Расчет трубы водопровода

Какие трубы лучше для водопровода в квартире – выбор водопроводных труб

Выбор труб для водопровода – это очень важный вопрос, который необходимо решать при обустройстве системы в квартире или частном доме. К трубам предъявляется масса требований: они должны быть долговечными, надежными, доступными и простыми в монтаже.

Этим требованиям вполне соответствуют металлические и пластиковые трубы. Оба варианта отличаются достаточно обширным ассортиментом, поэтому выбор оптимального материала, подходящего для конкретной ситуации, вполне возможен. В данной статье речь пойдет о том, какие трубы лучше для водопровода в квартире.

Металлические трубы

Одним из главных недостатков металлических труб является чересчур большой вес, которым обуславливаются сложности, возникающие в процессе транспортировки и монтажа изделий. Монтаж труб осуществляется при помощи неразъемных (сварка или пайка) и разъемных резьбовых соединений. Использование разъемного соединения упрощает дальнейший ремонт системы за счет простоты замены поврежденных частей конструкции.

Использовать обычные стальные трубы в водопроводе крайне невыгодно – данный материал практически не имеет сопротивляемости коррозии, поэтому трубопровод начинает ржаветь. Помимо того, что из-за этого система начнет разрушаться в ускоренном темпе, так еще и вода в кране будет иметь характерный цвет и вкус ржавчины.

При транспортировке воды трубы из стали достаточно быстро начинают протекать и теряют герметичность, поэтому их приходится менять. Еще одним негативным фактором, связанным с ржавчиной, является налет на внутренней поверхности трубопровода, из-за которого снижается его пропускная способность. Так и получается, что при высокой механической прочности и термостойкости стальные трубы нежелательно использовать для обустройства водопровода.

Совсем другое дело – оцинкованные трубы для водопровода. Стоимость таких труб на порядок выше, чем стоимость стальных изделий, но она явно оправдана. Самым главным достоинством оцинкованной стали является устойчивость к коррозии, которая нивелирует все большинство недостатков, связанных с этим фактором. Впрочем, большой вес присущ и данному виду труб, поэтому их монтаж нельзя назвать простым.

Лучшим вариантом металлических труб для водопровода являются медные изделия. Их отличает очень высокая стоимость и немалое количество достоинств. Срок службы медных труб достаточно высок, как и безопасность (правда, есть нюанс, связанный с появлением окислов меди, но такое явление встречается далеко не в каждом случае). Также данному материалу присуща традиционная для металлических труб сложность монтажа – пайку медных труб нельзя отнести к простым процессам.

Пластиковые трубы для водопровода

Современная альтернатива металлическим изделиям – это пластиковые трубы, которые имеют массу достоинств и преимуществ по сравнению с более традиционными стальными аналогами. В частности, полимерные изделия имеют небольшой вес, упрощающий транспортировку и монтаж, отличаются хорошими эксплуатационными характеристиками и невысокой стоимостью.

Есть два основных вида пластиковых труб, используемых при обустройстве водопровода:

  • Полиэтиленовые;
  • Полипропиленовые.

Стоит рассмотреть оба вида детальнее.

Полиэтиленовые трубы

Одним из материалов, используемых для изготовления пластиковых труб, является сшитый полиэтилен, который за счет особой технологии производства имеет повышенные прочностные характеристики без потерь гибкости и эластичности. Также существуют трубы низкого давления ПНД, но они не очень подходят для использования в условиях квартиры.

Трубы из сшитого полиэтилена являются отличным материалом для обустройства холодного и горячего водоснабжения в квартире. Данный материал может работать при температуре транспортируемой среды до +95 градусов, чего вполне достаточно для водопровода. Читайте также: «Какие трубы лучше для водопровода – делаем правильный выбор».

Кроме того, данное значение является не предельным – разрушение полиэтиленовых труб начинается только в том случае, если температура воды превышает +110 градусов.

Немаловажным качеством труб из полиэтилена является их пластичность. Водопровод, собранный из таких труб, даже при промерзании не разрушается, что является особенно важным для частных домов. В квартирах же более актуальна гибкость, которая позволяет придавать трубопроводу необходимую форму.

Полипропиленовые трубы

Если бюджет, выделенный на строительство, не слишком велик, то неплохим вариантом обустройства водопровода будут полипропиленовые трубы. Они обходятся дешевле других полимерных изделий, а по характеристикам даже местами их превосходят: рабочая температура полипропилена составляет +95 градусов, а давление – до 20 атмосфер. Кроме того, стоит отметить и срок службы, который в среднем составляет около 50 лет. Остается лишь определиться, какие полипропиленовые трубы лучше, чтобы сделать окончательный выбор.

Недостатком полипропиленовых изделий является отсутствие пластичности, поэтому монтаж трубопровода под углом возможен только при помощи соответствующих фитингов. Неразъемные соединения таких труб осуществляются посредством специального паяльника. В любом случае, перед приобретением нужно тщательно разобраться в том, какие пропиленовые трубы лучше для водопровода, и подготовить необходимое для монтажа оборудование.

Металлопластиковые трубы – какие лучше

Довольно современным и интересным материалом, используемым для прокладки водопроводных линий, являются металлопластиковые трубы, которые объединяют в себе основные достоинства металлических и пластиковых изделий. Высокие характеристики обеспечиваются многослойной структурой материала, включающей в себя полимер и армирующий слой из алюминиевой фольги. Читайте также: «Металлопластиковые или полипропиленовые трубы — что лучше, преимущества и недостатки материалов».

Термостойкость металлопластиковых труб варьируется в зависимости от технологии их производства. Трубы, которые маркируются синим цветом, подходят для транспортировки воды, температура которой не превышает 30 градусов, а белые трубы рассчитаны на применение в системах горячего водоснабжения.

Основной недостаток металлопластиковых изделий – разница теплового расширения разных слоев трубы. При работе в условиях температурных перепадах такие трубы могут деформироваться, поэтому им требуется стабильность. Этот фактор нужно учитывать, выбирая водопроводные трубы для горячего водоснабжения. Читайте также: «Преимущества металлопластиковых труб для водопровода и правила монтажа».

Для монтажа металлопластикового трубопровода применяются компрессионные фитинги разных типов. Соединения при помощи фитингов с обжимным кольцом могут выполняться только открытым способом, чтобы обеспечить доступ к участку для регулярной подтяжки фитинга.

Диаметр труб для водопровода в квартире

Выбор труб для водоснабжения в квартире не ограничивается выбором материала их изготовления – нужно еще и правильно подобрать диаметр изделий. Корректный выбор диаметра труб позволит создать надежную и функциональную систему (подробнее: «Как подобрать диаметр трубы для водопровода в зависимости от длины системы и её характеристик»).

Разумеется, увеличение диаметра труб влечет за собой и повышение стоимости системы, в то время как слишком узкий трубопровод не будет иметь достаточной пропускной способности. Лучше всего будет найти «золотую середину» и подобрать трубы оптимального диаметра для конкретной ситуации.

Рассчитывать диаметр водопровода в квартире нужно с учетом первоначального давления и степени его снижения по всей протяженности системы. Для измерения входного давления подойдет обычный манометр, но даже при его отсутствии можно получить примерные значения. Например, если в квартирах тремя этажами выше напор нормальный, то величина входного давления составляет минимум две атмосферы.

На изменение давления в трубопроводе оказывают влияние:

  1. Количество различных соединений и фитингов.
  2. Общая протяженность системы.
  3. Наличие и количество поворотов.

Давление в трубопроводе не может быть ниже 0,6 атмосфер, а напор с учетом нормальной доставки к дальней точке системы должен иметь двукратный запас. Если, учитывая эти факторы, установить 12-мм пластиковые трубы, то единственным результатом будет гарантированное снижение эксплуатационных показателей системы.

Гораздо лучше подойдут трубы диаметром 16 мм – их будет достаточно для нормальной работы водоснабжения без потери характеристик. Чтобы точно рассчитать металлические или металлокерамические трубы для водоснабжения, используют специальные формулы, но они достаточно сложны, поэтому их используют разве что специалисты в данной отрасли.

