Кольцевой водопровод

Горячая вода: правила безопасности.
Система горячего водоснабжения легко может превратиться в резервуар для опасных бактерий — легионелл. Это случается при совпадении нескольких обстоятельств. Как избежать такого развития событий?

Чего следует опасаться

Места обитания бактерий легионелл — естественные источники воды. В природных экосистемах они малочисленны и не создают опасности для человека. Но даже самая совершенная система водоочистки не может исключить их попадания в водопровод. В застойных зонах, при температуре +25. +45 °С они начинают размножаться. Заражение человека может произойти, например, при принятии душа при попадании в легкие мелких капелек воды, содержащих бактерии.

Вероятность размножения легионеллы возрастает при сниженном водопотреблении, когда поверхность труб промывается не полностью. Например, рассадником инфекции может стать водопровод индивидуального дома в летние месяцы, когда потребление горячей воды снижается до минимума.

Принципы безопасного водопровода

Применение полимерных труб. Их гладкая поверхность наименее пригодна для колонизации бактериями.

Точный подбор диаметра труб. Не используйте трубы большего диаметра, чем необходимо, и минимизируйте длину водопровода, избегайте сложных обводов, провисов.

Разумное количество подключений. Удаленные, редко используемые потребители горячей воды — одна из причин возникновения застойных зон. Избежать возникновения тупиковых ответвлений и застойных зон можно также за счет использования кольцевой разводки.

Разделение холодных и горячих участков водопровода.

Теплоизоляция как горячих, так и холодных участков. В системе холодного водоснабжения температура воды должна быть не выше +20 °С. В системе горячего водоснабжения необходимо обеспечить температуру не ниже +60 С.

Чем полезна кольцевая разводка труб?

Приборы водоснабжения можно подключать, используя кольцевую разводку пластиковых труб. Эта технология позволит полностью избежать застойных зон, уменьшить количество фитингов и соединений в системе, а значит, сократить число потенциально опасных для протечек мест. Все точки водопотребления в такой системе связаны в одно кольцо. Включите любой прибор (смеситель, сливной бачок, стиральную машинку) — и вода начнет двигаться к нему с двух сторон.

Кольцевая разводка позволяет избежать скачков напора. Поскольку снабжение водой всех приборов происходит с двух сторон кольца, при открытии новых потребителей давление равномерно распределяется по другим уже открытым приборам в кольце. Из-за того, что вода постоянно циркулирует в системе, обеспечивается полная промывка водопровода даже при минимальном водопотреблении, что гарантирует экологическую безопасность.

Принцип кольцевой разводки

Кольцевую разводку можно применять в любых зданиях, в том числе и в индивидуальных жилых домах. В загородном доме она может быть организована следующим образом: кольцо устраивается либо по периметру помещения, либо по аналогии с тупиковой схемой прокладывается от стояка по одной стене до всех приборов, но в виде двух параллельно идущих труб, которые замыкаются возле стояка и на последнем приборе.

При подключении элементов и приборов старайтесь на самом удаленном от стояка конце кольца ставить прибор с наиболее частым водопотреблением — например, сливной бачок или мойку. В кольцевой разводке из узлов используются только U- и Г-образные водорозетки. Они крепятся к стене обычными строительными дюбелями с шурупами.

В местах установки смесителя необходимо ставить две водорозетки: для холодной и горячей воды. Для сливного бачка или стиральной машинки нужна только одна водорозетка под холодную воду. Затем к водорозеткам подключаются отрезки труб — сегменты кольца, которые вместе и составляют систему.

Для кольцевой разводки подходят разные виды труб. Один из оптимальных вариантов по соотношению цена -качество являются трубы из сшитого полиэтилена и металлопластика. Их легко гнуть, они не зарастают и имеют высокую устойчивость к воздействию высокого давления и перепаду температур.

При кольцевой разводке важно обеспечить требования санитарных и строительных норм:
— возможность отключения кольца (шаровым краном);
— наличие фильтра грубой очистки на отводе от стояка;
— минимизация длины и диаметра труб;
— разделение холодных и горячих трасс, чтобы не было теплообмена между ними. Например, при монтаже горизонтальных участков трубы с горячей водой можно разместить выше труб с холодной водой.

