Проектирование системы водоснабжения и канализации в частном доме

Использование скважины для организации водоснабжения

Если центральное водоснабжение отсутствует, выбор за скважиной. Но и эта схема водопровода имеет несколько вариантов.

Почва является естественным природным фильтром. Просачиваясь в глубины, загрязненная вода очищается, меняет свой состав, может освобождаться от некоторых химических соединений, которые вступают в реакцию с другими химическими элементами, находящимися в почве. Поэтому, чем с большей глубины будет отбираться вода, тем более высокого качества она будет.

В почве также располагаются пласты глины или суглинка. Они плохо пропускают воду. Влага, скапливаясь над таким пластом, образует водоносный слой. Из которого можно отбирать воду через скважину. Но вода, просочившаяся сквозь глину, имеет намного большую степень очистки. А встретившись со вторым пластом глины, образует второй водоносный слой.

Вода, которая отбирается из третьего водоносного слоя, является максимально очищенной и именно ее называют артезианской. В разной местности она может залегать на разной глубине. В среднем от 25 до 50 метров и более.

Вода, отбираемая из второго водоносного слоя, менее очищенная, называется песчаная, а скважина «на песке».

Вода, отбираемая из первого слоя тоже может быть песчаной, если выше лежит водонасыщенный пласт, называемый верховодка. Такую скважину называют абиссинской. А ее глубина от 8 до 16 метров. Иногда первый слой воды и верховодка объединены, если их не разделяет глиняная прослойка. Верховодка может в сухое время года терять воду. Все зависит от строения почвы в конкретной местности.

Совет: для загородного дома, предназначенного для круглогодичного проживания, лучше бурить артезианскую скважину, но можно обойтись и скважиной со второго водоносного слоя. Выбор опять же зависит от состава воды этого слоя. Для летнего домика-дачи, можно обойтись абиссинской скважиной, но лучше скважина на песке.

Оборудование и материалы

Многие задаются вопросом, как сделать водопровод своими руками. Это вполне по силам каждому, у кого есть желание разобраться в его устройстве.

Подбор оборудования осуществляется после определения источника. Для подключения к центральному водопроводу достаточно труб и перекрывающих кранов. В месте подключения желательно установить колодец, но можно обойтись и без него. Определяется это техническими условиями, выдаваемыми водоканалом.

В случае автономного варианта схема водоснабжения значительно усложняется. Потребуется различное оборудование, для подъема и очистки.

Насосное оборудование

Для подачи воды применяется погружной или поверхностный насос. Поверхностные насосы гораздо дешевле погружных и можно приобрести сразу с гидроаккумулятором, называется эта установка – насосная станция. Их легко обслуживать, а обсадная труба скважины может быть небольшого диаметра, достаточного для прохождения водозаборного шланга с наконечником-фильтром.

Насосные станции подходят для забора воды из поверхностных источников. Так же их устанавливают, если напор в центральном водопроводе очень низкий и не устраивает потребителя.

Если глубина до поверхности воды в скважине (колодце) более 5 метров, то выбор, однозначно остается за погружным (глубинным) насосом.

При выборе насоса учитывается:

• высота подъема воды (напор) от глубины нахождения насоса до самой верхней точки водоразбора в доме;
• необходимый часовой расход (литр/мин.), с учетом количества пользователей;
• диаметр насоса, с учетом диаметра обсадной трубы скважины:
• тип насоса: вибрационный, вихревой, скважинный, центробежный (последние 3 насоса – разновидность центробежного).

Вибрационные насосы недорогие, но их не рекомендуется применять в скважинах, из-за создаваемой в окружающей среде вибрации, пригоден только в колодцах. Самым надежным выбором является вихревой насос. У него наименьшие требования к чистоте воды.

Важно: в каждом конкретном случае, с учетом типа скважины, чистоты воды, глубины подъема, правильный выбор может сделать, только специалист, имеющий опыт эксплуатации насосов в данной местности.

