Виды систем водоснабжения

В этой статье мы ответим на вопрос, какие существуют системы водоснабжения. Назовем и опишем типы с учетом их разделения по следующим основным критериям.

• Количество потребителей.
• Назначение.
• Методы доставки воды.
• Характер ее использования.
• Виды источников для водоснабжения.
• Комплексность обслуживания потребителей.

Сразу отметим, что схемы систем водоснабжения составляются индивидуально в каждом конкретном случае. На вопрос, что войдет в систему водоснабжения, инженеры отвечают на этапе проектирования. Состав той или иной сети зависит от большого количества факторов. Среди них:

• удаленность источника воды;
• метод ее забора и транспортировки;
• объемы потребление;
• назначение водопровода;
• и пр.

Какие бывают системы водоснабжения

Какие существуют системы водоснабжения в зависимости от количества потребителей

Начнем с того, что системы водоснабжения бывают централизованными и автономными.

• Инженерные сети первого типа рассчитаны на большое количество потребителей. Вода для них берется из единой системы коммуникаций. Централизованные сети обычно сочетают в себе холодное и горячее водоснабжение. Такие системы имеют сложные схемы и состоят из большого количества установок и коммуникаций.
• Автономные сети снабжают водой ограниченное число потребителей. Чаще всего такие системы устанавливают в частных домах. Вода из расположенного близко к зданию источника подается при помощи насоса. Для нагрева жидкости обычно используют бытовые водонагреватели.

Виды систем водоснабжения по назначению

По назначению системы водоснабжения делят на 5 видов.

1. Хозяйственно-бытовые. По ним получает воду большинство гражданских, коммерческих, административных и иных объектов, расположенных в крупных населенных пунктах.
2. Сельскохозяйственные. Эти системы используют для водоснабжения животноводческих и растениеводческих хозяйств.
3. Производственного назначения. Такие сети прокладывают на предприятиях различных отраслей промышленности.
4. Противопожарные. Это специализированные системы водоснабжения, предназначенные для ликвидации ЧС.
5. Комбинированные. Используются в различных целях.

Виды систем водоснабжения в зависимости от типов источников воды

• Сети, подключенные к поверхностным источникам. Вода берется из рек, водохранилищ и озер.
• Сети, подключенные к подземным источникам. Потребителям подаются грунтовые воды.
• Комбинированные системы. Задействуются поверхностные и подземные источники воды.

Виды систем водоснабжения в зависимости от методов подачи воды

Здесь выделяют следующие типы систем водоснабжения.

• Самотечные. Вода по коммуникациям течет самостоятельно под воздействием гравитации.
• С принудительной доставкой воды. Среда транспортируется при помощи насосных установок.
• Комбинированные. В таких сетях используют оба метода доставки воды.

Виды систем водоснабжения по характеру использования воды

Вода на промышленных объектах может использоваться по-разному. По этому критерию системы водоснабжения разделяют на три вида.

1. Прямоточные. Вода в таких системах используется однократно, а затем сливается в канализацию или подается на очистку. Это оправдано в двух случаях.
   • Вода входит в состав конечной продукции. Отличные примеры — жидкие суспендированные удобрения, минеральные кислоты и пр.
   • Состав жидкости значительно изменяется в худшую сторону (к примеру, при электролизе). Повторное использование такой воды нецелесообразно.
2. Оборотные. Такие системы обычно используют для охлаждения чего-либо. Нагретую среду охлаждают и повторно применяют на том же объекте. В некоторых случаях в состав оборотных систем входят очистные сооружения.
3. Прямоточные с повторным применением. Прокладка такой системы актуальна в том случае, если отработанная вода, непригодная для повторного применения на одном объекте, может быть использована на другом.

Виды систем водоснабжения по комплексности обслуживания потребителей

Системы водоснабжения бывают объединенными, неполно-раздельными и раздельными.

• От сетей первого типа получают воду все потребители. Обычно в таких системах транспортируется питьевая вода. Такой подход в промышленности оправдан в том случае, если для производства продукции нужна вода хорошего качества, либо жидкости требуется очень мало.
• Неполно-раздельные системы прокладывают в тех случаях, если производство продукции требует большого количества воды невысокого качества.
• Раздельные системы встречаются редко. Их прокладка предполагает построение отдельных сетей для противопожарных, питьевых и производственных нужд.

