Isolering av vattenledningar i marken: regler för värmeisolering av externa grenar

Den yttre delen av ett stationärt vattenförsörjningssystem till ett privat hus placeras vanligtvis i jorden. På så sätt tar den inte upp plats på platsen och är skyddad från mekanisk påverkan.Den måste dock också skyddas mot låga temperaturer under frostiga perioder. Vad kan göras för att förhindra att det bildas stopp i rörledningen på vintern?

För oavbruten vattenförsörjning på vintern är det nödvändigt att isolera vattenförsörjningssystemet i marken. Vi kommer att berätta för dig hur du skyddar rör som läggs i marken från att frysa. Artikeln som presenteras för granskning beskriver i detalj de praktiska lösningarna på detta problem som har testats.

Regler för byggande av underjordisk vattenförsörjning

Frysning av den underjordiska vattenförsörjningen uppstår på grund av att marktemperaturen når negativa värden. Ett sätt att förhindra att problemet uppstår är att installera rör på djup där minusgrader är ouppnåeliga.

Om detta krav inte är uppfyllt måste andra åtgärder vidtas för att lösa problemet med oavbruten vattenförsörjning.

Grundläggande bestämmelser i regleringsdokument

Enligt paragraf 11.40 i regeluppsättningen SP 31.13330.2012 ska djupet på utlagda rör, räknat till botten, vara 0,5 meter större än det beräknade penetrationsdjupet i marken vid noll temperatur.Detta är nödvändigt för att förhindra bildandet av isproppar i rörledningen och bristning av rör på platser där vatten kristalliserar, ökar i volym när det fryser.

Det beräknade djupet, enligt paragraf 11.41 i samma regler, bör fastställas genom fältobservationer av den jordfrysande isolinen och också vägledas av erfarenheten av att driva rörledningar i det givna området.

Sådan information kan ägas av ett hydrometeorologiskt centrum eller organisationer som är involverade i vattenförsörjning. I avsaknad av fältdata är det nödvändigt att bestämma djupet med hjälp av termotekniska beräkningar.

Som ett resultat av att vattenförsörjningen fryser brister ofta rören. Om de ligger i marken kommer det att ta lång tid att byta ut dem

Enligt paragraf 5.5.3 i regeluppsättningen SP 22.13330.2011 måste standarddjupet för säsongsbunden jordfrysning i avsaknad av långtidsobservationsdata bestämmas på basis av termiska tekniska beräkningar som presenteras i figuren nedan.

Värdena för den genomsnittliga månatliga lufttemperaturen för befolkade områden i Ryska federationens ingående enheter bör hämtas från tabell 5.1 i regeluppsättningen SP 131.13330.2012.

Värdet på det beräknade standarddjupet för säsongsbunden frysning av jordar beror på deras typ och klimategenskaper för den kalla perioden för detta territorium

Om det erhållna värdet överstiger 2,5 meter, såväl som för bergiga områden med en kraftig förändring i terräng, klimat eller teknisk-geologiska förhållanden, är det nödvändigt att bestämma standarddjupet för jordfrysning i enlighet med formlerna i bilaga "D" av regeluppsättningen SP 25.13330.2012.

Det beräknade frysdjupet i enlighet med paragraf 5.5.4 i regeluppsättningen SP 22.13330.2011 för områden med icke-negativa genomsnittliga årliga temperaturvärden bestäms genom att multiplicera standardvärdet med en faktor 1,1.För territorier med negativa värden beräknas detta värde enligt SP 25.13330.2012.

Lågtemperaturskydd

Det är inte alltid möjligt att helt eller delvis lägga vattenförsörjningssystemet under nollisotermen. Ibland kan detta inte göras av tekniska skäl, till exempel när vattenledningens utlopp från brunnen är ovanför gränsen för markens fryszon.

Djupmärket för frysnivån bestäms i enlighet med klimatspecifikationerna i regionen där vattenförsörjningssystemet byggs.

För den mellersta zonen är detta värde 1,0 - 1,3 m, beroende på typ av jord; i områden med hårda vintrar kommer djupet på rörplaceringen, enligt reglerna, att vara mer än 2,0 - 2,5 meter, vilket är mycket dyrt vid läggning, och vid behov av reparationer.

I områden med kalla och långa vintrar kan djupet på diket för att lägga en vattenledning vara mer än 2,0 - 2,5 meter, beroende på vilken typ av jord som rörledningen läggs i.

Om det är omöjligt eller dyrt att installera ett vattenförsörjningssystem på stora djup, används andra åtgärder för att säkerställa dess oavbrutna funktion. De kan delas in i två kategorier:

• Isolering. Designad för att minska värmeförlusten med ett objekt per tidsenhet. Det utförs med material med låg värmeledningsförmåga.
• Uppvärmning. Designad för att öka temperaturen på ett föremål. För att utföra denna procedur krävs en extern källa för termisk energi.

Val isoleringsalternativ eller uppvärmning av en extern vattenförsörjningsgren beror på driftsförhållandena, temperaturförhållandena, systemgeometrin, enkelheten hos det utförda arbetet, samt effektiviteten, kostnaden och tillförlitligheten hos metoden för att lösa problemet.

Metoder för isolering av extern vattenförsörjning

Det finns många sätt att isolera ett gatuvattenförsörjningssystem som ligger i marken. Om endast kallt vatten tillförs, är värmeledningsförmågan hos de använda materialen på grund av den lilla temperaturskillnaden inte lika viktig som deras hållbarhet, styrka eller pris.

För varmvattenförsörjning som levereras till ett hus på landet av ett centraliserat nätverk, är markvägar isolerade. På grund av den stora temperaturskillnaden mellan varmvatten och miljön ägnas stor uppmärksamhet åt materialets värmeledningsförmåga

Tillämpning av enkla tekniker

Om rören är belägna nästan på gränsen till fryszonen, för att eliminera möjligheten att stoppa vattenförsörjningen, kan du utföra enkla åtgärder som inte kräver stora investeringar och kvalificerat arbete.

För de södra regionerna, där vattenförsörjningen är grunt, räcker det att gräva upp rören på hösten, täcka dem med miljövänligt isoleringsmaterial och gräva ner diket igen.

För isolering kan du använda löv, halm, spån eller sågspån. De har låg värmeledningsförmåga, men till nästa vinter kommer de att ha tid att ruttna i marken, så denna procedur måste upprepas årligen.

Om rören enligt beräkningar ligger något över nivån som säkerställer att systemet inte fryser, så kan man istället för att fördjupa vattentillförseln lösa problemet genom att höja nollisotermen.

Detta kan göras på två sätt:

• öka tjockleken på jordskiktet genom att hälla det ovanpå;
• använd nedfallen snö för isolering.

I båda fallen ligger mitten av remsan av jord eller snö längs vattenledningen, och dess bredd bör vara minst två gånger djupet på rören.

Snö är en bra naturlig isolator.Även ett 30-centimeters lager av det kan halvera djupet av frysning av marken

Fyllningen av jord kommer att förändra landskapet i närområdet, och isolering med hjälp av växt- och träavfall eller snö måste utföras ständigt. Därför, för en långsiktig och pålitlig lösning på problemet med vattenledningsisolering, används specialutvecklade material.

En vattenledning som läggs under nivån för säsongsbetonad jordfrysning i regionen är isolerad endast i området som passerar genom tjockleken av stenar som fryser på vintern. Värmeisolering installeras från angiven nivå innan röret kommer in i huset.

Om vattenförsörjning tas in i huset genom en ouppvärmd källare belägen under frysdjupet, sedan utförs isolering inom källaren. Sedan placeras en trälåda runt vattenförsörjningssektionen och utrymmet mellan det och röret fylls med sågspån eller basaltull.

Typer och former av material

För att isolera vattenrör används material som presenteras i form av skal - former som följer konturerna av rör och systemkomponenter. De är gjorda av basaltull, glasull, polystyrenskum, extruderat polystyrenskum, polyuretanskum, skumglas.

Vid användning av mineralull och glasull är en förutsättning för underjordisk installation närvaron av en foliemantel. Det förhindrar att isoleringen blir blöt, vilket praktiskt taget förstör materialets isolerande egenskaper. Skalet kan bytas ut genom att linda ett rör med basaltisolering med takpapp.

På grund av förmågan att lätt absorbera fukt används inte bomullsisolering i form av mattor skurna i plattor eller rullade till balar utan vattentätande yttre skydd vid konstruktion av underjordiska nätverk.

Ett undantag kan vara när man lägger rörledningen i betongbrickor och fyller det fria utrymmet mellan brickan och röret med expanderad lera eller liknande material.

Närvaron av en struktursöm i cylindrisk isolering baserad på glasull gör det enkelt att installera produkten på ett vattenförsörjningssystem

Värmeisolerande skal är färdiga cylindriska ämnen, vars inre diameter sammanfaller med rörens yttre diameter. Produkter som sträcker sig från 60 cm till 2 meter långa består av ett enda rör med en konstruktionssöm, om isoleringsmaterialet är elastiskt, eller av flera (vanligtvis två) sektioner. Den största fördelen med sektionsisoleringsmaterial är den enkla installationen av produkten.

Förbindningen av halvorna av ett relativt tunt skal sker med kanten av elementet överlappande nästa element för att undvika bildandet av oskyddade sektioner av rörledningen. Förskjutningen av metersegment är vanligtvis 15-20 cm.

Om du behöver använda tjockare isolering är det bättre att välja ett skal med en monteringsfas längs ändkanten. Det andra alternativet för att säkerställa täta anslutningar är att något förskjuta delarna av skalet i förhållande till varandra.

För att bilda starka skalanslutningar och öka styvheten hos den värmeisolerande strukturen rekommenderas att man förskjuter skaldelarna något i förhållande till varandra

När du fäster delar av skalet, använd VVS-tejp. Korsningen mellan rörböjar, böjar och andra systemkomponenter skyddas med hjälp av speciella formade former.

Värmeisolerande färg och polyuretanskum sprutning

En av de ytterligare lösningarna för att förhindra frysning av den externa vattenförsörjningsledningen i marken är flytande eller sprutad värmeisolering.Denna metod gör att du på ett tillförlitligt sätt, utan sömmar eller kalla broar, kan skydda områden med komplex geometri, för vilka det är svårt att använda standardmaterial för isolering.

Polyuretanskum har en flytande konsistens och appliceras på isolerade föremål genom sprutning. Med en av de bästa termiska konduktivitetsindikatorerna, såväl som ett antal andra positiva egenskaper, har detta material en betydande nackdel: specialutrustning krävs för dess tillämpning.

Polyuretanskum är ett av de bästa isoleringsmaterialen för underjordisk vattenförsörjning. Dess sprutning är dock en tekniskt komplex process som kräver dyr utrustning, överensstämmelse med säkerhetsföreskrifter och professionell kompetens.

Det är inte svårt att hitta företag som arbetar med isolering med polyuretanskum, eftersom det aktivt används på olika anläggningar. Alla tjänsteleverantörer har dock restriktioner för minsta sprutarea, så det är osannolikt att det kommer att vara möjligt att hitta ett prisvärt alternativ enbart för 10 eller 20 meter rörledning.

Speciell värmeisolerande färg för rörisolering, liknande polyuretanskum, kan appliceras genom sprutning. Det säljs i burkar, så denna procedur är lätt att göra själv. Det finns också ett alternativ i flytande form, vilket gör att du kan måla VVS-elementen med en vanlig pensel.

Värmeisolerande färg innehåller tillsatser i form av keramiska mikrosfärer, skumglas eller perlit. Värmeledningsförmågan hos detta material är ganska låg, men på grund av det tunna skiktet av applicering är det kanske inte tillräckligt för att lösa problemet med att isolera en sektion av en vattenledning som korsar tjockleken på frysjordar.

På grund av den höga kostnaden är det dyrt att applicera ett tjockt lager isolerande färg. Därför är dess användning för isolering motiverad endast i områden med komplex geometri eller på platser där köldbryggor kan förekomma.

Användningen av värmeisolerande färg är motiverad både för externa och för områden med vattenförsörjningssystem med komplex geometri belägna i en ouppvärmd källare eller i marken

Vid användning av stålrör kan det dock vara lämpligt att använda färg längs hela längden tillsammans med annan isolering av annan anledning. Närvaron av poröst material i kompositionen leder till en hög vidhäftningshastighet, vilket eliminerar möjligheten för extern korrosion, vilket är viktigt för metallstrukturer som ligger i marken.

Färdiga integrerade lösningar

Problemet med frysning av en gatuvattenförsörjningsgren är mycket relevant. Efterfrågan skapar utbud och därför finns det ett stort antal färdiga integrerade lösningar på marknaden i form av värmeisolerade rör och anslutningselement.De är rörledningar omgivna av isolering, som är innesluten i ett hårt eller flexibelt skal.

Det finns både enkelrörs- och dubbelrörsalternativ för en färdig lösning för isolering av externa rörinstallationer. För vanlig kallvattenförsörjning är det bästa alternativet strukturer som innehåller plaströr. De är billigare än sin metallmotsvarighet och kännetecknas av hög installationshastighet.

Isolerade HDPE-rör levereras i slingor upp till 200 meter långa. Installationen av vattenförsörjningssystem baserade på dem kan göras med ett minimum antal leder.

Om korrugerat material används som yttre skal är det möjligt att lägga rörledningen utan användning av hörnfogar. Detta är möjligt på grund av att det är lätt att göra böjningar med liten radie av alla delar av satsen.

Det finns färdiga komplexa lösningar för isolering av vattenförsörjningssystem.Finns med ett eller två rör med olika diametrar

Skydd av isolering från negativa faktorer

Skydd mot frysning av ett vattenförsörjningssystem som ligger i marken har sina egna detaljer. Materialet bör inte helt eller delvis förlora sina värmeisoleringsegenskaper under påverkan av yttre faktorer.

Att efterisolera eller reparera de yttre lagren kräver dyrt och tidskrävande schaktarbete, så omedelbar försiktighet måste iakttas för att upprätthålla skyddskonstruktionens integritet.

Destruktiva effekter av jord och vatten

Det underjordiska vattenförsörjningssystemet utsätts för marktryck, så materialet som används för isolering kan krossas. Detta kan avsevärt öka dess värmeledningsförmåga. För att förhindra sådan utveckling är det nödvändigt att skapa ett hårt yttre skal med hjälp av rör med större diameter eller speciella brickor.

Mineralull är hygroskopisk och kan krossas med lite fingeransträngning, så jordskiktet kommer att komprimera materialet och det kommer att förlora sin låga värmeledningsförmåga

Vid användning av hygroskopiska material som värmeisolering av rörledningar är det nödvändigt att förhindra möjligheten av påverkan av grundvatten på dem, som alltid ligger i marken, oavsett graden av vattenmättnad i jorden.

För att skydda mineral- och glasull används ytterligare skyddsmedel - plaströr större än vattenrör, vilket samtidigt löser problemet med isoleringskollaps.

Du kan också använda följande material för att skapa ett vattentätande skal:

• valsad aluminiumfolie;
• förstärkt (VVS) tejp;
• takpapp;
• högdensitetspolyetenfilm.

Frigolit, extruderat polystyrenskum De absorberar dåligt fukt, men med tiden blir de också oanvändbara vid konstant avfrostning.Skumglas, polyuretanskum och värmeisolerande färg är helt opåverkade av rynkor och fukt.

Att skydda föremål som ligger i marken från fukt med takpapp är ett länge använt, men inte det mest praktiska alternativet.

Lösa problemet med insekter och gnagare

En annan orsak till skador på isoleringen av vattenförsörjningssystemet kan vara gnagare och insekter. Myror gnager många passager i värmeisoleringen som är attraktiv för dem, och möss använder den för att bygga ett bo. Dessa åtgärder exponerar delar av rören, vilket negativt påverkar kvaliteten på isoleringen.

Varken insekter eller möss kan förstöra polyuretanskum eller skumglas, men de gör ett utmärkt jobb med basaltull. Det och liknande material för extern isolering av vattenledningar måste skyddas från gnagare om de är belägna på ett djup av mindre än 2 meter. Jordmyror tränger inte in under 1 meter, medan skogsmyror bygger en stor myrstack, vars del ovan jord är omöjlig att inte lägga märke till.

För att skydda mot gnagare kan du linda in isoleringen med ett finmaskigt metallnät. För att förhindra tillgång till inte bara möss utan även till myror är det nödvändigt att linda in materialet med aluminiumfolie, förstärkt tejp eller använda plaströr eller brickor av valfri form som det yttre skalet.

Ett skal av polyuretanskum eller skumglas kan motstå marktryck, exponering för fukt i marken och kan inte skadas av gnagare och insekter

Uppvärmning av externa vattenförsörjningssystem

Om vi ​​betraktar vilket system som helst, så är isolering bara ett sätt att öka tiden för dess temperatur att sjunka till ett värde som motsvarar miljön.Därför måste du ibland ta till ett annat alternativ för att förhindra att vattenrör fryser - uppvärmning.

Happening uppvärmning av vattenförsörjning på grund av externa energikällor och det finns flera sätt att organisera denna process.

Organisation av vattencirkulationen

Den enklaste källan till ytterligare termisk energi är vatten, vars temperatur är högre än i den isolerade delen av vattenförsörjningssystemet. Om varmare vatten hela tiden ersätter kallare vatten fryser inte systemet. Av denna anledning fungerar "halvöppen kran"-metoden, när en långsam men konstant rörelse av vätska genom rören organiseras.

För kallvattenförsörjning till individuella bostäder är det möjligt att periodiskt ersätta vattnet i den yttre grenen med en varmare. Vid tillförsel från huvudvattenförsörjningen är det nödvändigt att tömma ofta i små portioner för att säkerställa utbyte av vätskan.

För detta ändamål är det rationellt att använda en speciell behållare placerad i huset, som också utför funktionerna i en sump, från vilken du sedan kan dra vatten för dina behov.

Tömning av vatten för att förhindra frysning kan göras vid tillfällen då det inte behövs. Förrådstanken gör att du kan använda den senare

Om tillförseln är organiserad från brunnar där vattentemperaturen vanligtvis är från 7 till 10 grader Celsius, är det nödvändigt att slå på pumpen oftare. Du kan också använda en vanlig lagringstank eller hydraulisk tank för att lagra vatten.

Du kan använda ett andra rör och en trevägsventil för att organisera cirkulationen av vätskan och dränera tillbaka den i brunnen. På en gång räcker det att pumpa 1,5 - 2 volymer av en del av vattenförsörjningen som ligger i marken mellan brunnens huvud och ingången till huset.

När drar vatten från en brunn Det finns också ett alternativ att tömma tillbaka den genom tyngdkraften efter att ha stoppat pumpen. Denna metod är inte tillrådlig att använda i fallet med metallelement i vattenförsörjningssystemet. Konstant förändring av vätska och luft leder till intensiv korrosion av rörens inre yta och försämring av vattenkvaliteten.

I autonoma vattenförsörjningssystem baserade på brunnar krävs det isolering av vattenkällan såväl som värmeisoleringen av själva rörledningen. Vi rekommenderar att du läser artikeln om metoder för värmeisolering av vattenbrunnar.

Om det finns en möjlighet för långvarigt tomgångsvatten och, som ett resultat, dess frysning, är det trots isolering nödvändigt att använda andra uppvärmningsmetoder.

Använda den elektriska kabeln

Oftast används den som en extra värmekälla för en individuell vattenförsörjning i marken elektriska kablar. De kan placeras både inuti röret som levererar vatten och på dess yttre yta. Principen för uppvärmning är att omvandla elektrisk energi till termisk energi.

Elkabeln värmer vattenförsörjningselementen, varifrån värmen överförs till vattnet. Extern isolering förhindrar värme från att tränga ut i marken

Kablar placerade inuti systemet har en högre effektivitet än externa på grund av direkt uppvärmning av vätskan.

Nackdelarna med detta kabelarrangemang inkluderar:

• högre pris per linjär meter på grund av överensstämmelse med miljökrav;
• svårigheten, och ibland omöjligheten, att passera genom böjda delar av vattenförsörjningssystemet;
• specialister rekommenderar starkt att anslutningen görs genom en jordfelsbrytare, trots intyg om överensstämmelse med ökade elektriska skyddskrav.

Installationen av båda alternativen är ungefär lika komplex. Kabeln som går inuti röret säljs komplett med en speciell avslutningskoppling. Dess anslutning görs genom en standard t-shirt. Ytterkabeln fästs med aluminiumtejp, och ovanpå ska ett isolerande skal placeras så att energin inte går ner i marken.

Komplett med en resistiv kabel som producerar en konstant mängd värme, för att spara energi är det bättre att använda en termostat för att automatiskt slå på och av värmen. När du använder ett självreglerande kabelalternativ är det nödvändigt att välja dess parametrar korrekt, då finns det inget behov av att använda en temperaturreglerande enhet.

Det finns färdiga komplexa lösningar som förutom ett vattenrör, isolering och ett styvt vattentätt skal har en inbäddad värmekabel.Sådana kit minskar systemets installationstid avsevärt, men att köpa alla element separat blir mycket billigare.

Färdiga lösningar för underjordiska vattenledningar kan innehålla en värmekabel, vilket praktiskt taget eliminerar möjligheten att systemet fryser

Värmekabeln kan användas för att värma både en del av systemet och hela den yttre delen av rörledningen, vilket gör det onödigt att lägga rörledningen under markens säsongsbundna frysmärke.

Applicering av varm luft

Ett annat effektivt sätt att skydda ett vattenrör som lagts i marken från att frysa är att värma det med varm luft från huset. Det finns två alternativ - med naturlig och forcerad luftcirkulation, och båda kräver installation av en extra stängd bricka eller rör med större diameter.

Vid naturlig luftcirkulation placeras ett rör på vattenförsörjningen och isoleras från utsidan. Den har tillgång till ett varmt rum och därför finns det en långsam cirkulation av luft som omsluter vattenförsörjningssystemet med överföring av värme från källaren eller första våningen i huset.

I det andra fallet är två kanaler (U-formade profiler) fästa längs hela vattenledningens längd, genom vilka luft passerar. De är inlindade med isolering och täckta med ett yttre rör för att förhindra att isolering och profiler trycks ihop av jorden.

I slutet av den uppvärmda sektionen kopplas dessa profiler ihop, vilket ger ett slutet system med in- och utgång inomhus. Lufttillförseln tvingas med hjälp av en hårtork.

Schematisk representation av den isolerade strukturen i ett underjordiskt vattenförsörjningssystem vid uppvärmning av det med varm luft från rummet.Alternativet med forcerad cirkulation innebär att man använder en hårtork för att rikta en luftström in i en av profilerna

Slutsatser och användbar video om ämnet

Video #1. Lägga en rörledning i marken från brunnen till huset med dess isolering och nyansen av frysning nära grunden:

Video #2. Isolering av ett vattenförsörjningssystem implementerat på basis av ett plaströr och en metod för att isolera en armbåge med en cylinder med större diameter:

Video #3. Detaljerade instruktioner för att fästa en extern värmekabel, med hänsyn till korrekt bypass av fästelement och kranar:

Högkvalitativ isolering eller uppvärmning av vattenförsörjningssystemet som ligger under jorden kommer att säkerställa dess oavbrutna tillförsel på vintern. Om reglerna för installation och skydd mot kyla försummas kan en komplex avfrostningsprocedur och dyra vattenförsörjningsreparationer följa.

Vill du berätta om din egen erfarenhet av att installera värmeisolering för vattenledningar i ett förortsområde? Vill du dela användbar information med oss ​​och webbplatsbesökare? Skriv kommentarer i blocket nedan, ställ frågor, lägg upp bilder om ämnet.