Системы водоснабжения и канализации: устройство, нормативные требования, применяемые материалы

Инженерные системы коттеджа

Наша сегодняшняя тема — система водоснабжения и канализации здания. Мы узнаем, как она устроена, какие нормативные документы регламентируют проектирование и монтаж инженерных систем, и какие материалы могут применяться для монтажа в каждом конкретном случае. Итак, в путь.

Нормативная документация

Общие сведения о системах водоснабжения и канализации вместе с правилами их монтажа изложены в СП 30.13330.2012. Этот свод правил представляет собой актуализированное переиздание СНиП 2.04.01-85. Для удобства читателя мы приведем здесь некоторые выдержки из документа.

Обложка документа

Область применения

Действие СП распространяется на системы канализации и водоснабжения сооружений и зданий (вне зависимости от их назначения) высотой до 75 метров.

Документ не регламентирует:

• Строительство пожарных внутренних водопроводов и систем тушения пожаров;
• Монтаж тепловых пунктов;

Полезно: приготовление воды для системы горячего водоснабжения и работа отопления затрагиваются в другом СП — за номером 124.13330.2012. Этот свод правил регламентирует строительство и эксплуатацию тепловых сетей.

СП «Тепловые сети»

• Сооружение специализированных систем водоснабжения и канализации в рамках технологического цикла предприятий.

Общие рекомендации

Система водоснабжения и канализации предприятия необходима, если количество работников в одну смену превышает 25 человек. В жилых зданиях ее наличие обязательно при количестве этажей больше двух.

Кроме того: если в здании присутствует система питьевого или хозяйственно-питьевого водоснабжения, в нем обязательно должна быть смонтирована внутренняя канализация.

Качество воды

Состав и качество воды в хозяйственно-питьевом водопроводе должен соответствовать требованиям СанПиН 2.1.4.1074.

Требования СанПиН к качеству воды

Однако: для предприятий качество воды на технологические нужды определяется исключительно техническими требованиями.

Горячая вода должна быть нагрета до температуры не ниже 60 и не выше 75 градусов. Исключение — детские сады: в них температура воды в точках водоразбора ограничена 37 градусами. К писсуарам и сливным бачкам может подводиться вода непитьевого качества.

Примечание автора: на практике в абсолютном большинстве случаев бачки унитазов подключены к общему хозяйственно-питьевому водопроводу.

Кран с питьевой водой и бачок унитаза подключены к общему стояку

Прокладка инженерных систем

Водоснабжение зданий в зависимости от местных условий может быть централизованным или автономным. Централизованная система водоснабжения и канализации подключается к магистрали водоснабжения населенного пункта и сливает стоки в общий канализационный коллектор, который транспортирует их к очистным сооружениям.

Строительство канализационного коллектора

Автономные водоснабжение и канализация — инженерные системы, подающие воду из собственного источника (скважины, водозабора из местного водоема и т.д.), и очищающие стоки на месте — с их последующей фильтрацией в грунт, или (реже) сбросом на рельеф.

Хозяйственно-питьевой или производственный водопровод может объединяться с пожарным. В зависимости от местных условий системы водоснабжения могут использовать аккумулирующие и регулирующие напор емкости.

Для нужд ГВС рекомендуется использовать тепло закрытой (без отбора теплоносителя) системы теплоснабжения. Вода не подается потребителю напрямую из теплосети, а нагревается в теплообменнике.

Закрытое теплоснабжение: вода нагревается в теплообменнике

Для обеспечения необходимой температуры горячей воды в точках водоразбора системы ГВС рекомендуется делать циркуляционными. Полотенцесушители в этом случае подключаются к подаче водоснабжения или (при обязательной установке байпаса и отсекающих кранов) к циркуляционному водопроводу (читай — стояку обратки ГВС).

В домах выше 4 этажей стояки ГВС должны соединяться циркуляционными перемычками. В группу может объединяться от 3 до 7 стояков. В верхней точке перемычки должен быть установлен воздушник (автоматический воздухоотводчик или кран Маевского).

Однако: воздушник не нужен, если на перемычке стоит водоразборная арматура — кран или смеситель.

Водопроводы ГВС (кроме подводок к точкам водоразбора) должны теплоизолироваться для уменьшения потерь тепловой энергии, а трубы ХВС — для уменьшения образования конденсата.

Теплоизоляция для водопровода Энергофлекс

Давление в точках водоразбора должно быть не больше 4,5 кгс/см2 (6 кгс/см2 для зданий (см. Давление в системе водоснабжения: 13 вопросов и ответов), возводимых в застроенных ранее микрорайонах) и не меньше указанного в документации к сантехническим приборам минимума (в отсутствие таких сведений — не меньше 2 кгс/см2).

