Izolace přívodu vody v zemi: pravidla pro tepelnou izolaci vnějších větví

Vnější část stacionárního systému pro přivádění vody do soukromého domu je obvykle umístěna v tloušťce půdy. Nezabírá tedy místo na místě, je chráněno před mechanickými vlivy. Během mrazivého období však musí být chráněna před nízkými teplotami. Co dělat, aby se zabránilo vytváření dopravních zácp v potrubí v zimě?

Pro nepřetržitý přívod vody v zimě je nutné provést izolaci přívodu vody v zemi. Řekneme vám, jak chránit potrubí uložené v zemi před zamrznutím. Článek představený za účelem podrobného popisu podrobně popisuje testované praktické možnosti řešení tohoto problému.

Pravidla pro stavbu podzemních vod

Zamrzání zásob podzemní vody nastává v důsledku dosažení teploty půdy záporných hodnot. Jedním ze způsobů, jak tomu zabránit, je držet potrubí v hloubce, kde nedosahují teploty pod nulou.

Pokud tento požadavek nebyl splněn, musí být přijata další opatření k vyřešení problému nepřetržitého přívodu vody.

Hlavní ustanovení regulačních dokumentů

Podle odstavce 11.40 souboru pravidel SP 31.13330.2012 by hloubka položených trubek, počítaná na dno, měla být o 0,5 metru větší než odhadovaná hloubka pronikání nulové teploty do země. To je nezbytné, aby se zabránilo tvorbě ledových vložek v potrubí a prasknutí potrubí v místech krystalizace vody, která se zvyšuje s mrazem v objemu.

Odhadovaná hloubka podle odstavce 11.41 stejných pravidel by měla být stanovena pozorováním obrysu mrazicího pole v terénu a měla by se řídit zkušenostmi s provozováním potrubí v této oblasti.

Takové informace může vlastnit hydrometeorologické centrum nebo organizace zabývající se dodávkou vody. Při absenci terénních dat je nutné určit hloubku výpočtů tepelného inženýrství.

V důsledku zamrznutí vodovodní trubky se často praskne. Pokud jsou umístěny v zemi, jejich výměna bude trvat dlouho.

Podle bodu 5.5.3 souboru pravidel SP 22.13330.2011 musí být normativní hloubka sezónního zamrzání půdy při absenci údajů z dlouhodobých pozorování stanovena na základě výpočtů tepelného inženýrství uvedených na obrázku níže.

Hodnoty průměrné měsíční teploty vzduchu v sídlech jednotlivých subjektů Ruské federace by měly být převzaty z tabulky 5.1 kodexu pravidel SP 131.13330.2012.

Hodnota odhadované normativní hloubky sezónního zamrzání půd závisí na jejich typu a klimatických vlastnostech chladného období pro toto území.

V případě překročení získané hodnoty 2,5 metru a také v horských oblastech s prudkými změnami terénu, klimatických nebo inženýrskogeologických podmínek je nutné stanovit standardní hloubku zamrzání půdy podle vzorců v dodatku „G“ předpisu SP 25.13330.2012.

Odhadovaná hloubka zmrazení podle odstavce 5.5.4 souboru pravidel společného podniku 22.13330.2011 pro oblasti s nezápornými průměrnými ročními teplotními hodnotami se stanoví vynásobením standardní hodnoty faktorem 1,1. Pro území se zápornými hodnotami se tato hodnota počítá podle SP 25.13330.2012.

Ochrana před nízkou teplotou

Není vždy možné zcela nebo částečně položit vodovodní systém pod nulovou izotermu. Někdy to nelze provést z technických důvodů, například když je výstup vodovodního potrubí ze studny nad hranicí mrazicí zóny Země.

Značka úrovně mrazu se stanoví v souladu s klimatickými specifikami oblasti, ve které se staví přívod vody.

Pro střední pás je tato hodnota 1,0 - 1,3 mv závislosti na typu půdy, v oblastech se silnými zimami bude hloubka umístění potrubí podle pravidel větší než 2,0 - 2,5 metru, což je velmi drahé jako při pokládce, a v případě potřeby opravy.

V oblastech s chladnými a dlouhými zimami může být hloubka výkopu pro položení přívodu vody větší než 2,0 - 2,5 metru, v závislosti na typu půdy, ve které je potrubí uloženo.

Pokud není možné nebo nákladné umístit přívod vody do velké hloubky, používají se pro hladký chod další opatření. Lze je rozdělit do dvou kategorií:

• Oteplování. Navrženo pro snížení tepelných ztrát objektem za jednotku času. Provádí se za použití materiálů s nízkou tepelnou vodivostí.
• Vytápění. Navrženo ke zvýšení teploty objektu. K provedení tohoto postupu je vyžadován externí zdroj tepelné energie.

Volba izolační možnosti nebo ohřev vnější větve vodovodního systému závisí na provozních podmínkách, teplotních podmínkách, geometrii systému, jednoduchosti provedené práce, jakož i na účinnosti, nákladech a spolehlivosti způsobu řešení problému.

Způsoby izolace externího vodovodu

Existuje mnoho způsobů, jak zahřát venkovní vodovodní systém umístěný v zemi. Pokud je dodávána pouze studená voda, pak z důvodu malého teplotního rozdílu není tepelná vodivost použitých materiálů tak důležitá jako jejich trvanlivost, pevnost nebo cena.

U teplé vody dodávané do venkovského domu centralizovanou sítí jsou pozemní tratě izolovány. Vzhledem k velkému teplotnímu rozdílu mezi horkou vodou a okolním prostředím je věnována velká pozornost tepelné vodivosti materiálu

Aplikace jednoduchých technik

V případě, že jsou potrubí umístěna prakticky na hranici mrazicí zóny, lze tedy vyloučit pravděpodobnost zastavení přívodu vody tak, že se nevyžadují velké investice a kvalifikovaná práce.

Pro jižní regiony, kde je hloubka přívodu vody malá, stačí na podzim kopat potrubí, naplnit je ekologickým izolačním materiálem a znovu kopat příkop.

K izolaci můžete použít listy, slámu, hobliny nebo piliny. Mají nízkou tepelnou vodivost, ale do příští zimy budou mít čas na hnilobu v zemi, takže se tento postup musí opakovat každý rok.

Pokud jsou potrubí podle výpočtů umístěna mírně nad úrovní, která umožňuje zaručit, že systém nezamrzne, je možné místo prohloubení přívodu vody vyřešit problém zvýšením nulové izotermy.

Existují dva způsoby, jak toho dosáhnout:

• zvětšit tloušťku vrstvy Země a nalít ji na vrchol;
• pro oteplování použijte sníh.

V obou případech je střed půdy nebo skládací pás sněhu umístěn podél vodovodu a jeho šířka by měla být alespoň dvojnásobkem hloubky potrubí.

Sníh je dobrá přírodní izolace. I 30-centimetrová vrstva je schopna snížit hloubku zmrazení Země na polovinu

Výplň země změní krajinu oblasti areálu a musí být neustále prováděno oteplování rostlinným a dřevním odpadem nebo sněhem. Proto se pro dlouhodobé a spolehlivé řešení problému izolace vodovodu používají speciálně vyvinuté materiály.

Vodovod položený pod sezónním bodem mrazu v oblasti je izolován pouze v oblasti procházející tloušťkou hornin zamrzajících v zimě. Tepelná izolace je uspořádána od stanovené úrovně po vstup potrubí do domu.

Pokud přívod vody do domu přes nevyhřívaný suterén uspořádaný pod hloubkou mrazu, pak se izolace provádí v suterénu. Potom je kolem sekce přívodu vody uspořádána dřevěná bedna a prostor mezi ní a trubkou je vyplněn pilinami nebo čedičovou vlnou.

Druhy a formy materiálů

K ohřevu vody se používají materiály, které jsou prezentovány ve formě skořápek - formy, které opakují obrysy potrubí a uzlů systému. Jsou vyrobeny z čedičové vlny, skelné vlny, pěny, extrudované polystyrenové pěny, polyuretanové pěny, pěnového skla.

V případě použití minerální vlny a skleněné vlny je předpokladem pro podzemní instalaci přítomnost fóliové skořápky. Zabraňuje namočení izolace, díky čemuž jsou téměř zničeny izolační vlastnosti materiálu. Plášť lze nahradit obalením trubek čedičovou izolací střešním materiálem.

Díky schopnosti volně absorbovat vlhkost při uspořádání podzemních sítí se bavlněná izolace nepoužívá ve formě rohoží rozřezaných na desky nebo válcovaných do balíků bez hydroizolace vnější ochrany.

Výjimkou může být položení potrubí do betonových vaniček se zasypáním volného prostoru mezi miskou a expandovanou hlinou trubkou nebo podobným materiálem.

Přítomnost konstrukčního švu ve válcové izolaci ze skleněné vlny umožňuje snadno instalovat produkt na přívod vody

Tepelně izolační plášť je hotový obrobek válcového tvaru, jehož vnitřní průměr se shoduje s vnějším průměrem trubek. Výrobky o délce 60 cm až 2 metry sestávají z jediné trubky se strukturálním švem, pokud je izolační materiál elastický nebo z několika (nejčastěji dvou) sekcí. Hlavní výhodou sekčního materiálu pro izolaci je snadná instalace produktu.

Poloviny relativně tenké skořepiny jsou spojeny překrytím okraje prvku na dalším prvku, aby se zabránilo vytváření nechráněných úseků potrubí. Odsazení úseků měřiče je zpravidla 15-20 cm.

Pokud je nutné použít zesílenou izolaci, je lepší zvolit skořepinu s montážním zkosením podél koncového okraje. Druhou možností pro zajištění těsných spojů je určité posunutí částí skořepiny vůči sobě navzájem.

Pro vytvoření trvanlivých spojů skořepiny a zvýšení tuhosti izolační struktury se doporučuje, aby části skořepiny byly vůči sobě mírně posunuty.

Při připevňování částí skořepiny se používá vodovodní páska. Přiměřená ochrana ohybů trubek, zatáček a dalších uzlů systému se provádí pomocí speciálních tvarových forem.

Tepelně izolační barva a nástřik polyuretanové pěny

Jedním z dalších řešení, jak zabránit zamrznutí vnějšího vodovodního potrubí umístěného v zemi, je tepelná izolace kapalina nebo sprej. Tato metoda umožňuje spolehlivě bez švů a studených mostů chránit oblasti se složitou geometrií, pro které je obtížné použít pro izolaci standardní materiály.

Polyuretanová pěna má kapalnou konzistenci a nanáší se na izolované předměty stříkáním. Tento materiál, který má jeden z nejlepších ukazatelů tepelné vodivosti a řadu dalších pozitivních vlastností, je charakterizován významnou minus: pro jeho aplikaci je zapotřebí speciální vybavení.

Polyuretanová pěna je jedním z nejlepších ohřívačů pro zásobování podzemní vodou. Jeho postřik je však technologicky složitý proces vyžadující drahé vybavení, bezpečnostní opatření a profesionální dovednosti.

Není obtížné najít společnosti, které se zabývají tepelnou izolací pomocí polyuretanové pěny, protože se aktivně používají v různých zařízeních. Všichni poskytovatelé služeb však mají omezení týkající se minimální oblasti postřiku, takže je nepravděpodobné, že si najdou cenově dostupnou variantu pouze pro 10 nebo 20 metrů potrubí.

Postřikem lze nanášet speciální tepelně izolační barvu pro izolaci potrubí podobnou polyuretanové pěně. Prodává se v plechovkách, takže tento postup lze snadno provádět samostatně. K dispozici je také možnost v tekuté formě, která vám umožní malovat prvky přívodu vody běžným štětcem.

Tepelně izolační barva obsahuje přísady ve formě keramických mikrokuliček, pěnového skla nebo perlitu. Tepelná vodivost tohoto materiálu je poměrně nízká, ale vzhledem k tenké vrstvě povlaku sama o sobě nemusí stačit k vyřešení problému zahřívání části systému dodávky vody překračující tloušťku zmrzlých půd.

Vzhledem k vysokým nákladům je nanášení tlusté vrstvy izolační barvy drahé. Proto je jeho použití pro oteplování oprávněné pouze v oblastech se složitou geometrií nebo v místech možného výskytu studených mostů.

Použití tepelně izolačních barev je oprávněné jak pro venkovní, tak pro části komplexního vodovodního systému umístěného v nevytápěném suterénu nebo v zemi.

Avšak v případě použití ocelových trubek může být použití barvy po celé délce spolu s další izolací vhodné z jiného důvodu. Přítomnost porézního materiálu ve složení vede k vysoké míře adheze, což vylučuje možnost vzniku vnější koroze, což je důležité pro kovové struktury umístěné v zemi.

Kompletní řešení

Problém zmrazení uliční větve vodovodního systému je velmi relevantní. Poptávka vytváří dodávky, a proto existuje na trhu velké množství hotových integrovaných řešení ve formě tepelně izolovaných trubek a spojovacích prvků. Jsou to potrubí obklopená topným tělesem, které je uzavřeno v pevném nebo ohebném plášti.

Pro hotové řešení izolace vnějšího pláště potrubí jsou k dispozici jak jednovrstvé, tak i dvou trubkové. Pro běžný přívod studené vody jsou nejlepším řešením struktury obsahující plastové trubky. Jsou levnější než kovový protějšek a mají vysokou rychlost instalace.

Trubky izolované z HDPE jsou dodávány v zátokách až do délky 200 metrů. Pokládka vodovodních systémů na nich založená může být provedena s minimálním počtem spojů.

Pokud je jako vnější plášť použit vlnitý materiál, je možné vést potrubí bez použití rohových spojů. To je možné díky jednoduchosti výroby malých poloměrů ohybu všech částí soupravy.

Existují hotová integrovaná řešení pro izolaci vodovodních systémů.K dispozici s jednou nebo dvěma trubkami různých průměrů

Izolační ochrana před negativními faktory

Ochrana proti zamrznutí vodovodního potrubí umístěného v zemi má svá specifika. Materiál by neměl vlivem vnějších faktorů zcela nebo částečně ztratit své tepelné izolační vlastnosti.

Opětovná izolace nebo oprava vnějších vrstev vyžaduje nákladné a časově náročné výkopové práce, takže se musíte okamžitě postarat o zachování integrity ochranné struktury.

Ničivé účinky půdy a vody

Potrubí podzemní vody je vystaveno tlaku půdy, takže materiál použitý v izolaci může být rozdrcen. V tomto případě se může jeho tepelná vodivost výrazně zvýšit. Aby se zabránilo takovému vývoji událostí, je nutné vytvořit pevnou vnější skořepinu pomocí trubek s větším průměrem nebo speciálních misek.

Minerální vlna je hygroskopická a může být pomačkaná s trochou prstového úsilí, takže zemská vrstva komprimuje materiál a ztratí vlastnost nízké tepelné vodivosti

Pokud se jako tepelná izolace potrubí používají hygroskopické materiály, je nutné zabránit možnosti ovlivnění podzemní vody na ně, vždy umístěné v zemi, bez ohledu na stupeň nasycení půdní vody.

K ochraně minerální a skelné vlny se používají další ochranné prostředky - plastové trubky větší než vodní potrubí, které současně řeší problém rozdrcení izolace.

Pro vytvoření hydroizolačního pláště můžete také použít následující materiály:

• válcovaná hliníková fólie;
• vyztužená (vodovodní) páska;
• střešní materiál;
• plastová fólie s vysokou hustotou.

Polystyrén extrudovaná polystyrenová pěna slabě absorbují vlhkost, ale v průběhu času se stanou bezcenné s neustálým odmrazováním. Pěnové sklo, polyuretanová pěna, stejně jako tepelně izolační barva, nejsou zcela náchylné k rozdrcení a vlhkosti.

Ochrana předmětů umístěných v zemi před vlhkostí ruberoidem je dlouhodobě používanou, ale ne nejpraktičtější možností

Řešení problému hmyzu a hlodavců

Další příčinou poškození izolace vodního zdroje mohou být hlodavci a hmyz. V atraktivní tepelné izolaci mravenci hlodají četné pohyby a myši jej používají k stavbě hnízda. Tyto akce odhalí části potrubí, které negativně ovlivňují kvalitu izolace.

Hmyz ani myši nemohou zkazit polyuretanovou pěnu, pěnové sklo, ale dokonale se vypořádají s čedičovou vatovou vlnou. Tento materiál a podobné materiály pro vnější izolaci vodovodních potrubí musí být chráněny před hlodavci, pokud jsou umístěny v hloubce menší než 2 metry. Mravenci Země neproniknou pod 1 metr, zatímco lesní mravenci staví velký mraveniště, jehož vzdušnou část nelze přehlédnout.

Pro ochranu před hlodavci můžete izolaci obalit kovovou sítí. Aby se zabránilo přístupu nejen k myším, ale také k mravencům, je nutné materiál obalit hliníkovou fólií vyztuženou lepicí páskou nebo použít jako vnější obal plastové trubky nebo podnosy jakéhokoli tvaru.

Skořápka vyrobená z polyuretanové pěny nebo pěnového skla odolává tlaku půdy, vlhkosti v zemi a nedá se zkazit hlodavci a hmyzem

Vyhřívané externí vodovodní systémy

Pokud vezmeme v úvahu jakýkoli systém, pak oteplování je jen způsob, jak prodloužit čas na snížení jeho teploty na hodnotu odpovídající životnímu prostředí. Proto se někdy musíte uchýlit k jiné možnosti, jak zabránit zamrznutí přívodu vody - topení.

Pokračujeme ohřev vody kvůli vnějším zdrojům energie a existuje několik způsobů, jak tento proces organizovat.

Cirkulace vody

Nejjednodušším zdrojem dodatečné tepelné energie je voda, jejíž teplota je vyšší než v izolované části přívodu vody. Pokud teplou vodu neustále nahrazuje chlazená voda, pak systém nezamrzne. Z tohoto důvodu funguje metoda „ajar tap“, když je organizován pomalý, ale konstantní pohyb tekutiny potrubím.

Pro přívod studené vody do samostatného bydlení je možné uspořádat pravidelnou výměnu vody ve vnější větvi teplejší. V případě dodávky z hlavního vodovodního systému je často nutné vypustit v malých částech, což zajišťuje výměnu tekutiny.

Je pro to racionální použít speciální kontejner umístěný v domě, který také funguje jako jímka, ze které lze následně vodu odebírat pro vlastní potřebu.

Vypouštění vody, aby se zabránilo zamrznutí, může být v době, kdy to není nutné. Použijte jej později a umožní vám skladovací nádrž

Pokud je přívod organizován ze studní, ve kterých je teplota vody obvykle 7 až 10 stupňů Celsia, je nutné čerpadlo zapínat častěji. Pro skladování vody můžete také použít konvenční skladovací nádrž nebo nádrž.

Pomocí druhé trubky a trojcestného ventilu je možné uspořádat cirkulaci kapaliny s jejím vypouštěním zpět do studny. Najednou postačí načerpat 1,5 - 2 objemy části vodovodního systému umístěného v zemi mezi hlavou studny a vstupem do domu.

V případě příjem vody ze studny Je také možné vypustit ho gravitací zpět po zastavení čerpadla. Tuto metodu nelze použít v případě kovových prvků vodovodního systému. Neustálá výměna kapaliny a vzduchu vede k intenzivní korozi vnitřního povrchu potrubí a ke zhoršení kvality vody.

V samostatných dobře založených systémech zásobování vodou izolace zdroje vody stejně jako tepelná izolace samotného potrubí. Doporučujeme přečíst si článek o metodách tepelné izolace studní.

Pokud existuje možnost prodloužení prostoje vody a v důsledku toho i jejího zamrznutí, je třeba i přes oteplování použít jiné způsoby ohřevu.

Použití elektrického kabelu

Nejčastěji jako další zdroj tepla pro individuální vodovodní systém umístěný v zemi, elektrické kabely. Mohou být umístěny jak uvnitř vodovodního potrubí, tak i na jeho vnějším povrchu. Princip vytápění je přeměna elektrické energie na teplo.

Elektrický kabel ohřívá prvky přívodu vody, z nichž se teplo přenáší do vody. Vnější izolace zabraňuje vniknutí tepla do země

Kabely umístěné uvnitř systému mají vyšší účinnost než externí kabely díky přímému ohřevu kapaliny.

Nevýhody této možnosti pro umístění kabelu zahrnují:

• vyšší cena za lineární metr vzhledem k požadavkům na životní prostředí;
• složitost a někdy nemožnost průchodu zakřivenými částmi vodovodního systému;
• Důrazná doporučení odborníků pro připojení prostřednictvím RCD, a to i přes osvědčení o splnění zvýšených požadavků na elektrickou ochranu.

Instalace obou možností je přibližně stejná složitost. Kabel procházející uvnitř trubky je prodáván kompletní se speciální koncovkou. Jeho spojení je provedeno prostřednictvím standardního odpaliště. Vnější kabel je připevněn hliníkovou páskou a nahoře musí být položen izolační plášť, aby energie nepřecházela do země.

Spolu s odporovým kabelem, který vydává konstantní množství tepla, je lepší použít termostat k automatickému zapnutí a vypnutí topení pro úsporu energie. Při použití samoregulační verze kabelu je nutné správně zvolit jeho parametry, není tedy třeba používat zařízení pro regulaci teploty.

Existují hotová integrovaná řešení, která mají kromě vodovodního potrubí, izolace a pevné vodotěsné skořepiny integrovaný topný kabel. Takové sady významně zkracují dobu instalace systému, ale nákup všech prvků samostatně bude mnohem levnější.

Hotová řešení pro potrubí podzemní vody mohou obsahovat topný kabel, který prakticky eliminuje možnost zamrznutí systému

Topný kabel lze použít k ohřevu jak části systému, tak i zcela vnější části potrubí, takže není nutné pokládat potrubí pod sezónní značku mrazu.

Použití teplého vzduchu

Dalším účinným způsobem ochrany vodovodního potrubí položeného v zemi před zamrznutím je jeho zahřátí teplým vzduchem z domu. Existují dvě možnosti - s přirozenou a nucenou cirkulací vzduchu a obě vyžadují instalaci dalšího uzavřeného zásobníku nebo potrubí s větším průměrem.

V případě přirozené cirkulace vzduchu položili na přívod vody trubku a izolovali ji z vnějšku. Má přístup do teplé místnosti, a proto dochází k pomalé cirkulaci vzduchu obklopujícího vodovodní systém s přenosem tepla do suterénu nebo prvního patra domu.

Ve druhém případě jsou dva kanály (profily ve tvaru p) upevněny po celé délce vodovodního systému, kterým prochází vzduch. Jsou obaleny izolací a zakryty vnější trubkou, aby se zabránilo zničení země a izolace zemí.

Na konci vyhřívaného segmentu jsou tyto profily spojeny, čímž se získá uzavřený systém s vnitřním vstupem a výstupem. Přívod vzduchu je nucen pomocí vysoušeče vlasů.

Schematické znázornění izolované struktury zásobování podzemní vodou, je-li zahříváno teplým vzduchem z místnosti. Možnost nucené cirkulace zahrnuje použití vysoušeče vlasů směřujícího proud vzduchu do jednoho z profilů

Závěry a užitečné video na toto téma

Video č. 1. Položení potrubí v zemi ze studny do domu s jeho izolací a nuancí zamrzání kolem základu:

Video č. 2. Oteplování vodovodního systému založeného na plastové trubce a způsobu zahřívání kolena s válcem s větším průměrem:

Video č. 3. Podrobné pokyny pro připojení externího topného kabelu s ohledem na správný obtok upevňovacích prvků a kohoutů:

Kvalitní izolace nebo vytápění vodovodního systému umístěného v podzemí zajistí jeho nepřetržitý tok v zimě. V případě zanedbání pravidel instalace a ochrany před chladem může následovat komplikovaný postup odmrazování a nákladná oprava vodovodního systému.

Chcete mluvit o svých vlastních zkušenostech s instalací tepelné izolace pro vodovodní potrubí v příměstské oblasti? Chtěli byste s námi a návštěvníky webu sdílet užitečné informace? Do níže uvedeného bloku napište komentáře, klást otázky, zveřejnit fotku na dané téma.