民家に水を供給するための固定システムの外側部分は、通常、土壌の厚さに配置されます。したがって、サイト上の場所を占有せず、機械的な影響から保護されます。ただし、凍えるような期間は低温から保護する必要があります。冬のパイプラインでの渋滞の形成を排除するにはどうすればよいですか?
冬の途切れない給水のために、地中の給水を断熱する必要があります。地中に敷設された配管を凍結から守る方法をご紹介します。知人のために提示された記事は、この問題を解決するための実際にテストされたオプションを詳細に説明しています。
地下水の建設のためのルール
地下水供給の凍結は、負の値の土壌温度の達成により発生します。これを防ぐ1つの方法は、氷点下の温度に到達できない深さでパイプを保持することです。
この要件が満たされていない場合、中断のない水の供給の問題を解決するために他の手段を講じる必要があります。
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地面に敷設された配水管は、季節による土壌の凍結レベルより上に敷設されている場合は、断熱されています。いずれの場合も、氷点から暖房室の入り口までは断熱されています。
氷点下のパイプラインを敷設するために、波形の防水膜を備えた既製の断熱システムが製造されています
水パイプの地下セクションを組み立てるために、パイプは、システムを凍結から保護し、パイプを腐食から保護するポリウレタンフォームの外側保護層で作られています
断熱フォームシェルの使用は許容されます。ただし、強力で十分に強力な防水性の外層が必要です。ポリスチレンは水を吸収し、細孔を通過することができます
水力および断熱のタスクは、スプレー装置の後に適用できるスプレーポリウレタンフォームによって非常に解決されます。
地下水供給ラインを断熱して水を吸収できる断熱材の場合、敷設はボックスまたは保護カバーにのみ許可されます
水道本管全体が季節の氷点下にある場合、給水ポイントから暖房室の入口まで完全に断熱されています。
吸収材で断熱されたパイプのケーシング装置は、プレハブダクト、鋼板、屋根材、またはより大きなパイプを使用しています
給水の断熱の深さ
既製の断熱配管システム
パイプ用ポリウレタン保護シェル
断熱フォームシェル
水力と断熱の共生
ボックスに断熱パイプを敷設する
ケーソン出口の断熱
オプション絶縁klzhuha
規制文書の主な規定
一連の規則SP 31.13330.2012のパラグラフ11.40によれば、敷設されたパイプの深さは、底まで数えて、ゼロ温度の地面への侵入の推定深さよりも0.5メートル大きくなければなりません。これは、パイプライン内での氷のプラグの形成や、水の凍結による体積の凍結時に増加するパイプの破裂を防ぐために必要です。
同じ規則の11.41項による推定水深は、凍結する土壌の輪郭を現地で観察することによって設定する必要があります。また、この地域でパイプラインを操作した経験にも基づいています。
このような情報は、水文気象センターや水道組織が所有している場合があります。フィールドデータがない場合、熱工学計算の深さを決定する必要があります。
給水管の凍結の結果、しばしば壊れます。地面にある場合、交換に時間がかかります。
SP 22.13330.2011の一連の規則の5.5.3項によると、長期的な観測のデータがない場合の土壌の季節的凍結の標準的な深さは、下の図に示す熱工学計算に基づいて決定する必要があります。
ロシア連邦の構成主体の集落における月間平均気温の値は、規則のコードSP 131.13330.2012の表5.1から取得する必要があります。
土壌の季節的凍結の推定基準深度の値は、そのタイプとこの地域の寒冷期の気候的特徴に依存します
得られた2.5メートルの値を超える場合、および地形、気候条件、またはエンジニアリング-地質条件が急激に変化する山岳地帯の場合は、規則SP 25.13330.2012のコードの付録「G」の式に従って、土壌凍結の標準的な深さを決定する必要があります。
年間平均気温の値が負ではない地域の合弁会社22.13330.2011の一連の規則の5.5.4項による推定凍結深度は、標準値に1.1を掛けることで決定されます。負の値を持つ地域の場合、この値はSP 25.13330.2012に従って計算されます。
低温保護
給水システムを完全にまたは部分的にゼロ等温線の下に置くことが常に可能であるとは限りません。技術的な理由から、たとえば、井戸からの配水管の出口が地球の氷結帯の境界より上にある場合など、これができない場合があります。
凍結レベルマークは、給水が行われている地域の気候の詳細に従って決定されます。