Подсказка: при чрезмерно высоком давлении в магистрали проблему легко решить своими руками, установив на ввод водоснабжения редуктор давления.

Регулятор давления с манометром

Система водоснабжения и канализации жилых домов разводится по стоякам в техническом подвале, подполе, на техническом этаже или на чердаке. Стояки могут прокладываться через кухни, санузлы, душевые и кладовки открыто.

Совместная прокладка систем водоснабжения — канализации допускается в проходных каналах, при этом водопровод должен монтироваться выше сточной трубы. При совместной прокладке водопроводов ХВС и ГВС или отопления холодная вода разводится ниже горячей для предотвращения ее нагрева восходящим воздушным потоком.

Горячие трубы всегда сверху

Водопроводы рекомендуется прокладывать с уклоном 0,002. В этом случае их можно полностью осушить для проведения ремонтных работ. В нижней точке розливов водоснабжения устанавливаются сбросники.

Система водоснабжения и канализации дома должна разводиться по помещениям с температурой, не опускающейся ниже +2 градусов. Если необходима прокладка через более холодные помещения, трубы теплоизолируются и обеспечиваются обогревом (прокладкой в общем канале с трубами отопления или греющим кабелем).

Арматура и трубопроводы

• Инженерные системы канализация-водоснабжение — должны монтироваться материалами со сроками службы не меньше 50 лет при нормативном давлении и температуре +20°С, и не меньше 25 лет при нормативном давлении и +75°С (для канализации — 25 лет службы без дополнительных условий). При этом, в течение всего срока службы состояние систем водоснабжения и канализации не должно изменяться в сторону увеличения гидравлического сопротивления;

Примечание автора: этот пункт де-факто запрещает применение на воде труб из неоцинкованной стали. Они служат заведомо меньше 50 лет и со временем зарастают ржавчиной и известью, что приводит к катастрофическому падению напора.

Фото позволяет оценить масштаб проблемы

• Пожарный водопровод монтируется только металлическими трубами. Инструкция связана с низкой термостойкостью полимерных материалов;
• Запорно-регулирующая арматура должна в силу своей конструкции обеспечивать плавное открытие и закрытие;

Комментарий: это требование практически невыполнимо. Современные шаровые краны практически вытеснили винтовые вентиля, обеспечивавшие плавное перекрытие потока воды. Соответствующий пункт нормативного документа следует читать скорее как «открывайте и закрывайте краны медленно».

На стояках и на сбросе стоят шаровые краны

• Отсекающие краны должны ставиться на вводах воды, на стояках, на подводках с пятью и более точками водоразбора. А так же: на вводах в квартиры или отдельные комнаты общежитий и гостиниц, перед поливочными кранами и в водомерах;
• После водосчетчика в каждой квартире должен стоять обратный клапан;

Примечание: клапаны исключают скручивание показаний водосчетчиков за счет разницы давлений холодной и горячей воды. Конструкция некоторых смесителей позволяет создать своего рода короткое замыкание между подводками.

• В общем случае ванна должна соединяться с водопроводом проводом или любым другим металлическим проводником для уравнивания их электрических потенциалов. Однако при монтаже систем водоснабжения и канализации из полимерных труб заземление ванн можно не выполнять;

Заземление ванны на стальную подводку ХВС

• Водомерные узлы следует снабжать фильтрами грубой очистки или грязевиками. Водомер оборудуется в помещении с температурой не ниже +5 градусов и естественным или искусственным освещением. В домовом водомерном узле водосчетчик должен отсекаться запорной арматурой с обеих сторон. В квартире кран или вентиль может устанавливаться только до счетчика (см. Счётчик водоснабжения: всё, что нужно знать об этих приборах);

Диаметр счетчика подбирается в зависимости от суточного расхода воды по таблице строчкой ниже:

В квартирах и частных домах стоят 15-миллиметровые счетчики

Канализация

• Для отвода стоков СП рекомендует использовать закрытые самотечные трубопроводы. На участках с отрицательным уклоном стоки поднимаются фекально-дренажными насосами. Промышленные стоки (лишенные запаха и нетоксичные) можно отводить по открытым лоткам;
• Трубы должны монтироваться без изгибов и деформации. Все повороты вертикальных и горизонтальных участков канализации выполняются только за счет установки фасонных деталей;

Повороты лучше делать пологими: это уменьшит вероятность засоров и упростит их прочистку

• Горизонтальные участки следует прокладывать с постоянным уклоном. Контруклоны — под строгим запретом: в них скапливаются взвеси, со временем создающие засоры;
• Для присоединения отводных веток канализации к стояку рекомендуется использовать косые крестовины и тройники;
• Предпочтительно использование полимерных труб и фасонины (полиэтиленовых, ПВХ, полипропиленовых, полибутеновых и т.д.);
• В нежилых, подсобных помещениях, подвалах и технических этажах канализация прокладывается открыто. Полимерные канализационные трубы могут укладываться в грунт (с учетом ограничений по деформирующей нагрузке);

Открытая прокладка в подвале

• Проход стояка через перекрытие выполняется с заделкой цементно-песчаной смесью. Перед заделкой стояк плотно оборачивается гидроизолирующим материалом;
• Каждый канализационный стояк должен вентилироваться. Вентиляционные выводы выводятся, как правило, через кровлю здания и имеют высоту над плоской или скатной неэксплуатируемой крышей 20 сантиметров, над эксплуатируемой крышей — не меньше 3 метров. При этом вытяжная часть стояка должна быть, как минимум, на 4 метра удалена от открывающихся окон и дверей;

Обратите внимание: на эксплуатируемых крышах, вентиляционные выводы должны объединять как минимум 4 стояка. Там, где это невозможно, вместо фанового вывода используются вакуумные клапаны.

Вакуумный клапан пропускает воздух в стояк и предотвращает срыв гидрозатворов

• Прочистки или ревизии должны быть расположены на крайних этажах и (в домах выше четырех этажей) через каждые три этажа. Кроме того, они устанавливаются в начале горизонтальных отводов с присоединением трех и более источников стоков, на поворотах горизонтальных участков и через каждые 12 метров горизонтальной трубы диаметром 100-150 мм.

Прочистка стояка через ревизию

Устройство и элементы

На очереди — конструкция и элементы инженерных систем. Итак, как устроена система канализации и водоснабжения типичного жилого дома?

ХВС

Начнем с системы централизованного холодного водоснабжения:

• Водомерный узел предназначен для учета расхода воды и включает водосчетчик, грязевик или фильтр перед ним, один или два отсекающих крана и манометр или кран для его подключения. Дополнительно водомер может снабжаться обводной линией, используемой во время поверки счетчика.

Водомер с обводной

Гайка или фланец водосчетчика и запорная арматура на обводной линии пломбируется представителями городской «Водосети» или другой отвечающей за поставку воды организации;

• Розлив холодного водоснабжения — горизонтальная труба, разводящая воду по стоякам. Типичный диаметр — 40-100 мм в зависимости от количества подключенных точек разбора воды;

Розлив ХВС

Любопытно: диаметр стального розлива в те времена, когда на водоснабжении применялась черная стальная труба, подбирался с учетом увеличения коэффициента шероховатости из-за обрастания стенок отложениями и ржавчиной.

• Стояк ХВС разводит воду по этажам дома. Диаметр стояков в зависимости от этажности дома варьируется от 20 до 40 мм. Каждый стояк снабжается запорной арматурой и сбросником или тройником с заглушкой;
• Стальная подводка холодного водоснабжения имеет размер ДУ 15 (1/2 дюйма). Пластиковые и металлопластиковые подводки имеют на шаг больший размер (20 мм), поскольку эти виды труб маркируются не условным проходом (примерно равным внутреннему диаметру), а наружным диаметром. На отводе подводки от стояка ставятся отсекающий кран, фильтр грубой очистки, водосчетчик и обратный клапан.

Счетчики на подводках горячей и холодной воды

Обратите внимание: по понятным причинам, для усадебных жилых домов типично наличие всего одного водомера — на вводе в дом.

В частных домах, удаленных от городских инженерных сетей, оборудуется система автономного водоснабжения и канализации. Как утилизируются стоки, мы расскажем в соответствующем разделе статьи; источником питьевой воды обычно являются колодец или скважина.

Для ее подъема на поверхность и создания напора в водопроводе могут использоваться:

Изображение	Описание
Насосная станция	Поверхностная насосная станция, состоящая из центробежного насоса, мембранного бачка и реле с датчиком давления. Это сравнительно недорогое (от 3,5 тысяч рублей) и компактное устройство имеет неприятную особенность: поверхностный насос может поднять воду с глубины не больше 8 метров.
Скважинные погружные насосы	Погружной насос. В зависимости от мощности и  количества рабочих камер он может обеспечивать напор в десятки и сотни метров. Прибор комплектуется обратным клапаном, исключающим слив воды при его отключении, гидроаккумулятором и автоматическим реле давления.

