Как рассчитать схема водоснабжения

Разводка водопровода в частном доме: правила проектирования + обзор лучших схем

Прокладка трубопровода для водоснабжения — задача не менее значимая, чем выбор и подключение насосного оборудования, обустройство источника воды. Неправильно проведенная разводка водопровода в частном доме может привести к скачкам давления, нарушению работы системы.

Чтобы избежать проблем, нужно тщательно изучить все тонкости выполнения работ. Мы поможем вам, представив полноценную информацию для изучения специфики устройства систем и правил сборки. Предложенные к рассмотрению сведения опираются на нормативные требования.

Представленное нами к ознакомлению подробное описание схем, вариантов и нюансов разводки контура водоснабжения дополнено наглядными иллюстрациями и видеоматериалами.

Схемы разводки водопровода

Разводка водопровода может проводиться двумя способами — с последовательным и параллельным подключением. Выбор схемы водоснабжения зависит от количества проживающих, периодического или постоянного пребывания в доме или от интенсивности использования водопроводной воды.

Существует также и смешанный тип разводки, при котором смесители подключают к водопроводной системе через коллектор, а остальные сантехнические точки и бытовые приборы присоединяют методом последовательного подключения.

Схема #1. Последовательное (тройниковое) подключение

Представляет собой поочередное подведение труб от стояка или водонагревателя к сантехническим устройствам. Сначала отводят общие трубы, а затем с помощью тройников ведут ветки к местам потребления.

Такой способ соединения более экономичный, для его выполнения требуется меньшее количество труб, фитингов, он простой в монтаже. Разводка труб при тройниковой системе более компактна, ее легче спрятать под отделочными материалами.

Но последовательное подключение больше подойдет для муниципальных квартир, для домов с периодическим проживанием или с малым количеством жильцов. Оно не может обеспечить равномерное давление в системе при ее одновременном использовании несколькими пользователями — в самой удаленной точке напор воды будет резко изменяться.

Кроме того, при необходимости проведения ремонта или подключения сантехнического прибора придется отключать весь дом от водоснабжения. Поэтому для частных домов с высоким потреблением воды и постоянным проживанием лучше выбирать схему с параллельной разводкой водопровода.

Схема #2. Параллельное (коллекторное) подключение

Параллельное подключение основывается на подведении отдельных труб от главного коллектора к точкам водозабора. Для холодной и горячей магистрали устанавливают свои коллекторные узлы.

Такой способ требует прокладывания большого количества труб и соответственно создает трудности при их маскировке. Но зато каждая точка водоразбора будет иметь стабильный напор воды, а при одновременном использовании нескольких сантехнических приборов изменения напора воды будут незначительными.

Коллектор — это устройство с одним вводом для воды и несколькими выводами, количество которых зависит от числа сантехнических узлов, бытовой техники, использующей для работы водопроводную воду.

Коллектор для холодной воды монтируют ближе к вводу трубы в дом, а для горячей — на выходе ее из водонагревателя. Перед коллектором устанавливают очистной фильтр и регулирующий давление редуктор.

Разделение по принципу подачи воды

Установка системы ГВС и ХВС может проводиться двумя способами:

  • С «глухой» разводкой. Труба подачи воды в последнюю водозаборную точку заканчивается тупиком. Такая схема более выгодна для экономии пространства и с экономической точки зрения, но может создавать неудобства при эксплуатации водопровода. Вода в последний узел будет поступать с задержкой, и только после того, как дойдет до заглушки, она начнет поступать в кран.
  • С замкнутой циркуляционной разводкой. При этом способе вода постоянно движется по кругу, имеет одинаковую температуру в каждой точке системы и поступает к пользователю сразу после открытия крана. Особенность этого метода разводки целесообразно использовать именно для системы горячего водопровода — в ней важно не допускать резких скачков температуры.

Чтобы излишне не усложнять водопроводную разводку в доме, рациональнее использовать комбинированный вариант. Холодную систему водоснабжения выполняют с помощью глухой разводки, горячую — с помощью циркуляционной.

Как самостоятельно составить проект?

Чтобы правильно спланировать водопроводную систему, необходимо сначала составить план дома, расставив в нем все сантехнические устройства, технику, которая будет подключаться к водопроводу.

Все размеры указывают в едином масштабе, согласно реальным замерам помещений. Чем точнее будет составлен план, тем точнее можно будет определить необходимое количество материалов и комплектующих.