Гидроаккумулятор

Для каждого электродвигателя самым тяжелым моментом является пуск в работу. Повышенные токи в 7 раз, малый крутящий момент, пуск под нагрузкой, все это значительно сокращает срок его службы. Чтобы насос не запускался часто, из-за стакана воды, минутного мытья рук, спуска в унитазе, утечек в сети и по прочим мелочам, обязательно устанавливается гидроаккумулятор.

И чем больше объем бака, тем лучше для насоса. Как, впрочем, и для пользователей, на случай отключения электроэнергии

Его установка обязательна, а исправное состояние очень важно

Объем гидроаккумулятора для водоснабжения определяется по специальному расчету. Упрощенно, можно выбрать по производительности насоса в минуту, если насос подбирался с учетом числа пользователей. Полученный результат, это минимальный объем. Если место позволяет установить бак большего объема, стоит взять на пару размеров больше. Размерность баков у каждого производителя своя. Данный ряд, служит для примера, объем указан в литрах: 8, 10, 12, 18, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 80, 100 и более.

Нужно иметь в виду, что полезный объем бака, то есть объем воды, который он отдаст, при выключении питания, всего 1/3 от его объема. Это при условии, что воздушная камера, имеет давление в свободном состоянии, на 0,2 бара ниже, чем давление выключения насоса. Хозяева закачивают воздух выше этой величины, следовательно, отдаст бак еще меньше.

Накопительные баки для воды

По сути, это тот же гидроаккумулятор, только гораздо больших размеров. Если гидроаккумулятор служит для защиты насоса от частых включений, то накопительный бак-аккумулятор, служит еще и для создания резервного запаса воды. Но не стоит обольщаться, бак в 500 литров, сможет отдать полезной воды не более 225 литров, при правильном давлении в воздушной камере.

Поэтому проще и дешевле установить простой бак, необходимого объема, но брать из него воду придется ведром. Можно установить на чердак, но напора будет не хватать, а в зимнее время потребуется позаботиться, чтобы вода не замерзла.

Совет: установив систему автоматического дополнения накопительного бака можно обеспечить бесперебойное водоснабжение дома.

Водоснабжение частного дома из колодца и скважины: прокладка труб

Любая из описанных схем водоснабжения частного дома реализуется при помощи насоса, подающего воду к дому. При этом должен быть сооружен трубопровод, соединяющий колодец или скважину с насосной станцией или накопительным баком. Существуют два варианта укладки труб — только для летнего использования или для всесезонного (зимнего).

Участок горизонтальной трубы может находится или ниже глубины промерзания грунта или его нужно утеплять

При устройстве летнего водопровода (для дачи) трубы можно укладывать поверху или в неглубокие канавы. При этом нужно не забыть в самой нижней точке сделать кран — сливать воду перед зимой, чтобы в мороз замерзшая вода не разорвала систему. Или сделать систему разборной — из труб, которые можно скатывать на резьбовых фитингах — а это — трубы ПНД. Тогда осенью все можно разобрать, скрутить и уложить на хранения. Весной все вернуть.

Прокладка труб водоснабжения по участку для зимнего использования требует больших затрат времени, сил и денег. Даже в самые сильные морозы они не должны замерзать. И решений два:

• уложить их ниже глубины промерзания грунта;
• закопать неглубоко, но обязательно обогреть или утеплить (а можно и то, и другое).

Глубокое заложение

Глубоко закапывать водопроводные трубы имеет смысл, если он промерзает не более чем на 1,8 м. Копать придется еще на 20 см глубже, а потом на дно насыпать песок, в который укладывать трубы в защитной оболочке: они будут подвергаться солидной нагрузке, ведь сверху почти двухметровый слой грунта. Раньше в качестве защитной оболочки использовали асбестовые трубы. Сегодня есть еще пластиковый гофорорукав. Он дешевле и легче, проще укладывать в него трубы и придавать нужную форму.

