Утепление водопровода в земле: как защитить наружную часть труб

Внешняя часть стационарного водопровода в частный дом обычно размещается в столбе грунта. Так что он не занимает места на площадке, защищен от механических воздействий. Однако его также нужно беречь от низких температур в период заморозков. Что нужно сделать, чтобы зимой в трубопроводе не образовывались пробки?

Для бесперебойного водоснабжения зимой необходимо утеплить водопровод в земле. Мы расскажем, как защитить проложенные в земле трубы от промерзания. В представленной на рецензию статье подробно описаны проверенные на практике варианты решения этой проблемы.

Правила устройства сети подземного водоснабжения

Замерзание подземного водоснабжения происходит из-за достижения отрицательных значений температуры почвы. Один из способов предотвратить эту проблему – проложить трубы на глубину, где отрицательные температуры недостижимы.

Если это требование не соблюдено, то необходимо принять другие меры для решения проблемы бесперебойного водоснабжения.

Галерея изображенийФото из Прокладываемый в земле водопровод изолируется, если он проложен выше уровня сезонного промерзания грунта. Участок от точки промерзания до входа в отапливаемое помещение по-прежнему утеплен. Для прокладки трубопроводов выше уровня промерзания производятся готовые системы теплоизоляции с гофрированной гидроизоляционной оболочкой. Для монтажа подземных участков водоводов, труб из полиуретана образуется внешний защитный слой из пенопласта, который защищает систему от замерзания, а трубы – от коррозии. Допустимо использование теплоизоляционной пенопластовой оболочки. Однако он должен иметь прочный и достаточно мощный внешний гидроизоляционный слой, ведь пена способна впитывать и пропускать воду через поры. Задачи водо- и теплоизоляции оптимально решает напыляемый пенополиуретан, который можно наносить после монтажа водопровода. В случае изоляции подземных водоводов изоляцией, способной поглощать воду, прокладка допускается только в защитных боксах или ограждениях. Если весь водопровод проложен выше уровня сезонных заморозков, он полностью изолирован от точечного водозабора до водозабора вход в отапливаемое помещение В устройстве ограждения для труб с изоляцией гигроскопичным материалом используются сборные коробки, листовая сталь, гудрон или трубы большего сечения. Оболочка из пенопласта Симбиоз воды и теплоизоляции

Основные положения нормативных документов

Согласно пункту 11.40 постановления СП 31.13330.2012, глубина прокладываемых труб, считая до дна, должна быть на 0,5 метра больше расчетной глубины проникновения в грунт при нулевой температуре. Это необходимо для исключения образования ледяных пробок в трубопроводе и разрыва труб в точках кристаллизации воды, которая при замерзании увеличивается в объеме.

Расчетная глубина в соответствии с п. 11.41 тех же правил должна устанавливаться на основе полевых наблюдений за островом промерзания грунта, а также с учетом опыта эксплуатации трубопровода в этой области.

Эта информация может принадлежать гидрометеорологическому центру или водохозяйственным организациям. При отсутствии полевых данных глубину необходимо определять теплотехническими расчетами.

Из-за промерзания водопровода часто рвутся трубы. Если они обнаружены в земле, на их замену уйдет много времени

Согласно п. 5.5.3 свода правил СП 22.13330.2011, нормативная глубина сезонного промерзания грунта при отсутствии данных многолетних наблюдений должна определяться на основании теплотехнических расчетов, представленных на рисунке ниже.

Значения среднемесячной температуры воздуха в населенных пунктах субъектов Российской Федерации следует брать из таблицы 5.1 постановления СП 131.13330.2012.

Величина расчетной нормативной глубины сезонного промерзания почв зависит от их типа и климатических характеристик холодного периода для данной территории

В случае превышения полученного значения на 2,5 метра, а также для горных регионов с резкой сменой рельефа, климатических или геотехнических условий необходимо определить нормативную глубину промерзания грунта по формулам приложения «Г». Положения СП 25.13330.2012.

Расчетная глубина промерзания в соответствии с п. 5.5.4 постановления СП 22.13330.2011 для территорий с неотрицательными среднегодовыми значениями температуры определяется умножением нормативного значения на коэффициент 1,1. Для территорий с отрицательными значениями это значение рассчитывается согласно СП 25.13330.2012.

