Izolace vodovodního potrubí v zemi: pravidla pro tepelnou izolaci vnějších větví

Vnější část stacionárního vodovodního systému do soukromého domu je obvykle umístěna v půdě. Díky tomu nezabírá místo na místě a je chráněno před mechanickými vlivy.V mrazivých obdobích je však také třeba chránit před nízkými teplotami. Co dělat, aby se v zimě netvořilo ucpání potrubí?

Pro nepřerušenou dodávku vody v zimě je nutné izolovat vodovodní systém v zemi. Prozradíme vám, jak chránit potrubí uložené v zemi před zamrznutím. Článek předložený k recenzi podrobně popisuje praktická řešení tohoto problému, která byla testována.

Pravidla pro výstavbu podzemních vodovodů

K zamrzání podzemních zásob vody dochází vlivem teploty půdy dosahující záporných hodnot. Jedním ze způsobů, jak zabránit vzniku problému, je instalace potrubí v hloubkách, kde jsou teploty pod nulou nedosažitelné.

Pokud tento požadavek nebyl splněn, musí být přijata jiná opatření k vyřešení problému nepřetržitého zásobování vodou.

Základní ustanovení regulačních dokumentů

Podle bodu 11.40 souboru pravidel SP 31.13330.2012 by hloubka položených trubek, počítaná ke dnu, měla být o 0,5 metru větší než vypočítaná hloubka průniku do země při nulové teplotě.To je nutné, aby se zabránilo tvorbě ledových zátek v potrubí a prasknutí potrubí v místech, kde voda krystalizuje a zvětšuje svůj objem při zamrzání.

Vypočítaná hloubka podle článku 11.41 stejných pravidel by měla být stanovena terénním pozorováním izočáry zamrzání půdy a měla by se také řídit zkušenostmi s provozováním potrubí v dané oblasti.

Takové informace může vlastnit hydrometeorologické středisko nebo organizace zabývající se zásobováním vodou. Při absenci terénních dat je nutné určit hloubku pomocí tepelnětechnických výpočtů.

V důsledku zamrznutí vodovodu často praská potrubí. Pokud jsou umístěny v zemi, jejich výměna bude trvat dlouho

Podle článku 5.5.3 souboru pravidel SP 22.13330.2011 musí být standardní hloubka sezónního zamrzání půdy při absenci dlouhodobých pozorovacích dat stanovena na základě tepelně technických výpočtů uvedených na obrázku níže.

Hodnoty průměrné měsíční teploty vzduchu pro obydlené oblasti jednotlivých subjektů Ruské federace by měly být převzaty z tabulky 5.1 souboru pravidel SP 131.13330.2012.

Hodnota vypočtené standardní hloubky sezónního promrzání půd závisí na jejich typu a klimatických charakteristikách chladného období pro toto území

Pokud získaná hodnota přesahuje 2,5 metru, stejně jako pro horské oblasti s prudkou změnou terénu, klimatických nebo inženýrsko-geologických podmínek, je nutné stanovit standardní hloubku promrzání půdy podle vzorců přílohy „D“ soubor pravidel SP 25.13330.2012.

Vypočítaná hloubka mrazu v souladu s článkem 5.5.4 souboru pravidel SP 22.13330.2011 pro oblasti s nezápornými průměrnými ročními hodnotami teploty se stanoví vynásobením standardní hodnoty faktorem 1,1.Pro území se zápornými hodnotami se tato hodnota počítá podle SP 25.13330.2012.

Ochrana proti nízké teplotě

Ne vždy je možné zcela nebo částečně položit vodovodní systém pod nulovou izotermu. Někdy to nelze z technických důvodů provést, například když je vyústění vodovodního potrubí ze studny nad hranicí zóny zemního mrazu.

Hloubková značka úrovně mrazu je určena v souladu s klimatickými specifiky regionu, ve kterém je vodovodní systém vybudován.

Pro střední pásmo je tato hodnota 1,0 - 1,3 m, v závislosti na typu půdy, v oblastech s tuhými zimami bude hloubka uložení potrubí podle pravidel více než 2,0 - 2,5 metru, což je velmi nákladné při pokládce a v případě potřeby opravy.

