Проектирование водоснабжения частного дома

Оборудование для водоснабжения коттеджа

Для каждого дома индивидуально подбирают оборудование, чтобы система работала стабильно. Поговорим о ключевых элементах и их роли.

Насосное оборудование

Насос — двигатель системы. Он поднимает воду из источника и подает в дом под давлением. 

• Для колодца берут погружные и поверхностные насосы. Поверхностный ставят рядом с колодцем. Он качает на глубине до 8м.
  Погружной устанавливают в воду. Он работает бесшумно и подходит для глубины до 10 м. 

5. Так выглядит погружной насос для колодца

• Для скважины берут глубинные насосы. Они работают на глубине до 200 м, выдерживают давление водяного столба и выдают стабильный напор даже в больших домах. Это подходит для водоснабжения коттеджей с несколькими точками водоразбора и садовым поливом.

6. Так выглядит глубинный насос для скважины.

Система фильтрации

Фильтры очищают воду от песка, примесей, солей и бактерий. Без них оборудование и трубы быстро выйдут из строя.

• Фильтры грубой очистки устанавливают на входе системы водоснабжения. Они задерживают крупные частицы, такие как песок и ил.

• Тонкая очистка удаляет мелкие примеси, улучшает вкус и запах воды.

• Для обезжелезивания и умягчения используют отдельные фильтры. Они убирают соли железа, магния и снижают жёсткость.

• Финишная очистка через угольные фильтры очищает воду и делает ее пригодной для питья.

7. В такой последовательности работают фильтры в системе водоснабжения.

Гидроаккумулятор

Гидроаккумулятор в системе водоснабжения частного дома поддерживает стабильное давление в системе и снижает нагрузку на насос. Это герметичный бак, который накапливает воду и подаёт в дом, когда жильцы открывают кран.

Объём бака выбирают исходя из суточного потребления. Для дома с 3-4 жильцами достаточно 50-80 литров. Если нужно больше, например, для полива или бассейна, объём бака увеличивают до 200 литров.

8. Схема устройства гидроаккумулятора в разрезе.

На схеме показано устройство гидроаккумулятора в разрезе:

• Камера с водой (верхняя часть) — резервуар, где она накапливается вода.
• Камера с воздухом (нижняя часть) — зона сжатого воздуха, которая поддерживает давление в системе.
• Мембрана — эластичный разделитель между водой и воздухом.
• Подключение к системе — трубопровод для подачи воды. Располагается в нижней части бака

Гидроаккумулятор стабилизирует давление в системе и предотвращает избыточные пуски насоса. Камера с воздухом сжимается при поступлении воды и создает давление для равномерной подачи в сеть.

Реле давления

Реле автоматизирует работу системы водоснабжения дома. Включает насос, когда давление падает, и выключает, когда достигает установленного уровня.

Стандартное давление для водоснабжения дома — 2-3 атмосферы. При падении до 2 атмосфер насос включается, а при достижении 3 — выключается. Это защищает оборудование от износа и экономит электроэнергию.

Как рассчитать мощность насоса

Мощность насоса — параметр, от которого зависит стабильность водоснабжения дома. Как я писал выше: неправильный расчёт приведёт к слабому напору, перегрузкам оборудования или нерациональным расходам электроэнергии. Рассмотрим, как выбрать насос для частного дома, исходя из реальных условий.

Шаг 1. Определите суточное водопотребление

Начните с расчёта общего потребления воды в доме. Учитывайте количество жильцов и все точки водоразбора. Например:

• Кухонный кран — 12 литров/мин.

• Душ — 0,25 литра/сек.

• Полив участка — 0,3 литра/сек.

Если в доме живут 4 человека, суточное потребление составит:

• 2 приёма душа по 10 минут: 0,25 × 10 × 2 = 5 литров.

• Кухонный кран — 12 × 30 минут (среднее время использования): 360 литров.

• Полив участка — 0,3 × 30 минут: 9 литров.

Общая величина — около 374 литров в сутки. Добавьте запас в 20% на случай увеличения потребностей в водоснабжении. Итог — 450 литров в сутки.

9. Эта таблица помогает оценить общий расход воды при проектировании системы водоснабжения в частном доме и выбрать насос.

Шаг 2. Рассчитайте напор

Напор насоса — высота, на которую он поднимает воду. Для расчёта водоснабжения учитывайте:

• Глубину скважины или колодца.

• Расстояние от насоса до дома.

• Разницу высот между уровнем воды и точками водоразбора (например, второй этаж).

Пример:

• Глубина скважины — 30 м.

• Расстояние до дома — 20 м. (считаем эквивалент 2 м напора на каждые 10 м горизонтали).

• Второй этаж — 6 м.

Итоговый напор: 30 + 4 + 6 = 40 м. Насос должен создавать давление, равное этому напору.

Шаг 3. Выберите насос по каталогу

С учётом рассчитанных параметров выберите насос. Например:

• Если требуется напор 40 м и производительность 4 м³/ч, подходит Grundfos SQ 3-105 или Waterstry SPS 7025.

В следующем разделе рассмотрим дополнительное оборудование для автономного водоснабжения.

Дополнительное оборудование для автономного водопровода

Для автономного водоснабжения нужен не только насос, но и дополнительное оборудования. Посмотрим какое.

Накопительный бак

Накопительный бак хранит запас на случай отключения электроэнергии или увеличения расхода. Это важно для загородных домов, где перебои с электричеством не редкость.

Что учитывать:

• Для небольшого дома хватает бака на 50–80 литров.

• Если планируется полив или бассейн, объём бака увеличивают до 200 литров.

• Баки изготавливают из пластика или металла. Пластиковые легче, устойчивы к коррозии и проще в монтаже.

В доме с четырьмя жильцами бак на 100 литров покроет потребности в течение 12 часов при среднем расходе. Для полива участка в 6 соток лучше выбрать объём 200 литров.

10. Схема устройства накопительного бака в разрезе.

В следующем разделе разберём, как выбирать способ бурения скважины в зависимости от типа грунта.

Бурение скважины в различных грунтах

Способ бурения и используемое оборудование зависят от типа грунта. Неправильный выбор приводит к отклонениям обсадных труб, обрушению стенок или полной замене скважины. Чтобы избежать ошибок, важно учитывать особенности каждого слоя.

Песчаные грунты

Когда бурят скважину через песчаные грунты, стены пробуренной шахты нестабильны. Песок не удерживает форму и осыпается внутрь. Чтобы этого не произошло, сразу опускают обсадные трубы из стали или пластика. Они удерживают стены и защищают скважину от засорения.

Как работают:

• Для извлечения песка используют желонку.

• Чтобы трубы не отклонялись, их на них устанавливают груз.

Проблемы:

• Скважина заиливается, если её не "раскачивают" регулярным водозабором.

Глины (твёрдые и мягкие)

Твёрдая глина остаётся устойчивой во время бурения, тогда как мягкая часто теряет форму.

Как работают:

• В твёрдой глине используют желонку или буровую ложку.

• В мягкой глине применяют насадки-змеевики.

• Для стабилизации стенок в мягкую глину заливают воду.

Гравий и галечник

Гравийный грунт предполагает крупные камни, которые затрудняют бурение.

Как работают:

• Разрыхляют грунт долотом.

• Извлекают породу желонкой.

• Добавляют воду, чтобы снизить трение и упростить процесс.

Смесь глины и валунов

Этот тип грунта считают самым сложным для бурения. Большие валуны мешают работе.

Как работают:

• Твёрдые слои пробивают пирамидальным долотом. 

• Если встречается крупный валун, выбирают новое место для бурения.

11. Схема соответствия типов грунтов и инструментов для бурения.

Неправильный способ работы разрушает скважину и ломает оборудование. Если всё сделать правильно — скважина прослужит десятки лет.

Оборудуем канализацию коттеджа

Канализация в частном доме выводит сточные воды и делает это без сбоев на протяжении многих лет. Чтобы система работала надёжно, проект нужно продумать до мелочей: от выбора труб до углов наклона.

Внутренняя канализация

Внутренние трубы соединяют сантехнические приборы с основным стояком. От их расположения и диаметра зависит, насколько плавно будут уходить стоки.

Как проектируют:

• Определяют места подключения приборов: раковины, душа, унитаза, стиральной машины.

• Выбирают диаметр труб:
  

  • Кухонные и ванные раковины — 32-40 мм.
  • Ванна и душ — 50 мм.
  • Унитаз — 110 мм.

• Планируют уклон: 2–3 мм на каждый метр. Это обеспечивает самотёк стоков и предотвращает засоры.

Монтаж:

• Трубы прокладывают открытым способом (по стенам) или закрытым (в полу и стенах). В закрытом варианте укладывают в штробы и заделывают их раствором.

Трубы для внутренней канализации

Для внутренней канализации используют три вида труб. Каждый тип выбирают в зависимости от температуры стоков и их состава.

• Поливинилхлорид (ПВХ) выдерживает стоки до +70°C, не боится химии. Используют для кухонь и ванных комнат.

• Полипропилен подходит для горячих стоков до +90°C. Устойчив к перепадам температур и химическим веществам.

• Полиэтилен низкого давления (ПНД) — гибкий и ударопрочный. Используют для холодных стоков до +40°C.

Для ванной комнаты с горячими стоками выбирают полипропиленовые. Для монтажа унитаза и стиральной машины используют ПВХ, а для кухонной мойки — полиэтиленовые трубы.

Наружная канализация

Наружные трубы соединяют дом с очистными сооружениями. Чтобы система работала без проблем, важно правильно выбрать материалы и соблюсти уклоны.

Проект начинают с выбора маршрута. Основное правило — минимальная длина и как можно меньше поворотов.

• Для небольших домов используют трубы диаметром 110 мм.

• Для больших коттеджей и хозяйственных построек (бани, летней кухни) — 150–200 мм.

• Угол наклона зависит от диаметра:

• 110 мм — 20 мм на 1 метр.

• 150 мм — 10 мм на 1 метр.

Монтаж:

• Укладывают трубы на песчаную подушку, чтобы избежать деформации.
• Прокладывают их на глубине ниже уровня промерзания — от 1,2 м для средней полосы до 2,5 м для северных регионов.
• Утепляют и добавляют греющий кабель для защиты от морозов.

Канализация должна быть не просто исправной, а удобной в обслуживании. Далее мы разберём автономные сооружения для очистки стоков.

Автономные сооружения

Автономные системы канализации подходят для частных домов, где нельзя подключиться к центральной канализационной сети. Такие сооружения собирают, очищают и безопасно утилизируют стоки. Если правильно выбрать и установить систему, она будет работать без сбоев и лишнего обслуживания.

Типы автономных сооружений

Выгребные ямы;

Самый простой способ. Яму копают и укрепляют бетонными кольцами, кирпичом или пластиковым резервуаром. Стоки откачивает ассенизаторская машина.

Недостатки:

• Быстро заполняется, требует частой очистки.

• Не подходит для больших объемов стоков.

Септики

Закрытая система с тремя камерами. В первой оседают твердые частицы, во второй стоки очищаются биологически, в третьей — фильтруются. На выходе вода безопасно уходит в грунт или на поля фильтрации.
Преимущества:

• Подходит для постоянного проживания.

• Осадок откачивают раз в несколько лет.

12. Схема устройства септика

Биореакторы

Современные установки очищают стоки до 98%. Внутри системы аэрации активируют микроорганизмы, которые перерабатывают органику. Очищенная вода подходит для полива.
Недостатки:

• Высокая стоимость монтажа.

• Зависимость от электричества.

Поля фильтрации

Дополнительный этап после септика, если участок позволяет. Система состоит из дренажных труб на подушке из гравия и песка.
Как работают:
Очищенная вода проходит через трубы, фильтруется гравием и песком, а затем уходит в грунт. Поля снижают нагрузку на септик и улучшают очистку.

На участке 10 соток можно разместить поля размером 3×3 м.

Важно:

• Расстояние от автономной системы до дома должно быть не менее 5 м.

• Для септика выбирайте место, где уровень грунтовых вод находится на глубине ниже 1,5 м.

• Утеплите крышку и трубы, чтобы система работала даже зимой.

13. Последовательность фильтрации

Автономная канализация решает большинство проблем с утилизацией стоков, если её проектируют с учётом особенностей участка. Далее разберём сложности проектирования водопровода и канализации.

Сложности проектирования водопровода и канализации

Ошибки на этапе проектирования приводят к дорогим переделкам или сбоям в работе системы. Чтобы этого избежать, проектировщик учитывает условия участка, климат и технические ограничения. Разберём, с какими сложностями приходится сталкиваться и как их решать.

Геология участка

Тип грунта, уровень грунтовых вод и глубина промерзания влияют на выбор материалов и способ монтажа. Например:

• Глинистые почвы подходят для устройства септиков, так как глина удерживает воду. Однако такие грунты плотные и это осложняет рытьё траншей.

• Песчаные почвы. В песчаных почвах стенки скважин и канализационных ям укрепляют обсадными трубами или кольцами. Это защищает от обрушения и заиливания.

Решение:
Перед проектированием закажите геологическое исследование. Заранее узнаете тип грунта и учтете его в расчётах.

Пересечение с другими коммуникациями

На участке проходят электрические кабели, газовые трубы или дренажные системы. Неправильное планирование приводит к авариям и сбоям в работе коммуникаций.

Решение:

• Согласуйте проект с местными службами.

• Размещайте коммуникации на безопасном расстоянии, чтобы избежать пересечений.

Близость септика и скважины

Если септик расположен слишком близко к источнику воды, есть риск загрязнения.

Решение:

• Соблюдайте расстояние между септиком и скважиной — минимум 50 м.

• При высоком уровне грунтовых вод используйте герметичные ёмкости для септика.