Проектування систем водопостачання заміських будинків і котеджів

Організація водопостачання заміського будинку відрізняється від такої ж системи для квартири або котеджу в місті. Пов’язано це з тим, що в населених пунктах присутній централізована система забезпечення питної та господарської водою, а застосування автономних водозаборів не така часте явище. Але при відсутності центрального трубопроводу виникає завдання забезпечити водою будинок з мінімальними витратами. Які методи для цього застосовуються і як відбувається розрахунок і проектування?

Розрахунок потреби у воді

Перш ніж підбирати обладнання необхідно визначитися з продуктивністю системи. Важливо знати скільки води в середньому витрачає домогосподарство, щоб знайти і запроектувати оптимальну в кожному випадку систему. Проектування водопостачання починається з аналізу складу сім’ї та інших споживачів води. Загалом існують усереднені показники, в яких зібрані приблизні дані по споживанню води одним жителем для господарсько-побутових потреб. Для приватного будинку також необхідно брати до уваги потребу в поливі зелених насаджень і городу.

Розрахунок необхідно проводити виходячи з максимально необхідної кількості води на 1 жителя. Для будинків без централізованого гарячого водопостачання та індивідуальними нагрівачами він становить 230 л / сут або 9,6 л / год.

Для розрахунку потреби в поливі також застосовують стандартизовані значення. Якщо на ділянці не планується вирощування овочів, парники, теплиці або городи, то тільки для поливу газонів і квітників необхідно до 6 л / м2 води на одну процедуру. Для вирощування овочів існують такі норми:

  • відкриті посадки – до 4 л / м2 на добу;
  • в зимових грунтових теплицях – 15 л / м2 на добу;
  • в розсадних парниках всіх видів і стелажних зимових і весняних грунтових теплицях – 6 л / м2 на добу.

Також враховують всі додаткові споживачі води. Витрата води важливо прорахувати не тільки для розрахунку свердловини, а й для вибору продуктивності насосів і баків-накопичувачів.

Варіанти системи водопостачання будинку

Для водопостачання котеджу без центрального водопроводу існує кілька варіантів системи:

  • відкриті джерела: озера, річки, ставки – вимагають серйозної системи очищення і використовуються рідко;
  • свердловини різних видів;
  • колодязі.

Які особливості найбільш часто використовуваних свердловин і колодязі для водопостачання будинків?

свердловини

Свердловина – це отвір невеликого діаметру, пробурений в грунті до водоносного шару. Мінімальний диметр свердловини – від 50 мм. Свердловини класифікуються не тільки по діаметру, але і за характеристиками водоносного горизонту і глибині. Загалом, для будинку використовуються три види свердловин:

  • «На пісок» – буріння проводиться до шару піщаних відкладень, в середньому глибина такого споруди від 15 до 40 м; це відносно недорогий варіант водопостачання, але вода в такому горизонті не завжди достатньо читаючи і потрібно пристрій додаткових систем очищення;
  • «На вапняк» – буріння проводять до шару вапняних відкладень, який може знаходиться на глибині від 10 до 300 м; така споруда також називають артезіанською свердловиною.

Пристрій артезіанських свердловин дорожча процедура, але дозволяє отримати воду високої якості.

Способи буріння і їх особливості

Для пристрою свердловини використовується різне механічне обладнання. Всі способи буріння поділяють на три типи:

  1. Шнековий. В такому випадку використовується сталевий шнек. Цей спосіб зручний для пристрою отворів невеликої глибини. Найчастіше його застосовують для пристрою свердловин «на пісок». Роботи проводять вгвинчуванням шнека з використанням бурової установки. За шнеку також відводиться грунт на поверхню. Проблемою для таких робіт є наявність великих каменів або скельної основи.
  2. Роторний. Цей метод підходить для глибоких свердловин. Цей варіант буріння найчастіше використовується для влаштування системи водопостачання котеджу, приватного будинку або дачі. Для зміцнення стінок свердловини використовується обсадная труба. Сам процес проходить з використання обертового бура – долота – який врізається в грунт. За технологією застосовуються долота різного діаметру (від 76 до 215 мм), що дозволяє отримати отвори необхідної продуктивності по воді. Для процесу застосовують пересувні установки на база вантажних автомобілів. Метод використовують для буріння артезіанських свердловин. При проектуванні слід мати на увазі, що середня продуктивність установки – до 10 м за зміну.
  3. Ударно-канатний. Цей спосіб вимагає застосування спеціальних механізмів. При роботі піднімається і опускається долото. Під час цього процесу руйнується порода.