При укладке трубопровода ниже глубины промерзания приходится копать глубокую траншею длинной на всю трассу

Хоть подобный метод требует больших затрат труда, его используют, потому что он надежен. Во всяком случае, участок водопровода между колодцем или скважиной и домом стараются уложить именно ниже глубины промерзания. Трубу выводят через стенку колодца ниже глубины промерзания грунта и в траншее ведут под дом, там поднимают выше. Самое проблемное место — выход из земли в дом, можно дополнительно подогревать электрическим греющим кабелем. Он работает в автоматическом режиме поддерживая заданную температуру нагрева — работает только в том случае, если температура ниже заданной.

При использовании в качестве источника воды скважины и насосной станции, устанавливают кессон. Его закапывают ниже глубины промерзания грунта, в нем же ставят оборудование — насосную станцию. Обсадную трубу обрезают так, чтобы она была выше дна кессона, и трубопровод выводят через стенку кессона, тоже ниже глубины промерзания.

Прокладка труб водоснабжения в частном доме из скважины при устройстве кессона

Закопанный в земле водопровод сложно ремонтировать: придется окапывать. Потому постарайтесь заложить цельную трубу без стыков и сварных швов: именно они дают больше всего проблем.

Близко к поверхности

При неглубоком заложении земляных работ меньше, но в этом случае имеет смысл сделать полноценную трассу: траншею выложить кирпичом, тонкими бетонными плитами и т.п. На этапе строительства затраты значительные, но эксплуатация удобная, ремонт и модернизация — без проблем.

В этом случае трубы водоснабжения частного дома из колодца и скважины поднимаются до уровня траншеи и там выводятся. Укладываются они в теплоизоляции, предотвращающей их замерзание. Для страховки их можно еще и греть — использовать греющие кабели.

Один практический совет: если от погружного или скважинного насоса к дому идет кабель электропитания, его можно упрятать в защитную оболочку из ПВХ или др. материала, а потом прикрепить к трубе. Крепят через каждый метр куском скотча. Так вы будете уверены, что электрическая часть у вас в безопасности, кабель не перетрется и не порвется: при подвижках грунта нагрузка будет на трубе, а не на кабеле.

Герметизация входа в колодец

При организации водоснабжение частного дома из колодца своими руками, обратите внимание на заделку места выхода водопроводной трубы из шахты. Именно отсюда чаще всего грязная верховодка попадает внутрь

Важно выход водопроводной трубы их шахты колодца хорошо загерметизировать

Если отверстие в стенке шахты ненамного больше диаметра трубы, щель можно заделать герметиком. Если зазор большой, его замазывают раствором, а после высыхания промазывают гидроизолирующим составом (битумной пропиткой, например или составом на основе цемента). Промазать желательно и снаружи и изнутри.

Водоснабжение скважиной

Скважины «на песке» называется так из-за того, что в процессе устройства копают верхние слои песчаного грунта, идущие вслед за слоем суглинки, служащей отменным фильтром для грунтовых вод. Глубина такой скважины достигает 50 метров. Если при бурении источника на 15 метров попадают на русло подводной реки – это считается большой удачей. Ведь теперь фильтры и трубы не забьются песком из-за того, что этот слой состоит исключительно из гальки.

Бурение проходит следующими способами:

• Ручным способом можно пробурить скважину глубиной до 10 метров;

• Ударно-канатное бурение;

• Механизированный способ забивания скважины;

• Ударно-вращательное бурение;

• Гидродинамический способ.

Схема и отличие двух видов скважин

После бурения скважины в нее опускают трубу из металла или пластика, которая плотно прилегает к грунту и не дает ему осыпаться. Далее, проводится обустройство водоснабжения на основе песчаной скважины. Срок службы таких источников составляет около 10-ти лет.