V oblastech s chladnou a dlouhou zimou může být hloubka výkopu pro položení vodovodního potrubí více než 2,0 - 2,5 metru, v závislosti na typu půdy, ve které je potrubí položeno

Pokud není možné nebo nákladné instalovat vodovodní systém ve velkých hloubkách, použijí se jiná opatření k zajištění jeho nepřetržitého fungování. Lze je rozdělit do dvou kategorií:

• Izolace. Navrženo pro snížení tepelných ztrát objektu za jednotku času. Provádí se pomocí materiálů s nízkou tepelnou vodivostí.
• Topení. Navrženo ke zvýšení teploty předmětu. K provedení tohoto postupu je nutný externí zdroj tepelné energie.

Výběr možnost izolace nebo ohřevu externí vodovodní větve závisí na provozních podmínkách, teplotních podmínkách, geometrii systému, jednoduchosti prováděné práce a také na účinnosti, ceně a spolehlivosti metody řešení problému.

Způsoby izolace vnějšího přívodu vody

Existuje mnoho způsobů, jak izolovat pouliční vodovodní systém umístěný v zemi. Pokud je dodávána pouze studená voda, pak vzhledem k malému teplotnímu rozdílu není tak důležitá tepelná vodivost použitých materiálů jako jejich životnost, pevnost nebo cena.

Pro zásobování horkou vodou dodávanou do venkovského domu centralizovanou sítí jsou zemní trasy izolovány. Vzhledem k velkému rozdílu teplot mezi teplou vodou a okolím je velká pozornost věnována tepelné vodivosti materiálu

Aplikace jednoduchých technik

Pokud jsou potrubí umístěna téměř na hranici mrazící zóny, pak pro vyloučení možnosti zastavení dodávky vody můžete provádět jednoduché akce, které nevyžadují velké investice a kvalifikovanou práci.

Pro jižní oblasti, kde je přívod vody mělký, stačí na podzim vykopat trubky, zakrýt je ekologickým izolačním materiálem a příkop znovu zasypat.

K izolaci můžete použít listí, slámu, hobliny nebo piliny. Mají nízkou tepelnou vodivost, ale do příští zimy stihnou zahnívat v zemi, proto je nutné tento postup každoročně opakovat.

Pokud jsou podle výpočtů potrubí umístěny mírně nad úrovní, která zajišťuje, že systém nezamrzne, pak místo prohloubení přívodu vody můžete problém vyřešit zvýšením nulové izotermy.

To lze provést dvěma způsoby:

• zvyšte tloušťku vrstvy půdy nalitím nahoru;
• k izolaci použijte padlý sníh.

V obou případech je střed pásu zeminy nebo sněhu umístěn podél vodovodního potrubí a jeho šířka by měla být alespoň dvojnásobkem hloubky potrubí.

Sníh je dobrý přírodní izolant.I jeho 30centimetrová vrstva dokáže snížit hloubku promrzání země na polovinu

Výplň zeminy změní krajinu místní oblasti a izolace pomocí rostlinného a dřevěného odpadu nebo sněhu musí být prováděna neustále. Proto se pro dlouhodobé a spolehlivé řešení problému izolace vodovodního potrubí používají speciálně vyvinuté materiály.

Vodovod položený pod úrovní sezónního zamrzání půdy v regionu je izolován pouze v oblasti procházející mocností hornin, které v zimě namrzají. Tepelná izolace se instaluje od stanovené úrovně před vstupem potrubí do domu.

Li vodovod je přiveden do domu přes nevytápěný suterén umístěný pod hloubkou mrazu, poté se provede izolace uvnitř suterénu. Poté se kolem části přívodu vody umístí dřevěná bedna a prostor mezi ní a trubkou se vyplní pilinami nebo čedičovou vatou.

Druhy a formy materiálů

K izolaci vodovodního potrubí se používají materiály, které jsou prezentovány ve formě skořepin - tvarů, které sledují obrysy potrubí a součástí systému. Vyrábějí se z čedičové vlny, skelné vaty, polystyrenové pěny, extrudované polystyrenové pěny, polyuretanové pěny, pěnového skla.

V případě použití minerální vlny a skelné vlny je předpokladem pro podzemní instalaci přítomnost fóliového pláště. Zabraňuje navlhnutí izolace, čímž se prakticky ničí izolační vlastnosti materiálu. Plášť lze nahradit navinutím trubky s čedičovou izolací se střešní lepenkou.

Vzhledem ke schopnosti snadno absorbovat vlhkost se při výstavbě podzemních sítí nepoužívá vata izolace ve formě rohoží nařezaných na desky nebo válcovaných do balíků bez hydroizolační vnější ochrany.

Výjimkou může být uložení potrubí do betonových van a vyplnění volného prostoru mezi vanou a potrubím keramzitem nebo podobným materiálem.

Přítomnost konstrukčního švu ve válcové izolaci na bázi skelné vlny usnadňuje instalaci produktu na vodovodní systém

Tepelně izolační pláště jsou hotové válcové přířezy, jejichž vnitřní průměr se shoduje s vnějším průměrem trubek. Výrobky o délce od 60 cm do 2 metrů se skládají z jedné trubky s konstrukčním švem, pokud je izolační materiál elastický, nebo z několika (obvykle dvou) částí. Hlavní výhodou sekčního izolačního materiálu je snadná instalace výrobku.

Ke spojení polovin relativně tenkého pláště dochází s okrajem prvku překrývajícím další prvek, aby se zabránilo vytvoření nechráněných úseků potrubí. Posun metrových segmentů je obvykle 15-20 cm.

Pokud potřebujete použít silnější izolaci, je lepší zvolit plášť s montážním zkosením podél koncové hrany. Druhou možností pro zajištění těsných spojů je mírné posunutí částí pláště vůči sobě.

Pro vytvoření pevných spojů skořepiny a zvýšení tuhosti tepelně izolační konstrukce se doporučuje mírně posunout části skořepiny vůči sobě

Při připevňování částí pláště použijte klempířskou pásku. Spoj trubkových ohybů, ohybů a dalších systémových prvků je chráněn pomocí speciálních tvarových forem.

Tepelně izolační nátěr a nástřik polyuretanovou pěnou

Jedním z doplňkových řešení, jak zabránit zamrzání vnějšího vodovodního řadu umístěného v zemi, je tekutá nebo stříkaná tepelná izolace.Tato metoda umožňuje spolehlivě, beze švů nebo studených mostů, chránit oblasti se složitou geometrií, pro které je obtížné použít standardní materiály pro izolaci.

Polyuretanová pěna má tekutou konzistenci a na izolované předměty se nanáší nástřikem. Tento materiál, který má jeden z nejlepších ukazatelů tepelné vodivosti, stejně jako řadu dalších pozitivních vlastností, má významnou nevýhodu: pro jeho aplikaci je vyžadováno speciální vybavení.

Polyuretanová pěna je jedním z nejlepších izolačních materiálů pro zásobování podzemní vodou. Jeho nástřik je však technologicky složitý proces, který vyžaduje drahé vybavení, dodržování bezpečnostních předpisů a odbornou zručnost.

Není těžké najít společnosti, které se zabývají izolací pomocí polyuretanové pěny, protože se aktivně používá v různých zařízeních. Všichni poskytovatelé služeb však mají omezení na minimální plochu postřiku, takže je nepravděpodobné, že bude možné najít cenově dostupnou možnost pouze kvůli 10 nebo 20 metrům potrubí.

Speciální tepelně izolační nátěr na izolaci potrubí, podobný polyuretanové pěně, lze nanášet nástřikem. Prodává se v plechovkách, takže tento postup je snadné provést sami. K dispozici je také možnost v tekuté formě, která umožňuje natírat klempířské prvky pomocí běžného malířského štětce.

Tepelně izolační barva obsahuje přísady ve formě keramických mikrokuliček, pěnového skla nebo perlitu. Tepelná vodivost tohoto materiálu je poměrně nízká, ale vzhledem k tenké vrstvě aplikace nemusí sama o sobě stačit k vyřešení problému izolace části vodovodního potrubí protínajícího tloušťku zamrzlých zemin.

Vzhledem k vysokým nákladům je nanášení silné vrstvy izolačního nátěru drahé. Proto je jeho použití pro izolaci oprávněné pouze v oblastech se složitou geometrií nebo v místech, kde mohou vznikat tepelné mosty.