Переваги артезіанських свердловин

Кращим варіантом для пристрою водозабору приватного будинку є артезіанська свердловина. Вона дорожче і вимагає застосування біліше серйозного обладнання, але має низку переваг:

  • продуктивність (дебет) більше ніж у інших видів;
  • подача води не залежить від погоди та інших умов і постійна;
  • вода в пласті перебуває під тиском, і немає необхідності використовувати спеціальні насоси;
  • вода не вимагає використання дорогих очисних систем;
  • свердловина розрахована на великий термін експлуатації – до 50 років.

До недоліків, крім ціни, відносять необхідність отримання ліцензії.

колодязі

Колодязі, на відміну від свердловин, представляю собою споруди великого діаметра – 0,7-3 м. Це отвір виривається вручну або механізовано до водоносного горизонту. На дні ями збирається вода, яка просочується через стінки колодязя і з грунту. При влаштуванні колодязя використовують спеціальні залізобетонні кільця потрібного діаметра, які не дозволяють руйнуватися грунту.

До позитивних сторін використання колодязя для водопостачання дачі, заміського котеджу або будинку відносять дешевизну і простоту пристрою. Мінусів більше:

  • так як діаметр отвору істотно більше ніж у свердловини, зростає ризик потрапляння забруднень через горловину;
  • колодязь необхідно регулярно чистити, інакше він замулюється і забруднюється; роботи проводять через кожні 3-5 років;
  • якщо колодязь неглибокий, то існує ймовірність потрапляння в нього просочилися вод з вигрібних ям і септиків;
  • також брудна вода може в нього потрапляти і через нещільності в кільцях з атмосфери після дощів.

У більшості випадків використання свердловини більше виправдано і ефективно. Варіант водопостачання з колодязя виникає тоді, коли неможливо влаштувати свердловину необхідної продуктивності, а в колодязь поступово за ніч вода просочується і збирається в достатній кількості.

Вибір варіанту забору води, порівняння колодязя, свердловини, підключення до центрального водопроводу проводять в прив’язці до загальної ситуації на ділянці.

Проектування внутрішньої мережі

Друга частина системи водопостачання заміського будинку – внутрішня мережа. За допомогою неї вода постачається до споживачів. Для пристрою правильної мережі розподілу важливо запроектувати грамотно всі елементи об’єкта. Водопровідна мережа будинку складається з таких елементів:

  • трубопроводи;
  • гідроакумулятори;
  • фітинги;
  • насоси;
  • фільтри;
  • запірна, розподільча та регулююча арматура;
  • водонагрівачі.

Для пристрою водопроводу в першу чергу складається схема водопостачання. Якщо монтаж планується здійснити своїми руками, то до процесу планування доцільно залучити професіонала або інженера, який допоможе правильно прокласти трубопроводи, розмітити водозабірні пристрої і підібрати з усією необхідною арматурою.

Схема складається на плані будівлі в масштабі. Позначають точку введення, розподільні пристрої, місця установки регуляторів і вентилів. Поле визначення приблизного витрати води на кожному ділянці підбирають тип труби, матеріал, з якого вона виготовлена, діаметр. Для водопроводу застосовують труби з різних матеріалів. Чим вони відрізняються один від одного?

трубопроводи

Для системи водопостачання заміського будинку застосовують труби таких типів:

  • Металопластикові. Складаються з шарів полімеру, зазвичай це зшитий або термостійкий поліетилен, між якими знаходиться шар алюмінієвої фольги. Товщина алюмінію стартує від 0,2 мм. Металопластикові труби володіють істотно меншими коефіцієнтом лінійного розширення, що робить їх гарним вибором для систем опалення та гарячого водопостачання. Такі труби розраховані на високий тиск в системі.
  • Сталеві. Старий і перевірений матеріал, який використовується для систем водопостачання десятки років. Зараз в використовуються рідко через складність монтажу і схильності корозії.
  • Поліпропілен (PP). Недорогий і популярний матеріал. Для з’єднання використовується спеціальний зварювальний агрегат. Матеріал сильніше розширюється під дією нагрівання, що робить його застосування в системі гарячого водопостачання нераціональним.
  • Поліетилен (PE). Якісний і сучасний матеріал. Поліетилен для труб буває двох видів: зшитий (PE-X) і термостійкий (PE-RT). Поліетиленові труби також мають високий коефіцієнт лінійного розширення, через це для гарячої води використовують їх армовані алюмінієм або скловолокном різновиди.

За нормами діаметр трубопроводу вибирається виходячи з необхідної пропускної здатності, але в квартирах і приватних будинках застосовують спрощений спосіб. Це пов’язано з тим, що в приватних будинках немає довгих ділянок і різних споживачів, для яких потрібно забезпечити певну кількість води. Для таких об’єктів вистачає грубого визначення діаметра, в залежності від того, стояк проектується або розподільний трубопровід. Прийнято приймати такі діаметри труб:

  • для горизонтальних ділянок до розподільних пристроїв – 10 або 15 мм (3/8 “або 1/2”);
  • для стояків і підвідних трубопроводів – 20 або 25 мм (3/4 “або 1”).

Враховується внутрішній діаметр.

Насоси та насосні станції

Для забезпечення напору води в системі використовують насоси та насосні станції. Це необхідний елемент для водопостачання з колодязя або безнапірної свердловини ( «на пісок»). В артезіанських свердловинах вода надходить з водоносного горизонту під напором, і використання насосів не потрібно.

Найчастіше застосовують відцентрові насоси і станції на його основі. Насосні станції також випускаються в комплекті з гідроакумулятором. Правильно підібране обладнання дозволить отримати стабільний тиск в системі на весь час роботи.

Зазвичай використовуються насоси з автоматичним включенням і відключенням. У станцію також входить реле тиску, запірна арматура.

Не варто забувати про фільтри. В системі необхідно передбачити фільтри навіть в тому випадку, якщо використовується чиста артезіанська вода. Вони захистять насос від випадкового попадання частинок. Якщо вода з колодязя або з неглибокою свердловини, варто передбачити систему очищення води для пиття.

гідроакумулятори

Для підтримки тиску в мережі водопостачання на одному рівні використовують спеціальні пристрої. Вони дозволяють один раз налаштувати систему і не регулювати її в залежності від зміни параметрів роботи насоса або дебету свердловини. Для цих цілей використовують гідроакумулятори.

Вони влаштовуються як окремий елемент в системі подачі води в приватному будинку, або в складі насосних станцій. В обох випадках принцип роботи їх однаковий. Функціями цього обладнання також є:

  • захист насосних агрегатів від гідроударів;
  • збільшення терміну служби насосів – гідроакумулятор дозволяє їм не так часто включатися;
  • запас води в баку дозволяє використовувати її і при відключенні електроенергії (в деякій кількості).

Існує різні види гідроакумуляторів: вони відрізняються обсягом і компонуванням. У загальному випадку їх конструкція однакова:

  1. безпосередньо сам бак певного обсягу;
  2. мембрана;
  3. датчик тиску.

Мембрана в пристрої без води знаходиться в стислому положенні. Після увімкнення насоса рідина надходить в бак, мембрана розтягується. Повітря в частині бака без води стискається все сильніше і в ньому піднімається тиск. В деякий момент тиск досягає граничного значення, спрацьовує датчик і насос відключається. Вода далі надходить в мережу з бака під впливом залишкового тиску повітря в баку. Робота мережі без насоса триває до того часу, поки тиск повітря на мембрану падає настільки, що датчик знову включає насосний агрегат.

Проект водопостачання заміському будинку, дачі, котеджі необхідний для отримання якісної і оптимально працюючої системи. Його необхідно організувати з урахуванням всіх особливостей ділянки і самого будинку, використовувати оптимальний джерело води і правильно доставити її всім споживачам.

Варто почитати: