Собираем автономный водопровод

Чижов А. Собираем автономный водопровод // Идеи вашего дома. 2002 . №10. C. 198-208

Пробурить скважину, опустить в неё насос и смонтировать оголовок с обратным клапаном, тройником и манометром-это лишь часть пути к обеспечению участка водой. Она может оказаться непригодной для питья, слишком холодной для полива растений, подаваться под слабым напором. Кроме того, дебита скважины в отдельные периоды года может просто не хватать. Экономный расход имеющейся на участке влаги обеспечит автономная система водоснабжения

Зависимость качества воды от её назначения

Вода в коттедже нужна постоянно: для мытья посуды, стирки, приготовления пищи, для принятия душа или ванны, в гараже и в бане, для полива растений в весенне-осенний период, для искусственного пруда и фонтана. От её назначения зависит и необходимое качество. Например, для стирки, мытья посуды и душа или ванны нужна вода с ограниченным количеством соединений железа, нейтральная и достаточно мягкая, не содержащая вирусов и микробов. Вода для полива может включать песок и ил, но её температура не должна быть ниже 12?С, чтобы не навредить растениям. Искусственный пруд является жизненной средой для рыб и других полезных обитателей подводного царства, но в нём нужно по возможности исключить распространение бактерий и микробов. Поэтому воду здесь время от времени частично обновляют. Наконец, к воде для питья и приготовления пищи предъявляют самые высокие требования, поскольку от её качества зависит здоровье людей. Таким образом, из общего количества воды, необходимой для жизнедеятельности в коттедже одной семьи (1,5-4 м3 в сутки), по качеству различают питьевую, предназначенную для хозяйственно-бытовых нужд и для полива.

Центральный водопровод позволяет решить почти все вышеперечисленные проблемы, поскольку поставляет воду хозяйственно-питьевого назначения. Иногда, правда, её пригодность для питья вызывает сомнения. В этом случае приходится производить дополнительную фильтрацию (в особенности весной). Совсем иное дело-собственный источник, то есть колодец или скважина. В № 9 нашего журнала за 2001 г. уже говорилось, что в настоящее время вода даже из артезианской скважины не всегда может оказаться питьевой. Распространённый вариант-повышенная концентрация соединений железа, а значит, повышенная жёсткость. Результатом становятся немалые хлопоты при использовании воды даже для хозяйственно-бытовых нужд. Конечно, можно её всю очищать до качества питьевой, но это обойдётся недёшево и вынудит снизить напор, что не всегда целесообразно. Более рационально разделить общий поток на разные по назначению ?ручейки? и каждый из них готовить определённым образом. Специалисты даже используют соответствующий термин - ?водоподготовка?.

Но сначала поговорим об автономной системе водоснабжения, а проще - о собственном водопроводе, позволяющем развести по участку ?ручейки? разного назначения, которыми было бы удобно управлять.

Давление и напор воды

Вода должна поступать по трубам не только в требуемом количестве, но и с определённым напором. Поскольку она поднимается из-под земли, а расходуется и на участке, и на всех этажах коттеджа, нужно такое давление в трубах, чтобы из крана на самом верхнем этаже вытекала не тоненькая ниточка, а струя с достаточным для пользования напором. Минимальную высоту, на которую необходимо поднять воду над уровнем земли при её движении к точке водоразбора (с учётом преодоления сопротивления труб), называют свободным напором. Согласно СНиПу 2.04.02-84*, для первого этажа его принимают равным 10 м, а для каждого следующего увеличивают на 4 м. Но выполнения этого требования ещё недостаточно для нормальной работы всего водопровода. Чтобы создать необходимый напор из крана, давление должно быть не менее 2 бар (атм), для посудомоечной машины и газового нагревателя-1,5 бара, для стиральной машины?2 бара, для системы полива?3-4 бара, а для гидромассажных приборов (душа или ванны джакузи) - целых 4 бара. И это ещё не всё. Одновременно могут включаться несколько потребителей, в том числе значительно удалённые от источника (в гараже, в бане, в системе полива). И напор воды для каждого из них должен иметь вышеприведённое значение. Поэтому давление, создаваемое в водопроводе, призвано поддерживать все показатели напора для отдельных потребителей.

Дебит артезианской скважины не ограничивает суточный расход воды для всех членов семьи, сдерживать потребление способна лишь производительность насоса. Если же насос очень производителен, а потребителей (кранов) включено мало, может возникнуть настолько высокое давление в трубах, что наиболее узкие места соединений станут пропускать воду-подтекать. По этой причине максимально допустимый напор в водопроводе, согласно всё тем же СНиПам,-60 м, а давление, соответственно, 6 баров.

Дебит шахтного колодца или скважины в песчаной породе меньше, чем в артезианской, и иногда может быть ниже фактического суточного расхода воды. Это приводит к периодическому понижению её уровня в источнике в течение суток. В таком случае производительность насоса и периодичность его включения необходимо согласовывать как с расходом воды, так и с дебитом скважины. Однако расход воды в течение суток-показатель случайный, зависящий не только от присутствующих в доме людей и их намерений, но и от времени года: летом он всегда выше. При выборе производительности насоса и давления в трубах учитывают дебит скважины и необходимый напор воды, а также предполагаемый суточный её расход в самый напряжённый летний период.

Важно определить два наиболее критичных режима работы водопровода: поддержание необходимого напора воды при её максимальном расходе и ограничение напора при отсутствии расхода. Они и влияют на выбор производительности насоса, максимальное и минимальное давление в трубах, на материал и диаметр труб, на необходимость в дополнительных ёмкостях и их размер, на возможность усложнения водопровода в дальнейшем?увеличение протяжённости труб и числа потребителей. Специалисты фирмы ?АКВАТЕРМОСЕРВИС? сообщают, что приобретение насоса с запасом по мощности хоть и потребует дополнительных затрат при сборке водопровода, но в итоге обойдётся в 5-7 раз дешевле, чем замена насоса из-за недостаточной мощности при расширении сети.

Особенности монтажа автономного водопровода

Для исключения возможного промерзания оголовка и просачивания поверхностных вод в скважину её окружают заглубляемой подземной камерой (защитным колодцем). Дно камеры заливают бетоном или выполняют из стального листа не тоньше 5 мм.

Если скважина барахлит

Иногда с артезианской скважиной по прошествии времени возникают проблемы: снижается дебит, ухудшается качество воды или повышается содержание в ней песка. Для определения причин ?недомогания? можно произвести телеинспекцию. Это делается с помощью специальной камеры, опускаемой в воду и снимающей на видеокассету состояние внутренних стенок водоподъёмной трубы по всей длине (телекаротаж скважины). Последующий внимательный просмотр видеокассеты позволит выявить причины ухудшения работы скважины. Их может быть несколько. Например, частичное разрушение фильтра эксплуатационной колонны, появление гидравлической связи между водоносным пластом и расположенными над ним слоями породы, механическое повреждение стенки, нарушение соединения отдельных секций обсадной трубы или эксплуатационной колонны, разгерметизация тампонажа обсадной трубы, резкое увеличение числа скважин в округе и другое. Специалисты фирмы ?БИИКС? считают, что результаты телекаротажа, который обойдётся от $ 3 на 1 м длины, не просто помогут решить, ремонтировать ли существующую или бурить новую скважину, но и сократят время принятия решения до одного дня. Также уменьшатся расходы на устранение причин ухудшения работы скважины.



При этом колодец располагают на такой глубине, чтобы водопроводные трубы проходили ниже промерзшего грунта, а верхняя часть обсадной трубы выступала над дном как минимум на 0,5 м. Стальную обсадную трубу пропускают через манжету (резиновую, гидростеклоизольную), вставленную в отверстие в бетонном дне, или приваривают по окружности отверстия в стальном дне. Стенки камеры (имеющие форму прямоугольника или окружности) изготавливают из бетонных колец, кирпича или стального листа. В последнем случае нет необходимости в дополнительной гидроизоляции, поскольку лист просто приваривают к стальному дну. Образующуюся в результате герметичную ёмкость чаще называют кессоном, и она сейчас становится всё более популярной.