Кольцевая водопроводная сеть, ее преимущества и недостатки. Схема кольцевой сети. Указать на схеме ее элементы

Водопроводная сеть представляет собой совокупность трубопроводов, по которым вода транспортируется потребителям. Основное назначение водо­проводной сети — подавать потребителям воду в требуемом количестве, хоро­шего качества и с необходимым напором. Обычно водопроводная система на­ряду с подачей воды для хозяйственных нужд обеспечивает ещё и нужды по­жаротушения. Проектируют водопроводную сеть с учётом совместной работы насосных станций, водонапорной башни и других элементов системы водо­снабжения.

Трассировка водопроводной сети заключается в придании ей опреде­лённого геометрического начертания. Она зависит от: конфигурации населён­ного пункта, расположения улиц, кварталов, общественных и производствен­ных зданий, расположения источника водоснабжения и многих других факто­ров.

Н.С. — насосная станция

Б — водонапорная башня

Рисунок — Схема начертания кольцевой водопроводной сети

Кольцевую сеть применяют в населённых пунктах близ­ких по очертанию к квадрату или прямоугольнику. В этих сетях трубопрово­ды образуют один или несколько замкнутых контуров — колец. Благодаря кольцеванию каждый участок получает питание от двух или нескольких ли­ний, что значительно повышает надёжность работы сети и создаёт ряд других преимуществ. Кольцевые сети обеспечивают бесперебойную подачу воды да­же при авариях на отдельных участках: при выключении аварийного участка подача воды к другим линиям сети не прекращается. Они меньше подвержены авариям, т.к. в них не возникает сильных гидравлических ударов. При быст­ром закрытии какого-либо трубопровода поступавшая к нему вода устремля­ется в другие линии сети и действие гидравлического удара уменьшается. Во­да в сети не замерзает, т.к. даже при небольшом водоразборе она циркулирует по всем линиям, неся с собой тепло. Кольцевые сети обычно несколько длин­нее тупиковых, но устроены из труб меньшего диаметра. Стоимость кольце­вых сетей немного выше тупиковых. Благодаря высокой надёжности они на­ходят широкое применение в водоснабжении. Они полностью отвечают требованиям противопожарного водоснабжения. После того, как выполнен расчёт водопотребления населённого пункта, производится трассировка кольцевой разводящей сети. С этой целью на территории объекта водоснабжения (плане посёлка) вычерчивают трубопроводы, соединяют их концы и начала, образовывая замкнутые контуры-кольца, и подводят воду к крупным объектам. Далее на кольцевой сети намечаются узлы и участки. Каждый участок сети анализируется и замеряется. Все результаты сводятся в таблицу. Следует заметить, что особенностью кольцевых сетей является то, что раздача воды водопотребителям происходит практически на всех её участках, а это значит, что все они являются участками с путевыми расходами. Исклю­чение составляют лишь те участки, где явно нецелесообразно разбирать воду. Это могут быть участки, подводящие воду к крупным водопотребителям (на­пример, бане, больнице, МТФ и пр.).

Кольцевая водопроводная сеть

Кольцевые водопроводные сети представляют собой систему смежных замкнутых колец (контуров). По надежности и бесперебойности эксплуатации кольцевые сети имеют весьма существенное преимущество перед разветвленными. В случае аварии (разрыв трубопровода) на одном из участков разветвленной сети подача воды в узловые точки, находящиеся за участком, не будет обеспечена. Для кольцевой сети подача воды не прекращается, так как поврежденный участок сети отключается, а в узловые точки вода подается по другим прилегающим к ним участкам. В случае изменения водопотребления в узловых точках в течение суток возможно осуществить переток воды из другого кольца. В кольцевой сети при возникновении гидравлического удара повышение давления в трубопроводе будет значительно меньше, чем в разветвленной сети. Однако протяженность кольцевой сети существенно больше разветвленной и, следовательно, больше и ее стоимость. Кольцевая сеть обеспечивает гарантированное водопотребление в узлах сети, что очень важно для осуществления пожаротушения.

Схема кольцевой водопроводной сети представлена на рис. 5.12.

Рис. 5.12. Схема кольцевой сети

В кольцевых сетях в отличие от разветвленных неизвестными величинами являются диаметры участков, расходы на участках и их направления.

На каждом участке неизвестны диаметр и расход. Количество неизвестных соответствует числу участков кольцевой сети. Для определения диаметров и расходов в каждом участке сети необходимо составить соответствующее количество уравнений и решить эту систему уравнений. Гидравлический расчет в этом случае достаточно сложен.

Последовательность гидравлического расчета кольцевой водопроводной сети следующая.

1. Определяются путевые расходы на участках кольцевой сети. Путевые расходы приводятся к узловым расходам. Путевые расходы на участках сети:

; ; и т.д.

2. Предварительно намечается оптимальное направление потоков воды при неизвестных диаметрах труб по отдельным участкам сети исходя из условия, что подача воды производится в наиболее удаленные точки по наикратчайшему пути передвижения потока.

3. Суммарный расход воды, приходящий в узловую точку, должен быть равен сумме расходов участков, присоединенных к точке, плюс узловой расход, .

Например, для точки 3 будем иметь

.

4. Диаметры трубопроводов на участках определяются по расчетным путевым расходам исходя из условия наивыгоднейших экономических диаметров с использованием соответствующих таблиц.

5. Сумма гидравлических потерь в каждом замкнутом кольце при достаточно правильном выборе диаметров труб участков должна быть равна нулю. Принимая условие, что потери напора на участках, в которых вода движется по часовой стрелке, равны потерям напора при движении ее против часовой стрелки, .

Например, для кольца В (см. рис. 5.12)

.

Следует отметить, что при соблюдении этого условия сумма потерь в любом кольце будет равна нулю, а гидравлические потери на участках — минимальны.

Если предварительное определение путевых расходов и диаметров трубопровода участков сети не позволяет получить условие , то производится увязка сети. Увязка заключается в возможном перераспределении направления движения расчетных потоков воды, направляя несколько большие расходы на участки, где гидравлические потери меньше, или наоборот. В результате перераспределения расходов сумма гидравлических потерь должна быть близкой к нулю.

Гидравлический расчет кольцевой сети при наличии большого количества колец представляет собой весьма сложную задачу. Сложность заключается в решении систем квадратных уравнений. В связи с этим используются способы, основанные на методе последовательных приближений. Приближенный метод расчета позволяет упростить увязку кольцевых сетей. Применяются два метода увязки сетей — метод В. Лобачева и метод М. Андрияшева.

Системы холодного водоснабжения

Внутренний водопровод состоит из следующих элементов: ввода водопровода в здание, разводящих сетей трубопроводов, повысительных установок, к которым относятся повышающие насосные, водопроводные баки и резервуары, расположенные внутри здания. В зависимости от схемы подачи воды к водоразборным точкам внутри здания устраивают следующие системы (рис. 8) внутреннего водопровода: без повышающих насосов, в этом случае подача воды обеспечивается за счет давления в наружной водопроводной сети и с повышающим насосом (гидроаккумуляторным баком), в случае автономного водоснабжения.

Рис. 8. Пример схем внутреннего водопровода

Системы водопровода без повышающих насосов применяют в тех случаях, когда водопроводная сеть находится под постоянным давлением, достаточным для бесперебойной подачи воды в самую высокую и удаленную водоразборную точку здания. Такая система внутреннего водопровода, не имеющая никаких устройств, кроме сети трубопроводов, наиболее простая и распространенная. Установка повышающих насосов в загородных домах, подключенных к поселковой (сельской или городской) магистрали, должна быть согласована с местной службой водоканала. Иначе вы своими неумеренными амбициями можете оставить без воды всех соседей.

Схема подсоединения сантехнических приборов к водопроводным стоякам может быть сделана при помощи традиционной тройниковой разводки или с использованием коллекторов. Применение коллекторов (параллельная разводка), в отличие от тройниковой схемы, выравнивает давление воды в пределах стояка. Напор и температура воды, например, в душе не изменится, если рядом включили воду в умывальнике. В тройниковой системе включение последовательно расположенных приборов, как правило, приводит к потере напора в водоразборной арматуре. Например, если в душе задействован кран со смешиванием горячей и холодной воды, то включение рядом крана с холодной водой приводит к потере давления в холодной магистрали и, как следствие, к повышению температуры воды в смесителе душа. В коллекторной системе ничего подобного не происходит, вся водоразборная арматура параллельно присоединена к коллектору и включение воды в одном водоразборном кране никак не влияет на напор в другом кране. Однако это утверждение верно только для систем водоснабжения с нормальным рабочим давлением. Если в водопроводной сети давление ниже нормы, создание более дорогой коллекторной системы не оказывает положительного эффекта: при включении водоразбора одновременно в двух точках давление воды будет падать, как и при тройниковой (последовательной) разводке, правда, не так заметно.

Одним из решений компенсация потери давления в тройниковой разводке может быть кольцевое подсоединение потребителей. К каждой водоразборной точке вода подводится сразу с двух сторон (рис. 9). За счет этого происходит выравнивание давления воды.

Рис. 9. Кольцевое подсоединение потребителей воды

Грамотно спроектированный водопровод с правильно подобранными диаметрами труб и мощностью всасывающего насоса можно делать как по тройниковой, так и по коллекторной схеме. Падение давления в последовательной тройниковой схеме конечно будет, но оно будет не очень заметным. Примером тому могут служить дома, построенные в советское время, в которых применена только тройниковая разводка. При нормальном давлении воды в магистрали жители, находящиеся на конце трубопровода, не ощущают себя обделенными водой так же, как и жители, «сидящие» на его начале. Однако при падении давления в сети, конечные потребители первыми испытывают нехватку воды.

Система с тройниковой разводкой — самая простая и дешевая схема разводки трубопроводов. При этой схеме, чаще всего, применяется открытая прокладка и любые способы соединения труб (рис. 10).

Рис. 10. Схемы подключения водоразборной арматуры (сантехнических приборов)

В коллекторной системе используется большое количество труб, открытая их прокладка будет, мягко говоря, неэстетична. Поэтому применяется схема «труба в трубе» и/или прокладка трубопроводов в стене, нишах или стяжке пола. В любом случае все соединения труб с коллектором остаются доступными, так как подсоединяются к нему в распределительном шкафчике. Другой конец труб подключается к водоразборной арматуре и может быть проложен открыто или спрятан в стене. При открытом подключении к сантехническим приборам можно использовать любое соединение труб, при закрытом — применяются обжимные и надвижные фитинги, пайка, сварка и склейка труб.

Трубы проложенные по принципу «труба в трубе» (в защитном кожухе) можно заменить, в некоторых случаях не повреждая кафельную плитку, стену или пол. Для этого демонтируют соединение на сантехническом приборе и коллекторе. При помощи фитинга-муфты соединяют поврежденную трубу с новой и, одновременно вытаскивая одну, протаскивают вторую в защитную трубу. Затем обрезают новую трубу и подсоединяют концы к сантехническому прибору и коллектору. Правда, такая замена возможна только для металлопластиковых труб и то, если трубы проложены с небольшим количеством поворотов и с большим радиусом загиба. Понятно, что полипропиленовую, медную или тонкостенную стальную трубу в защитный кожух не протянешь. Хотя их тоже нужно монтировать в утепленных защитных кожухах.

Коллекторы (рис. 11) бывают с двумя, тремя или четырьмя выводами, их можно последовательно (торец в торец) соединять друг с другом. Однако подсоединять к одному сборному коллектору более 10 потребителей не рекомендуется.

Рис. 11. Расположение в шкафчике коллекторов для холодного и горячего водоснабжения

Коллекторная схема подсоединения к сантехническим приборам более удобна в обслуживании при скрытой прокладке трубопроводов, поскольку все запорные краны находятся в одном месте — коллекторном шкафчике. Расположив шкафчик в удобном для вас месте, можно спокойно отключить забарахливший прибор и заниматься его ремонтом при этом другая водоразборная арматура будет работать в прежнем режиме. Кроме того, на любом «соске» коллектора можно установить автоматические регуляторы давления воды и индивидуально отрегулировать напор на каждом сантехническом приборе, что невозможно или трудно осуществимо при тройниковой схеме.

В индивидуальном загородном доме может также применяться смешанная схема разводки водопровода. Например, по подвалу идет магистральный трубопровод (который, кстати, сантехники тоже называют коллектором), от него поднимаются стояки, а на этажах к стоякам присоединяются коллекторы, от которых запитываются сантехнические приборы. Таким образом, в нижней разводке и по стоякам применена тройниковая схема, по этажам — коллекторная. А коллекторная схема в чистом виде выглядит как установка одного на весь дом или нескольких, по количеству этажей, коллекторов прямо в подвале, а от них идет запитка на приборы. Либо одного общего коллектора в подвале и присоединенных к нему трубами этажных коллекторов.