Разводка трубопровода в квартире вполне может осуществляться по стандартной схеме:

  1. В качестве стояков чаще всего используются трубы диаметром 1 или ¾ дюйма (25 и 20 мм).
  2. Непосредственно разводка трубопровода осуществляется при помощи ½ или 3/8 дюйма (15 и 10 мм).

При подборе диаметра водопроводных труб для квартиры стоит учитывать следующие моменты:

  • Внутренний диаметр полипропиленовых труб не имеет непосредственного отношения к внешнему диаметру (полудюймовая труба может иметь просвет от 11 до 13 мм);
  • Размеры, указанные в дюймах, не отображают пропускную способность труб, что особенно важно при обустройстве трубопровода, включающего в себя как металлические, так и пластиковые элементы;
  • Перед тем, как устанавливать полипропиленовые трубы, нужно изучить технологию их сварки, для чего потребуется соответствующая инструкция.

Нюансы монтажа водопровода

Зная, из чего делают водопроводные трубы, можно получить представление и об особенностях монтажа каждого материала:

  1. Пластиковые трубы гораздо удобнее и выгоднее. Для них существует немалое количество фитингов, поэтому выбор достаточно обширен. Затяжка резьбовых соединений в данном случае не потребует серьезных усилий, что основательно упрощает работу. Неразъемный метод соединения труб обеспечит герметичность конструкции при минимальных трудозатратах на монтаж.
  2. Чтобы смонтировать трубопровод из металлических деталей, понадобится специальное оборудование: стальные трубы соединяются при помощи сварки, а для медных изделий нужны наборы для пайки. Если соединение резьбовое, то необходимо в обязательном порядке использовать уплотнители.

Заключение

Для систем водоснабжения можно использовать самые разные трубы, выбор которых напрямую зависит от условий эксплуатации системы и ее особенностей. Существуют металлические и пластиковые трубы, характеристики которых позволяют собрать любой трубопровод. Когда вопрос о том, какая труба нужна для водопровода, закрыт, остается лишь подобрать оптимальный диаметр труб для конкретной ситуации.

Сравним какие водопроводные трубы лучше

Какого диаметра трубы использовать для водопровода Цифры и подробный обзор

Какого диаметра трубы использовать для водопровода, зависит от множества факторов, хорошо известных сантехникам-монтажникам. Поэтому если вы строите дом с нуля, не поскупитесь и оплатите услуги профессионала – переоборудование впоследствии обойдется гораздо дороже. Да и нормальная атмосфера в доме может быть сильно поколеблена проблемами с водой. А вот если у вас в планах замена существующей внутриквартирной водопроводной системы, с диаметром труб можно определиться и самостоятельно – прокладывать подвод воды не нужно, основной стояк смонтирован, так что слишком сложных раздумий не предвидится.

Просто нужно помнить основные моменты. В общем, если, как говорил известный поэт-классик, вы хотите, чтобы ваш водопровод был сродни по качеству и предполагаемому ресурсу службы «сработанному еще рабами Рима», то следует учесть определенные особенности и нюансы.

Еще один нюанс: диаметр труб всегда дается в дюймах. Для нас эта единица измерения непривычна, а некоторые производители и многие строительные магазины дают размеры и в миллиметрах. Однако для облегчения ориентирования предлагаем переводную таблицу для самых распространенных размеров. Первые два диаметра – это трубы, которые подводят воду к сантехническим приборам, в том числе и кранам, последние – размеры труб, наиболее используемых в стояках.

Количество поворотов и переходов

Стандартная труба в 25 мм. способна прогнать через себя 30 литров за минуту при нормативной скорости потока в 0,02 км\сек. Если же стояк смонтировать из трубы диаметром в 32 мм, то пропускная способность возрастет до 50 литров за ту же минуту. А если вас интересует, какого диаметра трубы использовать для водопровода в квартире многоэтажного дома, предоставленных данных вполне хватит для правильного выбора. Разработку же схемы разводки по частному дому лучше отдать на откуп профессиональным водопроводчикам.

Преимущества и недостатки металла

Все варианты труб из этого материала отличаются высокой прочностью. Поэтому их можно выбрать, правильно подобрав диаметр, для установки водопровода в частном жилье или в квартире на особо сложных участках. Они отлично переносят как внутренние, так и внешние нагрузки.

Если используется медь или нержавейка, то конструкция, сделанная из них, прослужит очень долго. Но есть и кое-какие минусы, к примеру:

  1. Большой вес.

  2. Подверженность коррозии.

  3. Высокая цена.

  4. Сложность сборки.

Поэтому такие трубы крайне редко используются для водопровода квартир, разумнее их использование на промышленных предприятиях. Особенно там, где требуется большой диаметр.

Сцепление труб осуществляется двумя способами: разборным и неразборным. При разборной сборке сцепление всех отрезков трубы между собой осуществляется посредством резьбовых фитингов и других стыковочных элементов. Для такой работы потребуются гаечные ключи. Но сам процесс достаточно длительный и сложный. При неразборном монтаже используется сварка, особенно если стояк имеет большой диаметр. Процесс значительно проще, описанного выше, но требует наличие специализированных инструментов и опыта. А какие методы использовать, решать только владельцам жилья.

Выбираем трубы

Лучше всего действовать по определенной схеме. Сначала надо составить список желаемых характеристик труб, а затем уже приступать к выбору.

В списке мы оцениваем:

  • давление внутри системы;
  • тип водоснабжения;
  • рекомендуемый диаметр;
  • желаемую стоимость.

Не лишним будет добавить несколько дополнительных параметров, как то: общий объем системы водоснабжения, тип разводки, носителя и т.д.

Разберем список по очереди. Что нужно знать в первую очередь – какое давление предполагается внутри будущего трубопровода.

Чем выше давление, тем прочнее берут трубы. Давление также может зависеть от типа системы водоснабжения. В трубах горячего водоснабжения оно, как правило, намного выше.

Давление напрямую влияет на выбор труб, так как разные уровни давления отвечают разным типам изделий.

Старайтесь выбрать самый идеальный вариант. Нельзя брать трубы, у которых номинальное давление меньше рабочего. С большой вероятностью их прорвет. Сильно перебарщивать с прочностью тоже нет нужды. Чем прочнее изделие, тем выше его стоимость. А вы вряд ли захотите переплачивать без лишней нужды.

Диаметр тоже имеет кое-какое влияние. Однако определить один единственный рабочий диаметр труб нельзя. По меньшей мере, надо брать трубы с тремя разными размерами . Большой диаметр для стояков, средний для базовых веток и самый мелкий для побочных отводов, а также прямого подключения сантехники.

Если подразумевается классическая коллекторная разводка, то количество типоразмеров сокращают до двух или даже одного. Об этом подробнее расскажем в разделе про разводку.

Лучше доверять проверенным материалам, поэтому мы рекомендуем вам обратить внимание на современные полимерные трубные изделия. Пластик в наше время для квартирных систем водоснабжения подходит наилучшим образом

Вот список его достоинств:

Пластик в наше время для квартирных систем водоснабжения подходит наилучшим образом. Вот список его достоинств:

  • низкая стоимость;
  • возможность подобрать любой диаметр;
  • устойчивость к коррозии;
  • долговечность;
  • простота в монтаже;
  • практичность;
  • функциональность;
  • большой выбор продукции.

Есть и неочевидный плюсы. Например, с пластиковыми изделиями можно сильно сэкономить не только за счет их низкой цены, но и за счет возможности легкого комбинирования самых разнообразных изделий.

Вспомните, что являет собой обычная стальная разводка труб. Это трубопровод, целиком состоящий из стальных отрезков труб единого образца . Уровень давления, температура рабочей среды, тип системы – все это редко имеет значение, когда мы имеем дело со сталью.

Разницы между частями трубопровода либо нет вовсе, либо она будет совершенно незначительна. Единственный важный параметр – диаметр. Диаметр в металлических трубах влияет на все, в том числе на их стоимость.

Выбираем тип разводки

Существует два основных способа, по которым планируется разводка внутри квартиры. Бывает разводка:

  • последовательная;
  • коллекторная.