真ん中の帯の場合、この値は土のタイプに応じて1.0〜1.3 mです。厳しい冬の地域では、規則に従って、パイプ配置の深さは2.0〜2.5メートルを超え、敷設時と同様に非常に高くなります。修理が必要な場合。
寒くて長い冬の地域では、給水を敷設するための溝の深さは、パイプラインが敷設されている土壌の種類に応じて、2.0〜2.5メートルを超えることがあります。
給水を深いところに配置することが不可能または費用がかかる場合は、円滑な運転のために他の手段が使用されます。それらは次の2つのカテゴリに分類できます。
- 温暖化。 単位時間あたりのオブジェクトによる熱損失を減らすように設計されています。これは、熱伝導率の低い材料を使用して行われます。
- 暖房。 オブジェクトの温度を上げるように設計されています。この手順を実行するには、外部の熱エネルギー源が必要です。
給水の外部分岐の断熱または加熱の選択は、動作条件、温度条件、システムの形状、実行される作業の単純さ、ならびに問題を解決する方法の効率、コスト、および信頼性によって異なります。
外部の水の供給を絶縁する方法
地面にある屋外の給水システムを温める方法はたくさんあります。冷水のみが供給される場合、温度差が小さいため、使用される材料の熱伝導率は、耐久性、強度、価格ほど重要ではありません。
集中ネットワークによってカントリーハウスに給湯される場合、地上の線路は断熱されています。温水と環境の温度差が大きいため、材料の熱伝導率に大きな注意が払われています
簡単なテクニックの応用
パイプが実質的に凍結ゾーンの境界に配置されている場合、給水を停止する可能性を排除するために、大規模な投資や熟練した作業を必要としない基本的なアクションを実行できます。
水道の深さが浅い南部地域では、秋にパイプを掘り、環境にやさしい断熱材で満たし、再び溝を掘るだけで十分です。
断熱には、葉、わら、削りくず、おがくずを使用できます。それらは熱伝導率が低いですが、次の冬までに地面で腐敗する時間があるため、この手順を毎年繰り返す必要があります。
計算によると、システムが凍結しないことを保証できるレベルより少し上にパイプが配置されている場合、給水を深める代わりに、等温線を上げることで問題を解決できます。
これを行うには2つの方法があります。
- 土の層の厚さを増やし、上に注ぎます。
- 温暖化のために雪を使用してください。
どちらの場合も、土地または除雪ストリップの中心は給水に沿って配置され、その幅はパイプの深さの少なくとも2倍でなければなりません。
雪は自然の断熱に優れています。それの30センチメートルの層でさえ、地球の凍結の深さを半分にすることができます
土地の埋め立ては敷地の景観を変化させ、植物や木くずや雪による温暖化は絶えず行われなければなりません。したがって、給水断熱の問題を長期にわたって信頼性の高い方法で解決するために、特別に開発された材料が使用されます。
この地域の季節の氷点下にある給水システムは、冬に凍る岩の厚さを通る部分だけが断熱されています。断熱材は指定されたレベルから家へのパイプの入力まで配置されています。
凍結深さの下に配置された非加熱地下室を通って給水が家に流れ込む場合、地下室内で断熱が行われます。その後、給水部の周りに木箱を配置し、パイプとパイプの間におがくずや玄武岩を詰めます。
資料の種類と形態
給水を暖めるために、シェルの形で提示される材料が使用されます-シェルはパイプとシステムノードの輪郭に沿った形です。彼らは玄武岩ウール、グラスウール、発泡体、押出ポリスチレン発泡体、ポリウレタン発泡体、発泡ガラスで作られています。
ミネラルウールとグラスウールを使用する場合、地下設置の前提条件は、フォイルシェルの存在です。断熱材が濡れるのを防ぎます。これにより、材料の断熱特性がほとんど破壊されます。シェルは、玄武岩断熱材をパイプで覆い、屋根材で置き換えることができます。
地下ネットワークの配置で水分を自由に吸収する能力があるため、綿の断熱材は、防水性の外部保護なしに、スラブにカットしたり、ベールに巻いたりする形では使用されません。
例外は、コンクリートトレイにパイプラインを敷設し、トレイと膨張土管または同様の材料との間の空きスペースを埋め戻すことです。
円筒形のグラスウール断熱材に建設的な継ぎ目が存在するため、給水設備に製品を簡単に設置できます
断熱シェルは、円筒形の完成したワークピースであり、その内径はパイプの外径と一致しています。長さが60 cmから2メートルの製品は、断熱材が弾性である場合、または複数(ほとんどの場合2つ)のセクションからなる場合、構造的な継ぎ目のある単一のチューブで構成されます。断熱材の断面素材の主な利点は、製品の設置が簡単なことです。