В заключении

В заключении стоит отметить, что в состав систем водоснабжения могут входить трубы и фитинги, изготовленные из различных материалов. При прокладке используют стальные, чугунные, медные, металлопластиковые конструкции, а также коммуникации, изготовленные из полиэтилена низкого давления. Последние в настоящее время встречаются чаще всего. Это обуславливается следующими преимуществами ПНД-труб.

• Долговечность.
• Коррозионная стойкость.
• Гибкость и легкость.
• Простота монтажа.
• Низкая стоимость.

Холодное водоснабжение

Холодное водоснабжение — совокупность мероприятий, направленных на обеспечение разных потребителей водой в необходимом объеме. Система водоснабжения (привычное название – водопровод) — это инженерные сооружения, непосредственно предназначенные для решения типичных задач водоснабжения.

Вода необходима различным категориям пользователей для удовлетворения их потребностей. Их можно разделить на 3 основные группы:

• Для нужд хозяйственно-питьевого характера (питье, приготовление пищи, стирка, гигиенические процедуры, уборка)
• Для производственных нужд (промышленности, энергетики, транспорта, сельского хозяйства)
• Для пожаротушения.

Основное требование к воде — качество. Для обеспечения соответствия качества воды установленным нормам используется водоподготовка.

ете ли вы, как организовано холодное водоснабжение в многоквартирном доме? Сегодня нам предстоит ознакомиться с основными элементами водопровода, изучить его типичные проблемы и постараться найти их решения. Поехали!

Нормы водоснабжения

Как всегда, начнем мы со знакомства с нормативной документацией. Нормы водоснабжения (в том числе холодного) устанавливаются сводом правил СП 30.13330.2012.

Вот ключевые требования этого документа:

• Давление воды на сантехнических приборах не должно превышать 4,5 кгс/см2;

Однако: если здание возводится в микрорайоне с уже имеющейся многоэтажной застройкой и запитано от общего с окружающими домами водопровода, допускается повышение давления до 6 атмосфер.

• Минимальное давление воды должно обеспечивать работоспособность бытовой и санитарной техники;

Справка: большинство стиралок, посудомоечных машин и водонагревателей работает при давлении 0,3 атмосферы и выше.

• Состав и качество воды должны соответствовать нормативам СанПиН 2.1.4.1074-01;

• Применяющиеся для монтажа водопровода трубы должны служить не меньше полувека;
• В процессе эксплуатации водопровода его гидравлическое сопротивление должно оставаться неизменным.

Любопытно: этот пункт СП фактически запрещает применение неоцинкованных стальных труб, которыми смонтирована большая часть водопроводов в зданиях советской постройки. Однако большая часть этих зданий вместе со штатными системами водоснабжения продолжает эксплуатироваться в настоящее время.

Как все устроено

Итак, как устроена система холодного водоснабжения здания?

Он соединяет внутреннюю сеть водоснабжения с магистральным водопроводом и прокладывается ниже уровня промерзания грунта. Там, где это проблематично (например, на скальных грунтах, или в зоне вечной мерзлоты), ввод снабжается кабельным обогревом, исключающим замерзание воды в отсутствие водоразбора.

Как правило, отвод воды от магистрального водопровода на отдельный многоквартирный дом или небольшую группу домов оснащается запорной арматурой, установленной в колодце и позволяющей полностью осушить систему водоснабжения здания на время ремонтных работ. Кроме задвижек или шаровых кранов, в колодце устанавливаются сбросники для слива воды и контрольные вентиля для замера давления.

В многоквартирных домах советской постройки для прокладки ввода использовались водогазопроводные трубы, произведенные по ГОСТ 3262-75. В настоящее время они практически полностью вытеснены более долговечными, стойкими к низким температурам и подвижкам грунта полиэтиленовыми напорными трубами ГОСТ 18599-2001.

Водомерный узел

Его функция исчерпывающе описывается названием: водомер отвечает за учет расхода воды в здании.