Последовательная или тройниковая разводка – классический вариант. Подразумевает, подключение по последовательной схеме от единственного стояка.

От стояка ведется труба в одну или несколько комнат, в нужных местах в нее врезается тройник и ведется дополнительная ветка в соседнюю комнату. Из этой ветки делают отводы под каждый сантехнический прибор.

Коллекторная разводка – подключение всех труб к единственному узлу. От него отходит несколько веток, как правило, не меньше 10. Каждая ветка подключена к какому-то своему прибору.

Какой вариант лучше? Сложной сказать. Коллекторная разводка обходится дороже, но только в том случае, если снабжать надо несколько комнат. Зато она мобильнее. Давление по трубопроводу распространяется равномернее. Если одну трубу прорвет или забьет – не беда, ведь каждая ветка изолирована и выполняет отдельные функции.

Последовательная разводка ставит перед необходимостью покупать множество труб, тройников, собирать систему фактически из кусков, что не всегда удобно. Зато ее выгодно тянуть по нескольким отдаленным комнатам. В таком случае последовательное подключение получается гораздо дешевле коллекторного.

Трубы из полипропилена

Этот материал является лидером по количеству применений. Также как и трубы для горячей воды из металлопластика может работать при температуре энергоносителя до 95 градусов и выдерживать кратковременные повышения до 115 градусов.

К недостаткам стоит отнести значительный коэффициент теплового расширения.

Монтаж труб требует серьезно отнестись к их креплению, в противном случае, может наблюдаться существенная деформация. Несколько уменьшается данный недостаток в полипропиленовых трубах, армированных алюминием.

К достоинствам следует отнести невысокую стоимость, надежность соединений, которые осуществляются методом низкотемпературной пайки (сварки). Сделать систему будет по силам даже начинающему монтажнику. Данные трубы будут вполне уместны при необходимости спрятать разводку за облицовку или при прокладке в штробе.

Новинка — сшитый полиэтилен

Данный материал появился на рынке сравнительно недавно. Он значительно отличается по качествам от своего предшественника, полиэтилена обычного. Вполне может применяться для транспортировки горячих жидкостей.

Данные пластиковые трубы для горячей и холодной воды отличаются значительной долговечностью, производители заявляют срок в 100 лет. Материалу присуща прекрасная гибкость, это значительно упрощает монтажные работы, особенно, когда дело касается сложных конфигураций.

К недостаткам труб из сшитого полиэтилена стоит отнести их значительную стоимость, бюджетным такой материал не назовешь даже при большом желании.

Особенности выбора диаметра труб

Правильный подбор необходимых параметров трубы сделать может только человек, профессионально занимающийся монтажом систем отопления и водоснабжения. Диаметр пластиковых труб для трубопровода горячей воды должен выбираться на основе множества факторов.

Большое значение имеет необходимый расход воды, протяженность линии, коэффициент сопротивления труб, ряд других показателей. Поэтому расчет системы все-таки лучше доверить специалисту.

Наиболее часто для внутриквартирной разводки применяют полудюймовую трубу, для монтажа стояков системы горячего водоснабжения применяют трубу на три четверти, в некоторых случаях (значительный расход воды) диаметр может быть увеличен до одного дюйма.

Разнообразие материалов позволяет подобрать трубу, подходящую для различных условий. Качество пластика уже позволяет не думать о нем как о материале, который легко плавиться. В условиях стандартных линий горячего водоснабжения не создаются критичные температуры, поэтому смело можете применять пластиковые трубы для устройства таких систем, их надежность уже проверена годами эксплуатации.

Выбор труб для системы водоснабжения

При выборе трубы важно учитывать параметры и характеристики изделия

Необходимо обращать внимание на следующие моменты:. Необходимо учитывать показатели прочности и надежности трубной продукции, стоимость, а также простоту монтажа

Нельзя дать простой и однозначный ответ на вопрос, какие виды лучше. Мы предлагаем рассмотреть более подробно характеристики разных типов труб, чтобы узнать, на что обращать внимание при выборе

Необходимо учитывать показатели прочности и надежности трубной продукции, стоимость, а также простоту монтажа. Нельзя дать простой и однозначный ответ на вопрос, какие виды лучше

Мы предлагаем рассмотреть более подробно характеристики разных типов труб, чтобы узнать, на что обращать внимание при выборе

Расчет полипропиленовых труб и фитингов

Введение

Трубы и соединительные детали для систем горячего и холодного водоснабжения из полипропилена обладают рядом преимуществ:

  • устойчивостью к высоким температурам;
  • высокими санитарно-гигиеническими свойствами;
  • шумопоглощающими свойствами;
  • абсолютной коррозионной стойкостью;
  • химической стойкостью к более чем трёмстам веществам и растворам;
  • гладкой и не изменяемой во времени внутренней поверхностью стенки трубы;
  • простотой монтажных и ремонтных работ.

Материал

Полипропилен — изотактический термопласт, макромолекулы которого имеют спиральную конформацию, впервые был получен в 1954 году.

Полипропилен производят путём полимеризации газа пропилена, имеющего химическую формулу: СН2СНСН3.

Полипропилен имеет следующие модификации:

  • гомополимер пропилена (тип 1) РРН;
  • сополимеры пропилена и этилена (тип 2) РРВ — блоксополимер;
  • статический сополимер пропилена с этиленом (тип 3) рандом сополимер — изначально обозначался как PPRC — полипропилен рандом сополимер, в дальнейшем абривиатура была сокращена до PPR.

Трубы и фитинги для водоснабжения PRO AQUA производятся из 3-го типа полипропилена — рандом сополимера.

Рандом сополимер PPR, получаемый путём набора молекул пропилена и этилена в беспорядочном их сочетании и представляется следующей графической формулой:

Физико-механические свойства полипропилена

  1. Физико-механические свойства всех разновидностей полипропилена отличаются в небольших пределах, и не дифференцируются, когда приводятся свойства полипропилена:

  2. Минимальная длительная прочность — MRS (Minimum Required Strength) — характеристика материала трубы, численно равная напряжению в МПа в стенке трубы, возникающему при действии постоянного внутреннего давления, которое труба способна выдержать в течении 50 лет при температуре 20 °С с учётом коэффициента запаса прочности, равного 1,25. Под этим понимается способность материала трубы сохранять к концу предполагаемого срока службы такой запас прочности трубопровода, чтобы он при соблюдении условий эксплуатационного периода гарантировал ещё надёжное исполнение своих рабочих функций. По современным обозначениям напорных труб из полипропилена, показатель MRS в кгс/см2 (бар) проставляют после сокращённого обозначения материала трубы. Например полипропилен рандомсополимер PPR с минимальной длительной прочностью MRS = 8 МПа (80 кгс/см2; 80 бар), будет иметь обозначение PPR 80.

Стандартное размерное отношение — SDR (Standart Dimension Ratio) — безразмерный показатель, характеризующий отношение номинального наружного диаметра трубы Dn к номинальной толщине стенки S (в одинаковых единицах измерения обеих величин в мм или м) Значение стандартного размерного отношения трубы рассчитывается по формуле:

SDR = Dn / S;

Значение SDR соединительной детали будет соответствовать SDR трубы с которой она монтируется. Например, тройник с маркировкой SDR 11 предназначен для сварки с трубой имеющий такую же маркировку.

  1. Номинальное давление — PN (Pressure Nominal) — рабочее давление транспортируемой воды в пластмассовом трубопроводе (в барах) с температурой 20°С, который безотказно эксплуатируется в течении 50 лет при минимальной длительной прочности MRS равной 6,3 МПа.

Показатели типов труб PN, SDR, S находятся в связи между собой, их соотношение представлено в таблице 3.1:

Тип трубы по европейской классификации Тип трубы по российской классификации
Легкая Легкая Средне легкая Средняя Тяжёлая Очень тяжёлая Очень тяжёлая Очень тяжёлая
PN 2,5 3,2 4 6 10 16 20 25
SDR 41 33 26 17,6 11 7,4 6 5
S 20 16 12,5 8,3 5 3,2 2,5 2

Основные характеристики полипропилена

Отличительные особенности полипропилена

Для полипропилена характерна высокая стойкость к многократным изгибам и истиранию. Стойкость к поверхностно-активным веществам (ПАВ) у полипропилена повышена, в этом состоит и его преимущество перед полиэтиленом.

