Изолация на водоснабдяването в земята: правила за топлоизолация на външни клонове

Външната част на стационарната система за подаване на вода в частна къща обикновено се поставя в дебелината на почвата. Така че не заема място на сайта, защитен е от механично натоварване. Въпреки това, той трябва да бъде защитен от ниски температури през мразовития период. Какво да направите, за да предотвратите образуването на задръствания в тръбопровода през зимата?

За непрекъснато водоснабдяване през зимата е необходимо да се извърши изолация на водоснабдяването в земята. Ще ви кажем как да предпазите тръбите, положени в земята, от замръзване. Статията, представена за запознаване, описва подробно доказаните решения на този проблем на практика.

Правила за изграждане на подземни води

Замръзването на подземното водоснабдяване се дължи на постигането на температурата на почвата на отрицателни стойности. Един от начините да се предотврати това е да се държат тръби на дълбочина, където температурите под нулата са непостижими.

Ако това изискване не е изпълнено, трябва да се предприемат други мерки за решаване на проблема с непрекъснатото водоснабдяване.

Основните разпоредби на регулаторните документи

Съгласно параграф 11.40 от набора от правила SP 31.13330.2012 г. дълбочината на положените тръби, като се брои до дъното, трябва да бъде с 0,5 метра повече от прогнозната дълбочина на проникване на нулева температура в земята. Това е необходимо, за да се предотврати образуването на ледени тапи в тръбопровода и разкъсване на тръбата на места на кристализация на вода, която се увеличава със замръзване в обем.

Прогнозната дълбочина, съгласно параграф 11.41 от същите правила, трябва да бъде установена чрез полеви наблюдения на контура на замръзваща почва, както и да се ръководи от опита на експлоатацията на тръбопроводи в тази зона.

Такава информация може да бъде притежавана от хидрометеорологичен център или водоснабдителни организации. При липса на полеви данни е необходимо да се определи дълбочината на топлотехническите изчисления.

В резултат на замръзване на водопроводната тръба често се счупва. Ако са разположени в земята, подмяната им ще отнеме много време.

Съгласно параграф 5.5.3 от набора от правила SP 22.13330.2011 г. нормативната дълбочина на сезонното замръзване на почвата при липса на данни от дългосрочни наблюдения трябва да се определи въз основа на термотехническите изчисления, представени на фигурата по-долу.

Стойностите на средната месечна температура на въздуха в населените места на съставните образувания на Руската федерация трябва да се вземат от таблица 5.1 на кодекса на правила SP 131.13330.2012.

Стойността на прогнозната нормативна дълбочина на сезонното замръзване на почвите зависи от вида им и климатичните особености на студения период за тази територия

В случай на превишаване на получената стойност от 2,5 метра, както и за планински райони с рязка промяна в терена, климатичните или инженерно-геоложки условия, е необходимо да се определи стандартната дълбочина на замръзване на почвата съгласно формулите в приложение „Ж“ към кода на правила SP 25.13330.2012.

Прогнозната дълбочина на замръзване съгласно параграф 5.5.4 от набора от правила на съвместното предприятие 22.13330.2011 г. за райони с неотрицателни средногодишни температурни стойности се определя чрез умножаване на стандартната стойност с коефициент 1,1. За територии с отрицателни стойности тази стойност се изчислява съгласно SP 25.13330.2012.

Защита от ниски температури

Не винаги е възможно изцяло или частично да се постави водоснабдителната система под нулевата изотерма. Понякога това не може да се направи по технически причини, например когато изходът на водопровода от кладенеца е над границата на зоната на замръзване на земята.

Маркировката на нивото на замръзване се определя в съответствие с климатичните особености на района, в който се изгражда водоснабдяването.

За средната ивица тази стойност е 1,0 - 1,3 м в зависимост от вида на почвата, в райони с тежки зими дълбочината на поставяне на тръбата според правилата ще бъде повече от 2,0 - 2,5 метра, което е много скъпо, както при полагане, т.е. и в случай на нужда от ремонт.

В райони със студени и дълги зими дълбочината на изкопа за полагане на водоснабдяването може да бъде повече от 2,0 - 2,5 метра, в зависимост от вида на почвата, в която е положен тръбопроводът

Ако е невъзможно или скъпо да се постави водоснабдяването на голяма дълбочина, за неговото безпроблемно функциониране се използват други мерки. Те могат да бъдат разделени на две категории:

• Затопляне. Проектиран за намаляване на топлинните загуби от обект за единица време. Извършва се с използване на материали с ниска топлопроводимост.
• Отопление. Проектиран за повишаване на температурата на обекта. За изпълнение на тази процедура е необходим външен източник на топлинна енергия.

Изборът опции за изолация или загряване на външния клон на водоснабдителната система зависи от условията на работа, температурните условия, геометрията на системата, простотата на извършената работа, както и ефективността, цената и надеждността на начина за решаване на проблема.

Начини на изолация на външно водоснабдяване

Има много начини за затопляне на външна водоснабдителна система, разположена в земята. Ако се подава само студена вода, то поради малка разлика в температурата, топлопроводимостта на използваните материали не е толкова важна, колкото тяхната издръжливост, здравина или цена.

За гореща вода, доставяна на селската къща от централизирана мрежа, наземните коловози са изолирани. Поради голямата разлика в температурата между топлата вода и околната среда, на топлинната проводимост на материала се отделя голямо внимание

Приложение на прости техники

В случай, че тръбите са разположени практически на границата на зоната на замръзване, тогава за да се елиминира вероятността от спиране на водоснабдяването, могат да се извършват елементарни действия, които не изискват големи инвестиции и квалифицирана работа.

За южните райони, където дълбочината на водоснабдяването е малка, достатъчно е през есента да се копаят тръби, да се напълнят с екологично чист изолационен материал и отново да се копае окоп.

За изолация можете да използвате листа, слама, стърготини или дървени стърготини. Те имат ниска топлопроводимост, но до следващата зима ще имат време да изгният в земята, така че тази процедура трябва да се повтаря ежегодно.

Ако според изчисленията тръбите са разположени малко над нивото, което позволява да се гарантира, че системата не замръзва, тогава вместо задълбочаване на водоснабдяването е възможно да се реши проблема чрез повишаване на нулевата изотерма.

Има два начина да направите това:

• увеличете дебелината на слоя пръст, изливайки го отгоре;
• използвайте сняг за затопляне.

И в двата случая центърът на лентата за изхвърляне на земя или сняг е разположен по протежение на водоснабдяването, а ширината му трябва да бъде поне два пъти по-голяма от дълбочината на тръбите.

Снегът е добра естествена изолация. Дори 30-сантиметров слой от него е в състояние да намали наполовина дълбочината на замръзване на земята

Запълването на земята ще промени пейзажа на района на площадката и затоплянето с растителни и дървесни отпадъци или сняг трябва да се извършва постоянно. Следователно, за дългосрочно и надеждно решение на проблема с изолацията на водоснабдяването се използват специални разработени материали.

Водоснабдителната система, поставена под сезонна точка на замръзване в региона, е изолирана само в района, преминаващ през дебелината на скалите, замръзващи през зимата. Топлоизолацията се подрежда от определеното ниво до входа на тръбата в къщата.

ако водоснабдяване на къщата през неотопляемо мазе, подредено под дълбочината на замръзване, след това се извършва изолация в мазето. След това около секцията за водоснабдяване се подрежда дървена кутия, а пространството между нея и тръбата се запълва с дървени стърготини или базалтова вата.

Видове и форми на материалите

За затопляне на водоснабдяването се използват материали, които са представени под формата на черупки - форми, които повтарят контурите на тръбите и възлите на системата. Те са изработени от базалтова вата, стъклена вата, пяна, екструдирана пенополистирол, полиуретанова пяна, пяна от стъкло.