В состав узла входят:

• Собственно прибор учета — крыльчатый или турбинный водосчетчик;
• Установленный перед счетчиком грязевик или сетчатый фильтр;

• Запорная арматура до и после счетчика;
• Манометр или контрольный вентиль для замеров давления;
• Опционально — обводная линия с установленной на ней запорной арматурой (задвижкой, вентилем или шаровым краном).

Нюанс: при наличии у здания двух и более вводов ХВС от разных источников водоснабжения каждый водомер дополнительно снабжается обратным клапаном, исключающим переток воды между вводами при разнице давлений.

После установки счетчика его соединение с трубопроводом и арматура на обводной линии пломбируется представителями поставляющей воду организации. Пломбы снимаются при демонтаже счетчика на время ремонта или очередной поверки. Если обводная отсутствует, вместо счетчика устанавливается патрубок соответствующих размеров.

Диаметр резьбы счетчика (и, соответственно, всего водомерного узла) определяется среднесуточным расходом воды.

Пресловутый СП 30.13330.2012 устанавливает следующие нормативные значения диаметра приборов учета:

Суточный расход, кубометры	Размер присоединения счетчика, дюймы
Менее 10	1/2
9-25	3/4
24-35	1
34-50	1 1/4
49-78	1 1/2
77-150	2
148-410	2 1/2
400-680	3
650-900	4

Нюанс: при расходе воды 49-150 кубометров в сутки могут применяться крыльчатые и турбинные счетчики. При меньшем расходе используются только крыльчатые, при большем — только турбинные приборы.

Подкачка

Насосная станция (подкачка) обеспечивает холодное водоснабжение многоэтажных домов при недостаточном напоре воды в магистральном водопроводе. Повышающий насос обычно устанавливается сразу после водомера и комплектуется обводной линией с обратным клапаном или запорной арматурой.

Включение насоса может выполняться:

• Вручную;
• По таймеру в пиках потребления воды (как правило, в утренние и вечерние часы);
• По датчику давления.

Розлив

Розливом, или лежневкой ХВС называется горизонтальная труба, разводящая воду по стоякам. Розлив монтируется на подвесах к перекрытию, на опорах или хомутах.

Точный расчет холодного водоснабжения здания (в том числе диаметра розлива) выполняется по пиковому расходу воды с учетом гидравлического сопротивления трубопровода (в первую очередь — коэффициента шероховатости труб); на практике типичный диаметр стального розлива ХВС — 76-108 мм, полимерного — 40-75.

Расчет систем холодного водоснабжения зданий выполняется с учетом потерь напора в водопроводе (i).

Подсказка: размер стального трубопровода рассчитывался с учетом его неизбежного зарастания продуктами коррозии и известью. Автору известны случаи, когда за 15-20 лет эксплуатации розлива его живое сечение (и, соответственно, пропускная способность) снижалось в 4-5 раз.

Согласно СП 30.13330.2012, розлив ХВС должен прокладываться с уклоном 0,002 (минимально допустимый уклон — 0,001) и снабжаться сбросником в нижней точке. Уклон позволит полностью осушить трубопровод на время ремонтных работ.

Прокладка розлива от водомера выполняется с небольшим постоянным уклоном.

Стояки

Стояк — вертикальный участок водопровода, разводящий воду по квартирам или комнатам. Типичный диаметр — 20-32 мм. Стояки проходят через перекрытия в технологических люках, которые после окончания монтажа заделываются цементным раствором.

Любопытно: наиболее типичная разводка воды предполагает наличие одного стояка ХВС в каждой квартире. Однако автору встречались здания, в которых один стояк обслуживал две смежные квартиры (горизонтальный отвод от стояка проходил через разделяющую их стену), и схемы разводки с двумя стояками в каждой квартире (при большом расстоянии между кухней и санузлом.

При высоте здания в 3 этажа и выше каждый стояк ХВС снабжается отсекающей запорной арматурой и сбросом (тройником с заглушкой или сбросным краном).

Внутриквартирная разводка

Как устроена система холодного водоснабжения в квартире?

Для здания советской постройки обычна тройниковая разводка воды (с присоединением точек водоразбора к общей подводке). Диаметр стальных труб подводки — 1/2 дюйма, или ДУ 15.