Ударная вязкость с надрезом составляет 5 — 12 кДж/м2, морозостоек при отрицательных температурах.

Полипропилен получил наибольшее распространение в системах холодного и горячего водоснабжения, внутренней и наружной канализации.

Армированный полипропилен

Армированные полипропиленовые трубы производятся поэтапно. Первоначально экструзией изготавливают однородную полипропиленовую трубу. Затем в непрерывном процессе твёрдую наружную поверхность трубы плотно охватывают сплошной или перфорированной алюминиевой лентой, кольцевую форму которой придают обкатывающими роликами. Существуют две технологии сварки алюминиевой ленты на трубе — внахлест и встык. Наиболее передовая технология сшивки — встык (как при производстве армированных труб PRO AQUA). Фиксация краёв ленты относительно друг друга производится ультразвуковой сваркой. Далее полученную трубную конструкцию вновь экструдируют (поверх алюминиевой оболочки наносят новый слой полипропилена).

Армирование трубы преследует одну из главных целей, заключающуюся в резком снижении температурных удлинений термопластичной трубы, которые у однородных полипропиленовых труб проявляются в значительной мере.

Не случайно разработчики армированных полипропиленовых труб, добившись промышленной реализации такой армированной конструкции, называют её термином «стабильная». Под этим подразумевается малая зависимость изменения первоначальной длины трубы при её нагреве или охлаждении.

Коэффициент линейного теплового расширения а (мм/м^°С) для PPR трубы а = 0,15, а для армированной PPR трубы а = 0,03.

Схема армирования и конструктивное исполнение PPR трубы

Рис. 5.1. а — разрез армированной трубы PPR;

1 — слой алюминия. б — конструкция армированной трубы PPR; 1 — слой перфорированного алюминия; 2, 3 — полипропилен.

Исходя из технологии раструбной сварки, при которой наружный диаметр трубы при нормальной температуре должен соответствовать внутреннему диаметру соединительной детали, стенку трубы наращивают на 2 — 3 мм и в этот размер вписывают алюминиевую оболочку и внешний полимерный слой облицовки, который перед сваркой удаляется при помощи специального инструмента.

Армированные трубы PRO AQUA производятся двух типов: перфорированные и гладкие. Отличие перфорированной оболочки армированной PPR трубы от гладкой заключается в том, что алюминиевая оболочка имеет частую перфорацию — сетку отверстий малого диаметра.

В процессе экструдирования полипропиленовой трубы, вязкотекучий материал затекает в эти отверстия и тем самым создаёт сцепление полимера и металла. На поверхности труб такого типа остаются заметные на глаз «утяжины», повторяющие структуру применённой перфорации.

Армирование PPR труб кроме температурной стабилизирующей способности несёт и ещё одну важную функцию — создание антидиффузионного барьера, предотвращающего проникновение молекул кислорода через стенку трубы в теплоноситель.

Проектирование PPR трубопроводов

Проектирование трубопроводов из PPR для систем холодного и горячего водоснабжения осуществляется в соответствии с регламентами строительных норм и правил 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий» с учетом специфики полипропиленовых труб и Сводом правил по проектированию и монтажу трубопроводов из полипропилена рандом сополимера СП 40-101-96.

Гидравлический расчёт

Гидравлический расчёт трубопроводов из PPR 80 заключается в определении потерь напора (или давления) на преодоление гидравлических сопротивлений, возникающих в трубе, в соединительных деталях, в местах резких поворотов и изменений диаметра трубопровода.

Коэффициент гидравлического сопротивления

Гидравлические потери напора на местные сопротивления в соединительных деталях рекомендуется определять по следующей таблице:

Коэффициент местного гидравлического сопротивления для соединительных деталей из полипропилена PP-R 80

Компенсация линейного расширения

Поскольку полимерные материалы имеют увеличенный по сравнению с металлами коэффициент линейного удлинения, то при проектировании систем отопления, холодного и горячего водоснабжения, производят расчёт удлинений или укорочений трубопроводов при возникающих перепадах температур.

Проектирование и монтаж трубопроводов необходимо выполнять так, чтобы труба могла свободно двигаться в пределах величины расчетного расширения. Это достигается за счет компенсирующей способности элементов трубопровода, установкой температурных компенсаторов и правильной расстановкой опор (креплений). Неподвижные крепления труб должны направлять удлинения трубопроводов в сторону этих элементов.

Расчёт изменения длины трубопровода при изменении его температуры производится по формуле:

AL = аЧ^ At,

где

  • DL — изменение длины трубопровода при его нагреве или охлаждении;
  • a — коэффициент теплового расширения мм/м •“С;
  • L — расчётная длина трубопровода;
  • At — разница температуры трубопровода при монтаже и эксплуатации °С(°К).

Величину температурных изменений длины трубы можно также определить по таблицам 6.2 и 6.3.

Таблица линейного расширения (в мм): труба PP-R 80 PN10 и PN20 — (a = 0,15 мм/м^°С)

Таблица линейного расширения (в мм): армированная труба PP-R 80 PN 25

(а = 0,03 мм/м • °С)

Компенсацию тепловых удлинений решают конструктивно, используя углы поворота, скользящие и неподвижные опоры, а также готовые компенсаторы. В неподвижных опорах труба жёстко крепится хомутом через резиновую прокладку, а в скользящих опорах фиксаторы позволяют трубе перемещаться в осевом направлении. На примере проектного решения трассировки трубопровода в виде угла поворота приведем расчёт тепловой компенсации горизонтального участка полипропиленового трубопровода, определив нужную длину вертикального участка, который с учётом упругих свойств трубы будет “пружинить” без разрушения в интервале величины удлинения равной AL.

Г-образный компенсатор

Рис 6.1. Расчетная схема Г-образного компенсатора:

  • НО — неподвижная опора;
  • СО — скользящая опора;
  • Lnpyx.уч. — длина пружинящего участка от оси трубы до края неподвижной опоры, мм;
  • DL — увеличение длины горизонтального участка трубопровода при нагреве, мм;
  • LH0 — расстояние между краями неподвижных опор, мм;
  • LC0 — расстояние между краем неподвижной и центром скользящей опоры, а также между центрами скользящих опор, мм.

В целях устранения разночтений предлагается производить отсчёт пружинящей длины от оси горизонтального участка до края неподвижной опоры на вертикальном участке. Формула длины пружинящего участка трубопровода имеет вид:

Lnpyx.уч.= К * √D * AL+ D,

где:

  • Lnpyx.уч. — длина пружинящего участка, мм;
  • k — константа, характеризующая упругие свойства трубы = 30;
  • D — наружный диаметр трубы, мм;
  • DL — увеличение длины участка трубопровода при его нагреве, мм.

Расчёт Г-образного компенсатора выполняется в следующей последовательности: сначала определяется величина теплового удлинения расчётного участка, затем вычисляется необходимая длина перпендикулярного к нему пружинящего участка.

П-образный компенсатор

Рис 6.2. Расчетная схема П- и U-образного компенсаторов:

  • НО — неподвижная опора; СО — скользящая опора;
  • Lnpyxyn — длина пружинящего участка от оси трубы до края неподвижной опоры, мм;
  • b — ширина компенсатора (вставка), расстояние между осями колеи, мм;
  • AL1, D L2 — увеличение длин горизонтальных участков трубопроводов при их нагреве, мм;
  • LH0 — расстояние между краями неподвижных опор, мм;
  • LC0 — расстояние между центром скользящей опоры и осью колена трубы, мм;
  • LC01, LC02 — расстояния между краем неподвижной опоры и краем скользящей опоры, мм.

При решении тепловой компенсации участка трубопровода с использованием трубного П-образного компенсатора, можно применить 2 приёма его расположения между неподвижными опорами:

  • срединное (точно посередине) размещение между опорами, при котором длины обеих равнорасположенных в обе стороны от него ветвей трубопроводов равны, т.е. получается конструкция равноплечевого компенсатора;
  • смещённое размещение, возникающее при проектных решениях, когда длины ветвей трубопроводов в силу конструктивных особенностей объекта и трассировки трубопровода оказываются различными, т.е. получается конструкция разноплечевого компенсатора.

