмосткой для скважины: 1 – отмостка; 2 – отводная канава; 3 – насос; 4 – шатер

Согласно законодательству сооружение наружного водопровода можно осуществлять только при наличии специальной лицензии на проведение данного вида работ. Так что приходится приглашать специалистов, у которых такая лицензия имеется. Но за владельцем участка и дома остается выбор труб для водопровода – весьма важное решение, от которого зависит не только стоимость сооружения наружного водопровода, но и последующие эксплуатационные расходы на водоснабжение дома. При выборе труб следует учитывать такие параметры, как:

✓ прочность (изнутри на стенки трубы оказывает воздействие давление воды, снаружи – слой грунта, также возможны сезонные подвижки грунта и другие механические воздействия);

✓ долговечность;

✓ гладкость внутренних стенок (этот показатель влияет на напор воды в системе водопровода, а также на возможность появления различных отложений на стенках труб, в том числе и загрязняющих воду);

✓ водонепроницаемость;

✓ наименьшую подверженность коррозии (данный показатель означает не только долговечность водопроводной системы, но и возможность попадания в воду посторонних и вредных частиц);

✓ герметичность;

✓ морозоустойчивость (нередко водопроводная система выходит из строя из-за низкой морозоустойчивости труб, особенно если в трубе образовалась ледяная пробка);

✓ экономичность.

Труб для наружного водопровода существует множество, но если отбросить различия внутри категорий, то выбор нужно осуществить всего лишь между двумя типами труб: металлическими и пластиковыми. Иногда применяются асбестоцементные водопроводные трубы, которые обладают рядом положительных качеств: они устойчивы к коррозии, имеют небольшую массу (это облегчает монтаж системы), гладкие внутренние стенки. Но асбестоцементные водопроводные трубы не пользуются популярностью и не получили широкого распространения.

Металлические трубы – это и звучит и выглядит солидно. Металлическая труба представляется надежной, не подверженной никаким воздействиям, и кажется, что такой водопровод прослужит столетия, достанется в неприкосновенности и детям и внукам, не придется тратиться ни на ремонт, ни на замену труб, то есть эксплуатационные расходы будут сведены к минимуму.

К сожалению, это заблуждение. Практически все металлические трубы подвержены коррозии. Более того, окисные пленки имеют обыкновение разрастаться, отслаиваться, и окислы попадают в воду, ухудшают ее качество (вам приходилось сталкиваться с «ржавой» водой? Вот это и есть результат коррозии металлических труб), а кроме того, окислы могут попросту забивать трубы, уменьшая их сечение – в результате существенно ухудшается водоснабжение, водопровод, что называется, «не тянет».

Исключение составляют медные трубы. У медных труб для наружного водопровода множество плюсов: медь практически не подвержена коррозии, имеет естественную защиту в виде окисной пленки, которая, образовавшись один раз, не разрастается и не отслаивается, надежно защищая чистый металл; срок службы медных труб – до 200 лет; медь имеет бактерицидные свойства, и вода в медном водопроводе обеззараживается; медные трубы просты в монтаже. В странах Евросоюза для водопровода предпочитают использовать именно медные трубы – как самые долговечные и экологически безопасные. Но есть и существенный минус: медные трубы очень дороги, и поэтому их применение ограниченно – не каждый домовладелец в состоянии оплатить такой дорогостоящий водопровод, несмотря на все его положительные качества.

Если медные трубы недоступны по финансовым соображениям, а хочется все же металлический водопровод, то приходится выбирать из более экономичных вариантов. Неплохой альтернативой меди является нержавеющая сталь как наиболее коррозионно-стойкий вариант. Но стоимость таких труб, хотя и ниже, чем медных, все же довольно высока, и подобный водопровод устанавливают лишь немногим чаще, чем медный. К сожалению, все остальные варианты металлических труб дают не просто воду, а воду с примесью разнообразных металлических окислов. Или приходится применять дорогостоящие системы фильтрации воды – чтобы задержать мельчайшие частицы ржавчины, поступающие в кран вместе с водой в результате коррозии металлических труб.

Самым бюджетным вариантом из металлических труб являются чугунные. Их плюс – цена и несомненная внешняя солидность. Увы, на внешней солидности дело заканчивается: чугун подвержен коррозии. Мало того, что корродированный металл приобретает такое неприятное свойство, как пористость, так чугун еще изначально отличается повышенной пористостью. И это означает не просто невысокое качество металла, но и повышенную опасность разрушения (например, при промораживании труб – а такое происходит, если дом предназначен для сезонной эксплуатации и внешний водопровод не утеплен; в этом случае вода, проникающая и задерживающаяся в порах, при замерзании расширяется, а в металле появляются микротрещины, которые впоследствии становятся полноценными трещинами) и, как следствие, регулярные аварии на водопроводной линии и перебои с водоснабжением дома. Более того, чугун изначально является весьма хрупким металлом, и он более остальных подвержен разрушению при различных механических воздействиях, в том числе и при сезонных подвижках грунта, и при перепадах температуры.

Пористость металла (в результате коррозии или как естественное строение – как, к примеру, у чугуна) – это не только повышенная опасность разрушения, но еще и повышенное содержание различных отложений: именно в порах удобно размещаются как неорганические, так и органические отложения. Ежегодная санация металлических труб приносит от 0,5 до 15 кг (в зависимости от времени эксплуатации водопровода и металла труб) на погонный метр трубы различных отложений (эти отложения в большинстве своем представляют смесь окислов, колоний железобактерий и кремнезема). Наибольший урожай различных отложений приносят чугунные трубы. Отложения в трубах увеличивают гидравлическое сопротивление и, как следствие, снижают пропускную способность водопровода и повышают энергозатраты. Чем больше отложений, тем дороже эксплуатация водопровода. С этой точки зрения самые бюджетные чугунные трубы являются самыми дорогими в эксплуатации.

У всех металлических труб (кроме медных) есть еще один недостаток: их монтаж требует наличия специального оборудования и материалов. Например, для того, чтобы изогнуть металлическую трубу, необходим станок, который имеется только на производстве. А поскольку водопровод – это не только прямые трубы, но еще и некоторые изгибы трассы, то приходится заказывать, кроме обычных, еще и изогнутые трубы, а это существенно повышает стоимость устройства водопровода.

Еще одним минусом металлических труб является то, что их необходимо защищать от блуждающих токов.

Так что металлические трубы – это отнюдь не надежность, солидность и долговечность, а, напротив, – недолговечность, проблемы с монтажом и последующей эксплуатацией, высокая стоимость эксплуатации, необходимость частого проведения ремонтных работ, низкая ремонтопригодность, а также небезопасность для здоровья (все, что извлекается из металлических труб в процессе санации, в другое время попадает в водопроводную воду, которая используется и для питья). Все эти минусы металлических труб привели к тому, что во многих странах мира уже с 60-х годов прошлого столетия перестали применять металлические трубы для прокладки подземного водопровода. Вместо металла все чаще применяют пластик.

К несомненным плюсам пластиковых труб относится их абсолютная инертность – они не только не подвержены коррозии под воздействием воды, но не корродируют даже под воздействием соляной кислоты. Пластиковые трубы не разрушаются под воздействием бактерий, не покрываются плесенью, в них не появляется грибок, не образуется конденсат (это особенно актуально для морозных зим). Стенки пластиковых труб отличаются абсолютной гладкостью, сохраняющейся на протяжении всего срока эксплуатации, за счет чего снижается гидравлическое сопротивление и увеличивается пропускная способность, и одновременно за счет этого снижаются энергозатраты. К тому же пропускная способность большинства металлических труб со временем снижается даже при регулярном удалении отложений – не все осадки удается удалить, и трубы «зарастают» изнутри известковыми отложениями, а, например, полиэтиленовые трубы (разновидность пластиковых) увеличивают пропускную способность в процессе эксплуатации. Пластиковые трубы в эксплуатации дешевле металлических, к тому же не требуют регулярного удаления отложений – на гладких стенках пластиковых труб ничего не задерживается.

Еще одна особенность пластиковых труб – гибкость. При нагрузках они гнутся, но не ломаются. Это свойство наиболее актуально при возникновении разнонаправленных нагрузок – а именно подобные нагрузки возникают при сезонных просадках грунта, особенно сильны нагрузки в пучинистых грунтах. И несмотря на то, что подземная водопроводная трасса прокладывается ниже глубины промерзания грунта, такие нагрузки приходится учитывать, ведь водопровод должен войти в дом, и именно в этом месте трасса либо выходит на поверхность, либо подходит близко к ней – как раз на уровень промерзания грунта. Металлические трубы жесткие и подобной гибкостью не обладают, поэтому при сильных просадках грунта в случае пучинистых грунтов такие трубы начинают разрушаться – на них появляются трещины.

Примечание

Гибкость пластиковых труб способствовала тому, что в странах с высокой сейсмической активностью в законодательном порядке все металлические трубы подземной прокладки были заменены пластиковыми (к примеру, в Японии полностью отказались от металлических труб для сооружения подземных коммуникаций).

Пластиковые трубы очень просты в монтаже, особенно если сравнивать с металлическими: любые работы с пластиковыми трубами можно выполнить прямо на месте, около дома – изгиб, резку, сварку, склейку, механическое соединение. Не нужно заказывать изогнутые трубы заранее, можно выполнить изгиб прямо на участке, точно такой, как необходимо по плану водопроводной трассы. Это свойство пластиковых труб приятно снижает общую стоимость водопровода.

Дополнительный бонус пластиковых труб: материал, из которого они изготовлены, является диэлектриком, а не проводником, как любой металл, и, следовательно, пластиковый водопровод не требует защиты от блуждающих токов. И это также снижает стоимость водопровода.

