Сучасне водопостачання: що це таке, різновиди систем і джерела, водовідведення і каналізація, схема і варіанти проектів

Господарю, який хоче побудувати будинок з нуля, довести до розуму запущене будівлю або просто тримати всю ситуацію на ділянці під контролем, обов’язково потрібно знати, як працює водопостачання. Ця система за останні десятиліття настільки міцно увійшла в наше життя, що без неї вже практично неможливо уявити собі нормальне існування, так що розуміння принципів функціонування, а то і ремонту, є цілком корисною інформацією, необхідної кожному.

Визначення та опис

Водопостачанням називається організована доставка води з джерел підземного або надземного типу безпосередньо до споживача відповідно до необхідного кількістю і показниками якості. Система водопостачання включає в себе всі необхідні інженерні конструкції, які забезпечують таку доставку. Одним словом, цю систему можна позначити як всім знайомий водопровід.


Якщо мова йде про самостійну організації водопроводу для власного ділянки, слід максимально ретельно вибирати джерело води. Іноді більш практично відразу витратитися на облаштування складної системи, яка дістане до джерела, що задовольняє всі вимоги в повному обсязі, ніж погоджуватися на напівзаходи, які задовольнять запити тільки частково.

Вимоги до джерел різноманітні, але логічно обгрунтовані.

  • Обраний джерело повинен забезпечувати необхідну кількість води в будь-який момент, бажано – з істотним запасом. Повноцінна система, організована для заміського будинку, повинна забезпечувати питні потреби проживають тут людей і тварин, безперебійну роботу санвузлів, а при необхідності – і полив городу. Запас знадобиться хоча б для того, щоб посилено поливати город в сильну спеку або терміново варити у великих обсягах компоти за фактом достигання фруктів.
  • Стабільність подачі води – ще один важливий критерій вибору джерела. Якщо він в сильну спеку здатний пересохнути або обміліти, джерело вже не зможе відповідати першим критерієм, а значить, навіть надлишок води в усі інші сезони не перекриє цей мінус.


  • Якість води, що подається є одним з визначальних чинників. Немає ніякої користі з величезних запасів технічної води, якщо населенню нічого пити. Для житлового будинку або дачі краще вибирати таке джерело, який дає максимально якісну воду: або вже необхідного рівня якості, або таку, яку можна без особливих витрат і зусиль очистити.
  • Рентабельність водопостачання – це момент, який може перекреслювати попередні чинники, однак на нього потрібно дивитися в передостанню чергу. Іноді через віддаленість джерела будівництво та експлуатація водопроводу можуть обійтися недешево, але все ж це не привід пити технічну воду. Звертати увагу на рентабельність варто лише при порівнянні двох джерел, однакових по всіх вищеописаних критеріям.
  • Нарешті, потужність джерела, звідки планується забирати воду, повинна значно перевищувати потреби всіх, хто нею користується, включаючи і власне екосистему. Грабіжницьке використання природних ресурсів може за лічені роки привести до опустелювання району, що навряд чи сильно обрадує господарів.

стандарти

Глобально характер водопроводу залежить від того, для яких потреб використовуватимуть подається їм воду. Всі актуальні вимоги за станом на 2018 рік викладено в СанПіН 2.1.4.1074-01 «Питна вода. Гігієнічні вимоги до якості води централізованих систем питного водопостачання. Контроль якості », хоча вони стосуються, як випливає з назви, переважно питної води. У випадку з заміським будинком водопровід повинен відповідати саме цим вимогам, оскільки описана в документі вода вважається єдиною придатною для пиття і приготування їжі, а також санітарно-гігієнічних процедур всіх видів і сільськогосподарських потреб.

Втім, буває і так, що подавати таку воду проблематично або її кількість дуже обмежена. На деяких ділянках навіть фактично присутні два водопроводу, один з яких подає дорогу, але зате ідеально чисту воду, а інший – недорогу, яка за класифікацією відноситься до води для виробничих потреб. У випадку з присадибними ділянками така вода нерідко може використовуватися для зрошення полів, а ось для пиття вже не годиться. Принагідно вона може стати в нагоді і для інших потреб, наприклад, нею можна вимити автомобіль.


Нарешті, існують і так звані водопроводи для пожежогасіння. Вода звідси не відповідає взагалі жодним стандартам – вона просто подається в спеціальні резервуари на випадок надзвичайної ситуації, щоб погасити розбурхане полум’я. Цілеспрямовано ділянку до такої системи ніхто підключати не стане, якщо виключити варіант шахрайства, тим більше що за забір води звідти і її нецільове використання можуть покарати.

складові

Хоча для більшості з нас водопровід є абсолютно звичайною справою, насправді він практично в кожному випадку є складною інженерною конструкцією. Знання її складових і орієнтування в класифікації допоможе довше зберегти водопровід в працездатному вигляді, а в разі поломки – швидше визначити її причину.


Основні елементи

Стандартній конфігурації водопроводу не існує – вона кожен раз проектується заново, з огляду на відмінності в типах і якості джерел, а також в потребах клієнтів. У будь-якому випадку система завжди починається з джерела водопостачання (одного або декількох), який є останнім природним об’єктом на стику з рукотворними.

  • водозабірні споруди служать для прийому води з природних джерел для її подальшої передачі в систему. Залежно від того, знаходиться джерело на поверхні або під землею, такі споруди можуть мати принципово різний вигляд.
  • насосні станції забезпечують високий тиск, щоб забирається з джерела вода під достатнім напором безперервно подавалася за системою далі. Як правило, у великих системах водопостачання такі станції досить численні, вони зустрічаються на всіх етапах подачі води від джерела до споживача. Особливо актуальними вони виглядають там, де присутні сильні перепади висоти в системі, наприклад, якщо вода забирається з підземних джерел або її потрібно подати значно вище першого поверху.


  • Очисні споруди покликані підвищити якість води, якщо спочатку в джерелі вона не ідеально відповідала заявленим вимогам, що трапляється в переважній більшості випадків. У випадку зі свердловиною на власній ділянці такі функції може виконувати навіть фільтр, встановлений в кесоні. У разі постачання цілих селищ така споруда може досягати масштабів окремого великого підприємства. Як правило, після очищення вода починає відповідати питним стандартам, хоча при її прогоні через старі труби ефект від процедури нерідко виявляється повністю нівелювати.
  • водоводи – це те, що обивателі нерідко вважають власне водопроводом. Відвід – це мережа труб, які використовуються для транспортування води по всій системі. Нерідко така мережа додатково оснащується поворотними клапанами, які не допускають реверсної подачі води при наявності нахилу.


  • Споруди для зберігання води зазвичай характерні для водопроводів масового використання і являють собою вежі або особливі масштабні резервуари. Наявність таких споруд нерідко дозволяє уникнути катастрофи або мінімізувати її наслідки, якщо сталася форс-мажорна ситуація, наприклад, через посуху тимчасово обміліли джерела або через поломки припинилася подача води в системі.
  • каналізація не є обов’язковим елементом для кожного водопроводу, проте у випадку з житловими будинками наявність водовідведення дуже вітається. Обладнана каналізацією система передбачає, що забруднені стічні води скидаються в спеціально відведене місце, причому перед цим вони хоча б поверхово очищаються від шкідливих або забруднюючих компонентів.


Класифікація

Класифікувати системи водопостачання можна за кількома критеріями, які в обов’язковому порядку характерні для кожного водопроводу.

Виділяють п’ять видів водопостачання за призначенням.

  • Централізоване водопостачання міст і селищ передбачає комунальну власність всієї інфраструктури з тим розрахунком, що вода подається всім користувачам на загальних принципах. Такий варіант хороший тим, що в разі поломки ремонтом займається державна структура, яка містить в своєму штаті необхідних фахівців.

Недоліком є ??те, що в нашій країні державні системи нерідко працюють посередньо і не забезпечують вищої якості обслуговування. Зазвичай такі системи подають воду, класифікується як питну, хоча реальний рівень якості може цьому не відповідати. У великих містах централізоване водопостачання не лише холодна, а й гаряча – в систему входять також котельні та окремий водогін для подачі гарячої води.

  • децентралізоване водопостачання є антиподом центрального, оскільки тут кожен господар забезпечує подачу води для себе самостійно, без участі центру. При цьому мається на увазі як внутрішнє водопостачання промислового підприємства, так і водопровід одного або декількох ділянок, який ніяк не пов’язаний з системою оточуючих ділянок. Нецентралізоване постачання буває і технічним, і питним: дивлячись яка вода потрібна споживачеві, і звідки він її бере.
  • Системи сільськогосподарського водопостачання практично завжди подають воду середньої якості, яка не дотягує до питної, але й не є технічною в гіршому сенсі цього слова. Таке водопостачання завжди виключно холодну, вода звідси зазвичай придатна тільки для поливу угідь, а для інших цілей не підходить.
  • протипожежне постачання подає воду в тому вигляді, в якому вона є, будь-яких вимог до її якості не висувається.
  • комбіновані водопроводи призначаються для доставки води декількох з вищеописаних типів, тому вода в них повинна відповідати найбільш високому зі стандартів.



    Залежно від механізму подачі рідини системи діляться на наступні різновиди:

    • самопливні або гравітаційні системи в своїй роботі використовують виключно силу земного тяжіння і нахил місцевості (джерело зазвичай розташовується в горах або на іншому узвишші, тоді як споживачі знаходяться в низині);
    • механізовані системи вимушено використовують насоси, щоб подавати воду не тільки зверху вниз, але і в зворотному напрямку, а також щоб забезпечити необхідний рівень тиску в трубах;
    • зонні системи зазвичай досить великі для того, щоб використовувати в різних своїх частинах обидва методи.


    По тому, з яких джерел в систему надходить вода, водопроводи діляться на три види:

    • більшість споживає воду з відкритих джерел, переважно річок і озер;
    • в деяких випадках водопровід харчується із закритих джерел, серед яких невидимі зовні джерела і артезіанські свердловини;
    • водопроводи зі змішаним харчуванням використовують джерела двох згаданих видів.

    По тому, як саме використовується подається рідина, системи водопостачання також діляться на три різновиди.

    • Прямоточний водопровід передбачає, що вся подана вода буде використана строго один раз, після чого піде в каналізацію. Системи саме такого плану використовуються для подачі води високої якості, тому що важко уявити собі повторне використання стічних вод для того ж пиття або поливу полів.


      • Оборотне водопостачання передбачає багаторазове використання води з повторною очисткою в межах самої системи без скидання стічних вод. Як правило, такі системи використовуються виключно на промислових підприємствах, де висока ймовірність забруднення стоків аж до їх токсичності при високому водоспоживання. У зв’язку з цим такий водопровід може і не мати водозабірних складових – вода в закриту систему була подана лише раз і з тих пір циркулює там без втрат.
      • Водопровід з повторним застосуванням рідини передбачає, що після першого використання подається вода не остаточно втратила свою якість, тому може бути використана ще раз для процедур іншого типу без додаткового очищення. Наприклад, на промисловому підприємстві вода питної якості використовується для первинного ополіскування нової, тільки що випущеної тари, а потім може використовуватися ще раз для миття підлог або автомобілів. При цьому вона не циркулює в системі вічно – після другого або третього використання вона все ж потрапляє в каналізацію.


      Матеріали і технології

      Найперші системи водопостачання та водовідведення використовували досить примітивні технології: вода в них подавалася виключно завдяки силі земного тяжіння, а в якості матеріалів для труб використовувалися не найнадійніші деревина і бамбук або смертельно небезпечний для людини свинець. Природно, ні про яку очищенні не могло бути й мови, тому зараз така система водопостачання остаточно і безповоротно застаріла.

      Ще в давнину альтернативою для масованої подачі води служили спеціально вириті канали, дно яких було викладено каменем або замазане глиною. Ця технологія в істотно доопрацьованому вигляді застосовується і сьогодні, ось тільки гідроізоляція забезпечується більш надійними бетонними блоками. Подається через канали вода може використовуватися в якості технічної і для поливу угідь, що ж стосується пиття, то для цього її спочатку потрібно старанно очистити.


      Сьогодні і водопостачання, і відведення стічних вод проводиться переважно через систему труб. Якщо говорити про матеріали, з яких вони виробляються, то для подачі чистої води зазвичай використовують сталеві, мідні або пластикові труби, а у випадку з каналізацією використовується все назване плюс чавунні вироби.

      Якщо говорити про водопроводах в масштабах великих міст і багатоповерхових будівель, то для їх забезпечення водою використовуються циркуляційні насоси високого тиску. Застосування такого обладнання і елементарні норми санітарії та охорони здоров’я висувають особливі вимоги до магістральних трубах – вони можуть проводитися тільки з латуні і міді, а також пластика, але не будь-якого, а РЕХ-поліетилену, який криється спеціальним обладнанням. Тільки названі матеріали здатні протягом багатьох років витримувати величезні обсяги води, прокачувати під високим тиском, не забруднюючи їх власними домішками.


      Як це працює?

      Розуміння принципу дії будь-якого механізму дозволяє себе по-справжньому вважати його господарем. Людина, який чітко уявляє, як працює водопровід в його будинку, може правильно розпланувати різні сантехнічні роботи. Якщо ж квартира або будинок знаходиться тільки на етапі покупки або будівництва, можна заздалегідь визначити, наскільки вигідною і зручною для експлуатації буде готова система.

      В квартирі

      У багатоквартирному будинку водопостачання напевно є централізованим, тому досить всього лише підключитися до існуючої системи, але це тільки на перший погляд. Справа в тому, що схема розводки, тобто подачі води в квартири, в різних проектах здійснюється по-різному, що дає певні переваги, і, звичайно ж, недоліки. Основних типів розводки виділяють два – колекторний і магістральний.


      • Колекторний тип розводки зустрічається порівняно рідко. В цьому випадку вода централізовано поставляється до колектора, який може бути одним на весь будинок або одним на поверх. Звідси кожен споживач отримує воду на рівних умовах з власної трубі, яка йде до квартири. Завдяки цьому, наприклад, дуже зручно перекрити воду в одній квартирі, не заважаючи всьому під’їзду, що в організаційному плані дуже важливо для ремонту.

      При цьому існуючі в конструкції «кишені» часто не дозволяють повністю спорожнити водовід, тому при ремонті можливі ексцеси у вигляді затоплення. Крім того, довжина індивідуальних труб для кожної квартири збільшується в кілька разів, тому вартість матеріалів і монтажу в разі заміни зростає багаторазово.

      • магістральний тип в наш час є більш масовим, для сучасних багатоповерхових будинків він справедливо вважається стандартом. Ніяких колекторів тут не передбачено – всі споживачі забирають воду з одного магістрального водопроводу в порядку черговості, так, як це було б на річці. Будь-який ремонт магістралі, а то і окремої труби, вимагає перекриття подачі води відразу для декількох споживачів, що ускладнює організацію ремонту, однак спустошити трубопровід значно простіше, тому протікання при ремонті малоймовірні.

      «Особиста труба» для кожної квартири виявляється короткою, тому замінити її зможе кожен господар без астрономічних витрат. Якщо необхідно, можна без проблем приховати таку трубу в штробах, щоб вона не псувала дизайн приміщення.


      Вода в будь-якому випадку подається під напором. Що стосується каналізації, то в межах квартири вона зазвичай монтується з невеликим ухилом в бік виходу, щоб забезпечити прохідність природним шляхом. Як правило, каналізаційні труби оснащуються спеціальними запірними клапанами, які навіть в разі порушення роботи системи не допустять протікання стоків в зворотному напрямку.

      Вихід з кожної квартири забезпечується через магістральний стояк, який може бути як винесеним в санвузол, так і вмурованим в стіну. В останньому випадку стояк ремонтується вкрай рідко, додаткову міцність йому забезпечують стіни, що оточують його з усіх боків, а ось якщо він винесений в приміщення, то для його заміни необхідно згоду всіх сусідів зверху на повне перекриття системи на час робіт, інакше стоки потечуть прямо в квартиру.


      У приватному будинку

      На присадибній ділянці система водопостачання може бути всього лише складовою частиною централізованої, а може бути і повністю автономною. У першому випадку все порівняно просто – забір води відбувається з магістральної труби, але про мінуси такого рішення було сказано на початку статті. Якщо ж мова йде про нецентралізованому водопроводі для однієї ділянки, то план виглядає набагато складніше, але при правильній організації системи досягається повна незалежність при високій якості води, що подається.

      Раз центральний водопровід відкидається, джерелом для підключення до нього може виступати або колодязь, або свердловина. Відкриті водойми на кшталт озера або річки для приватного будинку використовуються рідко – зазвичай вода в них не відповідає санітарним нормам, а очищати її зусиллями однієї дачі від річкової до питної буде непросто. Отже, використовуються підземні джерела, які, розташовуючись на значній глибині, вже пройшли попередню природне очищення завдяки пройденим верствам піску.


      Глибина такого джерела сильно залежить від специфіки місцевості, але практично ніколи не становить менше 10-15 метрів. Для закачування в зовнішні мережі обов’язково використовуються насоси, розташовані на відповідній глибині. Там же, в кесоні, зазвичай розташовуються і фільтри, які важливі тим більше, чим менша глибина біля джерела. Отже, назовні вода подається вже під тиском і в очищеному вигляді. При вході в систему труб зазвичай встановлюється контрольно-регулюючий блок, що вимірює різні показники і дозволяє контролювати їх.

      Для подачі води з колодязя або свердловини в будинок облаштовується трубопровід, який може знаходитися як під землею, так і зовні. Перший варіант зазвичай виглядає краще, оскільки краще захищає і самі труби, і що протікає в них воду, проте він затратнее за рахунок необхідності риття траншеї, а також не передбачає простого доступу до труб в разі необхідного ремонту. З іншого боку, в зимовий час труби, що залишилися на морозі, не тільки не будуть функціонувати, але і можуть лопнути.


      Металопластикові труби не є лідером ні в плані якості, ні в плані вартості, але зате вони не вимагають фахівців і спеціального устаткування для своєї установки – вистачить сил вмілого господаря, збройного домашнім інструментом. Поліпропілен вважається порівняно недорогим матеріалом, що забезпечує надійне безшовне з’єднання і здатний прослужити десятиліттями. Зшитий поліетилен хороший тим, що не боїться навіть заморожування, тому його можна і не ховати під землею, він все одно прослужить не менше півстоліття. Нарешті, найдорожчим матеріалом залишається мідь, але зате вона зовсім не має термінів експлуатації, тому вважається вічною, та й виглядає дуже естетично.

      Описаний трубопровід доставляє воду до сантехнічних приладів, однак для того, щоб подавалася не лише холодна, а й гаряча вода, систему варто ускладнити водонагрівачем. Для потреб приватного будинку використовують як класичні бойлери, гріють воду тільки для водопроводу, так і бойлери з подвійним контуром, що подають гарячу рідину і в водопровід, і в систему внутрішнього опалення.


      Централізована каналізація в районах одноповерхової забудови зустрічається вкрай рідко, тому кожен господар повинен вирішувати цю проблему самостійно. Риття вигрібної ями неминуче, проте вона може бути як закритої, так і викладеної цеглою за шаховим принципом. Останній варіант ідеальним не назвеш, адже стоки, по суті, скидаються в грунт власної ділянки, і, хоч і фільтруються завдяки прохідним верствам грунту, все ж повертаються назад в систему через колодязь або свердловину. Закрита вигрібна яма обов’язково вимагає періодичного виклику асенізаторів, однак можна зменшити частоту звернень до них, якщо використовувати спеціальні хімічні засоби, що прискорюють розкладання відходів.

      Правила експлуатації

      Правила, які регламентують особливості використання системи водопостачання, можуть відрізнятися в залежності від того, хто володіє мережею і її окремими вузлами. Стандартні правила експлуатації водопроводу як в умовах квартири, так і на власній присадибній ділянці, припускають лише періодичний огляд системи на предмет протікання і інших дефектів, а також ремонт і заміну окремих комплектуючих водопроводу в міру необхідності.

      Водопостачання своїми руками показано в наступному відео.