Защита от низких температур

Не всегда удается полностью или частично проложить водопровод ниже нулевой изотермы. Иногда это невозможно сделать по техническим причинам, например, когда выход водопровода из колодца находится выше границы зоны промерзания земли.

Отметка глубины уровня промерзания определяется исходя из климатических особенностей региона, в котором построен водопровод.

Для средней полосы это значение составляет 1,0 – 1,3 м, в зависимости от типа местности, на участках с суровыми зимами глубина размещения труб по правилам будет более 2,0 – 2,5 метра, что очень дорого как при укладке, так и в случае необходимости ремонта.

В районах с холодными и продолжительными зимами глубина траншеи для прокладки водопровода может составлять более 2,0 – 2,5 метра в зависимости от типа грунта, в котором проложен трубопровод

Если разместить водопровод на большой глубине невозможно или дорого, применяются другие меры для его бесперебойной работы. Их условно можно разделить на две категории:

  • Разогреть. Предназначен для уменьшения тепловых потерь объекта в единицу времени. Выполняется с использованием материалов с низкой теплопроводностью.
  • Обогрев. Предназначен для повышения температуры объекта. Для выполнения этой процедуры требуется внешний источник тепловой энергии.

Выбор варианта утепления или обогрева наружного ответвления водопровода зависит от условий эксплуатации, температурного режима, геометрии системы, простоты выполняемых работ, а также эффективности, стоимости и надежности метода решения проблемы.

Способы изоляции внешнего водопровода

Есть много способов утеплить подземный водопровод, расположенный в земле. Если подается только холодная вода, из-за небольшого перепада температур теплопроводность используемых материалов не так важна, как их долговечность, прочность или цена.

Для подачи горячей воды в загородный дом от централизованной сети наземные трассы изолированы. Из-за большой разницы температур между горячей водой и окружающей средой большое внимание уделяется теплопроводности материала

Используя простые техники

В том случае, если трубы расположены практически на границе зоны промерзания, то для исключения вероятности прерывания подачи воды можно проводить элементарные действия, не требующие больших вложений и квалифицированного труда.

Для южных регионов, где глубина водопровода небольшая, достаточно вырыть трубы осенью, засыпать экологически чистым изоляционным материалом и заново засыпать траншею.

В качестве утеплителя можно использовать листья, солому, стружку или опилки. У них низкая теплопроводность, но к следующей зиме они успеют сгнить в почве, поэтому эту процедуру нужно повторять каждый год.

Если по расчетам трубы расположить немного выше уровня, чтобы система не замерзла, вместо того, чтобы углублять подачу воды, проблему можно решить увеличением нулевой изотермы.

Это можно сделать двумя способами:

  • увеличить толщину слоя земли, насыпав его сверху;
  • для утепления используйте выпавший снег.

В обоих случаях центр полосы земли или снега располагается вдоль водопровода, а ее ширина должна быть как минимум вдвое больше глубины труб.

Снег – хорошая естественная изоляция. Даже 30-сантиметровый слой способен вдвое уменьшить глубину промерзания земли

Заливка грунтом изменит ландшафт участка придомовой территории, а утепление с помощью растительно-древесных отходов или снега необходимо проводить постоянно. Поэтому для длительного и надежного решения проблемы утепления водопроводных труб используются специально разработанные материалы.

Водоснабжение, находящееся ниже предела сезонного промерзания почвы в регионе, изолируется только на участке, который проходит сквозь толщу промерзающих зимой скал. Теплоизоляция выкладывается от указанного уровня на входе трубы в дом.

Если подача воды в дом ведется через неотапливаемый подвал, устроенный ниже глубины промерзания, утепление проводится внутри подвала. Затем вокруг участка водопровода выкладывается деревянный ящик и пространство между ним и трубой заполняется опилками или базальтовой ватой.

Виды и формы материалов

Для утепления водопровода используются материалы, представленные в виде раковин – форм, повторяющих контуры труб и узлов системы. Их изготавливают из базальтовой ваты, стекловаты, пенопласта, экструдированного пенополистирола, пенополиуретана, пеностекла.

