Водоснабжение

Системы водоснабжения

Высокий уровень комфорта современной жизни во многом зависит от надежного и бесперебойного водоснабжения. Большинство продвинутой бытовой техники – гидромассажные ванны, душевые кабинки, посудомоечные машины и т.п. при отключении водоснабжения становятся совершенно бесполезными, и даже обычное умывание в таких случаях оказывается весьма затруднительным.

Жители современных городов настолько привыкли ежедневно пользоваться горячей и холодной водой, поступающей централизованно в каждую квартиру, что даже не задумываются, каким образом она попадает к ним. Мало кто представляет себе, какой сложный комплекс оборудования и различных систем необходим для того, чтобы потребители получали необходимое им количество воды.

Для каждого отдельного здания либо сооружения устраивается собственная система водоснабжения, которая призвана принимать воду из магистральной водопроводной сети и затем распределять ее под необходимым давлением по расположенным внутри жилого здания или на территории промышленного объекта различным водоразборным точкам – мойкам, душевым, умывальникам, поливочным кранам и т.п.

Такая система обычно называется внутренним водопроводом и включает в себя такие основные компоненты:

• Узел ввода (в зависимости от размеров здание может иметь один либо несколько вводов);
• Водомерное устройство (по одному на каждый из вводов);
• Магистральная сеть трубопроводов;
• Распределительная сеть трубопроводов;
• Подводящие трубопроводы к отдельным водоразборным приборам;
• Запорно-регулирующая арматура.

В зависимости от назначения и основных характеристик в систему водоснабжения дополнительно может включаться фильтровальное оборудование, предназначенное для очистки, смягчения и других видов обработки водопроводной воды, а также специальные насосные установки – при необходимости повышения давления в системе. Локальные системы отдельных объектов подключают к централизованной городской сети водоснабжения либо к природным источникам воды – рекам, озерам или подземным скважинам.

Для классификации существующих систем водоснабжения используется целый ряд основных признаков.

В зависимости от целевого назначения водоснабжение бывает хозяйственно-питьевым (для различных бытовых нужд и гигиенических процедур) или же промышленным (для технологических нужд производственных предприятий). Вода, подаваемая в систему хозяйственно-питьевого водопровода, должна соответствовать требованиям СанПиН 2.1.4.559-96 «Вода питьевая». Для промышленного водоснабжения используют воду различного качества в зависимости от производственных потребностей.

Отдельно следует выделить систему противопожарного водопровода, которая предназначена для тушения пожаров или ограничения распространения пламени в экстремальной ситуации. В данном случае к воде не предъявляется каких-либо особых требований, и она может быть даже технической.

Исходя из способа потребления воды различают следующие разновидности систем:

• Прямоточное водоснабжение, при котором подаваемая вода используется лишь один раз, после чего сливается в систему канализации;
• С повторным использованием воды после ее применения для каких-либо производственных процессов в других промышленных целях без промежуточной обработки;
• Оборотное водоснабжение, при котором использованная вода проходит очистку, санитарную или тепловую обработку и вновь подается в систему.

Системы повторного и оборотного водоснабжения обычно используются на промышленных предприятиях для сокращения объема потребления ресурсов и уменьшения производственных расходов.

По способу подачи воды системы бывают:

• Самотечными гравитационного типа (к примеру, с использованием водонапорных башен);
• Механизированными с принудительной подачей воды при помощи насосов;
• Комбинированными, включающими напорный резервуар, вода в который подается насосом.

При проектировании систем подачи воды необходимо учитывать санитарно-гигиенические и противопожарные требования, технологические нормативы для промышленных объектов, а также технико-экономические показатели и основное назначение здания. К примеру, для жилых домов либо общественных зданий наиболее рациональным является объединение хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода, позволяющее снизить эксплуатационные расходы и затраты на монтаж в сравнении с несколькими раздельными системами.

Виды труб для систем водоснабжения.

Для прокладки водопроводной сети применяют стальные, медные, металлополимерные либо полимерные трубы в зависимости от назначения системы и ее основных характеристик.

Стальные трубы еще совсем недавно были основным материалом, применявшимся при монтаже водоснабжения, как для внутренней разводки, так и для наружных сетей. Поскольку сталь весьма подвержена коррозии, на внутренней поверхности таких труб приходилось выполнять защитное цинковое покрытие.

Трубопроводы водоснабжения, изготовленные из меди, практически не поддаются коррозии и хорошо переносят существенные перепады температур. На внутренней поверхности медных труб не образуются органические либо минеральные отложения, поэтому они создают очень низкое сопротивление потоку воды.

Однако основным недостатком металлических трубопроводов является их большой вес, усложняющий монтаж, а также весьма высокая стоимость (особенно для медных труб), поэтому в настоящее время металлические трубы практически полностью вытеснены из систем подачи воды более современными полимерными.

Наиболее популярными являются трубы из полипропилена – полиолефинового термопласта. Этот материал характеризуется высокой химической стойкостью, прочностью и легко поддается термической сварке. Трубопроводы из полипропилена широко используются как в хозяйственно-бытовых, так и в производственных системах водоснабжения.

