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

Външната част на стационарна система за водоснабдяване на частна къща обикновено се поставя в почвата. Така не заема място в обекта и е защитена от механични въздействия.Въпреки това, той трябва да бъде защитен и от ниски температури през мразовитите периоди. Какво може да се направи, за да се предотврати образуването на запушвания в тръбопровода през зимата?

За непрекъснато водоснабдяване през зимата е необходимо да се изолира водоснабдителната система в земята. Ще ви кажем как да защитите тръбите, положени в земята, от замръзване. Статията, представена за преглед, описва подробно практическите решения на този проблем, които са тествани.

Правила за изграждане на подземни водопроводи

Замръзването на подпочвените водопроводи възниква поради достигане на отрицателни стойности на температурата на почвата. Един от начините да се предотврати появата на проблема е да се монтират тръби на дълбочини, където минусовите температури са недостижими.

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

Основни разпоредби на нормативните документи

Съгласно клауза 11.40 от набора от правила SP 31.13330.2012, дълбочината на положените тръби, като се брои до дъното, трябва да бъде с 0,5 метра по-голяма от изчислената дълбочина на проникване в земята при нулева температура.Това е необходимо, за да се предотврати образуването на ледени тапи в тръбопровода и разкъсване на тръбите на места, където водата кристализира, увеличавайки обема си при замръзване.

Изчислената дълбочина, съгласно точка 11.41 от същите правила, трябва да се установи чрез теренни наблюдения на изолинията на замръзване на почвата и също така да се ръководи от опита от експлоатацията на тръбопроводи в дадена зона.

Такава информация може да бъде собственост на хидрометеорологичен център или организации, занимаващи се с водоснабдяване. При липса на полеви данни е необходимо да се определи дълбочината с помощта на топлотехнически изчисления.

В резултат на замръзване на водоснабдяването тръбите често се спукват. Ако те са разположени в земята, тогава подмяната им ще отнеме много време

Съгласно клауза 5.5.3 от набора от правила SP 22.13330.2011, стандартната дълбочина на сезонно замръзване на почвата при липса на дългосрочни данни за наблюдение трябва да се определи въз основа на топлотехническите изчисления, представени на фигурата по-долу.

Стойностите на средната месечна температура на въздуха за населените места на съставните единици на Руската федерация трябва да се вземат от таблица 5.1 от набора от правила SP 131.13330.2012.

Стойността на изчислената стандартна дълбочина на сезонно замръзване на почвите зависи от техния вид и климатичните характеристики на студения период за тази територия

Ако получената стойност надвишава 2,5 метра, както и за планински райони с рязка промяна на терена, климатични или инженерно-геоложки условия, е необходимо да се определи стандартната дълбочина на замръзване на почвата в съответствие с формулите на Приложение "D" на набор от правила SP 25.13330.2012.

Изчислената дълбочина на замръзване в съответствие с точка 5.5.4 от набора от правила SP 22.13330.2011 за зони с неотрицателни средни годишни 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 при ниска температура

Не винаги е възможно напълно 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.

Дълбочината на нивото на замръзване се определя в съответствие с климатичните особености на района, в който се изгражда водоснабдителната система.

За средната зона тази стойност е 1,0 - 1,3 м, в зависимост от вида на почвата; в райони със сурови зими дълбочината на поставяне на тръбите, според правилата, ще бъде повече от 2,0 - 2,5 метра, което е много скъпо при полагане и при нужда от ремонт.

В райони със студени и дълги зими дълбочината на изкопа за полагане на водопровод 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 инсталира водоснабдителна система на голяма дълбочина, се използват други мерки, за да се осигури нейното непрекъснато функциониране. Те могат да бъдат разделени на две категории:

• Изолация. Проектиран да намали загубата на топлина от обект за единица време. Извършва се с материали с ниска топлопроводимост.
• Отопление. Предназначен за повишаване на температурата на обект. За извършване на тази процедура е необходим външен източник на топлинна енергия.

Избор опция за изолация или отопление на външен водопроводен клон зависи от условията на работа, температурните условия, геометрията на системата, простотата на извършената работа, както и ефективността, цената и надеждността на метода за решаване на проблема.