В случае использования минеральной и стекловаты обязательным условием подземного монтажа является наличие фольгированной оболочки. Предотвращает намокание утеплителя, в результате чего изоляционные свойства материала практически нарушаются. Заменить скорлупу можно, обмотав трубу с базальтовым утеплителем рубероидом.

Из-за способности беспрепятственно впитывать влагу при устройстве подземных сетей утеплитель из хлопка не используется в виде нарезанных на плиты или свернутых в тюки матов без гидроизоляции внешней защиты.

Исключением может быть прокладка трубопровода в бетонных лотках путем заполнения свободного пространства между лотком и трубой керамзитом или подобным материалом.

Наличие конструкционного шва в цилиндрических утеплителях на основе стекловаты позволяет легко установить изделие на водопровод

Теплоизоляционные оболочки представляют собой готовые цилиндрические заготовки, внутренний диаметр которых совпадает с внешним диаметром труб. Изделия длиной от 60 см до 2 метров состоят из цельной трубы со структурным швом, если утеплитель эластичный, или из нескольких секций (чаще всего двух). Главное преимущество секционного материала для утепления – простота монтажа изделия.

Соединение половинок относительно тонкой оболочки происходит с нахлестом кромки элемента на следующий элемент во избежание образования незащищенных участков трубопровода. Смещение сегментов счетчика обычно составляет 15-20 см.

Если предполагается использовать утолщенную изоляцию, лучше всего выбрать оболочку с монтажной фаской по задней кромке. Второй вариант обеспечения плотных стыков – это смещение частей оболочки друг относительно друга.

Для образования прочных стыков оболочки и повышения жесткости теплоизоляционной конструкции рекомендуется немного сместить части оболочки относительно друг друга

При креплении частей корпуса используется сантехническая лента. Защита места стыка отводов, отводов и других элементов системы осуществляется с помощью специальных фасонных форм.

Теплоизоляционная краска и напыление пенополиуретана

Одним из дополнительных решений для предотвращения замерзания внешнего водопровода, расположенного в земле, является жидкая или напыляемая теплоизоляция. Такой способ позволяет надежно без швов и мостиков холода защитить участки сложной геометрии, для которых сложно использовать стандартные материалы для утепления.

Пенополиуретан имеет жидкую консистенцию и наносится на изолированные объекты методом распыления. Обладая одним из лучших показателей теплопроводности, а также рядом других положительных свойств, этот материал отличается одним серьезным недостатком – для его применения требуется специальное оборудование.

Пенополиуретан – один из лучших утеплителей для подземного водоснабжения. Однако распыление – технологически сложный процесс, требующий дорогостоящего оборудования, мер безопасности и профессиональных навыков

Компании, которые занимаются утеплением пенополиуретаном, найти несложно, так как он активно применяется на различных объектах. Однако у всех поставщиков услуг есть ограничения на минимальную площадь распыления, поэтому маловероятно, что рентабельный вариант можно найти только ради 10 или 20 метров трубопровода.

Специальную теплоизоляционную краску для изоляции труб, аналогичную пенополиуритану, можно наносить распылением. Он продается в банках, поэтому эту процедуру несложно проделать самостоятельно. Также существует жидкий вариант, позволяющий красить элементы сантехники обычной кистью.

Галерея изображенийФото из Теплоизоляционные краски представляют собой сложные многокомпонентные системы, включающие модификаторы, гранулы с теплоизоляционными свойствами и полимерную основу.Жидкая теплоизоляция наносится различными способами, в том числе с помощью распылителя или кисти. Выпускаются аэрозольные баллончики с изоляционной краской. Несомненным преимуществом жидкой керамической теплоизоляции является то, что составы можно наносить на ржавые трубы без предварительной подготовки входа в дом и в неизолированный подвал

Теплоизоляционная краска содержит добавки в виде керамических микросфер, пеностекла или перлита. Теплопроводность этого материала довольно низкая, однако из-за тонкого слоя нанесения одного его может оказаться недостаточно для решения проблемы изоляции участка водопровода, пересекающего толщу промерзшего грунта.

Из-за дороговизны наносить толстый слой теплоизоляционной краски дорого. Поэтому его использование для утепления оправдано только на участках со сложной геометрией или в местах, где могут возникать мостики холода.