Выпускается четыре вида полипропиленовых водопроводных труб:

• 1-й тип РРН – трубопроводы из гомополипропилена, предназначенные для использования в обычных бытовых системах подачи воды, а также в качестве промышленных водоводов;
• 2-й тип РРВ – трубопроводы из блоксополимера полипропилена, отличающиеся повышенной ударопрочностью;

• 3-й тип PPR — трубопроводы из статсополимера полипропилена, обеспечивающего равномерное распределение нагрузки по стенкам труб. Трубопроводы такого типа применяются в системах холодного и горячего водоснабжения промышленного и бытового назначения с рабочей температурой до +70°С (кратковременно допускается повышение температуры до +95°С). Трубы типа PPR чувствительны к воздействию ультрафиолетового излучения, поэтому их необходимо защищать от прямых лучей солнца;

• 4-й тип PPs – трубопроводы из трудногорючего полипропилена, рассчитанные на рабочую температуру в сети горячего водоснабжения до +95°С.

Все большей популярностью пользуются трубопроводы типа РЕХ, изготовленные из сшитого полиэтилена. Такой материал обладает повышенной стойкостью к действию агрессивных химических веществ и перепадов температуры, а также воздействию солнечных лучей. Кроме этого РЕХ-трубопроводы имеют значительную ударную вязкость, что позволяет их применять в системах водоснабжения любого типа – холодного и горячего, бытового либо промышленного назначения.

Полиэтиленовые трубы изготавливают из материала с высокой плотностью PEHD, упрочненного за счет создания сетчатой молекулярной трехмерной структуры с усиленными связями между отдельными цепочками полимеров. Для обеспечения прочных связей материал подвергается особой молекулярной «прошивке» при помощи электронов. Полученные таким методом водопроводные трубы обозначаются PE-Xc. Для упрочнения материала могут также вводиться специальные «сшивающие» добавки – силан либо пероксид. Изготовленные при помощи таких технологий трубопроводы обозначаются соответственно PE-Xb и PE-Xа.

Основной характеристикой полиэтиленовых трубопроводов является плотность сшивки, которая указывается в процентах и позволяет судить о прочности связей между отдельными молекулами. Для водопроводных труб типа PE-Xа плотность сшивки составляет 70%, типа PE-Xb – 65%, а для трубопроводов PE-Xc – около 60%.

Способы разводки трубопроводов в системах водоснабжения

Благодаря применению в системах водоснабжения современных трубопроводов из полимерных материалов могут использоваться самые разнообразные схемы и способы их прокладки, которые выбирают не только по техническим требованиям, но также учитываются пожелания архитекторов и дизайнеров.

Рассмотрим наиболее распространенные варианты разводки трубопроводов в системах водоснабжения.

Наиболее распространенной является коллекторная схема разводки водопроводной сети, при которой от отдельных коллекторов горячего и холодного водоснабжения выполняется разводка к каждому сантехническому прибору по лучевой схеме.

При монтаже в стенах гибких трубопроводов водоснабжения, изготовленных из полиэтиленовых, металлополимерных или медных труб, целесообразно использовать аналогичную схему с применением установочных тройников. Такое решение позволяет сократить число соединительных элементов, подлежащих заделке.

Оборудование для систем водоснабжения

Различные виды оборудования, использующегося в системах подачи воды, обеспечивают бесперебойное снабжение потребителей водой с необходимыми характеристиками, заданными нормативными либо технологическими требованиями.

Запорная арматура

Вентили, затворы, задвижки, краны и прочие виды запорной арматуры применяют для регулирования количества подаваемой воды. Запорная арматура, применяемая в сетях водоснабжения, должна иметь высокую коррозионную стойкость, обеспечивающую ее безотказную работу в течение длительного времени. Основные требования к запорной и регулирующей арматуре изложены в стандартах Украины, а также ISO 9002.

Регулирующая и предохранительная арматура

В состав регулирующей и предохранительной арматуры входят:

• Клапаны предохранительные, предназначенные для защиты системы при чрезмерном повышении рабочего давления;
• Редукторы, понижающие давление в системе;
• Приборы контроля, включающие манометры, счетчики, датчики протекания воды и др.;
• Клапаны балансировочные, позволяющие сбалансировать работу отдельных ветвей системы водоснабжения, имеющих разный расход воды;
• Клапаны воздухоотводящие, при помощи которых удаляется излишек кислорода, растворенного в воде.

Насосное оборудование

Насосы используют для механической подачи воды в систему, а также для повышения давления до необходимого уровня. Чаще всего используют отдельные насосы (погружного либо скважинного типа) или комплектные насосные станции, в которых помимо насоса установлена автоматизированная система, управляющая подачей воды потребителям.

Фильтрационные системы

При необходимости очистки подаваемой воды от различных примесей до утвержденных санитарно-гигиенических показателей систему водоснабжения оборудуют фильтрационными установками. В их состав включаются фильтры самой различной конструкции и принципа действия – угольные, песчаные, мембранные, ионно-обменные, обратноосмотические и др.

Основа этих систем – разнообразные фильтрующие элементы: механические, песчаные, ионно-обменные, угольные, мембранные, обратноосмотические и т.д.

Гидроаккумуляторы

Для поддержания на постоянном уровне давления в системах могут применяться гидроаккумуляторы. Они предотвращают возникновение гидроударов и способствуют повышению ресурса насосного оборудования.