И последним – но весьма немаловажным – преимуществом пластиковых труб является цена. Сами по себе пластиковые трубы дешевле даже самых бюджетных металлических труб, да еще добавляется более низкая стоимость монтажа и эксплуатации. В результате разница в стоимости водопровода с применением металлических и пластиковых труб составляет от 30 до 50 % в пользу пластиковых труб. При этом гарантийный срок эксплуатации пластиковых труб составляет 50 лет, и эксплуатационные свойства их остаются неизменными, а у некоторых видов даже улучшаются (как в случае с пропускной способностью полиэтиленовых труб).

Исходя из всех этих соображений, большинство владельцев загородных домов отказываются от устройства водопровода с использованием металлических труб. Исключение составляет линия горячего водоснабжения: для этого используются трубы, изготовленные из оцинкованной стали или термопластика, причем опять же термопластику в последнее время отдается предпочтение. Если же вы настроены на стальные трубы, то рекомендуется выбирать те, которые имеют пластиковое покрытие внутренней поверхности – это защищает стальные трубы от коррозии и сообщает им некоторые положительные свойства пластиковых труб (гладкость внутренних стенок, минимальные потери напора, отсутствие отложений, увеличение пропускной способности и т. д.). К сожалению, если сравнивать такие трубы с пластиковыми, то цена гибрида сталь-пластик не порадует.

Но мало сказать: хочу пластиковые трубы! Нужно еще определиться, какие именно пластиковые из всех имеющихся разновидностей. Ведь рынок предлагает различные варианты: полиэтиленовые трубы, изготовленные из полиэтилена высокого или низкого давления высокой плотности (ПВД или ПНД); полипропиленовые (РР); поливинилхлоридные (ПВХ); из сшитого полиэтилена (РЕХ), полибутиленовые; металлопластиковые (РЕХ-AL-РЕХ).

Из всего пластикового разнообразия для устройства водоснабжения загородного дома рекомендуется применять полиэтиленовые трубы, изготовленные из полиэтилена низкого давления высокой плотности. Такие трубы одинаково пригодны для устройства как наружного, так и внутреннего водопроводов. Из них можно соорудить «летний водопровод» – холодное водоснабжение, полив, напорную и самотечную канализацию. У таких полиэтиленовых труб высокая ударная вязкость при перепадах температуры от +65 до –40 °C, так что за водопровод можно не беспокоиться в любое время года (разве что в районах крайнего севера, где зимой температура бывает и ниже –40 °C). Ну а в климате среднерусской полосы не страшно, даже если внутри такого водопровода замерзнет вода – с трубами ничего не случится, не появятся даже микротрещины, а лед благополучно растает с наступлением весны.

Следует знать, что полиэтиленовые трубы из полиэтилена низкого давления высокой плотности бывают двух видов: напорные «питьевые» и технические. Напорные трубы изготавливаются из первичного полиэтилена, а технические – результат переработки вторичного сырья. Эксплуатационные свойства этих труб различны. Технические трубы предназначены для экранирования проводки, устройства вентиляции внутри здания. Они не рассчитаны на постоянное давление, которое присутствует в водопроводной системе, кроме того, технические трубы не выдерживают воздействие ультрафиолетового излучения, то есть быстро разрушаются под действием солнечных лучей и поэтому непригодны для устройства поливочного водопровода. Но цена их гораздо ниже, чем напорных труб, и именно это соблазняет недальновидных покупателей. К тому же если продавец недобросовестен, то он может уверить неспециалиста, что напорные и технические полиэтиленовые трубы обладают почти одинаковыми эксплуатационными характеристиками, различаясь лишь в мелочах. Зато какая привлекательная цена! Однако «мелочи» в данном случае могут привести к тому, что водопровод придется сооружать дважды.

Внешне напорные и технические полиэтиленовые трубы легко отличить по цвету: технические обычно окрашены в серый цвет, а напорные бывают черными, белыми и синими. Фальсификаторы, которые хотят выдать технические трубы за напорные и, соответственно, продать дороже, перекрашивают их в черный цвет. Поэтому вне зависимости от цвета труб нужно требовать у продавца сертификат о качестве. Помните: он выдается только на напорные трубы, а на технические – нет.

Если вы хотите устроить с помощью полиэтиленовых труб надземный водопровод (например, для поливки участка), то рекомендуется брать для этого трубы черного цвета. Обычно предпочтение отдается белым трубам – они выглядят эстетичнее, участок приобретает нарядный вид. Однако при изготовлении черных труб в качестве присадки используется сажа, и это препятствует разрушению полиэтилена под действием солнечной радиации. Синие и белые трубы подобной защиты не имеют и гораздо менее пригодны для сооружения надземного водопровода.

Для тех, кто не может отказаться от излюбленного стереотипа о металлических трубах как самых прочных и долговечных, рекомендуются трубы из металлопластика. Эти трубы достаточно бюджетны (дороже пластиковых, но существенно дешевле металлических), просты в монтаже, экологически безопасны и не подвержены коррозии – они обладают всеми достоинствами пластиковых труб. Единственный минус труб из металлопластика – соединения. Возможно применение только металлических фитингов, а они, к сожалению, не так коррозионно-устойчивы, как металлопластик.

Примечание

Фитингами называются крепежные части водопровода, которые устанавливаются в местах соединений, разветвлений и поворотов труб.