Применение теплоизоляционной краски оправдано как для наружных работ, так и для участков водопровода сложной геометрии, расположенных в неотапливаемом подвале или в земле

Однако в случае использования стальных труб использование краски по всей длине вместе с другой изоляцией может быть рекомендовано по другой причине. Наличие в составе пористого материала приводит к высокой скорости адгезии, исключающей возможность образования внешней коррозии, что актуально для металлических конструкций, расположенных в земле.

Готовые решения под ключ

Проблема промерзания дорожной ветки водопровода очень актуальна. Спрос рождает предложение, поэтому на рынке представлено большое количество готовых комплексных решений в виде теплоизолированных труб и соединительных элементов. Это трубы, окруженные изоляцией, заключенной в жесткую или гибкую оболочку.

Галерея изображенийФото из Для оперативного устройства подземных коммуникаций производятся предизолированные трубы в гибкой и жесткой оболочке. Гибкие варианты легче прокладывать. Предварительно изолированные трубы идеально подходят для подземных трубопроводов любой сложности и длины. Гидро- и теплоизоляционные оболочки защищают от воздействий окружающей среды. В предлагаемых к продаже предизолированных системах тщательно изучается формирование узлов и детализируются технологии их выполнения. Трубы с заводской изоляцией укладываются в траншеи без устройства ящиков. Они используются при строительстве новых заводов и линий, при модернизации и ремонте существующих сетей

Существуют как однотрубные, так и двухтрубные варианты готового решения для утепления наружной прокладки труб. Для обычного холодного водоснабжения лучший вариант – конструкции, содержащие пластиковые трубы. Они дешевле своих металлических аналогов и отличаются высокой скоростью монтажа.

Изолированные трубы ПНД поставляются в рулонах длиной до 200 метров. Прокладку систем водоснабжения на их основе можно производить с минимальным количеством стыков.

Если в качестве наружной оболочки использовать гофрированный материал, можно провести трубопровод без использования угловых соединений. Это возможно благодаря простоте выполнения кривых малого радиуса во всех частях набора.

Есть готовые комплексные решения по утеплению систем водоснабжения. Доступен с одним и двумя диаметрами трубки

Защита утеплителя от негативных факторов

Защита от промерзания водопровода, находящегося в земле, имеет свою специфику. Материал не должен полностью или частично терять теплоизоляционные свойства под воздействием внешних факторов.

Повторная изоляция или ремонт наружных слоев требует дорогостоящих и трудоемких земляных работ, поэтому необходимо сразу позаботиться о сохранении целостности защитной конструкции.

Разрушительное воздействие земли и воды

Подземный водопровод находится под давлением к земле, поэтому материал, используемый для утепления, может смяться. В этом случае его теплопроводность может значительно увеличиться. Чтобы не допустить такого развития событий, необходимо сделать прочную внешнюю оболочку, используя трубы большего диаметра или специальные лотки.

Минеральная вата гигроскопична и ее можно смять с усилием мизинца, поэтому слой земли будет сжимать материал и терять свойство низкой теплопроводности

В случае использования гигроскопических материалов в качестве теплоизолятора трубопроводов необходимо исключить возможность воздействия на них грунтовых вод, которые всегда находятся в грунте, независимо от степени насыщения грунта водой.

Для защиты минеральной и стекловаты используются дополнительные средства защиты – пластиковые трубы большего размера, чем водопроводные, что одновременно решает проблему смятия изоляции.

также для создания гидроизоляционной оболочки можно использовать следующие материалы:

  • листы алюминиевые прокатные;
  • армированная лента (сантехническая;
  • рубероид;
  • полиэтиленовая пленка высокой плотности.

Пенопласт, экструдированный пенополистирол мало впитывают влагу, но со временем также приходят в негодность при постоянном размораживании. Пеностекло, пенополиуритан и теплоизоляционная краска не полностью подвержены раздавливанию и влаге.

Защита объектов, находящихся в земле, от влаги рубероидом – вариант давно используемый, но не самый практичный

Решите проблему насекомых и грызунов

Еще одной причиной повреждения изоляции водопровода могут быть грызуны и насекомые. Муравьи прогрызают многочисленные проходы в привлекательной для них теплоизоляции, а мыши используют ее для строительства гнезда. Эти действия оголяют части труб, что негативно сказывается на качестве утеплителя.