В первом случае расчёта, величина AL равна для обеих ветвей трубопровода и общее удлинение равняется: AL, = 2AL.

Во втором случае величина AL рассчитывается независимо для каждой ветви и удлинение составляет сумму вычисленных удлинений: AL, = AL + AL,

где :

  • AL = L1 + L ;
  • лев сої со’
  • AL = L2 + L
  • прав со2 со

Ширина компенсатора b (вставка), независимо от длины его ветвей, назначается конструктивно и составляет величину равную 11 — 13 D. Вставка всегда крепится посередине хомутом (жесткое крепление).

Тепловое удлинение A L расчётных участков трубопроводов плюс некоторый гарантированный зазор между сблизившимися верхними деталями компенсатора (порядка 150 мм) не должны превышать ширину компенсатора. В противном случае следует уменьшить расстояние между неподвижными опорами расчётных участков.

Расчёт П-образного компенсатора ведётся аналогично расчёту Г-образного.

Если конструктивные размеры трубных Г и П — образных компенсаторов принимаются по расчёту, то О-образные компенсаторы для различных диаметров пластмассовых труб выпускаются с вычисленными фиксированными значениями их геометрических размеров.

О-образный компенсатор

Рис 6.3. Схема О-образного, петлеобразного компенсатора:

  • НО — неподвижная опора; СО — скользящая опора; D — наружный диаметр трубы, мм;
  • b — расстояние между стенками компенсатора по внутреннему диаметру, мм;
  • Lhq — расстояние между краями неподвижных опор, мм.

Основные принципы прокладки трубопроводов из полипропилена

Трубопроводы следует прокладывать в местах обеспечивающих их защиту от механических повреждений (шахтах, штробах, каналах и т.д.), при этом должна обеспечиваться возможность их теплового удлинения. При невозможности скрытой прокладки трубопроводов их следует защищать от механических повреждений и огня.

Подводки к сантехприборам допускается прокладывать открыто.

Расстояние между трубами и строительными конструкциями должно быть не менее 20 мм.

В местах прохода через строительные конструкции стен и перегородок, полипропиленовые трубы следует прокладывать в футлярах или гильзах из металла.

Внутренний диаметр гильзы должен быть больше на 20 — 30 мм наружного диаметра проходящего в ней трубопровода. Этот зазор заполняется мягким негорючим материалом, способствующим свободному перемещению трубопровода, вдоль оси. Край гильзы должен выступать за пределы строительной конструкции на 30 — 50мм.

Запрещается располагать в гильзе стыковые соединения как разъёмного, так и не разъёмного характера.

В случае прокладки трубопроводов в слое бетона или цементно-песчаного раствора запрещается замоноличивать разъёмные резьбовые соединения.

Крепление PPR трубопроводов

При проектировании трубопроводы разделяются на отдельные участки, путем распределения точек жёсткого крепления. Таким образом, предотвращается не контролируемое перемещение трубопроводов и гарантируется их надёжная фиксация. Точки жёсткого крепления рассчитываются и выполняются с учётом действия сил, возникающих при расширении трубопроводов, а так же дополнительных нагрузок.

Скользящие или направляющие крепления должны позволять перемещения трубы в осевом направлении, исключая при этом механические повреждения трубы.

Расстояние между скользящими опорами при горизонтальной прокладке трубопровода определяется по таблице 6.4:

Расстояние между опорами в зависимости от температуры воды в трубопроводе

Номинальный наружный диаметр трубы, мм Расстояние в мм
20°C 30°C 40°C 50°C 60°C 70°C 80°C
16 500 500 500 500 500 500 500
20 600 600 600 600 550 500 500
25 750 750 700 700 650 600 550
32 900 900 8 О о 8 О о 750 700 650
40 1050 1050 900 900 850 8 О о 750
50 1200 1200 1100 1100 1000 950 900
63 1400 1400 1300 1300 1150 1150 1000
75 1500 1500 1400 1400 1250 1150 1100
90 1800 1600 1500 1500 1400 1250 1200

Неподвижные опоры необходимо размещать так, чтобы температурные изменения длины участка трубопровода между ними не превышали компенсирующей способности отводов и компенсаторов, расположенных на этом участке и распределялись пропорционально их компенсирующей способности.

В тех случаях, когда температурные изменения длины участка трубопровода превышают компенсирующую способность ограничивающих его элементов, на нём необходимо установить дополнительный компенсатор.

Запорную и водоразборную арматуру во избежание передачи их веса трубопроводу необходимо жёстко закреплять на строительных конструкциях.

Монтаж PPR трубопроводов

Традиционным способом соединения напорных трубопроводов из полипропилена является сварка, заключающаяся в нагреве деталей до вязкотекучего состояния, соединении их под некоторым давлением, и последующем охлаждении деталей до образования неразъёмного соединения — сварного шва.

Наиболее часто применяющимся методом сварки является раструбная сварка, при которой производится соединение концов труб через промежуточную деталь в раструб.

Сварочный аппарат

Для сварки труб небольшого диаметра используется комплект сварочного оборудования (представлен на рис. 7.1), в состав которого входят:

  • сварочный аппарат со струбциной (мощность 1500 Вт);
  • сменные нагреватели (D 20, 25, 32 и 40 мм);
  • резак для резки труб до 40 мм;
  • уровень;
  • рулетка;
  • металлический чемодан; инструкция по применению.

Для сварки пластмассовых деталей диаметрами больше 40 мм используют специальный сварочный аппарат, который поставляется в специальном чемоданчике. Общий вид сварочного аппарата (мощностью 1500 Вт) представлен на рисунке 7.2.

Подготовка инструмента

  1. Установить сварочный аппарат на ровной поверхности.
  2. Закрепить на сварочном аппарате сменные нагреватели нужного размера с помощью специальных ключей. Насадки должны плотно прилегать к нагревательному элементу (необходимо следить за тем, чтобы поверхность насадок не выступала за край нагревательного элемента).
  3. Проверить установленную температуру на аппарате (температура сварки PPR составляет 260 — 270°С).
  4. Включить сварочный аппарат в сеть (напряжение 220В) и проверить горит ли сигнальная лампочка.

В зависимости от температуры окружающей среды нагрев нагревательного элемента длится 10 — 15 минут. Рабочая температура на поверхности достигается автоматически. Процесс нагрева закончен, когда гаснет или загорается (в зависимости от типа сварочного аппарата) лампочка контроля температуры.

Первую сварку рекомендуется производить через 5 минут после нагрева сварочного аппарата.

ВНИМАНИЕ:

Сварочные инструменты должны содержаться в чистоте. При необходимости наргеватель- ные гильзу и дорн прочистить растворителем с помощью грубой салфетки.

Сварка деталей в раструб

Процесс раструбной сварки включает одновременный нагрев соединяемых деталей, технологическую выдержку, снятие деталей с насадок, их сопряжение и последующее естественное охлаждение сваренных деталей. Для каждого наружного диаметра подобраны соответствующие пары насадок. Порядок сварки:

На сварочный аппарат устанавливаются насадки соответствующего диаметра, при этом рабочие поверхности насадок должны быть обезжирены ацетоном или водным раствором спирта. В случаях налипания на насадки остатков полимеров от предыдущей сварки, необходимо провести очистку рабочих поверхностей.

  1. Сварочный аппарат подключается к сети и ожидается его готовность к работе.
  2. Соответствующая технологии температура сварки для PPR составляет 260 — 270 °С.
  3. Труба обрезается под прямым углом к оси трубы при помощи специального резака.
  4. Конец трубы и раструб фитинга перед сваркой при необходимости очищаются от влаги, пыли и грязи и обезжириваются.
  5. На трубу наносится метка на расстоянии, равном глубине раструба плюс 2 мм.
  6. Концы деталей, осевым перемещением, не вращая, плавно вводятся в насадки.
  7. Выдерживается регламентированное время прогрева до вязкотекучего состояния (согласно таблице 7.1).
  8. Детали снимаются с насадок, и в течении 1 — 2 секунд сопрягаются друг с другом. При этой операции не допускаются вращательные движения деталей относительно друг друга, возможна лишь небольшая корректировка окончательного расположения деталей в конечной стадии сварки.
  9. Охлаждение сварного соединения и деталей производится естественным путём.