比較的薄いシェルの半分は、パイプラインの保護されていないセクションの形成を回避するために、次の要素に重ねられた要素のエッジと結合されます。メーターセクションのオフセットは、原則として15〜20 cmです。
厚みのある断熱材を使用する必要がある場合は、端縁に沿って取り付け面取りがあるシェルを選択することをお勧めします。タイトジョイントを提供するための2番目のオプションは、シェルのパーツの互いに対する特定の変位です。
耐久性のあるシェルジョイントを形成し、絶縁構造の剛性を高めるには、シェルのパーツを相互にわずかにずらすことをお勧めします
シェルのパーツを取り付ける際、配管テープを使用しています。パイプの曲がり、曲がり、その他のシステムノードの隣接保護は、特殊な形状のフォームを使用して行われます。
断熱塗料とポリウレタンフォームスプレー
地面にある外部給水ラインの凍結を防ぐための追加の解決策の1つは、液体またはスプレーの断熱材です。この方法により、継ぎ目やコールドブリッジを使わずに、標準的な断熱材の使用が難しい複雑な形状の領域を確実に保護できます。
ポリウレタンフォームは、液体のコンシステンシーを備えており、吹き付けによって絶縁されたオブジェクトに適用されます。この材料は、熱伝導率の最良の指標の1つと他の多くの肯定的な特性を備えており、大幅なマイナスが特徴です。その用途には、特別な装置が必要です。
ポリウレタンフォームは、地下水供給に最適なヒーターの1つです。しかし、そのスプレーは技術的に複雑なプロセスであり、高価な機器、安全対策、専門技術が必要です。
ポリウレタン発泡体を利用した保温事業を展開している企業を見つけるのは難しいことではありません。ただし、すべてのサービスプロバイダーは最小散布面積に制限があるため、パイプラインの10または20メートルのためだけに手頃な価格のオプションを見つけることはできません。
ポリウレタンフォームと同様のパイプ断熱用の特殊断熱塗料をスプレーで塗布できます。缶で販売されているため、この手順は自分で簡単に実行できます。液体のオプションもあり、通常のペイントブラシで給水の要素をペイントできます。
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液体セラミック断熱材の構成
スプレーガンによる塗布
非加熱地下室のパイプ
断熱塗料には、セラミックミクロスフェア、発泡ガラス、パーライトなどの添加剤が含まれています。この材料の熱伝導率は非常に低いですが、コーティング層が薄いため、それだけでは、凍結する土壌の厚さを横切る給水システムのセクションを暖める問題を解決するには不十分な場合があります。
コストが高いため、断熱塗料の厚い層を塗るのは高価です。したがって、温暖化のためのその使用は、複雑な形状の領域またはコールドブリッジが発生する可能性のある場所でのみ正当化されます。
断熱塗料の使用は、屋外および非加熱地下室や地面にある複雑な給水システムのセクションの両方に正当化されます
ただし、鋼管を使用する場合は、別の理由で、他の断熱材とともに全長に沿って塗料を使用することをお勧めします。多孔性材料の組成に存在することにより、高い付着率が得られ、地面にある金属構造にとって重要な外部腐食の形成の可能性が排除されます。
完全なソリューション
給水システムの街路を凍結する問題は非常に関連があります。需要は供給を生み出し、したがって、断熱パイプおよび接続要素の形で、市場には多数の既製の統合ソリューションがあります。それらは、固体または柔軟なシェルに囲まれたヒーターで囲まれたパイプラインです。
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通信用の事前絶縁パイプ
複雑なパイプラインのデバイス
パイプラインシステムの結び目と接続
事前絶縁パイプの使用範囲
アウターパイプのライニングを断熱する既製のソリューションには、シングルパイプと2パイプの両方のオプションがあります。通常の冷たい水には、プラスチックパイプを含む構造が最適です。彼らは金属の対応物よりも安く、高い設置速度を持っています。
HDPE断熱パイプは、最長200メートルのベイで納品されます。それらに基づく給水システムの敷設は、最小限のジョイントで実行できます。
外殻に段ボールを使用すれば、コーナージョイントを使わずにパイプラインを施工することができます。これは、キットのすべてのパーツを小さな半径で曲げるという単純さのために可能です。
給水システムの断熱のための既製の統合ソリューションがあります。直径の異なる1つまたは2つのパイプで利用可能
マイナス要因からの絶縁保護
地面にある水道管の凍結防止には、独自の特徴があります。材料は、外部要因の影響下で断熱特性を完全にまたは部分的に失うべきではありません。
外層を再絶縁または修復するには、高価で時間のかかる掘削作業が必要になるため、保護構造の完全性を維持するように直ちに注意する必要があります。
土地と水の破壊的な影響
地下水道管は土圧を受けているため、断熱材に使用されている材料にしわが寄ることがあります。この場合、その熱伝導率は大幅に増加します。このようなイベントの発生を防ぐには、より大きな直径のパイプまたは特別なトレイを使用して、堅い外殻を作成する必要があります。
ミネラルウールは吸湿性があり、小さな指でしわを寄せることができるため、土の層が材料を圧縮し、熱伝導率が低いという特性を失います。
パイプラインの断熱材として吸湿性材料を使用する場合は、土壌水分の飽和度に関係なく、常に地中にある地下水がパイプラインに影響を与える可能性を防ぐ必要があります。
ミネラルウールとグラスウールを保護するために、追加の保護装置が使用されます-断熱材を押しつぶす問題を同時に解決する水管よりも大きいサイズのプラスチック管。
次の材料を使用して防水シースを作成することもできます。
- 圧延アルミホイル;
- 補強(配管)テープ;
- 屋根材;
- 高密度プラスチックフィルム。
ポリフォーム、押し出されたポリスチレンフォームは水分を十分に吸収しませんが、時間の経過とともに解凍され、使用できなくなります。発泡ガラス、ポリウレタンフォーム、断熱塗料は、破砕や湿気の影響を完全に受けません。
屋根材の助けを借りて地面にある物体を湿気から保護する-長く使用されていますが、最も実用的なオプションではありません
昆虫やげっ歯類の問題を解決する
給水の断熱材を損傷する別の原因は、げっ歯類や昆虫です。アリは彼らのために魅力的な断熱材で多くの動きをかじって、そしてマウスはそれを使って巣を作ります。これらのアクションはパイプの一部を露出させ、断熱材の品質に悪影響を及ぼします。
昆虫もネズミも、ポリウレタンフォームやフォームガラスを台無しにすることはできませんが、玄武岩の綿を完全に扱います。水道管の外部断熱用の同様の材料は、2メートル未満の深さに位置する場合、げっ歯類から保護する必要があります。地球アリは1メートル未満に侵入しませんが、森林アリは大きな蟻塚を構築します。その蟻塚の空中部分は見過ごせません。
げっ歯類から保護するために、金属メッシュで断熱材を包むことができます。ネズミだけでなく、アリにも近づかないようにするために、粘着テープで補強されたアルミホイルで材料を包むか、外殻として任意の形状のプラスチックパイプまたはトレイを使用する必要があります。
ポリウレタンフォームまたはフォームガラスで作られたシェルは、土圧、地面の湿気の影響に耐え、げっ歯類や昆虫によって損なわれることもありません。
加熱された外部給水システム
私たちが何らかのシステムを検討する場合、温暖化は、その温度を環境に対応する値まで下げる時間を増やすための単なる方法です。したがって、時々、水の供給の凍結を防ぐために別のオプションに頼る必要があります-暖房。
給水は外部エネルギー源によって加熱されており、このプロセスを構成するにはいくつかの方法があります。
水循環
追加の熱エネルギーの最も単純な供給源は水であり、その温度は給水の断熱部分よりも高い。暖かい水が常に冷水に取って代わる場合、システムは凍結しません。このため、パイプを通る流体のゆっくりではあるが一定の動きが組織化されている場合、「半開き」方法が機能します。
個々の住宅の冷水供給のために、外側の枝の水をより暖かいものと定期的に交換することを計画することが可能です。メイン給水システムからの給水の場合、多くの場合、少量ずつ排水する必要があるため、液体を確実に交換できます。
これは、家にある特別なタンクを使用するのが合理的です。これは、サンプとしても機能し、その後、自分のニーズのために水を取り出すことができます。
凍結防止のための排水は、必要のないときに行ってください。後で使用すると、貯蔵タンクが許可されます
供給が通常水温が摂氏7度から10度である井戸から組織されている場合、ポンプをより頻繁にオンにする必要があります。水の貯蔵には、従来の貯蔵タンクまたはタンクを使用することもできます。
2番目のパイプと3方向バルブを使用して、ウェルへの排出を伴う液体の循環を構成できます。一度に、井戸の頭と家の入り口の間の地面にある給水システムのセグメントの1.5-2ボリュームをポンピングするだけで十分です。
井戸からの取水の場合、ポンプが停止した後、重力によってそれを排水するオプションもあります。この方法は、給水システムの金属元素の場合に使用するには不適切です。流体と空気が常に変化すると、パイプの内面が激しく腐食し、水質が悪化します。