Если источником воды служит шахтный колодец, а для её перекачки используется струйный насос, последний можно расположить на довольно большом расстоянии, например в помещении. Длина всасывающей трубы мало зависит от высоты уровня воды в колодце. Напротив, при центробежных насосах длина всасывающей трубы ограничена 30-40 м (см. статью о насосах в № 8 нашего журнала за 2001 г.). Вокруг колодца при любом типе насоса делают глиняный замок глубиной 1,5-2 м и шириной 0,5 м-для исключения просачивания поверхностных вод.

Положение скважины или шахтного колодца на участке с песчаной породой однозначно определяется залеганием поверхностных вод. А вот артезианскую скважину бурят в наиболее удобном сточки зрения общей планировки месте. Чаще всего её располагают так, чтобы, во-первых, общая длина труб водопровода была поменьше, во-вторых, скважина не находилась на пересечении наиболее часто используемых маршрутов и, в-третьих, подземная камера при неровной поверхности участка не оказалась в низинке (для исключения скапливания вокруг неё дождевой и талой воды).

Насос должен включаться при открывании любого крана водопровода. Так что пользование водой несколькими членами семьи может привести к слишком частым его пускам и остановкам, а это сократит срок его службы. Чтобы снизить количество пусков-остановок и поддерживать постоянное давление в сети, устанавливают гидроаккумуляторный бак. Он играет роль промежуточной буферной ёмкости и служит малоразмерным аналогом водонапорной башни. Теперь при открывании любого крана вода начнёт поступать к пользователю под довольно большим, заранее настроенным давлением. И лишь после частичного опорожнения бака, когда давление в нём упадёт до определённой величины, электрореле включит насос. После закрывания крана насос некоторое время продолжит качать воду из скважины, заполняя бак и повышая давление в нём до первоначального значения. Строительно-монтажная организация подберёт объём бака и величину давления в соответствии с производительностью насоса и планируемым пиковым расходом воды. Выставленные при настройке водопровода верхнее и нижнее значения давления фиксируются. Настроечные винты пломбируются для исключения возможности их самопроизвольного смещения, способного привести к аварии. Самовольное нарушение пломб лишает пользователя гарантии фирмы на работоспособность сети.

Можно предусмотреть единую магистральную трубу, по которой вода сначала поступит в дом, а затем будет разведена по участку. Кстати, между её наружной поверхностью и стенками отверстия в стене или фундаменте должен оставляться зазор, который заполняют эластичным водо - и газонепроницаемым материалом, окружённым жёсткой оболочкой. Жёсткая заделка трубы в кладке недопустима. Гидроаккумуляторный бак удобнее установить до ветвления водопровода-прямо в кессоне или после ввода в дом. На входе в бак предусматривают обратный клапан (если его нет в насосе), чтобы вода не стекала назад в скважину, а на выходе-манометр для контроля давления и автоматический клапан для впуска и выпуска попадающего в водопровод воздуха. Если же вода из скважины, кроме дома, поступает и в другие ветви водопровода - в гараж, баню, систему полива,-то гидроаккумуляторные баки меньшей ёмкости иногда можно предусмотреть в каждой из них.

Обычно водопровод имеет две ветви: круглогодичного и сезонного использования. Трубы первой закапывают ниже глубины промерзания, а трубы второй пускают либо над землёй, либо в земле, на глубине более 1,5 штыка лопаты. Чаще всего наземную ветвь делают из оцинкованных стальных труб, а летнюю, подземную, - из ПНД или полипропилена (эти материалы не подвержены коррозии и прогреваются не настолько, чтобы температурные изменения длины были существенны). Летняя подземная ветвь обязательно монтируется с уклоном до 2? к горизонту?либо в сторону источника воды, либо в сторону потребителей. Благодаря этому при отключении на зиму вода самотёком удаляется из труб.

Количество кранов зависит от разветвлённости системы полива и индивидуальных привычек хозяев: кто-то предпочитает включать воду только там, где она нужна, а кто-то профилактически пол