В случай на използване на минерална вата и стъклена вата, предпоставка за подземен монтаж е наличието на обвивка от фолио. Той предотвратява намокрянето на изолацията, поради което изолационните свойства на материала са почти унищожени. Черупката може да бъде заменена с обвиващи тръби с базалтова изолация с покривен материал.

Поради способността свободно да абсорбира влагата при подреждането на подземни мрежи, памучната изолация не се използва под формата на рогозки, нарязани на плочи или навити в бали без хидроизолация на външна защита.

Изключение може да бъде полагането на тръбопровода в бетонни тави със запълване на свободното пространство между тавата и тръбата от експандирана глина или подобен материал.

Наличието на конструктивен шев в цилиндрична изолация от стъклена вата ви позволява лесно да инсталирате продукта върху водоснабдяването

Топлоизолационната обвивка представлява завършен детайл с цилиндрична форма, чийто вътрешен диаметър съвпада с външния диаметър на тръбите. Продуктите с дължина от 60 см до 2 метра се състоят от една тръба със структурен шев, ако изолационният материал е еластичен или от няколко (най-често две) секции. Основното предимство на секционния материал за изолация е лекотата на монтаж на продукта.

Половинките на сравнително тънката обвивка са съединени с ръба на елемента, насложен върху следващия елемент, за да се избегне образуването на незащитени участъци на тръбопровода. Отместването на метър секции като правило е 15-20 cm.

Ако е необходимо да използвате удебелена изолация, по-добре е да изберете черупка с монтажна фаска по протежение на крайния ръб. Вторият вариант за осигуряване на стегнати фуги е определено изместване на частите на черупката една спрямо друга.

За да се образуват трайни фуги на черупките и да се увеличи твърдостта на изолационната конструкция, се препоръчва части от корпуса да са леко изместени една спрямо друга.

При закрепване на части от черупката се използва водопроводна лента. Защита от прилепване на тръбни завои, завои и други системни възли се осъществява с помощта на специални оформени форми.

Термоизолационна боя и пръскане на полиуретанова пяна

Едно от допълнителните решения за предотвратяване на замръзване на външната водопроводна линия, разположена в земята, е течна или спрей топлоизолация. Този метод ви позволява надеждно, без шевове и студени мостове, да защитите области със сложна геометрия, за които е трудно да използвате стандартни материали за изолация.

Полиуретановата пяна има течна консистенция и се нанася върху изолирани предмети чрез пръскане. Имайки един от най-добрите показатели за топлопроводимост, както и редица други положителни свойства, този материал се характеризира със значителен минус: за неговото приложение е необходимо специално оборудване.

Полиуретановата пяна е един от най-добрите нагреватели за подземно водоснабдяване. Разпръскването му обаче е технологично сложен процес, изискващ скъпо оборудване, предпазни мерки и професионални умения.

Не е трудно да се намерят компании, които се занимават с топлоизолация, използвайки полиуретанова пяна, тъй като тя се използва активно в различни съоръжения. Всички доставчици на услуги обаче имат ограничения за минималната площ за пръскане, така че е малко вероятно да успеят да намерят достъпна опция единствено заради 10 или 20 метра тръбопровод.

Специална топлоизолационна боя за тръбна изолация, подобна на полиуретанова пяна, може да се нанася чрез пръскане. Той се продава в кутии, така че тази процедура е лесна за изпълнение самостоятелно. Има и опция в течна форма, която ви позволява да рисувате елементите на водоснабдяването с обикновена четка за боя.

Боята за топлоизолация съдържа добавки под формата на керамични микросфери, пяно стъкло или перлит. Топлопроводимостта на този материал е доста ниска, но поради тънкия покривен слой, той сам по себе си може да не е достатъчен за решаване на проблема с затоплянето на секция от водопроводна система, пресичаща дебелината на замръзващите почви.

Поради високата цена, нанасянето на дебел слой топлоизолационна боя е скъпо. Следователно използването му за затопляне е оправдано само в райони със сложна геометрия или на места за възможно възникване на студени мостове.

Използването на топлоизолационна боя е оправдано както за външни, така и за части от сложна система за водоснабдяване, разположена в неотопляемо мазе или в земята

Въпреки това, в случай на използване на стоманени тръби, използването на боя по цялата дължина заедно с друга изолация може да бъде препоръчително по друга причина. Присъствието в състава на порестия материал води до висока степен на сцепление, което елиминира възможността за образуване на външна корозия, което е важно за металните конструкции, разположени в земята.

Цялостни решения

Проблемът със замразяването на уличен клон на водоснабдителна система е много актуален. Търсенето създава предлагане и следователно на пазара има голям брой готови интегрирани решения под формата на тръби и свързващи елементи с топлоизолация. Те са тръбопроводи, заобиколени от нагревател, който е затворен в твърда или гъвкава обвивка.

Има както еднотръбни, така и двутръбни опции за готово решение за изолация на външната тръба. За обикновеното захранване със студена вода конструкциите, съдържащи пластмасови тръби, са най-добрият вариант. Те са по-евтини от метален колега и имат висока скорост на монтаж.

HDPE изолирани тръби се доставят в заливи с дължина до 200 метра. Полагането на водоснабдителни системи въз основа на тях може да се извърши с минимален брой фуги.

Ако като външна обвивка се използва гофриран материал, тогава е възможно да се проведе тръбопровод, без да се използват ъглови фуги. Това е възможно поради простотата на правене на малки радиусни завои на всички части на комплекта.

Има готови интегрирани решения за изолация на водоснабдителни системи.Предлага се с една или две тръби с различен диаметър

Изолационна защита от отрицателни фактори

Защитата срещу замръзване на водопровод, разположен в земята, има своите специфики. Материалът не трябва напълно или частично да губи своите топлоизолационни свойства под въздействието на външни фактори.

Повторното изолиране или ремонт на външните слоеве изисква скъпи и отнемащи време изкопни работи, така че незабавно трябва да се погрижите да поддържате целостта на защитната конструкция.

Разрушителните ефекти на сушата и водата

Подземната водна тръба изпитва налягане на почвата, така че материалът, използван в изолацията, може да бъде смазан. В този случай топлопроводимостта му може значително да се увеличи. За да се предотврати подобно развитие на събития, е необходимо да се създаде плътна външна обвивка, като се използват тръби с по-голям диаметър или специални тави.

Минералната вата е хигроскопична и може да се набръчка с малко усилие с пръст, така че земният слой компресира материала и той ще загуби свойството на ниска топлопроводимост

Ако хигроскопичните материали се използват като топлоизолация на тръбопроводи, е необходимо да се предотврати възможността от влиянието на подземните води върху тях, винаги разположени в земята, независимо от степента на насищане на почвените води.

За защита на минералната и стъклената вата се използва допълнително защитно оборудване - пластмасови тръби с размер, по-голям от водопроводи, който едновременно решава проблема с раздробяването на изолацията.

Можете също така да използвате следните материали, за да създадете хидроизолационна обвивка:

• валцувано алуминиево фолио;
• подсилена (водопроводна) лента;
• покривен материал;
• пластмасов филм с висока плътност

пяна, екструдирана пенополистирол слабо абсорбират влагата, но с течение на времето също стават безполезни с постоянно размразяване. Пяна стъкло, полиуретанова пяна, както и топлоизолационна боя не са напълно податливи на раздробяване и влага.

Защитата на обектите, разположени в земята от влага с рубероид, е отдавна използвана, но не и най-практичната опция

Решаване на проблема с насекомите и гризачите

Друга причина за увреждане на изолацията на водоснабдяването могат да бъдат гризачи и насекоми. В атрактивна топлоизолация мравките прегризват многобройни движения и мишките я използват за изграждане на гнездо. Тези действия излагат части от тръбите, което се отразява негативно на качеството на изолацията.

Нито насекомите, нито мишките не могат да развалят полиуретанова пяна, пяна, но те перфектно се справят с базалтова памучна вата. Той и подобни материали за външна изолация на водопроводи трябва да бъдат защитени от гризачи, ако са разположени на дълбочина по-малка от 2 метра. Земните мравки не проникват под 1 метър, докато горските мравки изграждат голям мравуняк, въздушната част на който не може да се пренебрегне.

За да се предпазите от гризачи, можете да обвиете изолацията с метална мрежа. За да се предотврати достъпът не само на мишки, но и на мравки, е необходимо материалът да се увие с алуминиево фолио, подсилено с лепяща лента или да се използват пластмасови тръби или тави с всякаква форма като външна обвивка.

Черупка, изработена от полиуретанова пяна или пяно стъкло, издържа на налягането на почвата, влагата в земята, а също така не може да бъде развалена от гризачи и насекоми

Отоплени външни водоснабдителни системи

Ако вземем предвид каквато и да е система, то затоплянето е само начин да се увеличи времето за намаляване на нейната температура до стойност, съответстваща на околната среда. Затова понякога се налага да прибягвате до друга опция, за да предотвратите замръзване на водоснабдяването - отопление.

Продължавам отопление на водата поради външни източници на енергия и има няколко начина за организиране на този процес.

Циркулация на водата

Най-простият източник на допълнителна топлинна енергия е водата, температурата на която е по-висока, отколкото в изолираната част на водоснабдяването. Ако по-топлата вода постоянно замества охладената вода, тогава системата не замръзва. Поради тази причина методът „отварящ се кран“ работи, когато се организира бавно, но постоянно движение на течността през тръбите.

За снабдяване със студена вода на индивидуални жилища е възможно да се организира периодична подмяна на водата във външния клон с по-топла. В случай на захранване от основната водопроводна система, често е необходимо да се оттича на малки порции, което осигурява подмяна на течността.

Рационално е за това да се използва специален контейнер, разположен в къщата, който също функционира като утайка, от която впоследствие може да се вземе вода за собствени нужди.

Изтичането на вода за предотвратяване на замръзване може да е в момент, когато това не е необходимо. Използването му по-късно ще позволи резервоара за съхранение

Ако захранването се организира от кладенци, в които температурата на водата обикновено е от 7 до 10 градуса по Целзий, е необходимо по-често да се включва помпата. За съхранение на вода можете да използвате и конвенционален резервоар за съхранение или резервоар.

С помощта на втората тръба и трипътен клапан е възможно да се организира циркулацията на течността с нейното изпускане обратно към кладенеца. Едно време е достатъчно да се изпомпват 1,5 - 2 обема на секция от водопроводна система, разположена в земята между главата на кладенеца и входа на къщата.

В случай на прием на вода от кладенеца Има и възможност да го източите чрез гравитация обратно, след като помпата спре. Този метод е неподходящ за използване в случай на метални елементи на водоснабдителната система. Постоянната смяна на течност и въздух води до интензивна корозия на вътрешната повърхност на тръбите и до влошаване на качеството на водата.

В самостоятелни добре базирани системи за водоснабдяване, изолация на източник на вода както и топлоизолацията на самия тръбопровод. Препоръчваме ви да прочетете статията за методите на топлоизолация на водни кладенци.

Ако има възможност за продължителен престой на водата и, като следствие, нейното замръзване, тогава въпреки затоплянето е необходимо да се прилагат други методи за отопление.

Използване на електрически кабел

Най-често като допълнителен източник на топлина за отделна водопроводна система, разположена в земята, т.е. електрически кабели, Те могат да бъдат поставени както във водопроводната тръба, така и върху външната й повърхност. Принципът на отопление е да преобразува електрическата енергия в топлина.

Електрически кабел загрява елементите за подаване на вода, топлината от които се предава на водата. Външната изолация предотвратява навлизането на топлина в земята

Кабелите, разположени вътре в системата, имат по-висока ефективност от външните кабели поради директното нагряване на течността.