Кстати: насосные станции с успехом используются для организации водоснабжения из накопительной емкости.

Насосная станция подает воду из установленного в подвале бака

ГВС

В состав системы централизованного ГВС входят:

• Тепловой пункт. В схеме с закрытым теплоснабжением вода берется из системы ХВС и нагревается в теплообменнике, в открытой схеме теплоснабжения она отбирается непосредственно из теплосети через врезку ГВС в трубопровод элеваторного узла. Рециркуляция в первом случае обеспечивается насосом, во втором — перепадом давлений между врезками;

Элеватор с циркуляционными врезками ГВС

• Один или два (в случае системы с рециркуляцией) розлива диаметром 40-100 мм;
• Стояки ГВС, в циркуляционных системах соединяющиеся перемычками. В разрыв стояков (в домах с тупиковым горячим водоснабжением — в разрыв подводок) устанавливаются полотенцесушители;

Подключение полотенцесушителя к ГВС

• Подводки, разводящие воду по сантехническим приборам.

Если система канализации и водоснабжения автономная или дом не подключен к тепловой сети, для нагрева воды могут использоваться:

Изображение	Описание
Котел для ГВС и отопления	Двухконтурные котлы (электрические, газовые или дизельные) с отдельным теплообменником для ГВС или с встроенным бойлером.
Проточный газовый нагреватель	Газовые колонки.
Электрический накопительный водонагреватель	Электрические бойлеры — теплоизолированные емкости с встроенными ТЭНами.
Бойлер использует тепло от любого котла	Бойлеры косвенного нагрева — емкости с встроенным теплообменником, использующим тепло теплоносителя системы отопления для нагрева воды. Такой бойлер может работать с любым котлом, в том числе одноконтурным (предназначенным только для отопления).
Проточный Atmor Basic	Электрические проточные нагреватели. Они несколько экономичнее электробойлеров, поскольку им не приходится компенсировать потери тепла через теплоизоляцию; зато проточники часто перегружают проводку в силу своей значительной мощности (3,5-24 кВт).
Трубчатые коллекторы на крыше дома	Солнечные коллекторы. Их преимущество — абсолютно бесплатный нагрев воды, а главный недостаток — нестабильная тепловая мощность, зависящая от времени суток, сезона и текущей погоды.

Канализация

Как и тупиковая схема системы водоснабжения, канализация прокладывается в одну нитку. Ее диаметр увеличивается по ходу движения стоков.

Гребенка (внутриквартирная канализация), за исключением отвода для унитаза,  монтируется 50-миллиметровой трубой, стояки и лежневки — 100-миллиметровой, выпуски на колодец — диаметром 100-200 мм.

Канализация подъезда жилого дома

Автономная канализация может использовать для утилизации стоков:

Изображение	Описание
Выгребная яма	Выгребные ямы. Герметичные ямы нуждаются в частой откачке, негерметичные со временем заиливаются и требуют чистки.
Однокамерный септик	Септики. Простейший септик состоит из герметичного отстойника, перелива и фильтрующего колодца с негерметичными стенками и дном. В отстойнике проводящие в нем 2,5-3 суток стоки разделяются на легкие фракции на поверхности, ил на дне и относительно чистую воду в середине.  Вода по переливу попадает в фильтрующий колодец, где впитывается в грунт. Отстойник правильно спроектированного септика требует откачки не чаще раза в год.
Монтаж станции глубокой очистки Евробион	Станции биологической очистки. Так называется разновидность промышленно производимого многокамерного септика, эффективность очистки стоков в котором увеличена за счет аэрации и применения биологических фильтров (емкостей с орошаемыми стоками колониями аэробных бактерий). Качество очистки стоков локальной очистной станцией позволяет использовать их для полива — или сбрасывать в водоемы.

Материалы

Какими материалами предлагают монтировать торговые компании системы водоснабжения — канализации?

Вот список наиболее популярных решений:

Изображение	Описание
Водопровод из оцинковки на резьбах	Оцинкованная стальная труба (как и черная стальная, она производится по ГОСТ 3262-75). Оцинковка отличается от полимерных труб прочностью, но сложна в монтаже: водопроводы собираются только на резьбах, потому что при сварке выгорает цинковое покрытие.
Разводка воды медью на фитингах под пайку	Медная труба собирается в водопровод на компрессионных, пресс-фитингах или паяных соединениях. Преимущество материала — практически неограниченный срок службы, недостаток — дороговизна (300 и более рублей за погонный метр).
Гофрированные подводки ХВС и ГВС	Гофрированная нержавейка тоже может похвастаться неограниченным сроком службы; при этом она стоит вдвое дешевле медной и гораздо проще монтируется на затягиваемых парой разводных ключей компрессионных фитингах. Недостатки — ограниченный 30-ю годами срок службы силиконовых уплотнителей фитингов и большие потери напора из-за специфической формы стенок трубопровода.
Полипропилен — с армированием и без	Полипропиленовая напорная труба выгодно отличается от конкурентов невысокой стоимостью (от 20 рублей за метр). Материал монтируется на столь же недорогих (от 3-5 рублей) фитингах под раструбную сварку. На ГВС принято использовать трубы с армированием фиброй или фольгой: они прочнее на разрыв и меньше удлиняются при нагреве.
Разводка воды трубами PEX	Сшитый и термостойкий полиэтилен (PEX и PERT) применяются преимущественно для коллекторной скрытой разводки воды. Несмотря на родство, материалы различаются способами монтажа: на PEX используются преимущественно штуцеры с надвижными гильзами, а на PERT — фитинги под раструбную сварку.
Сверху вниз — пресс-, пуш- и компрессионный фитинг на металлопластике	Металлопластиковые водопроводные трубы имеют внутренние и внешние оболочки из того же модифицированного полиэтилена, однако между ними вклеен увеличивающий прочность на разрыв алюминиевый сердечник. Для монтажа соединений применяются пуш-, пресс- и компрессионные фитинги.
Чугунные трубы	Чугунная канализационная труба и фасонина сейчас практически вытеснена пластиком, и вполне заслуженно. Она дорога, имеет большой вес и неудобна в монтаже: соединения чеканятся каболкой (просмоленной пенькой) и заделываются цементом.
Раструбы ПВХ канализации	ПВХ-канализация, напротив, может порадовать покупателя скромным ценником, предельно простой резкой и легким монтажом на раструбных соединениях с резиновыми кольцами. Единственный недостаток пластиковой канализации — шумность: стояк из ПВХ заставит вас быть в курсе графика посещения туалета соседями.
Трубы и фасонина для канализации из полипропилена	Полипропиленовая труба отличается от поливинилхлоридной лишь несколько большей термостойкостью (95 градусов против 80).

Любопытно: в ассортименте крупных производителей давно появилась бесшумная пластиковая канализация, отличающаяся от обычной уплотненным слоем с минеральным наполнителем.

Бесшумная канализация производства Rehau

Вопросы и ответы

Напоследок нам предстоит ответить на ряд часто задаваемых вопросов, так или иначе связанных с работой инженерных систем.

Что такое строительство систем водоснабжения и канализации с точки зрения подрядчика?

Полный цикл работ включает:

• Расчет систем (расхода воды и стоков, диаметров трубопроводов, скорости потока в напорных трубах и т.д.);
• Составление проекта и оформление проектной документации;

Строительство начинается с проектирования, проектирование — с расчетов

• Составление сметы;
• Поставку оборудования и материалов;
• Монтаж инженерных систем;
• Их испытания (для водопровода — опрессовку, для канализации — проливку водой).

В какие сроки должны устраняться аварии в системах водоснабжения и канализации?

Согласно приложению №2 к нормам эксплуатации жилищного фонта, течи водопроводных кранов, смесителей и арматуры бачков унитазов устраняются в течение суток после подачи заявки. Неисправности аварийного характера, связанные с угрозой затопления помещений, должны устраняться немедленно.

На фото — устранение аварии теплосети

Чем грозит самовольное присоединение к системам водоснабжения или канализации?

Статья 7.20 российского кодекса об административных правонарушениях предусматривает штраф от 2 до 3 тысяч рублей для физических лиц и от 20 до 30 для юридических.

Документ, регламентирующий наказания за административные правонарушения

Через какое время после строительства должна проводиться реконструкция систем водоснабжения и канализации?

После истечения нормативного срока службы, который указан в ведомственных строительных нормах ВСН58-88 и  вполне предсказуемо зависит от материала:

• Для чугунной канализации — 40 лет;
• Для пластиковых канализационных труб и фасонины — 60 лет;
• Для оцинкованной стальной трубы — 30 лет;
• Для черной стальной водопроводной трубы — 15 лет.

Заключение

Искренне надеемся, что нам удалось ответить на все вопросы читателя. Получить больше информации о том, как устроена система водоснабжения и канализации города, вам поможет видео в этой статье. Успехов!