Для армированных полипропиленовых труб перед сваркой конец трубы зачищается зачисткой, при этом происходит снятие тонкого полимерного слоя вместе с фольгой. В результате этого получившийся наружный диаметр трубы должен соответствовать в пределах допусков стандартному наружному диаметру данного типоразмера.

ВНИМАНИЕ:

  • При работе, в случае необходимости, сменные нагреватель очищаются от налипшего материала;
  • для обеспечения качественного соединения деталей, следует избегать повреждения покрытия насадок;
  • категорически запрещается охлаждать прибор водой, иначе могут быть испорчены термосопротивления.

Технологические параметры раструбной сварки деталей из ПП рандомсополимер (температура наружного воздуха 20 °С)

Наружный диаметр трубы, мм Длина сварного участка, мм Время
нагрева деталей, с сопряжения деталей, с охлаждения деталей, мин
16 13 5 — 8 4 2
20 14 6 — 8 4 2
25 15 7 — 11 4 2
32 16,5 8 — 12 6 4
40 18 12 — 18 6 4
50 20 18 — 27 6 4
63 24 24 — 36 8 6
90 29 40 — 60 8 8

Сварка термопластов сопровождается обязательным выдавливанием в месте сварного шва расплава материала называемого гратом. При раструбной сварке грат выходит на наружную поверхность трубы и внутреннюю поверхность соединительной детали

Необходимо отметить, что марки полипропилена различных производителей различаются между собой по композиционному составу, поэтому в случае сварки труб и деталей разных производителей для получения гарантированного соединения перед началом основных работ необходимо провести пробную сварку.

Испытания трубопроводов cистемы водоснабжения

Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения должны быть испытаны гидростатическим или манометрическим методом с соблюдением требований ГОСТ 24054-80, ГОСТ 25136-82 и настоящих правил.

Величину пробного давления при гидростатическом методе испытания следует принимать равной 1,5 величины избыточного рабочего давления.

Гидростатические и манометрические испытания систем холодного и горячего водоснабжения должны производиться до установки водоразборной арматуры.

Выдержавшими испытания считаются системы, если в течение 10 мин нахождения под пробным давлением при гидростатическом методе испытаний не обнаружено падения давления более

0,05 МПа (0,5 кгс/см2) и капель в сварных швах, трубах, резьбовых соединениях, арматуре и утечки воды через смывные устройства.

По окончании испытаний гидростатическим методом необходимо выпустить воду из систем внутреннего холодного и горячего водоснабжения.

Манометрические испытания системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения следует производить в следующей последовательности:

  • систему заполнить воздухом пробным избыточным давлением 0,15 МПа (1,5 кгс/см2);
  • при обнаружении дефектов монтажа на слух следует снизить давление до атмосферного и устранить дефекты;
  • затем систему заполнить воздухом давлением 0,1 МПа (1 кгс/см2),
  • выдержать ее под пробным давлением в течение 5 мин.

Система признается выдержавшей испытание, если при нахождении ее под пробным давлением падение давления не превысит 0,01 МПа (0,1 кгс/см2) .

Системы отопления

Испытание водяных систем отопления и теплоснабжения должно производиться при отключенных котлах и расширительных сосудах гидростатическим методом давлением, равным 1,5 рабочего давления, но не менее 0,2 МПа (2 кгс/см2) в самой нижней точке системы.

Система признается выдержавшей испытание, если в течение 5 мин нахождения ее под пробным давлением падение давления не превысит 0,02 МПа (0,2 кгс/см2) и отсутствуют течи в сварных швах, трубах, резьбовых соединениях, арматуре, отопительных приборах и оборудовании.

Величина пробного давления при гидростатическом методе испытания для систем отопления и теплоснабжения, присоединенных к теплоцентралям, не должна превышать предельного пробного давления для установленных в системе отопительных приборов и отопительно-вентиляционного оборудования.

Манометрические испытания систем отопления и теплоснабжения соответствуют манометрическим испытаниям систем внутреннего холодного и горячего водоснабжения и производятся в той же последовательности (пункт 8.1).

Системы панельного отопления должны быть испытаны, как правило, гидростатическим методом. Манометрическое испытание допускается производить при отрицательной температуре наружного воздуха.

Гидростатическое испытание систем панельного отопления должно производиться (до заделки монтажных окон) давлением 1 МПа (10кгс/см2) в течение 15 мин, при этом падение давлении допускается не более 0,01 МПа (0,1 кгс/см2).

Для систем панельного отопления, совмещенных с отопительными приборами, величина пробного давления не должна превышать предельного пробного давления для установленных в системе отопительных приборов.

Величина пробного давления систем панельного отопления, паровых систем отопления и теплоснабжения при манометрических испытаниях должна составлять 0,1 МПа (1 кгс/см2). Продолжительность испытания -5 мин. Падение давления должно быть не более 0,01 МПа (0,1 кгс/см2).

Система признается выдержавшей испытание давлением, если в течение 5 мин нахождения ее под пробным давлением падение давления не превысит 0,02 МПа (0,2 кгс/см2] и отсутствуют течи в сварных швах, трубах, резьбовых соединениях, арматуре, отопительных приборах.

Изоляция трубопроводов

Теплоизоляция трубопроводов водоснабжения выполняется в соответствии с требованиями СНиП 2.04.14-88 (раздел 3).

При монтаже систем холодного водоснабжения необходимо защитить трубопроводы от образования конденсата. Определение величины минимальной толщины изоляции для полипропиленовых труб можно произвести по таблице 9.1:

Определение толщины изоляции для холодного водоснабжения

Вид прокладки трубопроводов Толщина слоя изоляции при X = 0,040 ВТ(м)*, мм
Трубопровод прокладывается открыто в неотапливаемом помещении (подвал) 4
Трубопровод прокладывается открыто в отапливаемом помещении 9
Трубопровод прокладывается в канале, без горячих трубопроводов 4
Трубопровод прокладывается в канале, рядом с горячими трубопроводами 13
Трубопровод прокладывается в щели каменной стены, стояке 4
Трубопровод прокладывается в прорези стены, рядом с горячими трубопроводами 13
Трубопровод прокладывается на бетонном потолке 4

* Для других коэффициентов теплопроводности толщина слоя изоляции рассчитывается соответственно по отношению к диаметру d = 20 мм.

Транспортирование и хранение PPR труб

Согласно СП 40-101-96 Транспортирование, погрузка и разгрузка полипропиленовых труб должны проводиться при температуре наружного воздуха не ниже — 10 °С. Их транспортирование при температуре до — 20 °С допускается только при использовании специальных устройств, обеспечивающих фиксацию труб, а также принятии особых мер предосторожности.

Трубы и соединительные детали необходимо оберегать от ударов и механических нагрузок, а их поверхности — от нанесения царапин. При перевозке трубы из PPRCнеобходимо укладывать на ровную поверхность транспортных средств, предохраняя от острых металлических углов и ребер платформы.

Трубы и соединительные детали из PPRC, доставленные на объект в зимнее время, перед их применением в зданиях должны быть предварительно выдержаны при положительной температуре не менее 2 ч.

Трубы должны храниться на стеллажах в закрытых помещениях или под навесом. Высота штабеля не должна превышать 2 м. Складировать трубы и соединительные детали следует не ближе 1 м от нагревательных приборов.

Требования по технике безопасности

При контакте с открытым огнем материал труб горит коптящим пламенем с образованием расплава и выделением углекислого газа, паров воды, непредельных углеводородов и газообразных продуктов.

Сварку трубосоединительных деталей следует производить в проветриваемом помещении.

При работе со сварочным аппаратом следует соблюдать правила работы с электроинструментом.