Методи за изолация на външно водоснабдяване

Има много начини за изолиране на улична водоснабдителна система, разположена в земята. Ако се подава само студена вода, тогава поради малката температурна разлика топлопроводимостта на използваните материали не е толкова важна, колкото тяхната издръжливост, здравина или цена.

За захранване с топла вода, доставяно на селска къща от централизирана мрежа, наземните пътища са изолирани. Поради голямата температурна разлика между топлата вода и околната среда се обръща голямо внимание на топлопроводимостта на материала

Прилагане на прости техники

Ако тръбите са разположени почти на границата на зоната на замръзване, тогава за да елиминирате възможността за спиране на водоснабдяването, можете да извършите прости действия, които не изискват големи инвестиции и квалифицирана работа.

За южните райони, където водоснабдяването е плитко, е достатъчно да изкопаете тръбите през есента, да ги покриете с екологично чист изолационен материал и отново да заровите изкопа.

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 всяка година.

Ако според изчисленията тръбите са разположени малко над нивото, което гарантира, че системата не замръзва, тогава вместо да задълбочите водоснабдяването, можете да разрешите проблема, като повишите нулевата изотерма.

Това може да стане по два начина:

• увеличете дебелината на почвения слой, като го изсипете отгоре;
• използвайте падналия сняг за изолация.

И в двата случая центърът на земната или снежната лента е разположен по протежение на водопровода, като ширината му трябва да бъде най-малко два пъти по-голяма от дълбочината на тръбите.

Снегът е добър естествен изолатор.Дори 30-сантиметров слой от него може да намали наполовина дълбочината на замръзване на земята

Пълненето на земята ще промени ландшафта на района, а изолацията с помощта на растителни и дървесни отпадъци или сняг трябва да се извършва постоянно. Ето защо, за дългосрочно и надеждно решение на проблема с изолацията на водопровода се използват специално разработени материали.

Водопроводът, положен под нивото на сезонно замръзване на почвата в района, е изолиран само в зоната, преминаваща през дебелината на скалите, които замръзват през зимата. Топлоизолацията се поставя от определеното ниво преди тръбата да влезе в къщата.

Ако водоснабдяване е въведено в къщата през неотопляем сутерен, разположен под дълбочината на замръзване, след това се извършва изолация в мазето. След това около участъка за водоснабдяване се поставя дървена кутия, а пространството между нея и тръбата се запълва с дървени стърготини или базалтова вата.

Видове и форми на материалите

За изолация на водопроводи се използват материали, които са представени под формата на черупки - форми, които следват контурите на тръбите и компонентите на системата. Изработват се от базалтова вата, стъклена вата, пенополистирол, екструдиран пенополистирол, пенополиуретан, пеностъкло.

При използване на минерална вата и стъклена вата, задължително условие за подземен монтаж е наличието на обвивка от фолио. Той предотвратява намокрянето на изолацията, което на практика разрушава изолационните свойства на материала. Черупката може да бъде заменена чрез навиване на тръба с базалтова изолация с покривен филц.

Поради способността си лесно да абсорбира влагата, изолацията от вата под формата на рогозки, нарязани на плочи или навити на бали без хидроизолационна външна защита, не се използва при изграждането на подземни мрежи.

Изключение може да бъде при полагане на тръбопровода в бетонни тави и запълване на свободното пространство между тавата и тръбата с експандирана глина или подобен материал.

Наличието на структурен шев в цилиндрична изолация на базата на стъклена вата улеснява инсталирането на продукта във водоснабдителната система

Топлоизолационните обвивки са готови цилиндрични заготовки, чийто вътрешен диаметър съвпада с външния диаметър на тръбите. Продуктите с дължина от 60 см до 2 метра се състоят от една тръба с конструктивен шев, ако изолационният материал е еластичен, или от няколко (обикновено две) секции. Основното предимство на секционния изолационен материал е лекотата на монтаж на продукта.

Свързването на половините на сравнително тънка обвивка се извършва с припокриване на ръба на елемента със следващия елемент, за да се избегне образуването на незащитени участъци от тръбопровода. Отместването на метърните сегменти обикновено е 15-20 cm.

Ако трябва да използвате по-дебела изолация, по-добре е да изберете обвивка с монтажна фаска по крайния ръб. Вторият вариант за осигуряване на плътни връзки е леко изместване на частите на черупката една спрямо друга.

За да се образуват здрави връзки на черупката и да се увеличи твърдостта на топлоизолационната конструкция, се препоръчва леко изместване на частите на черупката една спрямо друга

Когато закрепвате части от черупката, използвайте водопроводна лента. Съединението на тръбни завои, завои и други компоненти на системата е защитено със специални профилни форми.

Топлоизолационна боя и пръскане с пенополиуретан

Едно от допълнителните решения за предотвратяване на замръзване на външния водопровод, намиращ се в земята, е течна или пръскана топлоизолация.Този метод ви позволява надеждно, без шевове или студени мостове, да защитите зони със сложна геометрия, за които е трудно да се използват стандартни материали за изолация.

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

Полиуретановата пяна е един от най-добрите изолационни материали за подземни водопроводи. Пръскането му обаче е технологично сложен процес, който изисква скъпо оборудване, спазване на правилата за безопасност и професионални умения.

Не е трудно да се намерят компании, които се занимават с изолация с помощта на полиуретанова пяна, тъй като тя се използва активно в различни съоръжения. Въпреки това, всички доставчици на услуги имат ограничения за минималната площ на пръскане, така че е малко вероятно да се намери достъпна опция само в името на 10 или 20 метра тръбопровод.

Специална топлоизолационна боя за изолация на тръби, подобна на полиуретанова пяна, може да се нанесе чрез пръскане. Продава се в кутии, така че тази процедура е лесно да направите сами. Има и вариант в течна форма, който ви позволява да боядисвате водопроводните елементи с помощта на обикновена четка за боядисване.

Топлоизолационната боя съдържа добавки под формата на керамични микросфери, пеностъкло или перлит. Топлопроводимостта на този материал е доста ниска, но поради тънкия слой на нанасяне, той сам по себе си може да не е достатъчен за решаване на проблема с изолирането на участък от водопровод, пресичащ дебелината на замръзващи почви.

Поради високата цена нанасянето на дебел слой изолационна боя е скъпо. Следователно използването му за изолация е оправдано само в зони със сложна геометрия или на места, където могат да възникнат студени мостове.

Използването на топлоизолационна боя е оправдано както за външни, така и за зони на водоснабдителни системи със сложна геометрия, разположени в неотопляем сутерен 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. Наличието на порест материал в състава води до висока степен на сцепление, елиминирайки възможността за външна корозия, което е важно за метални конструкции, разположени в земята.

Готови интегрирани решения

Проблемът със замръзването на уличен водопровод е много важен. Търсенето създава предлагане и затова на пазара има голям брой готови интегрирани решения под формата на топлоизолирани тръби и свързващи елементи.Те представляват тръбопроводи, заобиколени от изолация, която е затворена в твърда или гъвкава обвивка.

Предлагат се както еднотръбни, така и двутръбни варианти за готово решение за изолация на външни тръбни инсталации. За редовно захранване със студена вода най-добрият вариант са конструкции, съдържащи пластмасови тръби. Те са по-евтини от металния аналог и се характеризират с висока скорост на монтаж.

Изолираните HDPE тръби се доставят на рулони с дължина до 200 метра. Монтажът на водоснабдителни системи, базирани на тях, може да се извърши с минимален брой фуги.

Ако като външна обвивка се използва гофриран материал, е възможно тръбопроводът да се постави без използване на ъглови съединения. Това е възможно благодарение на лекотата на извиване с малки радиуси на всички части на комплекта.

Има готови комплексни решения за изолация на водопроводи.Предлага се с една или две тръби с различен диаметър

Защита на изолацията от негативни фактори

Защитата срещу замръзване на водоснабдителна система, разположена в земята, има свои собствени специфики. Материалът не трябва напълно или частично да губи своите топлоизолационни свойства под въздействието на външни фактори.

Повторната изолация или ремонтът на външните слоеве изисква скъпи и отнемащи време изкопни работи, така че трябва да се внимава незабавно, за да се запази целостта на защитната конструкция.

Разрушително въздействие на земята и водата

Подземната система за водоснабдяване изпитва натиск върху почвата, така че материалът, използван за изолация, може да бъде смачкан. Това може значително да увеличи неговата топлопроводимост. За да се предотврати подобно развитие, е необходимо да се създаде твърда външна обвивка с помощта на тръби с по-голям диаметър или специални тави.

Минералната вата е хигроскопична и може да се смачка с малко усилие на пръста, така че слоят земя ще компресира материала и той ще загуби свойствата си за ниска топлопроводимост

В случай на използване на хигроскопични материали като топлоизолация на тръбопроводи, е необходимо да се предотврати възможността за въздействие върху тях от подземни води, които винаги се намират в земята, независимо от степента на насищане на почвата с вода.

За защита на минералната и стъклената вата се използват допълнителни средства за защита - пластмасови тръби, по-големи от водопроводните, което в същото време решава проблема с пропадането на изолацията.

Можете също да използвате следните материали за създаване на хидроизолационна обвивка:

• навито алуминиево фолио;
• подсилена (водопроводна) лента;
• покривен филц;
• полиетиленово фолио с висока плътност.

стиропор, екструдирана полистиролова пяна Те слабо абсорбират влагата, но с течение на времето също стават неизползваеми при постоянно размразяване.Пеностъкло, полиуретанова пяна и топлоизолационна боя са напълно незасегнати от гънки и влага.

Защитата на обекти, разположени в земята, от влага с помощта на покривен филц е отдавна използван, но не и най-практичният вариант.

Решаване на проблема с насекомите и гризачите

Друга причина за увреждане на изолацията на водоснабдителната система могат да бъдат гризачи и насекоми. Мравките прогризват многобройни проходи в привлекателната за тях топлоизолация, а 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 могат да развалят полиуретанова пяна или пеностъкло, но те вършат отлична работа с базалтова вълна. Той и подобни материали за външна изолация на водопроводи трябва да бъдат защитени от гризачи, ако се намират на дълбочина по-малка от 2 метра. Земните мравки не проникват под 1 метър, докато горските изграждат голям мравуняк, чиято надземна част е невъзможно да не се забележи.

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

Черупката, изработена от полиуретанова пяна или пеностъкло, може да издържи на натиск от почвата, излагане на влага в земята и не може да бъде повредена от гризачи и насекоми

Отопление на външни водопроводни системи

Ако разгледаме всяка система, тогава изолацията е просто начин да се увеличи времето за намаляване на температурата до стойност, съответстваща на околната среда.Ето защо понякога трябва да прибягвате до друга възможност за предотвратяване на замръзване на водопроводните тръби - отопление.

Случва се отопление на водоснабдяване поради външни източници на енергия и има няколко начина за организиране на този процес.

Организация на циркулацията на водата

Най-простият източник на допълнителна топлинна енергия е водата, чиято температура е по-висока от тази в изолираната част на водоснабдителната система. Ако по-топлата вода постоянно замества по-хладната вода, системата не замръзва. Поради тази причина работи методът "полуотворен кран", когато се организира бавно, но постоянно движение на течност през тръбите.

За захранване със студена вода на индивидуално жилище е възможно периодично да се заменя водата във външния клон с по-топла. В случай на захранване от главния водопровод е необходимо често източване на малки порции, за да се осигури смяна на течността.

За тази цел е рационално да използвате специален контейнер, разположен в къщата, който изпълнява и функциите на шахта, от която впоследствие да черпите вода за вашите нужди.

Източването на вода за предотвратяване на замръзване може да се извършва в моменти, когато не е необходимо. Резервоарът за съхранение ще ви позволи да го използвате по-късно

Ако доставката е организирана от кладенци, в които температурата на водата обикновено е от 7 до 10 градуса по Целзий, тогава е необходимо помпата да се включва по-често. Можете също да използвате обикновен резервоар за съхранение или хидравличен резервоар за съхранение на вода.

Можете да използвате втора тръба и трипътен вентил, за да организирате циркулацията на течността и да я източите обратно в кладенеца. Наведнъж е достатъчно да изпомпвате 1,5 - 2 обема от участък от водоснабдяване, разположен в земята между главата на кладенеца и входа на къщата.

Кога черпене на вода от кладенец Има и опция за обратно източване гравитачно след спиране на помпата. Този метод не е препоръчително да се използва в случай на метални елементи на водоснабдителната система. Постоянната смяна на течността и въздуха води до интензивна корозия на вътрешната повърхност на тръбите и влошаване на качеството на водата.

В автономни системи за водоснабдяване, базирани на кладенци, е необходимо изолация на водоизточника както и топлоизолацията на самия тръбопровод. Препоръчваме ви да прочетете статията за методите за топлоизолация на водни кладенци.

Ако има възможност за дълготрайна празна вода и в резултат на това замръзване, тогава въпреки изолацията е необходимо да се използват други методи за отопление.

Използване на електрическия кабел

Най-често се използва като допълнителен източник на топлина за индивидуално водоснабдяване, разположено в земята електрически кабели. Те могат да бъдат поставени както вътре във водоснабдителната тръба, така и на външната й повърхност. Принципът на отоплението е преобразуването на електрическата енергия в топлинна.

Електрическият кабел загрява водопроводните елементи, топлината от които се предава на водата. Външната изолация предотвратява изтичането на топлина в земята

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

Недостатъците на това кабелно устройство включват:

• по-висока цена на линеен метър поради спазване на екологичните изисквания;
• трудността, а понякога и невъзможността за преминаване през извити участъци на водоснабдителната система;
• специалистите силно препоръчват връзката да се извърши чрез RCD, въпреки сертификатите за съответствие с повишени изисквания за електрическа защита.

Инсталирането на двата варианта е приблизително еднакво по сложност. Кабелът, минаващ вътре в тръбата, се продава в комплект със специална крайна муфа. 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 отива в земята.

В комплект с резистивен кабел, който произвежда постоянно количество топлина, за пестене на енергия е по-добре да използвате термостат за автоматично включване и изключване на отоплението. Когато използвате опция за саморегулиращ се кабел, е необходимо да изберете правилно неговите параметри, тогава няма нужда да използвате устройство за регулиране на температурата.

Има готови комплексни решения, които освен водопровод, изолация и твърда водоустойчива обвивка имат вграден нагревателен кабел.Такива комплекти значително намаляват времето за инсталиране на системата, но закупуването на всички елементи отделно ще бъде много по-евтино.

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

Нагревателният кабел може да се използва за отопление както на част от системата, така и на цялата външна част на тръбопровода, което прави ненужно полагането на тръбопровода под сезонната марка на замръзване на почвата.

Приложение на топъл въздух

Друг ефективен начин за защита на водопровод, положен в земята от замръзване, е да го затоплите с топъл въздух от къщата. Има два варианта - с естествена и принудителна циркулация на въздуха, като и двата изискват монтиране на допълнителна затворена тава или тръба с по-голям диаметър.

В случай на естествена циркулация на въздуха, тръбата се поставя на водопровода и се изолира отвън. Има достъп до топла стая и следователно има бавна циркулация на въздуха, обгръщащ водоснабдителната система с пренос на топлина от мазето или първия етаж на къщата.

Във втория случай по цялата дължина на водопровода са закрепени два канала (U-образни профили), през които преминава въздух. Те са обвити с изолация и покрити с външна тръба, за да се предотврати притискането на изолацията и профилите от земята.

В края на отопляемия участък тези профили се свързват, като по този начин се получава затворена система с вход и изход на закрито. Подаването на въздух е принудително с помощта на сешоар.

Схематично представяне на изолирана конструкция на подземна водоснабдителна система в случай на отопление с топъл въздух от помещението.Опцията с принудителна циркулация включва използването на сешоар за насочване на въздушен поток към един от профилите

Изводи и полезно видео по темата

Видео #1. Полагане на тръбопровод в земята от кладенеца до къщата с неговата изолация и нюанса на замръзване близо до основата:

Видео #2. Изолация на водоснабдителна система, изпълнена на базата на пластмасова тръба и метод за изолиране на коляно с помощта на цилиндър с по-голям диаметър:

Видео #3. Подробни инструкции за закрепване на външен нагревателен кабел, като се вземе предвид правилният байпас на крепежни елементи и кранове:

Висококачествената изолация или отопление на водоснабдителната система, разположена под земята, ще осигури нейното непрекъснато захранване през зимата. Ако се пренебрегнат правилата за монтаж и защита от студ, може да последва сложна процедура по размразяване и скъпи ремонти на водопровода.

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