Осуществить водоснабжение частного дома при помощи артезианской скважины будет намного сложнее, чем в предыдущих случаях. Однако такой источник прослужит до 50 лет. К тому же артезианская скважина не зависит от климатических условий и всегда имеет стабильно высокий дебет. Любые природные и технологические загрязнения не проникают в артезианскую воду, так как слой водоупорной глины является надежным естественным фильтром. Такой источник можно пробурить в любом участке загородного дома, в отличии от песчаной скважины. Выбирая в качестве источника водоснабжения в частном доме артезианскую скважину, необходимо обеспечить свободный проезд буровой машине к оголовнику.

Общие требования к площади под бурение артезианской скважины:

• Наличие свободной территории под бурение размером 4×12 м;

• Обеспечение свободной высоты в 10 метров (отсутствие веток деревьев и электропроводов);

• Отсутствие в ближайших 50-100 метров канализационных стоков, свалок, туалетов;

• Ворота во дворе должны быть не менее трех метров в ширину.

Несколько главных преимуществ водоснабжения загородного дома при помощи артезианской скважины: высокий дебет – от 500 до 1000 литров в час, бесперебойная подача воды высокого качества, длительная эксплуатация источника. Из недостатков можно выделить высокую стоимость бурения. Но тут все зависит от времени года (зимой бурение дешевле) и глубины выбранного оборудования.

Какие элементы включает схема водоснабжения

Автономная система водоснабжения из скважины загородного поместья или дачи требует автоматизации включения погружного насоса и поддержания давления в трубах, вследствие чего система должна предусматривать устройство следующих последовательно установленных элементов:

• обратного клапана на нагнетании насоса, который устанавливается непосредственно на выкиде агрегата или в оголовке устья и предотвращает опорожнение системы водоснабжения от скважины до аккумулирующего аппарата;
• водовода диаметром не менее 32 мм, изготовленного из металла, полимерных материалов, стеклопластика или асбоцемента, по которому вода подается из скважины в дом. Подземное устройство водоснабжения от скважины не допускает скрытых разъемных соединений, ввиду невозможности их визуального контроля.
• манометра, показывающего давление воды из скважины на входе в дом устанавливаемого своими руками при помощи тройника;
• колбы с механическим фильтром, размер ячеи сетки которого определяется по результатам анализа, проведённого перед тем как начинать подключать воду из скважины к дому. Установка дополнительных очищающих барьеров в этой точке не требуется, так как глубокая очистка нужна только для питьевой воды и может быть выполнена локально в местах установки кухонной мойки.
• второго манометра, позволяющего определить загрязнение фильтра по росту перепада давления и необходимость чистки своими руками, посредством переключения на обводную линию, которая должна быть предусмотрена, снабжена грязевиком и вентилем;
• для компенсирования колебаний давления воды в системе и исключения гидроударов при включении насосного агрегата схема водоснабжения частного загородного дома или дачи из скважин должна быть с гидроаккумулятором;
• реле давления, устройство которого предусматривает подачу сигнала на включение насоса при снижении соответствующего параметра ниже установленного предела, сигнализируя что система водоснабжения от скважины опорожняется;
• реле сухого хода, обеспечивающего мгновенную остановку насоса при отсутствии жидкости в трубопроводе и предохраняющего выход подшипников из строя, вследствие работы без смазки и охлаждения;
• редуктора давления, предназначенного для сглаживания колебаний в системе и достижения максимально возможного значения параметра в паре с гидроаккумулятором.

Схема с гидроаккумулятором от поверхностного насоса

Выбор того, как в каждом конкретном случае провести воду из скважины домой определяется массой параметров, в том числе:

• является схема дополнением к централизованному водоснабжению или оно автономное;
• где выполнено устройство скважины относительно ввода в отапливаемое здание;
• какая минимальная температура характерна для места, где нужно сделать водопровод;
• какой максимальный расход воды нужно обеспечить и на какую высоту её предстоит поднять;
• планируется эксплуатация системы водоснабжения круглый год или только в теплое время;
• где будет произведена установка оборудования – в доме или кессоне.