Použití tepelně izolační barvy je opodstatněné jak pro vnější, tak pro oblasti vodovodních systémů se složitou geometrií umístěných v nevytápěném suterénu nebo v zemi.

V případě použití ocelových trubek však může být použití barvy po celé délce spolu s další izolací vhodné z jiného důvodu. Přítomnost porézního materiálu v kompozici vede k vysoké rychlosti adheze, čímž se eliminuje možnost vnější koroze, která je důležitá pro kovové konstrukce umístěné v zemi.

Hotová integrovaná řešení

Problém zamrznutí pouliční vodovodní větve je velmi aktuální. Poptávka vytváří nabídku, a proto je na trhu velké množství hotových integrovaných řešení v podobě tepelně izolovaných trubek a spojovacích prvků.Jsou to potrubí obklopená izolací, která je uzavřena v tvrdém nebo pružném plášti.

Pro hotové řešení izolace venkovních potrubních instalací jsou k dispozici jednotrubkové i dvoutrubkové varianty. Pro pravidelné zásobování studenou vodou jsou nejlepší možností konstrukce obsahující plastové trubky. Jsou levnější než jejich kovový protějšek a vyznačují se vysokou rychlostí instalace.

Izolované HDPE trubky jsou dodávány ve svitcích o délce až 200 metrů. Instalace vodovodních systémů na nich založených může být provedena s minimálním počtem spojů.

Pokud je jako vnější plášť použit vlnitý materiál, je možné potrubí pokládat bez použití rohových spojů. To je možné díky snadnému provádění malých poloměrových ohybů všech částí soupravy.

Existují hotová komplexní řešení pro izolační systémy zásobování vodou.K dispozici s jednou nebo dvěma trubkami různých průměrů

Ochrana izolace před negativními faktory

Ochrana před zamrznutím vodovodního systému umístěného v zemi má svá specifika. Materiál by neměl zcela nebo částečně ztratit své tepelně izolační vlastnosti pod vlivem vnějších faktorů.

Přeizolování nebo oprava vnějších vrstev vyžaduje nákladné a časově náročné výkopové práce, proto je třeba okamžitě dbát na zachování celistvosti ochranné konstrukce.

Destruktivní účinky země a vody

Podzemní vodovodní systém je vystaven tlaku půdy, takže materiál použitý na izolaci může být rozdrcen. To může výrazně zvýšit jeho tepelnou vodivost. Aby se zabránilo takovému vývoji, je nutné vytvořit tvrdý vnější plášť pomocí trubek s větším průměrem nebo speciálních podnosů.

Minerální vlna je hygroskopická a lze ji rozdrtit malým úsilím prstu, takže vrstva zeminy materiál stlačí a ztratí svou nízkou tepelnou vodivost

V případě použití hygroskopických materiálů jako tepelné izolace potrubí je nutné zabránit možnosti vlivu podzemní vody na ně, která se vždy nachází v zemi, bez ohledu na stupeň nasycení půdy vodou.

K ochraně minerální a skelné vaty se používají další ochranné prostředky - plastové trubky větší než vodovodní potrubí, což zároveň řeší problém kolapsu izolace.

K vytvoření hydroizolačního pláště můžete také použít následující materiály:

• válcovaná hliníková fólie;
• zesílená (instalatérská) páska;
• střešní lepenka;
• polyethylenová fólie s vysokou hustotou.

polystyren, extrudovaná polystyrenová pěna Špatně absorbují vlhkost, ale časem se také stávají nepoužitelnými při neustálém odmrazování.Pěnové sklo, polyuretanová pěna a tepelně izolační nátěry jsou zcela bez vrásek a vlhkosti.

Ochrana předmětů umístěných v zemi před vlhkostí pomocí střešní lepenky je dlouho používanou, ale ne nejpraktičtější možností.

Řešení problematiky hmyzu a hlodavců

Další příčinou poškození izolace vodovodního řádu mohou být hlodavci a hmyz. Mravenci ohlodávají četné průchody v pro ně atraktivní tepelné izolaci a myši si z ní staví hnízdo. Tyto akce odhalují části potrubí, což negativně ovlivňuje kvalitu izolace.

Hmyz ani myši nezkazí polyuretanovou pěnu nebo pěnové sklo, ale s čedičovou vatou odvedou vynikající práci. On a podobné materiály pro vnější izolaci vodovodního potrubí musí být chráněny před hlodavci, pokud jsou umístěny v hloubce menší než 2 metry. Zemní mravenci neproniknou pod 1 metr, kdežto mravenci lesní si staví velké mraveniště, jehož nadzemní části si nelze nevšimnout.

Pro ochranu před hlodavci můžete izolaci obalit kovovou síťovinou s jemnými oky. Pro zamezení přístupu nejen myší, ale i mravenců je nutné materiál obalit hliníkovou fólií, vyztuženou páskou, případně jako vnější plášť použít plastové trubky či vaničky libovolného tvaru.

Skořepina vyrobená z polyuretanové pěny nebo pěnového skla odolá tlaku půdy, vlhkosti v zemi a nemůže být poškozena hlodavci a hmyzem

Vytápění venkovních vodovodních systémů

Pokud uvažujeme o jakémkoli systému, pak je zateplení právě způsob, jak prodloužit dobu poklesu jeho teploty na hodnotu odpovídající prostředí.Proto se někdy musíte uchýlit k jiné možnosti, jak zabránit zamrznutí vodovodního potrubí - vytápění.

Happening ohřev zásobování vodou kvůli externím zdrojům energie a existuje několik způsobů, jak tento proces organizovat.

Organizace oběhu vody

Nejjednodušším zdrojem dodatečné tepelné energie je voda, jejíž teplota je vyšší než v izolovaném úseku vodovodu. Pokud teplejší voda neustále nahrazuje vodu chladnější, systém nezamrzne. Z tohoto důvodu funguje metoda „polootevřeného kohoutku“, kdy je organizován pomalý, ale konstantní pohyb kapaliny potrubím.

Pro přívod studené vody do individuálního bydlení je možné pravidelně vyměňovat vodu ve vnější větvi za teplejší. V případě napájení z hlavního přívodu vody je nutné často vypouštět po malých dávkách, aby byla zajištěna výměna kapaliny.

Pro tento účel je racionální použít speciální nádobu umístěnou v domě, která zároveň plní funkce jímky, ze které následně čerpat vodu pro vaše potřeby.

Vypouštění vody, aby se zabránilo zamrznutí, lze provést v době, kdy to není potřeba. Zásobní nádrž vám umožní její pozdější použití

Pokud je dodávka organizována ze studní, ve kterých je teplota vody obvykle od 7 do 10 stupňů Celsia, je nutné čerpadlo zapínat častěji. K uskladnění vody můžete použít i běžnou zásobní nádrž nebo hydraulickou nádrž.

Pro organizaci cirkulace kapaliny a její vypuštění zpět do studny můžete použít druhou trubku a třícestný ventil. Najednou stačí načerpat 1,5 - 2 objemy úseku vodovodu umístěného v zemi mezi hlavou studny a vchodem do domu.

Když čerpání vody ze studny Je zde také možnost vypustit jej zpět samospádem po zastavení čerpadla. Tuto metodu není vhodné použít v případě kovových prvků vodovodního systému. Neustálá výměna kapaliny a vzduchu vede k intenzivní korozi vnitřního povrchu potrubí a zhoršení kvality vody.

V autonomních systémech zásobování vodou založených na studních je to vyžadováno izolace vodního zdroje i samotné tepelné izolace potrubí. Doporučujeme vám přečíst si článek o způsobech tepelné izolace studní.

Pokud existuje možnost dlouhodobého nečinnosti vody a v důsledku toho její zamrzání, je i přes izolaci nutné použít jiné způsoby ohřevu.

Použití elektrického kabelu

Nejčastěji se používá jako doplňkový zdroj tepla pro individuální vodovod umístěný v zemi elektrické kabely. Mohou být umístěny jak uvnitř potrubí přivádějícího vodu, tak na jeho vnějším povrchu. Principem vytápění je přeměna elektrické energie na tepelnou energii.

Elektrický kabel ohřívá prvky přívodu vody, z nichž se teplo přenáší do vody. Vnější izolace zabraňuje úniku tepla do země

Kabely umístěné uvnitř systému mají vyšší účinnost než externí díky přímému ohřevu kapaliny.

Nevýhody tohoto uspořádání kabelů zahrnují:

• vyšší cena za lineární metr kvůli splnění požadavků na ochranu životního prostředí;
• obtížnost a někdy i nemožnost průchodu zakřivenými úseky vodovodního systému;
• specialisté důrazně doporučují, aby bylo připojení provedeno prostřednictvím RCD, a to navzdory osvědčením o shodě se zvýšenými požadavky na elektrickou ochranu.

Instalace obou možností je přibližně stejně složitá. Kabel vedoucí uvnitř potrubí se prodává kompletní se speciální ukončovací spojkou. Jeho spojení je provedeno přes standardní T-kus. Vnější kabel je zajištěn hliníkovou páskou a nahoře musí být umístěn izolační plášť, aby se energie nedostala do země.

Kompletní s odporovým kabelem, který produkuje konstantní množství tepla, pro úsporu energie je lepší použít termostat pro automatické zapínání a vypínání topení. Při použití možnosti samoregulačního kabelu je nutné správně zvolit jeho parametry, pak není potřeba používat zařízení pro regulaci teploty.

Existují hotová komplexní řešení, která mají kromě vodovodního potrubí, izolace a tuhého vodotěsného pláště zapuštěný topný kabel.Takové soupravy výrazně zkracují dobu instalace systému, ale nákup všech prvků samostatně bude mnohem levnější.

Hotová řešení pro podzemní vodovodní potrubí mohou obsahovat topný kabel, který prakticky vylučuje možnost zamrznutí systému

Topným kabelem lze vytápět jak část systému, tak i celý vnější úsek potrubí, takže není nutné pokládat potrubí pod značku sezónního zamrzání půdy.

Aplikace teplého vzduchu

Dalším účinným způsobem, jak chránit vodovodní potrubí uložené v zemi před zamrznutím, je ohřívat ho teplým vzduchem z domu. Existují dvě možnosti - s přirozenou a nucenou cirkulací vzduchu a obě vyžadují instalaci další uzavřené vaničky nebo trubky o větším průměru.

V případě přirozené cirkulace vzduchu se na přívod vody umístí potrubí a izoluje se zvenčí. Má přístup do teplé místnosti, a proto dochází k pomalé cirkulaci vzduchu obklopujícího vodovodní systém s přenosem tepla ze suterénu nebo prvního patra domu.

Ve druhém případě jsou po celé délce vodovodního potrubí připevněny dva kanály (profily ve tvaru U), kterými prochází vzduch. Jsou obaleny izolací a pokryty vnější trubkou, aby se zabránilo stlačování izolace a profilů zeminou.

Na konci vytápěné sekce se tyto profily spojí, čímž se získá uzavřený systém se vstupem a výstupem v interiéru. Přívod vzduchu je nucený pomocí fénu.

Schematické znázornění izolované konstrukce podzemního vodovodu v případě vytápění teplým vzduchem z místnosti.Možnost nuceného oběhu zahrnuje použití vysoušeče vlasů k nasměrování proudu vzduchu do jednoho z profilů

Závěry a užitečné video k tématu

Video #1. Položení potrubí do země ze studny do domu s jeho izolací a nuancí zamrznutí v blízkosti základu:

Video #2. Izolace vodovodního systému realizovaná na bázi plastové trubky a způsob izolace kolena pomocí válce o větším průměru:

Video #3. Podrobné pokyny pro připojení externího topného kabelu s přihlédnutím ke správnému bypassu upevňovacích prvků a kohoutků:

Kvalitní izolace nebo vytápění vodovodního systému umístěného pod zemí zajistí jeho nepřetržitý přísun v zimě. Při zanedbání pravidel instalace a ochrany před chladem může následovat složitý postup odmrazování a nákladné opravy přívodu vody.

Chtěli byste mluvit o svých vlastních zkušenostech s instalací tepelné izolace pro vodovodní potrubí v příměstské oblasti? Chcete se s námi a návštěvníky webu podělit o užitečné informace? Pište prosím komentáře do bloku níže, ptejte se, zveřejňujte fotky k tématu.