Схема водопровода должна как можно более точно отражать все точки водозабора, протяженность и расположение труб для транспортировки воды, и даже канализации, так как эти коммуникации часто ведутся рядом. Учитывается также количество фильтров, объем бойлера, параметры насосного оборудования.

Читайте также:  Какая температура керамического теплого пола

Проектом должны быть учтены требования строительных нормативов, а также правила водоснабжения и водоотведения, утвержденные и действующие в стране.

Установка узлов системы водоснабжения

Типичная схема разводки водопроводной системы со скважиной или колодцем может применяться для последовательной проводки трубопровода.

Она состоит из таких узлов:

  • Насосное оборудование. Для глубокого колодца более 8-ми метров или скважины подойдет только погружной насос. Для неглубоких источников можно использовать насосные станции в сборке или поверхностные насосы.
  • Переходной ниппель. Нужен для соединения со следующими элементами системы, которые в большинстве случаев имеют отличный от выхода из насоса диаметр.
  • Обратный клапан. Предотвращает вытекание воды из системы в момент простаивания насоса, падения напора воды.
  • Труба. Применяются трубы из полипропилена, стали, металлопластика или других материалов. Выбор зависит от разводки (наружной или внутренней, скрытой или открытой), цены самого материала, простоты монтажа. Трубопровод, подводящий воду в дом, снабжается теплоизоляционным слоем.
  • Водоразборная арматура. Используется для соединения труб, перекрытия подачи воды, монтажа трубопровода под углом и т. д. К ней можно отнести: фитинги, краны, водорозетки, тройники и т. д.
  • Группа фильтров. Предназначена для защиты оборудования от попадания твердых и абразивных частиц, снизит содержание железа в воде и смягчит ее.
  • Бак гидроаккумулятора. Требуется для создания и поддержания стабильного напора воды, предотвращения частого срабатывания насоса.
  • Группа безопасности. Необходима для контроля давления в системе — реле давления, манометр и реле сухого хода. Приборы автоматического регулирования помогают поддерживать стабильный напор в системе и продлевать срок эксплуатации оборудования.

Все элементы системы подключаются в определенной последовательности. Подробнее очередность можно рассмотреть на схеме. Далее установку системы описано на примере коллекторной разводки, как более сложной.

Коллекторный узел в частном доме устанавливается в специальных помещениях — бойлерных или котельных — специально отведенных комнатах жилого дома, в подвальных и полуподвальных помещениях.

В этажных домах коллекторы устанавливаются на каждом этаже. В небольших домах систему можно разместить за смывным бачком в туалете или спрятать в специальном шкафу. Чтобы сэкономить водопроводные трубы, коллектор располагают поближе к большему количеству сантехнических приборов, на примерно одинаковом расстоянии от них.

Монтаж коллекторного узла, если следовать по направлению воды, проводят в такой очередности:

  1. На участке соединения коллектора с основной трубой подачи воды устанавливают запорный кран для отключения в случае необходимости всей системы.
  2. Далее монтируют осадочный фильтр, который задерживает крупные механические взвеси, способные привести к поломке оборудования.
  3. Затем проводят установку еще одного фильтра, который будет изымать из воды более мелкие включения (в зависимости от модели — частицы от 10 до 150 микрон).
  4. Следующий в схеме установки — обратный клапан. Он перекрывает обратный ток воды при падении давления.

После установки вышеперечисленного оборудования к трубе подачи воды подключают коллектор с таким количеством выводов, которое соответствует числу точек водопотребления в доме. Если в доме еще не все сантехнические приборы подключены, то на невостребованные выводы коллекторного узла ставятся заглушки.

Способы прокладки – скрытая и открытая система

Трубы в системе водоснабжения могут прокладываться закрытым и открытым способом. Выбор одного из способов не влияет ни на качество соединений, ни на функциональность всей системы и зависит только от личных предпочтений.

Казалось бы, определиться несложно и закрытый способ является предпочтительней как более эстетичный и позволяющий сэкономить до 10 см полезного пространства. Почему же до сих пор при монтаже системы водоснабжения используется открытый трубопровод? Попробуем дать ответ.

Разводка труб водоснабжения в квартире: распространенные схемы и варианты реализации

Вода является ключевым элементом жизнеобеспечения каждого дома. И грамотная разводка труб водоснабжения в квартире позволяет обеспечить бесперебойную подачу воды ко всем точкам водозабора – сантехнике и оборудованию.

Проектирование системы базируется на гидравлическом расчете, определении вероятных потерь напора и выборе диаметра труб. Немаловажное значение отыграет и сама схема разводки – коллекторная или последовательная. Согласитесь, на первый взгляд все кажется сложным и запутанным. Однако это не так.

Мы поможем разобраться с нюансами обустройства внутренней водопроводной сети, обозначим принципы и схемы расположения магистрали. Изучив материал, вы справитесь с проектированием и разводкой труб водоснабжения самостоятельно.

Проектирование водопровода в квартире

Подготовка правильного проекта разводки водоснабжения позволит избежать проблем как на стадии монтажа труб, так и позже, при пользовании водопотребляющим оборудованием.

Следует точно определиться с перечнем сантехники и потребляющего воду стационарного бытового оборудования, установка которых будет осуществлена в квартире. Затем вычертить план квартиры в масштабе, обозначить на нем позиции приборов, требующих подключения к водопроводу.

Остается определить схему развязки трубопровода, учитывающую в плане всю водопотребляющую стационарную технику. Помимо потребителей воды на схеме обозначается оборудование, являющееся частью системы водоснабжения (счетчики воды, насосы и т.п.), протяженность участков трубопровода и диаметры труб.

Читайте также:  Система отопления лестничной клетки

В идеале схема должна учитывать позиции и характеристики (размер, тип) переходников, фитингов, муфт и т.п. Однако это выполнимо лишь для сантехника. Проще подготовить проект без этих «подробностей», идти с ним в сантехнический магазин и показать проект продавцу. Он поможет выбрать необходимые «мелкие» комплектующие.

Но прежде, чем идти за трубами и фитингами, нужно произвести гидравлический расчет проекта водоснабжающей системы. Это позволит убедиться в отсутствии значительного спада давления в проектируемой системе разводки водопровода, ее способности обеспечивать водой всех потребителей при их одновременной работе.

Гидравлический расчет водоснабжения квартиры

Под гидравлическим расчетом водопровода подразумевается расчет трех параметров:

  • расход воды в отдельных участках трубопровода;
  • скорость движения воды в трубопроводе;
  • диаметр труб, при котором спад напора будет приемлемым.

Если, учитывая потери на движение по трубопроводу, напор окажется ниже нормы, потребуется установка на подаче воды побудительного насоса.

Установить нормативный расход воды по определенному сантехническому оборудованию можно либо из его техпаспорта, либо, в обобщенном формате, по СП 30.13330.2012 (приложение А1).

Сведения по нормативному расходу из названного приложения, применимые к бытовой сантехнике, указаны в таблице на картинке.

Поскольку в квартире сантехнические приборы состоят в контуре одной водопроводной сети и предполагается их одновременное использование, расходы по ним суммируются.

К примеру, в составе квартирной сети водоснабжения имеются умывальник, душ и унитаз, одновременная работа которых вполне возможна. Суммируем наибольшие секундные расходы двух первых приборов: 0,15+0,2=0,35 л/с.

В отношении унитаза в таблице приводится максимальный расход воды в секунду для слива, не для набора бачка. Поэтому нужно пересчитать в секунды среднечасовой расход по этому сантехническому прибору: 4:3600=0,0011 л/с. Общий секундный расход по трем приборам составит: 0,35+0,0011= 0,3511 л/с.

Расчет диаметра водопроводных труб

Сечение водопроводной трубы, точнее площадь сечения, определяется формулой:

S=π·r 2 ,

  • S – площадь сечения трубы, м 2 ;
  • π – число «пи» с достаточным значением 3,14;
  • r – радиус внутреннего сечения, м.

Как правило, в отношении стальных труб значение радиуса приравнивается к половинному значению их условного прохода (ДУ). У пластиковых труб номинальный наружный диаметр и внутренний диаметр обычно отличаются на шаг. Например, у 40 мм полипропиленовой трубы внутренний диаметр примерно соответствует 32 мм.

Пользуясь только формулой расчета площади сечения труб, рассчитать необходимые пропускные параметры водопровода не получится.

Необходимо воспользоваться еще одной формулой:

Q=V·S,

  • Q – расход воды, м 3 ;
  • V – скорость потока воды, м/с;
  • S – площадь сечения трубы, м 2 .

Нормативы для внутренних водопроводов ограничивают диапазон скорости воды в пределах 0,7-1,5 м/с. Если вода будет двигаться с большей скоростью, то водопроводные трубы довольно громко зашумят. Определим внутреннее сечение трубопровода, учитывая наибольшую допустимую скорость воды.

Прежде переведем расчетный расход воды, используя подсчитанные выше данные для умывальника, унитаза и душа, в кубометры в секунду: 0,3511·0,001= 0,0003511 м 3 /с.

Теперь получится рассчитать минимальную площадь сечения трубопровода, применив вторую формулу и введя максимально допустимое значение скорости воды: S=0,0003511:1,5=0,000234 м 2 .

Определим радиус внутреннего сечения водопровода по первой формуле: r 2 =0,000234:3,14=0,00007452. Вычисляем корень из полученного значения и получаем: r=0,00863 м. Соответственно, в миллиметрах радиус внутреннего сечения будет 8,63 мм.

Умножив полученное значение радиуса на два, находим требуемый диаметр трубы для водопровода: 8,63·2=17,26 мм. Т.е. оптимальное ДУ трубопровода составит 20 мм (округление в большую сторону).

Расчет потерь водопроводного напора

Формула определения потери напора на трубопроводе определенной длины следующая:

H=iL·(1+K),

  • H – величина потери напора, м;
  • i – гидравлический уклон труб водопроводной сети квартиры;
  • L – протяженность труб водопровода, м;
  • K – коэффициент, связанный с назначением сети водопровода.

Для проводящих воду трубопроводах хозяйственно-питьевого назначения коэффициент K равняется 0,3.

Вообще, наибольшая сложность с данной формулой возникает в отношении малопонятного параметра «гидравлический уклон». Под ним понимается сопротивление движению воды, оказываемое трубой.

Параметры, влияющие на гидравлический уклон:

  1. Скорость движения воды. Больше скорость – выше гидравлическое сопротивление трубопровода.
  2. Диаметр проводящей воду трубы. Чем он меньше, тем более высоко значение гидравлического сопротивления.
  3. Степень гладкости внутренних стенок трубы. Данная характеристика зависит от материала исполнения трубопровода (труба из ПНД более гладкая, чем из стали) и продолжительности его службы (отложения извести, ржавчина).

Наиболее удобный способ вычисления гидравлического уклона – таблица Ф.А. Шевелева. Используя ее, получится сравнительно быстро определить гидравлический уклон с учетом диаметра, материала трубопровода и скорости воды.

Однако сведения из таблицы Шевелева несколько устарели – современная сантехника работает под более высоким избыточным давлением, чем сантехнические приборы прошлого века. Сегодня нормальное избыточное давление в квартирном водопроводе должно быть не менее 0,3 кгс/м.

Выполним в качестве примера потери напора в системе водопровода, выполненного из пластиковой трубы 20 мм диаметра, общей протяженностью 23 м и наибольшей скоростью движения воды в 1,5 м/с.

Читайте также:  Чертежи коллекторов для теплого пола

Величина гидравлического уклона для трубопровода с названными параметрами составит 232,7, при условии его протяженности в 1000 м (1000i). Для нахождения значения i, используемого в формуле вычисления падения напора, требуется поделить на 1000, т.е. 232,7:1000=0,2327.

Учитывая значение коэффициента в 0,3 (водопровод хозяйственно-питьевого назначения), рассчитаем формулу: H=0,2327·23·(1+0,3)=6,95 м.

Т.е. избыточное давление на последнем (концевом) сантехническом приборе в 0,5 атмосфер будет достигнуто, если в сети квартирного водопровода поддерживается давление, равное 0,5+0,695=1,195 кгс/см 2 .

Поскольку в магистральном трубопроводе давление обычно не ниже 2,5 атмосфере, условие функционирования рассмотренного в примере водопровода вполне соблюдено.

Схемы разводки водоснабжения

Выбор оптимальной схемы подключения водопотребляющего сантехнического оборудования зависит от количества потребителей, стадии ремонта, в которой находится квартира и финансовых возможностей ее собственника.

Сегодня наиболее распространены два метода распределения водоснабжения по внутриквартирным потребителям:

  1. Последовательная. От подающих воду стояков выводится единственный трубопровод магистрального типа, поочередно питающий сантехнику и бытовые приборы.
  2. Коллекторная. Через распределитель воды, именуемый «гребенкой», жидкость поступает к потребителям в квартире по отдельным трубам.

Зачастую в системах квартирного водопровода оба типа разводки совмещаются, это бывает удобно и выгодно. Рассмотрим названные схемы подробнее.

Последовательная разводка водопровода

Планируя построение квартирного водопровода на тройниках (последовательного), важно не ошибиться с диаметром труб. Корректно выбрать сечение магистрали позволит, в том числе, расчет потерь напора воды.

Этот способ построения водоснабжения в квартирах широко применялся в советском прошлом по следующим причинам – малая площадь жилья, простота и дешевизна исполнения работ.

Недостатки последовательной магистрали выражаются в значительном понижении давления воды на последнем сантехническом оборудовании, подключенном к ней. В системах ГВС значительно остывает вода, приходится спускать ее и выжидать, пока жидкость необходимой температуры дойдет по трубе к потребителю.

Однако при небольшой протяженности водопроводной системы выбор тройниковой схемы подачи оправдывает ее сравнительная дешевизна.

Коллекторное водоснабжение квартиры

От последовательного трубопровода коллекторную магистраль отличает допустимость использования труб меньшего сечения без потери напора. Побудительный насос водопроводу на гребенке не нужен.

Для квартир большой площади подобное веерное водораспределение подходит идеально.

Прежде всего, объемы снабжения водой в каждый отдельный трубопровод позволяют выполнение точной регулировки. Специальные механизмы на коллекторной «гребенке» настраиваются под подачу необходимого объема жидкости.

Это особенно удобно для управления ГВС – в любой момент можно сократить подачу горячей воды к определенной точке потребления. Но коллекторные водопроводные схемы имеют сложную архитектуру и нуждаются в большем количестве труб для постройки.

Трубы для квартирного водопровода

Именно материал водопроводных труб определяет возможные способы их монтажа. В быту используются трубы четырех основных видов: из стали, из меди, из металлопластика и гибкие трубы, называемые сантехнической подводкой.

Стальные трубы наиболее прочны, а значит надежны. Поэтому в квартирах вся связанная с водопроводными стояками проводка выполняется только из стали. Наибольшей стойкостью к ржавлению обладают оцинкованные стальные трубы.

Сборка системы водопровода производится путем сварного и муфтового соединений, а также с использованием пресс-фитингов для стальных труб. Для оцинкованных труб сварка не применима, поскольку разрушит защитный слой.

Высокой надежностью и долговечностью характеризуются трубы из меди, но они наиболее дороги. У медных труб высокая теплоотдача, теплоизоляция для них обязательна. Соединение труб из меди проводится капиллярной пайкой и сгонами – резьбовыми и пресс-фитингами.

При всем удобстве пластиковых труб в качестве водопроводных коммуникаций, у них имеются эксплуатационные ограничения – работа с водой под температурой менее 95оС и под давлением не выше 10 атмосфер. Сборка пвх-сегментов при построении водопроводной сети выполняется с использованием специальных фитингов.

Наиболее распространены металлопластиковые трубы. Они хорошо подходят для внутренних проводок в помещениях квартиры. Основной минус водопроводного металлопластика – слабая стойкость к механическим повреждениям. Такие трубы монтируются только с закладкой в стены, их нельзя выводить открыто.

Шланг гибкой сантехнической подводки заключен в обмотку из металла. Благодаря обмотке он способен держать высокое давление, однако неустойчив к внешним повреждениям.

Данный тип подводки применяется в границах какого-либо одного помещения, к примеру, для подключения к источнику воды раковины, посудомоечной или стиральной машины, водонагревателя.

Соединения металлических труб сгонами

Фиксация участков труб таким способом выполняется на резьбовое соединение. Соединяемые трубные секции должны иметь внутреннюю резьбу (один сегмент) и внутреннюю резьбу (второй сегмент). Резьбовые диаметры обозначаются в дюймах. Выполняются резьбы с диаметрами 1/2, 3/4, один дюйм, полтора, два дюйма и т.д.

Различают трубную и крепежную резьбы. Первая нарезается на трубах, вторая на муфтах и прочих крепежных элементах (фасонных частях).

Для объединения двух жестко закрепленных секций трубопровода применяются разъемные соединения – сгоны. На одном трубном сегменте выполняется длинная резьба – достаточная для полного навертывания муфты и подведения ко второму сегменту с нарезанной короткой резьбой.

Оцените статью