https://youtube.com/watch?v=uAUMmgUgqpQ

Важные нюансы проектирования внутренней канализации

Проектирование канализации внутри дома делится на несколько этапов:

Проект внутренней канализации

• сначала выбирается место, где будет находиться центральный стоя. К нему должен быть обеспечен свободный доступ, чтобы можно было подвести трубы;
• затем на схеме отображаются места, где будут находиться санузел, душевая комната, кухня. Оборудование, требующее водоотведения, должно находиться в максимальной близости к стояку;
• рассчитав примерное количество стоков (зачастую это 200 л/чел), рассчитываете диаметр труб;
• после этого можно уже спроектировать внутреннюю трубопроводную сеть с включением всех необходимых фитингов.

Составление схемы

При монтаже водопровода грамотно составленная схема поможет избежать множества проблем. Но все равно некоторые мастера пренебрегают ею, что в корне неверно. При составлении схемы нужно учесть несколько факторов: тип разводки труб, число насосов и фильтров, количество коллекторов, объем водонагревателя. Помимо этого нужно указать на схеме расположение каждого прибора и то, как именно будет проходить магистраль через все помещение.

Таким образом, нужно начертить схему дома и участка, на котором обозначится внешняя часть конструкции. Составлять проект нужно в едином масштабе, на основании замеров.

Распространенные ошибки при монтаже

Перед тем как сделать разводку воды в стенах помещения или в напольных покрытиях, следует продумать схему теплоизоляции. Проходящая по трубам вода охлаждается, отдавая тепло материалам стен дома и увеличивая нагрузку на автономные нагреватели. Металлические магистрали, лишенные изоляционного слоя, покрываются слоем конденсата, который вызывает коррозию. Капли воды впитываются в материал стен, вызывая появление плесени или грибка.

В процессе эксплуатации пластиковые трубы расширяются. При укладке магистралей в каналы, выполненные в стенах, предусматривается запас пространства. На внешнюю часть трубы надевается чехол из синтепона. Если труба уложена в паз без зазора и замазана цементом, то при нагреве поверхность стены трескается, что приводит к осыпанию плитки или порче лакокрасочного покрытия.

В процессе монтажных работ необходимо закрывать торцевые кромки труб для защиты от посторонних предметов. Перед пайкой или сваркой рекомендуется проверить внутреннюю часть трубы на наличие посторонних предметов. При попадании грязи происходит закупоривание линии водоснабжения или засорение водоразборного оборудования. Для удаления засоров придется разбирать часть водопровода или ремонтировать краны или радиаторы нагревательных установок.

Пайка пластиковых труб выполняется специальной индукционной установкой. С поверхности соединяемых элементов удаляются следы грязи и масла, не допускается попадание в соединение воды. Посторонние предметы или жидкость, попавшие в сварной шов, ухудшают прочность соединения. Если трубы проводятся через перекрытие между этажами, то в плитах сверлятся индивидуальные отверстия. Протягивать трубопроводы пучком через единый канал не рекомендуется, поскольку происходит ухудшение условий работы водопроводных магистралей.

В конструкции магистралей предусматриваются запорные вентили, расположенные перед водоразборным устройством или на выходе из коллектора. Рычаги и барашки вентилей должны располагаться на расстоянии друг от друга, обеспечивая возможность поворота.

Правила проектирования

Правильно составленная схема облегчает дальнейший монтаж системы. При ее разработке нужно принимать в расчет множество нюансов, связанных с домом и участком. Она обязательно должна учитывать такие вещи, как разводка воды и тип используемых труб, число фильтров, планируемое количество точек водозабора, тип водонагревателя и его объем.

На схеме должно быть указано нахождение каждого элемента. Поэтому предварительно для системы делается чертеж дома и план участка — для внешней части конструкции. При этом масштаб для обеих частей должен быть одинаковым.

Последовательная разводка труб

Предполагается, что имеется общая труба, от нее к каждой точке выполнены отводы. Недостатком является то, что такая конструкция не позволяет обеспечить одинаковое давление у каждой точки потребления. Чем большее их количество, тем меньшим будет напор воды.