Недостатъците на тази опция за местоположението на кабела включват:

• по-висока цена на линеен метър поради екологичните изисквания;
• сложността, а понякога и невъзможността за преминаване през извити участъци на водоснабдителната система;
• Силни препоръки от специалисти за свързване чрез RCD, въпреки сертификатите за съответствие с повишените изисквания за електрическа защита.

Инсталирането и на двете опции е приблизително еднакво по сложност. Кабелът, минаващ вътре в тръбата, се продава в комплект със специална клемна втулка. Връзката му се осъществява чрез стандартен тройник. Външният кабел е закрепен с алуминиева лента, а отгоре трябва да се постави изолационна обвивка, така че енергията да не попадне в земята.

В комплект с резистивен кабел, който излъчва постоянно количество топлина, е по-добре да използвате термостат, за да включите и изключите отоплението автоматично, за да спестите енергия. Когато използвате саморегулираща се версия на кабела, е необходимо да изберете правилно неговите параметри, тогава няма нужда да използвате устройство за регулиране на температурата.

Има готови интегрирани решения, които в допълнение към водопроводна тръба, изолация и твърда водоустойчива обвивка, имат интегриран отоплителен кабел. Такива комплекти значително намаляват времето за инсталиране на системата, обаче, закупуването на всички елементи поотделно ще бъде много по-евтино.

Готовите решения за подземни водопроводи могат да съдържат отоплителен кабел, което на практика елиминира възможността за замръзване на системата

Отоплителен кабел може да се използва за отопление както на част от системата, така и на напълно външен участък от тръбопровода, което прави ненужно да се полага линията под маркировката за сезонно замръзване.

Използването на топъл въздух

Друг ефективен начин да предпазите водната тръба, положена в земята от замръзване, е да я нагреете с топъл въздух от къщата. Има два варианта - с естествена и принудителна циркулация на въздуха, и двете изискват инсталиране на допълнителна затворена тава или тръба с по-голям диаметър.

В случай на естествена циркулация на въздуха, те поставят тръба на водопровода и го изолират отвън. Той има достъп до топло помещение и следователно има бавна циркулация на въздуха, обгръщащ водоснабдителната система с прехвърляне на топлина към нея от мазето или първия етаж на къщата.

Във втория случай два канала (п-образни профили) са закрепени по цялата дължина на водоснабдителната система, през която преминава въздух. Те са обвити с изолация и покрити с външна тръба, за да се предотврати разрушаването на земята и изолацията от земята.

В края на нагретия сегмент тези профили са свързани, като по този начин се получава затворена система с вътрешен вход и изход. Подаването на въздух се извършва чрез сешоар.

Схематично представяне на изолираната конструкция на подземното водоснабдяване, ако тя се нагрява с топъл въздух от помещението. Опцията за принудителна циркулация включва използването на сешоар, насочващ поток въздух в един от профилите

Изводи и полезно видео по темата

Видео №1. Полагане на тръбопровод в земята от кладенеца до къщата с нейната изолация и нюанса на замръзване около основата:

Видео №2. Затопляне на водоснабдителна система на основата на пластмасова тръба и метод за затопляне на коляното с цилиндър с по-голям диаметър:

Видео №3. Подробни инструкции за закрепване на външен нагревателен кабел, като се вземе предвид правилния байпас на крепежни елементи и кранове:

Висококачествената изолация или отопление на водоснабдителната система, разположена под земята, ще осигури непрекъснатия й поток през зимата. В случай на пренебрегване на правилата за монтаж и защита от студа може да последва сложна процедура на размразяване и скъп ремонт на водопроводната система.

Искате ли да говорите за собствения си опит в инсталирането на топлоизолация за водопроводи в крайградски район? Бихте ли искали да споделите полезна информация с нас и посетителите на сайта? Моля, пишете коментари в блока по-долу, задавайте въпроси, публикувайте снимка по темата.