Ни насекомые, ни мыши не могут испортить пенополиуретан, пеностекло, но с базальтовой ватой они отлично справляются. Этот и аналогичные материалы для внешней изоляции водопроводных труб необходимо защищать от грызунов, если они расположены на глубине менее 2 метров. Земляные муравьи не проникают ниже 1 метра, а лесные муравьи строят большой муравейник, надземную часть которого нельзя не заметить.

Чтобы обезопасить себя от грызунов, можно обернуть изоляцию мелкой проволочной сеткой. Чтобы предотвратить доступ не только мышам, но и муравьям, необходимо обернуть материал алюминиевой фольгой, армированной липкой лентой или использовать в качестве внешней оболочки пластиковые трубки или лотки любой формы.

Оболочка из пенополиуретана или стеклопластика противостоит давлению почвы, воздействию влаги в почве, а также не может быть испорчена грызунами и насекомыми

Отопление внешних систем водоснабжения

Если мы рассмотрим любую систему, изоляция – это только способ увеличить время падения ее температуры до значения, соответствующего окружающей среде. Поэтому иногда приходится прибегать к другому варианту предотвращения замерзания водопровода – отоплению.

Водоснабжение нагревается от внешних источников энергии и есть несколько способов организовать этот процесс.

Организация циркуляции воды

Самым простым источником дополнительной тепловой энергии является вода, температура которой выше, чем у изолированного участка водопровода. Если более теплая вода постоянно заменяет охлажденную, система не замерзает. По этой причине работает метод «полузакрытого клапана», когда организуется медленное, но постоянное движение жидкости по трубам.

Для холодного водоснабжения индивидуальных домов можно организовать периодическую замену воды во внешнем отводе на более теплый. В случае подпитки из основного водопровода часто бывает необходимо сливать небольшими порциями, обеспечивая замену жидкости.

для этого рационально использовать находящуюся в доме специальную емкость, которая также выполняет роль колодца, из которого впоследствии черпать воду для собственных нужд.

Слив воды во избежание замерзания можно производить, когда в этом нет необходимости. Резервуар для хранения позволит вам использовать его позже

Если подача организована по колодцам, в которых температура воды обычно составляет от 7 до 10 градусов Цельсия, необходимо чаще включать насос. Обычный резервуар для хранения или гидравлический резервуар также можно использовать для хранения воды.

есть возможность с помощью второй трубы и трехходового клапана организовать циркуляцию жидкости и слить ее обратно в колодец. За один раз достаточно прокачать 1,5 – 2 объема водопровода, находящегося в земле между устьем и входом в дом.

В случае забора воды из колодца существует также возможность ее слива самотеком после остановки насоса. Такой способ нецелесообразно использовать в случае металлических элементов водопровода. Постоянная смена жидкости и воздуха приводит к интенсивной коррозии внутренней поверхности труб и ухудшению качества воды.

В системах автономного водоснабжения на базе колодцев утепление источника воды требуется так же, как и теплоизоляция самого трубопровода. Рекомендуем прочитать статью о способах теплоизоляции водозаборных колодцев.

Если есть вероятность длительного простоя воды и, как следствие, ее замерзания, несмотря на утеплитель, то следует использовать другие способы обогрева.

Использование электрического кабеля

Чаще всего электрические кабели используются как дополнительный источник тепла для единой системы водоснабжения, расположенной в земле. Их можно размещать как внутри водопровода, так и на его внешней поверхности. Принцип нагрева заключается в преобразовании электрической энергии в тепло.

Электрический кабель нагревает элементы водопровода, тепло от которых передается воде. Внешняя изоляция предотвращает попадание тепла в землю

Кабели, размещенные внутри системы, имеют более высокий КПД, чем внешние, из-за прямого нагрева жидкости.

К недостаткам такого варианта расположения кабеля можно отнести:

  • более высокая цена погонного метра за счет бережного отношения к окружающей среде;
  • сложность, а иногда и невозможность проведения по криволинейным участкам водопроводной сети;
  • срочные рекомендации специалистов произвести подключение через УЗО, несмотря на сертификаты соответствия повышенным требованиям электрозащиты.