Коллекторная схема разведения водопровода

От других видов разводки схема отличается наличием специального распределительного узла. Это и есть коллектор, от которого к каждой точке потребления воды обустраивается трубопровод, что позволяет обеспечить одинаковое давление и напор.

Преимущества и недостатки вариантов водоснабжения

Центральный водопровод

Преимущества:

• Очищенная вода соответствует СанПиН
• Контроль качества
• Не требуется насос

Недостатки:

• Высокая стоимость
• Возможен слабый напор

Артезианская скважина

Преимущества:

• Низкая стоимость подъема воды
• Регулируемый напор
• Не имеет химических загрязнений, не требуется обеззараживание

Недостатки:

• Требуется фильтрация
• Может требоваться очистка от солей металлов
• Затраты на строительство

Поверхностная скважина, колодец

Преимущества:

• Затраты ниже, чем на артезианскую скважину
• Регулируемый напор

Недостатки:

• Требуется фильтрация
• Требуется очистка
• Первичная вода имеет загрязнения
• Возможно наличие вредных химических веществ
• Может потребоваться обеззараживание

Поверхностный водоем (река, озеро, пруд), дождевая

Преимущества:

Минимальные затраты, если водоем рядом

Недостатки:

• Вода, сильнозагрязненная, с наличием химических веществ, применяемых в с/х
• Использование без фильтрации, очистки и обеззараживания опасно для здоровья
• Высокие затраты на водоподготовку

Из сравнения видно, в каком порядке стоит отдать предпочтение вариантам водоснабжения.

Последовательность подключения к центральному водопроводу

По правилам врезка в центральную трубу, которая находится за пределами участка, выполняется организациями с соответствующей лицензией. Их привилегированное положение позволяет установить высокие расценки на услуги. Многие частники нарушают правила и подключаются самостоятельно – штраф меньше стоимости работ, выполненных организацией. Главное – придерживаться технических условий и проекта, не повредить никаких коммуникаций.

Подключение частного дома к центральному водопроводу.

Определяются со способом подключения к водоснабжению. Простой вариант исполнения своими руками – использовать накладные хомуты, которые применяются для стальных и пластиковых труб. Врезка в действующий водопровод под давлением выполняется специальными устройствами. Электродрель не подходит – ее зальет водой.

Для врезки выполняют несколько несложных действий:

• монтируют хомут;
• через отверстие в нем просверливают трубу;
• наворачивают открытый вентиль, затем запирают.

Предпочтительнее сначала на хомут установить шаровой кран, тогда сверлить можно через отверстие в нем.

Если в месте врезки нет колодца, раскапывают магистраль и устраивают его собственноручно. Дешевый и доступный вариант – использовать красный кирпич, сделать люк с крышкой. Она должна выдержать вес транспорта, если находится на проезжей части. На месте ввода трубы рядом с домом копают яму. Теперь ее нужно соединить с колодцем на центральной магистрали. Роют котлован глубиной ниже точки промерзания почвы.

Из траншеи убирают все острые предметы, способные повредить трубу. Дно засыпают щебнем и песком, которые образуют амортизационную подушку. Через нее также дренируются почвенные воды, магистраль не подвергается обледенению. Теперь требуется к крану в колодце подключить трубу и завести другим концом в дом.

Особое внимание уделяется месту, где проводится вода в дом. Иногда невозможно выкопать траншею необходимой глубины

Тогда используют различные варианты предохранения водопроводной магистрали от замерзания:

Иногда невозможно выкопать траншею необходимой глубины. Тогда используют различные варианты предохранения водопроводной магистрали от замерзания:

• обогрев специальным электрокабелем;
• обмотку теплоизоляционными материалами;
• засыпку керамзитом.

Траншею сразу не засыпают: сначала делают внутренний монтаж, затем проверяют на отсутствие утечек.