ボアホールに基づく自律給水システムでは、パイプライン自体の断熱と同じ方法で水源の加温が必要です。井戸の断熱方法に関する記事を読むことをお勧めします。
水のダウンタイムが長期化する可能性があり、その結果として凍結する可能性がある場合は、温暖化にもかかわらず、他の加熱方法を適用する必要があります。
電気ケーブルの使用
ほとんどの場合、電気ケーブルは、地面にある個別の給水システムの追加の熱源として使用されます。それらは、水を供給するパイプの内側とその外面の両方に配置できます。加熱の原理は、電気エネルギーを熱に変換することです。
電気ケーブルが給水の要素を加熱し、そこから熱が水に伝達されます。外部断熱により、地面への熱の侵入を防止
システム内部に配置されたケーブルは、液体を直接加熱するため、外部ケーブルよりも効率が高くなります。
ケーブルの位置に関するこのオプションの欠点は次のとおりです。
- 環境要件により、リニアメーターあたりの価格が高くなります。
- 複雑さ、場合によっては、給水の湾曲した部分を伝導できないこと;
- 増大する電気的保護要件への準拠の証明書にもかかわらず、RCDを介して接続するための専門家による強力な推奨事項。
両方のオプションのインストールは、複雑さがほぼ同じです。パイプ内を通るケーブルは、専用端子スリーブ付きで販売されています。その接続は、標準T型を介して行われます。アウターケーブルはアルミテープで固定されており、エネルギーが地面に入らないように絶縁シェルを上に置く必要があります。
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暖房ケーブルをパイプの外側に取り付ける
パイプ内にケーブルを取り付ける詳細
オープンエリアの給水断熱
地面にケーブルを敷設したパイプの敷設
一定量の熱を放出する抵抗ケーブルを完備しているため、サーモスタットを使用して加熱を自動的にオン/オフしてエネルギーを節約することをお勧めします。自己調整バージョンのケーブルを使用する場合は、パラメーターを正しく選択する必要があり、温度調整デバイスを使用する必要はありません。
水道管、断熱材、および堅固な防水シェルに加えて、一体型の加熱ケーブルを備えた既製の統合ソリューションがあります。このようなキットを使用すると、システムの設置時間が大幅に短縮されますが、すべての要素を個別に購入する方がはるかに安価になります。
地下水パイプライン用の既製のソリューションには、システムを凍結する可能性を実質的に排除する加熱ケーブルが含まれる場合があります
暖房ケーブルは、システムの一部とパイプラインの完全に外部のセクションの両方を加熱するために使用できます。これにより、土壌の季節的な凍結レベルより下にラインを敷設する必要がなくなります。
暖かい空気の使用
地面に敷設された水道管を凍結から保護する別の効果的な方法は、家からの暖かい空気でそれを加熱することです。自然と強制空気循環の2つのオプションがあり、どちらもより大きな直径の追加の閉じたトレイまたはパイプの設置が必要です。
自然の空気の循環の場合、彼らは水道にパイプを置き、外部からそれを断熱します。暖かい部屋にアクセスできるため、給水システムを包囲する空気の循環が遅くなり、家の地下室または1階からそこに熱が伝達されます。
2番目のケースでは、給水の全長に沿って、空気が通過する2つのチャネル(p型プロファイル)が固定されます。それらは断熱材で包まれ、地面と断熱材が地面によって押しつぶされるのを防ぐために外管で覆われています。
加熱セグメントの終わりに、これらのプロファイルが接続され、屋内の入力と出力を備えた閉じたシステムが得られます。空気供給は、ヘアドライヤーによって強制されます。
部屋からの暖かい空気で加熱された場合の地下給水システムの断熱構造の概略図。強制循環オプションには、空気の流れをプロファイルの1つに導くヘアドライヤーの使用が含まれます
ビデオ#1。断熱材と基礎の周りの凍結のニュアンスを備えた井戸から家までのパイプラインを地面に敷設します。
ビデオ#2。プラスチックパイプに基づく給水システムの加温と、より大きな直径のシリンダーで膝を温める方法:
ビデオ#3。ファスナーとタップの正しいバイパスを考慮して、外部加熱ケーブルを接続するための詳細な手順:
地下にある給水システムの高品質の断熱または加熱により、冬でも中断のない給水が保証されます。設置と寒さからの保護のルールを怠った場合、複雑な霜取り手順と給水システムの高価な修理が続くことがあります。
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