Установка обоих вариантов примерно одинакова по сложности. Кабель, проходящий внутри трубки, продается в комплекте со специальной клеммной муфтой. Подключение осуществляется через стандартный тройник. Внешний кабель закреплен алюминиевой лентой, а сверху нанесена изоляционная оболочка, чтобы энергия не проникала в землю.

Галерея изображенийФото из Греющий кабель устанавливается двумя способами: снаружи и внутри водопровода. Первый способ реализовать проще. Чтобы проложить кабель внутри трубы, его втягивают в полость, чтобы не было «перегибов» и провисания. На открытых участках допускается закрывать водопроводную трубу греющим кабелем с термокабелем изоляция, способная впитывать влагу. При использовании гигроскопичных изоляционных материалов для прокладки в грунте необходимо построить короб с гидроизоляционными свойствами. Прокладка греющего кабеля вне трубы. Спецификация прокладки кабеля внутри трубы. Изоляция системы водоснабжения в открытые площадки Прокладка труб с кабелем в земле

В комплекте с резистивным кабелем, который генерирует постоянное количество тепла, для экономии энергии лучше всего использовать термостат для автоматического включения и выключения нагрева. При использовании версии с саморегулирующимся кабелем необходимо правильно подобрать его параметры, поэтому нет необходимости использовать терморегулятор.

Существуют готовые комплексные решения, которые помимо водопровода, изоляции и жесткой водонепроницаемой оболочки имеют встроенный нагревательный кабель. Такие комплекты значительно сокращают время установки системы, но покупка всех элементов по отдельности обойдется намного дешевле.

Готовые решения для трубопроводов подземных вод могут содержать нагревательный кабель, что практически исключает возможность замерзания системы

Нагревательный кабель можно использовать для обогрева как части системы, так и всего внешнего участка трубопровода, что избавляет от необходимости прокладывать трубопровод ниже отметки сезонного замерзания.

Применение горячего воздуха

Еще один действенный способ уберечь проложенную в земле водопроводную трубу от промерзания – отапливать ее теплым воздухом дома. Возможны два варианта: с естественной и принудительной циркуляцией воздуха, и оба требуют установки дополнительного закрытого лотка или трубки большего диаметра.

В случае естественной циркуляции воздуха в водопровод вставляется труба и снаружи утепляется. Он имеет доступ к теплой среде и, следовательно, существует медленная циркуляция воздуха, которая окружает водную систему с передачей ей тепла из подвала или с первого этажа дома.

Во втором случае по всей длине водопровода закреплены два канала (П-образные профили), по которым проходит воздух. Они обернуты изоляцией и покрыты внешней трубкой, чтобы не раздавить изоляцию и профили землей.

В конце обогреваемой секции эти профили соединяются, образуя замкнутую систему с входом и выходом внутри помещения. Воздух принудительно подается феном.

Схематическое изображение утепленной конструкции подземного водопровода при обогреве горячим воздухом из помещения. Опция принудительной циркуляции включает использование фена, который направляет воздушный поток на один из профилей

Выводы и полезные видео по теме

Видео №1. Прокладка трубопровода в земле от колодца до дома с его утеплением и нюансом промерзания у фундамента:

Видео № 2. Изоляция водопровода на основе пластиковой трубы и метод изоляции колена с помощью цилиндра большего диаметра:

Видео №3. Подробная инструкция по креплению внешнего греющего кабеля с учетом правильного обхода крепежа и отводов:

Качественная изоляция или обогрев подземной системы водоснабжения обеспечит ее бесперебойное течение зимой. В случае несоблюдения правил монтажа и защиты от холода может последовать сложная процедура размораживания и дорогостоящий ремонт водопровода.

Хотите рассказать о своем опыте монтажа теплоизоляции водопроводов на дачном участке? Хотите поделиться полезной информацией с нами и посетителями вашего сайта? Пишите свои комментарии в блоке ниже, задавайте вопросы, размещайте фото по теме.

Источник – https://sovet-ingenera.com/vodosnab/vodoprovod/uteplenie-vodoprovoda-v-zemle.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: