Зовнішню частину стаціонарної системи подачі води в приватний будинок зазвичай розміщують в товщі грунту. Так вона не займає місце на ділянці, захищається від механічних впливів. Однак її потрібно захистити і від низьких температур в морозний період. Що зробити, щоб виключити формування пробок в трубопроводі взимку?
Для безперебійного водопостачання в зимовий період необхідно провести утеплення водопроводу в землі. Ми розповімо, як захистити прокладені в грунті труби від промерзання. У представленій до ознайомлення статті докладно описані перевірені на практиці варіанти вирішення цього завдання.
Правила будівництва підземного водопроводу
Перемерзання підземного водопроводу відбувається через досягнення температури грунту негативних значень. Одним із способів запобігання виникненню проблеми є проведення труб на глибині, де мінусові температури недосяжні.
У разі якщо ця вимога не була виконана, необхідно прийняти інші заходи для вирішення завдання безперебійного водопостачання.








Основні положення нормативних документів
Згідно п. 11.40 зводу правил СП 31.13330.2012 глибина закладених труб, рахуючи до низу, повинна бути на 0, 5 метра більше розрахункової глибини проникнення в грунт нульової температури. Це необхідно для виключення формування крижаних заторів в трубопроводі і розриву труб в місцях кристалізації води, збільшується при замерзанні в обсязі.
Розрахункову глибину, згідно п. 11.41 цих же правил, слід встановлювати натурними спостереженнями за ізоліній промерзання грунту, а також керуватися досвідом експлуатації трубопроводів в даному районі.
Такою інформацією може володіти гідрометцентр або організації, що займаються водопостачанням. При відсутності натурних даних необхідно визначити глибину теплотехнічними розрахунками.

Згідно п. 5.5.3 зводу правил СП 22.13330.2011 нормативну глибину сезонного промерзання ґрунту при відсутності даних багаторічних спостережень необхідно визначати на основі теплотехнічних розрахунків, представлених на малюнку внизу.
Значення середньомісячної температури повітря по населеним пунктам суб'єктів Російської Федерації слід брати з таблиці 5.1 зводу правил СП 131.13330.2012.

У разі перевищення отриманого значення величини 2, 5 метра, а також для гірських районів з різкою зміною рельєфу місцевості, кліматичних або інженерно-геологічних умов необхідно визначати нормативну глибину промерзання грунту відповідно до формул Додатка "Г" зводу правил СП 25.13330.2012.
Розрахункову глибину промерзання згідно п. 5.5.4 зводу правил СП 22.13330.2011 для районів з невід'ємними середньорічними значеннями температури визначають множенням нормативного значення на коефіцієнт 1, 1. Для територій з негативними значеннями цю величину розраховують по СП 25.13330.2012.
Захист від впливу низьких температур
Не завжди вдається повністю або частково прокласти систему водопостачання нижче нульової ізотерми. Іноді це неможливо зробити через технічні причини, наприклад, коли висновок водопровідної труби з свердловини знаходиться вище межі зони промерзання землі.
Глибинна відмітка рівня промерзання визначається відповідно до кліматичної специфікою регіону, в якому споруджується водопровід.
Для середньої смуги ця величина складає 1, 0 - 1, 3 м в залежності від типу грунту, в областях з суворими зимами глибина розміщення труб, згідно з правилами, буде більше 2, 0 - 2, 5 метрів, що дуже дорого як при прокладанні, так і в разі необхідності ремонту.

При неможливості або дорожнечі розміщення водопроводу на великій глибині для його безперебійного функціонування застосовують інші заходи. Їх можна умовно розділити на дві категорії:
- Утеплення. Призначено для зменшення втрати тепла об'єктом за одиницю часу. Його проводять за допомогою матеріалів, що мають малу теплопровідність.
- Обігрів. Призначений для збільшення температури об'єкта. Для здійснення цієї процедури необхідний зовнішній джерело теплової енергії.
Вибір варіанту утеплення або обігріву зовнішньої гілки водогону залежить від умов функціонування, температурного режиму, геометрії системи, простоти виконуваних робіт, а також ефективності, вартості і надійності способу вирішення проблеми.
Способи утеплення зовнішнього водопостачання
Існує безліч способів утеплення вуличної системи водопостачання, розміщеної в землі. Якщо здійснюється подача тільки холодної води, то через невеликої різниці температури теплопровідність застосовуваних матеріалів не так важлива, як їх довговічність, міцність або ціна.

Застосування простих методик
У тому випадку, якщо труби розміщені практично на кордоні зони перемерзання, то для виключення вірогідності зупинки подачі води можна виконати елементарні дії, які не потребують великих вкладень і кваліфікованого виконання робіт.
Для південних регіонів, де глибина залягання водопроводу невелика, досить восени розкопувати труби, засипати їх екологічно чистим ізолюючим матеріалом і знову закопувати траншею.
Для утеплення можна використовувати листя, солому, стружку або тирсу. Вони мають низьку теплопровідність, проте до наступної зими встигнуть згнити в землі, тому таку процедуру необхідно повторювати щорічно.
Якщо згідно з розрахунками труби розташовані трохи вище рівня, що дозволяє гарантувати неперемерзаніе системи, то замість поглиблення водопроводу можна вирішити проблему підняттям нульовий ізотерми.
Це можна зробити двома способами:
- збільшити товщину шару землі, насипавши її зверху;
- використовувати для утеплення випав сніг.
В обох випадках центр смуги відсипання землі або снігу розташований уздовж водопроводу, а її ширина повинна бути як мінімум в два рази більше глибини закладення труб.

Насипка землі змінить ландшафт ділянки прибудинкової території, а утеплення за допомогою рослинних і деревних відходів або снігу необхідно проводити постійно. Тому для тривалого і надійного вирішення завдання утеплення водопроводу застосовують спеціальні розроблені матеріали.
Водопровід, прокладений нижче позначки сезонного промерзання грунту в регіоні, утеплюють тільки на ділянці, що проходить через товщу замерзають взимку порід. Теплоізоляція влаштовується від зазначеного рівня до введення труби в будинок.
Якщо водопровід заводиться в будинок через неопалювальний підвал, влаштований нижче глибини промерзання, то утеплення проводиться в межах підвального приміщення. Тоді навколо ділянки водопроводу влаштовується дерев'яний короб, а простір між ним і трубою заповнюється тирсою або базальтової ватою.
Види і форми матеріалів
Для утеплення водопроводу використовують матеріали, які представлені у вигляді шкаралуп - форм, які повторюють контури труб і вузлів системи. Їх виконують з базальтової вати, скловати, пінопласту, екструдованого пінополістиролу, пінополіуретану, піноскла.
У разі використання мінеральної вати і скловати обов'язковою умовою для підземної прокладки є наявність фольгованої оболонки. Вона запобігає намокання утеплювача, через якого практично знищуються ізоляційні властивості матеріалу. Замінити оболонку можна обмоткою труби з базальтової ізоляцією руберойдом.
Через здатність безперешкодно вбирати вологу в облаштуванні підземних мереж не використовується ватяна теплоізоляція у вигляді нарізаних на плити або або згорнутих в тюки матів без гідроізоляційної зовнішньої захисту.
Винятком може бути прокладка трубопроводу в бетонних лотках з засипанням вільного простору між лотком і трубою керамзитом або подібним матеріалом.

Теплоізоляційна шкаралупа є готові заготовки циліндричної форми, чий внутрішній діаметр збігається з зовнішнім діаметром труб. Вироби, довжиною від 60 см до 2 метрів складаються з цільної трубки з конструкційним швом, якщо утеплювальний матеріал еластичний або з декількох (найчастіше двох) секцій. Основним плюсом секційного матеріалу для утеплення є простота монтажу вироби.
З'єднання половин щодо тонкої шкаралупи відбувається з накладенням краю елемента на наступний елемент для уникнення утворення незахищених ділянок трубопроводу. Зсув метрових відрізків, як правило, становить 15-20 см.
Якщо необхідно використовувати потовщений утеплювач, краще вибрати шкаралупу з монтажною фаскою по торця краю. Другий варіант забезпечення щільних з'єднань полягає в деякому зсуві частин шкаралупи відносно один одного.

При кріпленні частин шкаралупи використовують сантехнічний скотч. Захист примикання відводів труб, поворотів і інших вузлів системи відбувається за допомогою спеціальних фасонних форм.
Теплоізоляційна фарба і напилення пінополіуретаном
Одним з додаткових рішень щодо недопущення промерзання зовнішньої магістралі водопостачання, розташованої в землі, є рідка або Напилювана теплоізоляція. Цей метод дозволяє надійно, без швів і містків холоду захистити ділянки зі складною геометрією, для яких важко використання стандартних матеріалів для утеплення.
Пінополіуретан має рідку консистенцію і наноситься на утеплювати об'єкти методом напилення. Володіючи одним з кращих показників по теплопровідності, а також ряд інших позитивних властивостей, цей матеріал характеризується вагомим мінусом: для його нанесення необхідно спеціальне устаткування.

Знайти фірми, які займаються утепленням за допомогою пінополіуретану неважко, так як його активно застосовують на різних об'єктах. Однак у всіх постачальників послуг існує обмеження по мінімальній площі напилення, тому відшукати прийнятний за ціною варіант виключно заради 10 або 20 метрів трубопроводу навряд чи вдасться.
Спеціальна теплоізоляційна фарба для утеплення труб аналогічно пінополіуретану може бути нанесена методом напилення. Її продають у балончиках, тому цю процедуру легко виконати самостійно. Також існує варіант в рідкому вигляді, що дозволяє пофарбувати елементи водопроводу за допомогою звичайної малярської кисті.




Теплоізоляційна фарба містить добавки у вигляді керамічних мікросфер, піноскла або перліту. Теплопровідність цього матеріалу досить низька, проте через тонкого шару нанесення, її однієї може бути недостатньо для вирішення завдання утеплення ділянки водопроводу, що перетинає товщу промерзають грунтів.
Через високу вартість нанесення товстого шару теплоізоляційної фарби дорого. Тому її використання для утеплення виправдано тільки на ділянках зі складною геометрією або в місцях можливого виникнення містків холоду.

Однак в разі використання сталевих труб, застосування фарби по всій довжині спільно з іншим утеплювачем може бути доцільно з іншої причини. Наявність в складі пористого матеріалу призводить до високого показника адгезії, усуваючи можливість утворення зовнішньої корозії, що актуально для металевих конструкцій, розташованих в землі.
Готові комплексні рішення
Проблема промерзання вуличної гілки водогону вельми актуальна. Попит народжує пропозицію і, тому, на ринку існує велика кількість готових комплексних рішень у вигляді теплоізольованих труб і сполучних елементів. Вони являють собою трубопроводи, оточені утеплювачем, який укладено в тверду або гнучку оболонку.




Існують як однотрубні, так і двотрубні варіанти готового рішення утеплення зовнішньої прокладки труб. Для звичайного холодного водопостачання найкращим варіантом є конструкції, що містять пластикові труби. Вони дешевше металевого аналога і відрізняються високою швидкістю монтажу.
Утеплені труби ПНД постачають в бухтах довжиною до 200 метрів. Прокладка систем водопостачання на їх основі може бути виконана з мінімальною кількістю стиків.
Якщо в якості зовнішньої оболонки використовувати гофрований матеріал, то можливе проведення трубопроводу без застосування кутових з'єднань. Це можливо через простоти виконання вигинів малого радіусу всіх частин комплекту.

Захист утеплювача від негативних факторів
Захист від перемерзання розташованого в землі водопроводу має свою специфіку. Матеріал не повинен повністю або частково втратити своїх теплоізоляційних властивостей під дією зовнішніх чинників.
Повторне утеплення або ремонт зовнішніх шарів вимагає виконання дорогих і трудомістких земляних робіт, тому необхідно відразу подбати про збереження цілісності захисної структури.
Деструктивний вплив землі і води
Підземний водопровід відчуває тиск грунту, тому що використовується при утепленні матеріал може бути зім'ятий. При цьому може значно збільшитися його теплопровідність. Для недопущення подібного розвитку подій необхідно створити тверду зовнішню оболонку за допомогою труб більшого діаметру або спеціальних лотків.

В случае применения в качестве теплоизоляции трубопроводов гигроскопичных материалов, необходимо предотвратить возможность влияние на них грунтовой воды, всегда находящейся в земле независимо от степени водонасыщенности грунта.
Для защиты минеральной и стекловаты применяют дополнительные средства защиты – пластиковые трубы размера большего, чем водопроводные, что одновременно решает проблему смятия утеплителя.
Также можно использовать следующие материалы для создания гидроизоляционной оболочки:
- рулонная алюминиевая фольга;
- армированный (сантехнический) скотч;
- рубероид;
- полиэтиленовая пленка высокой плотности.
Пенопласт, экструдированный пенополистирол слабо впитывают влагу, но со временем тоже приходят в негодность при постоянном размораживании. Полностью не подвержены смятию и воздействию влаги пеностекло, пенополиуретан, а также теплоизоляционная краска.

Решение проблемы насекомых и грызунов
Еще одной причиной повреждения утепления водопровода могут быть грызуны и насекомые. Муравьи прогрызают в привлекательной для них теплоизоляции многочисленные ходы, а мыши используют его для строительства гнезда. Эти действия оголяют части труб, что негативно влияет на качество утепления.
Ни насекомые, ни мыши не могут испортить пенополиуретан, пеностекло, но отлично расправляются с базальтовой ватой. Ее и подобные материалы для наружного утепления труб водопровода необходимо обязательно защитить от грызунов, если они расположены на глубине менее 2 метров. Земляные муравьи не проникают ниже 1 метра, а лесные при этом строят большой муравейник, надземную часть которого невозможно не заметить.
Для защиты от грызунов можно оборачивать утеплитель металлической мелкоячеистой сеткой. Чтобы воспрепятствовать доступу не только мышей, но и муравьев необходимо обернуть материал алюминиевой фольгой, армированным скотчем или использовать в качестве внешней оболочки пластиковые трубы или лотки любой формы.

Обогрев внешних систем подачи воды
Если рассматривать любую систему, то утепление – это всего лишь способ увеличить время снижения ее температуры до значения, соответствующего окружающей среде. Поэтому иногда приходится прибегать к другому варианту предотвращения перемерзания водопровода – обогреву.
Происходит обогрев водопровода за счет внешних источников энергии и существует несколько способов организации этого процесса.
Организация циркуляции воды
Простейшим источником дополнительной тепловой энергии служит вода, температура которой выше, чем в утепляемом участке водопровода. Если более теплая вода постоянно замещает охлажденную, то система не замерзает. По этой причине работает метод “приоткрытого крана”, когда организуют медленное, но постоянное движение жидкости по трубам.
Для холодного водоснабжения индивидуального жилья можно организовать периодическое замещение воды в наружной ветке на более теплую. В случае подачи из магистрального водопровода необходимо часто малыми порциями производить слив, обеспечивающий замещение жидкости.
Рационально для этого использовать расположенную в доме специальную емкость, выполняющую также функции отстойника, из которой впоследствии забирать воду для своих нужд.

Если снабжение организовано из скважин, в которых температура воды обычно составляет от 7 до 10 градусов Цельсия, то необходимо чаще включать насос. Для хранения воды можно также использовать обычную накопительную емкость или гидробак.
Можно с помощью второй трубы и трехходового крана организовать циркуляцию жидкости со сливом ее обратно в колодец. За один раз достаточно прокачивать 1, 5 – 2 объема отрезка водопровода, расположенного в земле между оголовком скважины и входом в дом.
В случае забора воды из скважины существует также вариант со сливом ее самотеком обратно после остановки насоса. Этот метод нецелесообразно использовать в случае металлических элементов системы водоснабжения. Постоянная смена жидкости и воздуха приводит к интенсивной коррозии внутренней поверхности труб и ухудшению качества воды.
В автономных системах водоснабжения на базе скважин требуется утепление источника воды так же, как и теплоизоляция самого трубопровода. Рекомендуем ознакомиться со статьей, посвященной методам теплоизоляции водозаборных скважин.
Если существует вероятность длительного простоя воды и, как следствие, ее замерзания, то несмотря на утепление, необходимо применять другие способы обогрева.
Использование электрического кабеля
Наиболее часто в качестве дополнительного источника тепла для индивидуального водопровода, расположенного в земле, применяют электрические кабели. Их можно размещать как внутри трубы, подающей воду, так и на ее внешней поверхности. Принцип обогрева заключается в преобразовании электрической энергии в тепловую.

Расположенные внутри системы кабели обладают более высоким КПД, чем наружные по причине прямого нагрева жидкости.
К минусам такого варианта расположения кабеля относят:
- более высокую цену за погонный метр из-за соответствия экологическим требованиям;
- сложность, а иногда и невозможность проведения через искривленные участки водопровода;
- настоятельные рекомендации специалистов производить подключение через УЗО, несмотря на сертификаты соответствия повышенным требованиям электрической защиты.
Монтаж обоих вариантов приблизительно равен по сложности. Кабель, проходящий внутри трубы, продают в комплекте со специальной оконечной муфтой. Его подключение производят через стандартный тройник. Наружный кабель крепят при помощи алюминиевого скотча, а сверху обязательно накладывают утепляющую скорлупу, чтобы энергия не уходило в землю.




В комплекте с резистивным кабелем, выделяющим постоянное количество тепла, для экономии электроэнергии лучше использовать термостат для автоматического включения и выключения обогрева. При использовании саморегулирующего варианта кабеля необходимо правильно подобрать его параметры, тогда в применении устройства регулирующего температуру нет необходимости.
Существуют готовые комплексные решения, которые помимо водопроводной трубы, утеплителя и жесткой водонепроницаемой оболочки имеют внедренный кабель для обогрева. Такие комплекты существенно сокращают время монтажа системы, однако покупка всех элементов по отдельности выйдет значительно дешевле.

Греющим кабелем можно обогревать как часть системы, так и полностью наружный участок трубопровода, благодаря чему становится необязательной прокладка магистрали ниже отметки сезонного промерзания грунтов.
Применение теплого воздуха
Еще одним действенным способом защиты проложенного в земле водопровода от перемерзания является обогрев его теплым воздухом из дома. Существует два варианта – с естественной и принудительной циркуляцией воздуха и для обоих необходима установка дополнительного закрытого лотка или трубы большего диаметра.
В случае с естественной циркуляцией воздуха на водопровод одевают трубу и утепляют ее снаружи. Она имеет выход в теплое помещение и, поэтому, происходит медленная циркуляция обволакивающего систему водоснабжения воздуха с передачей ему тепла из подвала или первого этажа дома.
Во втором случае, по всей длине водопровода крепят два швеллера (п-образных профиля) по которым проходит воздух. Их обматывают утеплителем и закрывают наружной трубой во избежание сдавливания землей утеплителя и профилей.
В конце обогреваемого отрезка эти профили соединяют, получая, таким образом, замкнутую систему с входом и выходом внутри помещения. Подача воздуха происходит принудительно с помощью фена.

Висновки і корисне відео по темі
Відео # 1. Прокладка трубопровода в земле от скважины до дома с его утеплением и нюанс промерзания около фундамента:
Відео # 2. Утепление водопровода, реализованного на основе пластиковой трубы и способ утепления колена с помощью цилиндра большего диаметра:
Відео # 3. Подробная инструкция по креплению внешнего греющего кабеля с учетом правильного обхода крепежных элементов и кранов:
Качественное утепление или обогрев системы подачи воды, расположенной под землей, обеспечит ее бесперебойное поступление в зимний период. В случае пренебрежения правилами монтажа и защиты от холода, может последовать сложная процедура разморозки и дорогой ремонт водопровода.
Хотите рассказать о собственном опыте в устройстве теплоизоляции водопроводных труб на загородном участке? Желаете поделиться полезными сведениями с нами и посетителями сайта? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы, размещайте фото по теме.