Однако: пластиковые и металлополимерные трубы маркируются не условным проходом, а наружным диаметром, поэтому при использовании этих труб для внутриквартирной разводки нужен диаметр не менее 20 мм.

Принцип работы устройств

Система работает благодаря гидроаккумулятору. Их чаще всего называют мембранными баками, поскольку внутри устройств находится специальная резиновая прокладка, которая называется мембраной. Она разделяет данную емкость на две части. С одной стороны находится вода, а со второй – воздух и инертный газ.

Гидробак оснащен отверстием для подачи воды и манометром, который отражает давление воздуха. В систему вода попадает через насос. При возрастании давления газ в гидроаккумуляторе возрастает.

После достижения допустимого уровня система отключает насос, далее подача воды прекращается. Включается систематическая подача воды, она поступает в бак, достигает необходимого значения, затем насос отключается.

При наличии гидробака насос включается только тогда, когда нужно наполнить бак достаточным запасом воды. С помощью накопительного бака можно увеличить срок эксплуатации скважинного насоса.

Схема подключения водопроводной сети такая: сначала монтируется наружный и внутренний трубопровод, затем насосное и дополнительное оборудование, а потом фильтры очистки воды. Последний этап – установка коллектора и водогрейного насоса.

Виды систем водоснабжения

Среди основных систем холодного водоснабжения выделяются те, которые применяются в сельском хозяйстве, для бытовых потребностей, производственного назначения.

По методу доставки воды выделяются такие системы:

• с механической доставкой воды;
• самотечные;
• зонные.

По методу использования воды есть прямоточные, оборотные системы и системы с повторным применением воды. Среди типов источников водоснабжения – водопроводы, которые подключаются к природным и подземным источникам, а также комбинированные. Вода из поверхностных источников в составе имеет много микробов и органических смесей. Вода из подземных источников очень качественная, в ней нет минеральных солей, она имеет минимальную жесткость.

Автономные системы водоснабжения подходят для индивидуального использования, они обеспечивают подачу ограниченного количества воды. Такие системы используются для оснащения частных домов.

Централизованный водопровод используется для подачи воды большому количеству пользователей. Для водозабора применяется один или несколько источников. Централизированные устройства могут использовать для городского назначения или в производственных целях.

Среди приборов выделяют промышленные и бытовые. Промышленные насосные станции работают с большими объемами воды, надежные, оснащен вакуумными и циркуляционными насосами. Бытовые устройства могут быть автоматическими и самовсасывающими. В зависимости от типа систем водоснабжения используются системы с повышающими насосами и без них.

Первый тип устройств оснащают повышающими насосами, которые обеспечивают постоянный уровень давления в системе. При монтаже устройств трудностей не возникает. Но для их установки понадобится разрешение из водоканала, что обусловлено тем, что они подключаются к централизированной системе и это может повлиять на давление воды в домах. Повышающие насосы используются в системах из-за бесперебойной подачу воды. Второй тип систем холодного водоснабжения имеет огромную популярность, это обусловлено простотой монтажа и дешевизной конструкций.

Этапы строительства системы, отвечающей за холодное водоснабжение

Получить соответствующее разрешение на проведение буровых работ. Это связано с тем, что вода, которая находится в известняковых водоносных горизонтах, принадлежит государству. Для предупреждения правовых проблем забывать об этом не нужно.

Выбор насоса, обеспечивающего подъем воды из колодца или скважины и доставку ее к месту потребления (точкам разбора воды). При добыче из скважины обязательно устанавливать скважинный насос, подбирая его в соответствии со статическим и динамическим уровнями воды в скважине. Если холодное водоснабжение берет воду из колодца, возможно использование насосных станции или насосов погружного типа.

Насосные станции имеют мощность, достаточную для подъема воды с глубины 7-8 м. В случае, когда глубина колодца превышает это значение, используются погружные насосы. Необходимо отметить, что оба указанные типа насосов чувствительны к так называемому сухому ходу, то есть работе без воды. Для предупреждения поломок требуется обязательная установка специальных датчиков, автоматически отключающих насос при обнаружении уровня воды в колодце или скважине ниже допустимого.

​