Нормативные ссылки

  1. ГОСТ Р 52134-2003 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем теплоснабжения и отопления. Общие технические условия». В нем перечисляются все необходимые зарубежные стандарты. ГОСТ содержит требования к трубам из полиэтилена, непластифицированного и хлорированного поливинилхлорида, полипропилена и его сополимеров, сшитого полиэтилена (отнесен в настоящем стандарте к термопластам) и по- либутена.
  2. СНиП 2.04.05-91* «Отопление. Вентиляция и кондиционирование», Приложения к нему, а — также СП 41-102-98 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем отопления с использованием металлополимерных труб» и СП 40-101-96 «Проектирование и монтаж трубопроводов из полипропилена «Рандом сополимер».
  3. СНиП 41-01-2003 в действие введен с 1 января 2004 г., разработчики постарались учесть требования основных зарубежных стандартов и произошедшие на рынке изменения.
  4. ТУ 2248-039-00284581-99 — общие требования к напорным трубам из сшитого полиэтилена определены в России.
  5. ТУ 2248-032-00284581-98 — общие требования для труб из сополимеров полипропилена.

Зарубежная нормативная база:

В связи с тем, что закон «О техническом регулировании» привел к нестабильности в области нормативной базы и отнесению целого ряда положений и документов в разряд рекомендательных, есть смысл привести ряд международных стандартов, регламентирующих важнейшие параметры термопластов. Эти нормы, как правило, находят отражение и в новых российских нормативных документах.

Международный стандарт 1ЭО 15874 определяет требования к трубопроводам для горячего и холодного водоснабжения из полипропилена, ISO 161-1:1996 — номинальные наружные диаметры и номинальные давления для труб из термопластов, ISO 4065:1996 — толщину стенок; ISO 9080:2003 содержит методику определения длительной гидростатической прочности, ISO 10508:19995 — требования к трубам и фитингам.

Какой диаметр трубы выбрать для водоснабжения в частном доме, нужно знать при самостоятельном устройстве водопровода, чтобы избежать лишних трат и поломок при эксплуатации. Правильный выбор материалов, размеров, способов соединения влияет на стоимость проекта, на надежность системы и на эксплуатационные расходы.

Трубы для водоснабжения в частном доме.

Размерные характеристики труб

Трубы для водопровода (независимо от материала, из которого они изготовлены) имеют общие размерные характеристики:

  • внутренний диаметр;
  • наружный диаметр;
  • толщина стенок;
  • общая протяженность.

Кроме этих характеристик, при выборе следует учитывать число поворотов и соединений при прокладке гидросистемы.

Главным показателем для водопроводных труб считается внутренний диаметр, от него зависит напор и расход воды в конечных точках системы, в кранах, внутреннее давление в трубопроводах, бесшумность его работы.

Взаимосвязь характеристик

Размерные характеристики взаимосвязаны. Например, если увеличивается напор во входящем трубопроводе, то при неизменном сечении давление в гидросистеме станет выше, могут начаться неприятности: протекать соединительные фитинги, водопровод станет шуметь.

Как длина водопровода влияет на диаметр труб

Стандартные размеры трубопроводов, их диаметры измеряются в дюймах. 1 дюйм равен 25,4 мм. Дюйм обозначается в литературе и на схемах значком двойного апострофа – «”». В системах внутреннего водоснабжения как дома, так и квартиры используют калибры в 0,5 дюйма или в 3/4 дюйма. Обозначаются они как 1/2″ или 3/4″.

Таблица диаметров труб для водоснабжения.

Необходимый диаметр трубных элементов прямо пропорционален их общей длине. Диаметр труб для водопровода в квартире не превышает 20 мм.

Такое же сечение используется и в загородном частном доме при небольшой, до 10 м, длине. При протяженности водопровода в здании, достигающей 30 м, нужно брать трубу в поперечине 25 мм, если длина больше, то следует выбрать 32 мм.

Количество соединений, поворотов и точек водоразбора тоже влияет на рекомендуемый диаметр в сторону увеличения. Если неправильно подобрать производительность трубопроводов при достаточном количестве точек потребления, это может привести к тому, например, что открытие крана в одном помещении приведет к уменьшению напора и пропаданию воды в другом.

В частном доме число точек разбора воды бывает больше, чем в городской квартире. Одновременное использование большинства из них может даже привести к неработоспособности бытовой техники, стиральной или посудомоечной машины.

При проектировании и монтаже системы лучше использовать трубы с запасом по сечению, особенно в частном доме при отсутствии центрального водоснабжения. Водяные стояки имеют диаметр больший, чем отводы, идущие от стояка к точкам потребления.

Почему диаметр труб определяет пропускную способность водопровода

По законам гидродинамики через любое сечение проходит одинаковое количество воды в единицу времени. При постоянном напоре и изменяющихся сечениях в трубах слишком маленький размер сечения приведет к постоянно высокому давлению в системе, что снизит ее надежность, может приводить к поломкам. Пользоваться кранами при повышенном давлении в сети неудобно.

Для правильного расчета водопровода необходимо учитывать пропускную способность труб. Она должна соответствовать количеству точек потребления, тому, какое количество воды расходует то или иное сантехническое устройство. Водопроводный кран расходует не более 5 л воды в минуту.

Таблица определяет пропускную способность труб.

При расчете диаметра трубопроводов нужно учитывать:

  • общую длину;
  • количество ответвлений;
  • число стыков и поворотов;
  • водяной напор, создаваемый насосом скважины

Для частного загородного дома нет смысла делать точные расчеты, с применением сложных формул и компьютерных программ. Достаточно такого расчета.

Водопроводный кран расходует не более 5 л воды в минуту.

Через трубу в 25 мм может проходить до 30 л/мин, при диаметре 32 мм пропускная способность возрастает до 50 л/мин. На 10 точек разбора воды достаточно входной трубы в 1 дюйм. Для большей точности можно обратиться к таблицам Шевелевых. Еще одно общее правило: больше диаметр – ниже напор.

Материал, из которого изготовлены трубы, влияет на выбор их размерных характеристик. Для водоснабжения дома могут использоваться трубы из полимеров: пластика, ПВХ, металлопластика, полиэтилена. Возможно создание системы водоснабжения из стали, нержавеющей стали или из меди.

Типовые решения

Для подачи воды от скважины к дому используют трубы из ПНД – полиэтилена низкого давления, металлопластика, полипропилена и меди.

Трубы из ПНД – полиэтилена низкого давления

Материал отличается простотой сборки, не требуется никаких инструментов. Используют только специальные недорогие фитинги, которые затягиваются вручную, обеспечивая герметичность соединений.

Трубы из ПНД не лопнут, даже если в них замерзнет вода. Подходят только для холодной воды, поэтому оптимальны для введения воды в дом.

Трубы из полиэтилена низкого давления.

Из ПНД можно и полностью изготовить систему водоснабжения. Такое решение подходит в случае создания только системы ХВС, холодного водоснабжения помещений.

Для получения горячей воды в этом случае используются электрические водонагреватели.

Такая схема водоснабжения применяется в домах для сезонного проживания или в нежилых постройках, таких как баня, летняя кухня и т.п. Внутри дома используют другие виды материалов.

Трубы из металлопластика

Один из самых популярных – металлопластик. Сочетает в себе легкость пластиковых труб и прочность металла, не ржавеет, внешняя поверхность не проводит электричество, внутренняя – не дает образовываться осадку.Цена таких труб меньше, чем медных или из нержавеющей стали.

Гибкость этого материала делает его монтаж несложным, можно обеспечить минимально возможное количество стыков и соединений, для него достаточно пресс-фитингов и обыкновенного разводного ключа. Пригодны для использования в системах горячего водоснабжения

К недостаткам металлопластика можно отнести необходимость периодической подтяжки резьбовых соединений. Эстетически металлопластик также не выдерживает конкуренции с трубами из меди или нержавеющей стали. Такие трубы дополнительно закрываются декоративными панелями.

Полипропиленовые трубы.

Еще одним типовым решением может быть использование труб из полипропилена. Долговечность этого материала достигает 50 лет. Выпускаются армированными и неармированными.

С армированием подходят для горячего водоснабжения, без армирования – только для холодного. Требуется внимательность при закупке и монтаже.

Монтаж относительно несложен, особенно по сравнению с медью или нержавейкой, однако требует специального оборудования и высокой квалификации работника.

Самостоятельная починка их невозможна. Полипропиленовые трубы жесткие, поэтому по количеству поворотов и стыков система из полипропилена аналогична водопроводу из металлических конструкций.

К недостаткам можно отнести склонность к температурным расширениям, что требует использования утеплителя или компенсаторов. Сложно рекомендовать к использованию в летних домах.

Медные трубы

Трубы медные для водопровода.

У водопровода из меди отличный внешний вид, он не нуждается в каких-либо декоративных панелях, сам является украшением комнат.

Меди не страшны перепады температуры, она служит 70 лет и более, не ржавеет и практически не зарастает. Такой водопровод имеет и противомикробный эффект, делает воду безопаснее и вкуснее.

Недостаток у такого водопровода один – высокая цена как материала, так и монтажа. Требуется пайка соединений, что качественно может сделать только специалист высокой квалификации.

Расчет сечения водопроводных труб

Устройство водопровода в частном доме или квартире должно в обязательном порядке сопровождаться хотя бы примерными расчетами потребления воды. Это позволит правильно рассчитать необходимый минимальный диаметр трубы, которая будет использоваться. Причем расход воды не зависит от того, какая труба, медная, стальная или пластиковая.

Факторы, которые влияют на выбор диаметра

Определить, какие факторы влияют на диаметр трубы, не сложно.

Водопроводные трубы

Среди прочих можно выделить следующие:

  • Длина водопровода;
  • Напор воды;
  • Ее расход за единицу времени.

Итак, если брать во внимание напор воды, то тут есть только одно условие – чем он ниже, тем больше должен быть диаметр. В том случае, когда напор сильный, а диаметр малый, то вода будет поступать, создавая шум. Если же и диаметр малый, и напор тоже, то вода будет «сочиться», а не литься.

Что касается длины водопровода в частном доме или квартире, то существует специальная формула, которая показывает зависимость между толщиной материала и его длиной. Не вдаваясь в эти цифры, можно сказать следующее:

  • Когда длина не больше 30 метров, то можно использовать трубы до 20 мм;
  • Если длина больше 30 метров, то используется сечение 25 или 32 мм, или больше;
  • В том случае, когда длина совсем малая, около 10 м, то используют трубы сечением 10 мм.

Как обозначается диаметр и системы перевода

Системы исчисления размеров труб нужно знать хотя бы для того, чтобы правильно можно было выполнить соединение, например, пластиковых труб с медными.

Все дело в том, что металлические трубы имеют разные системы исчисления:

  • Медные и алюминиевые измеряются по метрическим стандартам;
  • Стальные изделия исчисляются по империческим стандартам.

Имперической системой исчисления пользуются и при производстве пластиковых изделий.

Итак, перевести данные из одной системы исчисления в другую поможет следующая таблица:

Дюймы Миллиметры
1/2 12.7
3/4 19
7/8 22.2
1 25.4
1.5 38.1
2 50.8

Тут есть и еще одна особенность. Обозначение материалов для водопровода в частном доме или квартире отличается от общепринятых стандартов. Например, полудюймовая труба делается по диаметру меньше 21 мм. Точно такой же диаметр имеет и наружная резьба. Однако обозначается она по-другому – в соответствии со своим внутренним диаметром. На практике такая запись будет иметь добавочное слово в конце «труб», то есть 1/2″ труб.

Поэтому вышеописанные значения пригодны только для водопроводных стальных изделий. Для резьбовых соединений используется следующая таблица:

Дюймы Миллиметры
1/2 20.7
3/4 26.2
7/8 30
1 33
1.5 46.2
2 58.3

Выбор необходимого размера

Как уже было отмечено, рассчитать необходимый размер можно при помощи различных формул, которые будут учитывать и напор воды в системе водопровода, и ее расход в частном доме или квартире. Однако на практике такими сложными расчетами для внутрикомнатной разводки никто не пользуется. Обычно происходит все гораздо проще:

  • Для основной разводки приобретают изделия с размерами 10 и 15 мм (1/2 дюйма);
  • Для стояков приобретают изделия с размерами 25 мм (1 дюйм) или 20 мм (3/4 дюйма).

Разводка труб

Однако и тут все-таки есть проблемы. Связано это с тем, что указывается всегда внешний диаметр. Внутренний же можно рассчитать, вычтя две толщины стенки. В этом как раз и вся загвоздка – у разных производителей она разная. Поэтому, например, внутреннее отверстие может иметь размер от 11 до 13 мм (для полудюймовой трубы), и от 21 до 23 (для дюймовой). Причем это характерно и для пластиковых водопроводных изделий, и для металлических.

Примерный расчет

Чтобы рассчитать диаметр трубы для водопровода частного дома или квартиры, необходимо знать некоторые априорные данные. Например, расход воды, давление, количеств изгибов и так далее.

Однако, как уже было сказано ранее, таких сложных расчетов никто никогда не делает, особенно, если речь идет о частном доме.

Итак, опытным путем установлено, что нормальным потоком из обычного смесителя считается тот, который выдает примерно ¼ литра в секунду. Примем эту цифру за стандартный расход.

Что касается напора в водопроводных трубах, то в многоквартирных домах он может колебаться в широком диапазоне от 1 до 6 атмосфер. Поэтому примем напор в среднем в 2 бара.

На основе этого получим следующие исходные данные:

  • Напор 2 бара;
  • Расход 0,25 л/с;
  • Длина водопроводных изделий равна 10 метрам;
  • Предположим, что будет использоваться металлопластиковый материал с размером в 16 мм (стандартный размер для пластиковых труб).

Отсюда сразу известно, что внутренний диаметр будет равен примерно 12 мм, так как стенки равны 2 мм.

Водопровод частного дома

Итак, сперва определим скорость потока в водопроводных элементах. Для этого применим формулу:

V=(4*Q)/(π*D2), в которой:

  • Q – расход жидкости, выраженный в кубометрах за секунду (в нашем случае это 0,00025);
  • D – внутренний диаметр, выраженный в метрах (0,012 м);
  • П – константа 3,14.

Подставив эти значения, получим: 4*0,00025/3,14*0,012*0,012 = 2,21 м/с.

Следующим шагом необходимо найти число Рейнольдса по формуле:

Re = V*D/v, где v – табличное значение для температуры 16 градусов.

Подставив уже известные значения, получим 22882.

Далее необходимо посмотреть таблицу, в которой нужно отыскать формулу для гидравлического трения. Предположим, что нужна формула из первой области:

Лябда = 0,3164/Re в 0,25 степени, подставив в нее значения, получим 0,0257.

Следующим шагом следует узнать потери напора. Делается это по формуле:

h=λ*(L*V2)/(D*2*g) , где:

  • H – потери;
  • L – длина трубопровода;
  • g – ускорение свободного падения, то есть 9,81 м/с в квадрате;
  • V – скорость потока;
  • D – диаметр.

Подставив все значения, получим число 5,34 м.

Дальше остается только анализ полученного результата. Итак, мы приняли напор в 2 бара, что соответствует 20 метрам напора. Результат получился 5,34 метра, что меньше 20, значит, выбранный диаметр подходит, причем с запасом.

В каком-либо другом случае, когда эта цифра была бы больше, необходимо увеличить размер выбранного материала.

Краткий вывод

Итак, видно, что выбор необходимого размера зависит от многих параметров, от потока воды, от потребляемого ее количества, от некоторых свойств самих изделий. Расчет оптимального значения, в своем полном содержании, связывает все эти параметры воедино, то есть он должен учитывать все их. Однако для домашнего водопровода приведенного выше варианта вполне достаточно.

Поскольку потери давления во много обусловлены наличием в системе разных углов, тройников и подобных элементов. Чтобы учесть и этот фактор, как показывает практика, необходимо просто добавить к конечному числу еще 10% процентов. Надо сказать и то, что на все остальные факторы, которые не учитывались при производстве расчетов, так же следует добавлять те же 10%.

Вода в частном доме


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *