Как правильно выбрать диаметр трубы для монтажа водоснабжения дома
Пару раз я становился свидетелем того, как неверно подобранный размер водопроводных труб чувствительно омрачал жизнь хозяев некорректной работой, протечками и поломками. Чтобы избежать всех этих проблем, достаточно было правильно определить, какой диаметр трубы выбрать для водоснабжения в частном доме. Предлагаю разобраться, как подобрать материалы и размеры, чтобы обойтись без лишних трат и обезопасить себя от возможных неприятностей.
О материале
- Из металла. Сталь, чугун, сплавы, реже медь (по причине высокой стоимости).
- Из полимеров. Предлагается полиэтилен (в том числе сшитый), поливинилхлорид, полипропилен. Популярен металлопластик, многослойная конструкция с алюминиевой и клеевыми прослойками.
- Комбинация изделий из пластика и металла.
Если металлические изделия подойдут для воды любой температуры, то пластик надо подбирать внимательно. Одни полимеры подходят только для холодного водоснабжения, другие способны недолго выдерживать горячую воду. Для систем горячего водоснабжения выбирают армированные (металлопластиковые) трубы.
Эксплуатационные характеристики
Понять, какой диаметр труб подойдет для внутренней разводки, а какой для наружной прокладки, поможет знание размерных характеристик. Наиболее важными считаются следующие параметры:
- Внутренний диаметр. Главный показатель; должен быть единым для всех узлов, труб и соединяющих их фитингов. От него зависит работоспособность системы: напор и расход воды, внутреннее давление, даже то, насколько бесшумной будет эксплуатация.
- Диаметр условного прохода. Это тот же внутренний размер, только округленный до ближайшего стандартного значения (округление делается в большую или меньшую сторону). Величина номинальная, но важная для запорной арматуры, так как указывает на ее совместимость при монтаже с резьбой труб соответствующего размера.
Материал изготовления – один из критериев, влияющих на выбор диаметра трубы для водопровода в частном доме. Так, металлические магистрали обоснованно считаются наиболее прочными, но металл стенок с внутренней стороны со временем начинает покрываться известковым налетом. Внутреннее сечение сужается, а, значит, уменьшается проходимость и образуется давление, на которое система не была рассчитана изначально.
Сегодня нарастает тенденция обустройства частных водопроводов из прочных и легких полимерных материалов. У изделий гладкая внутренняя поверхность, образование ржавчины и зарастание известковым налетом им не грозит. Однако, в отличие от металлических аналогов, для них важен температурный режим эксплуатации.
Условный (номинальный) диаметр задается для металлических труб, и выглядит он следующим образом: 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65 мм. Реже размерность стальных изделий указывается в дюймах (с дробными долями). Их соотношение с привычной шкалой выглядит следующим образом: ½ – 15 мм, ¾ – 20 мм, 1 – 25 мм, 1 ¼ – 32 мм, 1 ½ – 40 мм.
Размерность полимерных изделий сообщает об их наружном диаметре и соответствует стандарту: 20, 25, 32 мм и так далее (задается только в мм). При выборе труб для водопровода в частном доме иногда учитывают толщину стенки (например, толщина указывается в маркировке полипропиленовых изделий). Этот параметр может быть важным при гидравлических расчетах. Дополнительно необходимо обращать внимание на особенности системы: длину, число поворотов и соединений.
Особенности работы системы
Знания размерности труб недостаточно для продуманного выбора. Важно понимать, как сечение и форма трубопровода повлияет на работу системы.
Например, правило единого внутреннего диаметра минимизирует потери давления на различных участках. Если в системе есть переход с одного диаметра на другой, то потери будут зависеть от разницы сечений, формы перехода, скорости потока. При этом не важно, будет переход организован с большего на меньший диаметр, или наоборот.
Чтобы было наглядно, скорость потока можно выразить через расход воды (литров в секунду или минуту). Становится понятно, что скорость зависит от проходного диаметра. То есть, с уменьшением диаметра скорость возрастает, но одновременно возрастает сопротивление. Происходит падение давления, а вы получаете слабую струю из крана.
Также настоятельно советую тем, кто размышляет, какой диаметр трубы лучше использовать для водопровода частного дома, учитывать общую длину и сложность водопровода, а также количество водоразборных точек.
Дело в том, что в системе действует два вида сопротивления, влияющих на работу:
- Местные сопротивления. Это все поворотные точки: углы, тройники, а также переходы. Во время проектирования их обязательно учитывают: для каждой рассчитывают коэффициент местного сопротивления (КМС). Эта величина показывает, как уменьшается давление воды в данной точке (в зависимости от скорости потока).
- Гидравлическое сопротивление трубопровода. Это основное сопротивление системы, и оно также зависит от скорости потока, длины и диаметра труб. Как правило, оно намного превышает местные сопротивления переходов и соединений.
Важный вывод из всего вышесказанного будет таким: на любом отрезке домашней водопроводной системы диаметр закладывают с некоторым запасом.
Связь длины водопровода и диаметра труб
Расчет диаметра трубы для водоснабжения частного дома зависит от общей длины внутренней системы; действует прямая зависимость: чем длиннее система, тем больше сечение, В стандартных водопроводах скорость потока в среднем составляет 0,02 км/с, и диаметр рассчитывается с учетом средней скорости.
Существуют стандартные рекомендации, позволяющие не пускаться в хитроумные вычисления. Для домашних систем действуют следующие типовые решения:
- Система длиной меньше 10 м: диаметр труб 20 мм.
- До 30 м: трубы сечением минимум 25 мм.
- Свыше 30 м: оптимальный диаметр 32 мм.
Иногда стандартные размеры могут оказаться недостаточными. Трубы увеличенного диаметра выбирают для систем повышенной сложности (чем сложнее, тем больше), а также, если предполагается увеличенное потребление воды. Для горячей воды выбирают изделия с усиленной стенкой.
Что касается длины труб бытового водоснабжения, то стандартом считается длина 4 м, хотя на практике возникает необходимость и в более длинных, до 12-14 м, изделиях. Для надежной эксплуатации водопроводов (особенно с длинными трубами) важно качество соединений (фитингов, муфт); на этих деталях лучше не экономить.
О главном
Диаметр труб бытового водоснабжения – важная характеристика с технической точки зрения. Правильно подобранный размер избавит вас от множества проблем, начиная от слабого напора в кранах и шума в системе, и заканчивая протечками и поломками.
Наиболее востребованы стальные, металлопластиковые и медные изделия; основной характеристикой, на которую надо обращать внимание, является внутренний диаметр. Чтобы система работала без перебоев, он должен соответствовать длине бытового водопровода. Также имеет значение форма и сложность организации водоснабжения, количество переходов и соединений; все вместе влияет на местное и общее гидравлическое сопротивление трубопровода.
Какой диаметр трубы выбрать для водоснабжения в частном доме — снаружи и внутри
Прокладка внутреннего трубопровода является одним из важных этапов работ после строительства индивидуального жилья. При отсутствии плана или самостоятельном монтаже часто приходится решать задачу, какой диаметр трубы выбрать для водоснабжения в частном доме.
Стоит отметить, что для точного нахождения трубных диаметров необходимо учитывать широкий ряд факторов, пользоваться табличными данными или формулами для расчетов. С другой стороны, задача не столь сложна, если воспользоваться стандартными методами определения размеров труб по многократно проверенным рекомендациям специалистов.
Рис. 1 Варианты устройства в доме внутреннего водопровода
Требования к трубам водоснабжения и их разновидности
В индивидуальных домах для подачи горячей и холодной воды используют несколько разновидностей труб. Их физические параметры обеспечивают длительный эксплуатационный срок при заданных температурных и напорных характеристиках рабочей среды.
Основные требования к трубопроводам по СНиП 2.04.01-85:
- Они должны выдерживать рабочее давление в сети не менее 4,5 бар при температуре холодной воды 20 °С в течение 50 лет эксплуатации.
- При постоянной температуре горячей воды около 75 °С расчетный эксплуатационный срок трубопровода не должен опускаться ниже 25 лет.
СНиП 2.04.01-85 также устанавливает, каким должен быть внутренний водопровод. Он допускает применение полимерных труб из полиэтилена низкого давления (ПНД), полипропилена (ПП), поливинилхлорида (ПВХ), полибутилена (ПБ), металлопластика, стеклопластика, прочих пластиков и их композитных соединений.
Из металлов допускается прокладывать трубопроводы из меди, бронзы, латуни, стали с наружным и внутренним антикоррозионным покрытием.
При использовании в горячем водоснабжении данным условиям удовлетворяют не все трубы, поэтому часто трубопроводы с горячей и холодной водой монтируют из разных материалов.
Несмотря на широкий ряд труб, разрешенных для укладки внутреннего водопровода, их применение ограничивает следующий важный фактор.
Внутренний трубопровод должен иметь наименьшую теплопроводность, чтобы исключить нагрев холодной и остывание горячей воды.
В итоге в списке труб, из которых можно сделать водопровод, должны отсутствовать все металлические изделия. Также не подойдут и полимеры, армированные металлами — полипропилен с алюминиевой оболочкой и металлопластик.
Если исключить из рассмотрения редкие и соответственно малоиспользуемые трубы из полибутилена, стеклопластика, клеевого поливинилхлорида, то ответ на вопрос, какие трубы лучше выбрать для водоснабжения, станет очевиден.
Используемыми останутся два вида труб, и это полипропилен ПП и полиэтилен низкого давления ПНД. Каждый из этих материалов благодаря толстым стенкам имеет низкую теплопроводность — 0,25 Вт/м·°С у полипропилена и 0,32 Вт/м·°С у полиэтилена низкого давления.
Рис. 2 Примеры прокладки наружной водопроводной магистрали
Какой диаметр задают для измерений
Так как каждая трубная оболочка имеет наружный и внутренний диаметр, при их задании может возникнуть путаница. Любому пользователю, вплотную занимающемуся прокладкой водопровода, следует знать, что трубы из металлов и пластиков измеряют по-разному.
Диаметр металлических труб задается их внутренним проходным каналом, его называют номинальным или условным. Связано это с тем, он привязан к ближайшему значению из стандартизированного ряда и не соответствуют реальной величине. Пример стандартного числового ряда условных диаметров стальных труб: 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65 мм.
Иногда диаметры стальных трубопроводов указывают в дюймах с дробными долями, соотнося их с размерами миллиметрах: 1/2 — 15 мм, 3/4 — 20 мм, 1 — 25 мм, 1 1/4 — 32 мм, 1 1/2 — 40 мм.
Размеры всех полимерных труб задают их наружным диаметром в миллиметрах. Они должны соответствовать стандартному числовому ряду, его фрагмент: 20, 25, 32, 40, 50, 63, 75, 90, 110 мм.
Этот показатель точно соответствует размерам в миллиметрах и не задается в дюймах.
В маркировке полипропиленовых труб всегда указывается толщина стенки, благодаря чему несложно вычислить диаметр проходного канала. Это может быть важно при проведении гидравлических расчетов.
Иногда на них ставят символ SDR, равный результату от деления наружного диаметра на толщину стенки. Чем ниже SDR, тем более толстостенной считается пластиковая труба.
Стоит отметить, что в отличие от стальных, размеры труб из меди и нержавейки задают их наружным диаметром.
Трубы PN10 для холодной воды, рабочая температура 20 º С давление 10 атм., отрезки 4 м
Читайте также: Подбор циркуляционного насоса для системы отопления — методы, расчет
Таблица 1. Размеры полипропиленовых труб для холодной воды
Трубы PN16 для горячей воды, рабочая температура 60°С, давление 10 атм., отрезки 4 м
Таблица 2. Размеры полипропиленовых труб для горячей воды
Особенности полипропиленовых труб
Трубы из полипропилена занимают лидирующее положение по широте использования в водопроводах частных домов и коммунальных квартир. Им нет достойных конкурентов по стоимости, простоте монтажа и практичности при прокладке магистралей холодного водоснабжения (ХВС). Основной недостаток полипропилена — высокий коэффициент линейного расширения при нагревании, в данном случае не является важным фактором.
В трубопроводах горячего водоснабжения (ГВС) обычный полипропилен не применяют из-за недостаточной термостойкости и высокого коэффициента линейного удлинения.
Там лучше использовать соэкструзированный материал, представляющий собой полипропиленовую трубу с внутренней стекловолоконной оболочкой. Стекловолокно повышает термостойкость всей трубы и уменьшают ее тепловое расширение.
Полипропиленовые трубы соединяют пайкой, если стыкуют два отрезка одинакового диаметра, сверху на них одевают, в зависимости от монтируемого узла, муфту, отвод или тройник. Такой способ соединения называется раструбным. Благодаря этому методу проходное сечение полипропиленового трубопровода на всех участках остается неизменным. Благодаря большому количестве различных полипропиленовых фитингов, можно спаять практически любой узел. При стыковке трубных отрезков разных диаметров используют переходные муфты.
При одинаковых наружных размерах диаметр проходного канала ПП-труб намного меньше, чем у металлических или полимерных аналогов из сшитого полиэтилена.
Что касается напорных характеристик, то обычный полипропилен выдерживает давление от 10 (PN10) до 20 (PN20) бар в течение всего эксплуатационного срока. Армированный стекловолокном трубопровод может работать длительный период при напоре рабочей среды до 20 (PN20) или 25 (PN25) бар в условиях повышенных температур.
Рис. 3 Размеры труб из полиэтилена
Трубы из полиэтилена низкого давления
Трубы из ПНД используют для наружной прокладки водопроводов. Их выпускают в отрезках и бухтах диаметров, соответствующих стандартному числовому ряду.
Существует несколько марок полиэтилена в зависимости от его внутренней структуры, трубы изготавливают из ПЭ-80 и ПЭ-100, лучший из них последний.
В отличие от полипропиленовых, у ПНД-труб толщина стенки может варьироваться в более широких границах. Для них также установлено размерное соотношение наружного диаметра к толщине стенки SDR, и оно может быть разным в диапазоне от 2,5 до 41.
ПНД-трубы рассчитаны на транспортировку воды с температурой, не превышающей 40 °С. Понятно, что их используют только в системах холодного водоснабжения.
Что касается напорных характеристик, то давление, которое может выдержать ПНД труба, лежит в диапазоне от 2,5 до 25 бар и напрямую зависит от SDR.
ПНД трубы соединяют при помощи компрессионных наружных муфт, так что их внутренний диаметр на всем протяжении трубопроводной магистрали остается неизменным.
Как выбрать диаметр трубы для водоснабжения: рекомендации о том, какой диаметр сечения лучше использовать для квартиры и дома
Подбор правильного диаметра инженерных коммуникаций, в том числе водопроводных, зависит от многих факторов и должен выполнять проектантом с соответствующим образованием.
Однако, чтобы прикинуть расходы, можно выполнить несложный расчет самостоятельно.
Расчет расхода воды
Расчетный расход в водопроводе зависит от:
- Тип здания;
- Количество и текущее использование индивидуальных выходных фитингов;
- Потребность в пожарной воде.
Основная задача системы водоснабжения — обеспечить потребителей водой нужного качества в любое время, с требуемыми объемными расходами и давлением, обеспечивая полный комфорт потребления.
Самым дорогим элементом системы водоснабжения является водопроводная сеть (обычно 75 — 85% затрат на строительство системы), что также во многом определяет надежность работы всей системы.
Что касается возможного расположения труб, их можно разместить внутри или снаружи здания. Если они размещены внутри, их можно установить над или сразу под полом здания, в промежуточных шахтах или в туннелях под потолком.
Независимо от их расположения, трубы обычно устанавливаются с определенным уклоном от 0,2% до 0,5%, чтобы обеспечить обезвоживание в случае необходимости. Кроме того, в верхней части сети есть точки сбора и отвода воздуха, неизбежно присутствующего в жидкости.
Порядок расчета
Определение размеров системы водоснабжения состоит из определения диаметра труб, оценки использования систем хранения и выбора правильного насоса для системы. Для этого необходимо знать количество пользователей и их расположение.
В дополнение к этому, должны быть известны требуемые значения расхода и давления, а также периоды времени, когда пользователям нужна вода.
Принимая во внимание назначение водопровода и следуя имеющимся техническим знаниям, процесс проектирования — определения размеров сетевого кабеля, включая моделирование надежности его работы, можно разделить на следующие задачи:
- Определение точек водозабора и расчет величины и изменчивости водопотребления в течение дня с максимальным спросом;
- Определение трасс магистральных и распределительных труб в водопроводной сети;
- Расчет максимальных объемных расходов на обозначенных маршрутах трубопроводов;
- Подбор диаметров водопроводных труб;
- Моделирование функционирования проектируемой сети в 24-часовом временном горизонте суток с максимальным водопотреблением.
Расчетный расход в трубопроводах холодной и горячей воды определяется по номинальному выходу смесительных клапанов отдельно для горячей и холодной воды. Расходы не суммируются в точке подключения системы горячего водоснабжения к системе распределения холодной воды (тепловая ветвь)!
Расчетный расход на участках перед ответвлениями к водонагревателю будет соответствовать расчетному расходу, который имеет большее значение (обычно это расход холодной воды за счет смыва унитаза).
Выбор диаметров труб
В частных домах в гигиенических и экономических целях обычно вполне достаточно установки труб с номинальным диаметром 15-18 мм. Для умывальников достаточно даже меньших размеров.
Только при очень обширных установках и одновременном использовании нескольких точек потребления диаметры труб могут быть приняты как эквивалентные размеру 20-25 см, подаваемого в коллектор, расположенный, например, в ванной комнате, и далее через 30 сантиметровые трубы к отдельным санитарным узлам.
С другой стороны, недостаточный поток воды может быть вызван недостаточным давлением в установке или ограничением потока через саму посуду.
- Большинство доступных фитингов имеют ограниченный расход до 10-12 л / мин при номинальном давлении 0,25-0,3 МПа, а дополнительное снижение эффективности вызвано загрязнением фильтров и аэраторов.
- Причиной заметного падения давления при использовании душа также может быть неправильный подбор или регулировка системы повышения давления.
- Ну, по мере того как вода набирается, давление в резервуаре гидрофоров падает, и при превышении определенного предельного значения насос запускается и заполняет резервуар.
При низком расходе (ручная стирка) перепад давления будет незначительным, в то время как при большом расходе (душ) и слишком низкой настройке минимального давления уменьшение расхода воды может быть заметным.
Выбор диаметра труб для частного дома
Выбор диаметра труб производится по следующим критериям:
- 5 мм (1/2 дюйма) — для горизонтальных входов воды в смесители для раковины / раковины, а также для бачков и радиаторов отопления. Это стандартный размер так называемых веток разводки;
- 20 мм (3/4 дюйма) — рекомендуется для некоторых ответвлений, например, для подключения смесителей для ванны;
- 25 или 32 мм (1 или 5/4 дюйма) — это диаметры так называемых стояков, т.е. трубы, проходящие по этажам;
- 40 мм — трубы для отвода сточных вод от посудомоечной машины;
- 50 мм — если сливаем воду из раковины, стиральной машины или короткий слив из ванны;
- 70 мм — длинный слив из ванны;
- 100 мм — минимальный диаметр для отвода сточных вод из унитаза и для коллективного слива между этажами.
Подключение воды на входе в дом выполняется из полипропиленовых или трехслойных полиэтиленовых труб диаметром 32, 40 или 50 мм, гнутых, соединенных сваркой или самозажимных фитингов с прокладками.
Не совмещайте в одном соединении разные материалы. Диаметр соответствует количеству потребности в воде, то есть ее запланированному потреблению (обычно 150-200 л / день на одного жителя домохозяйства).
Соединительный трубопровод укладывается с уклоном не менее 2% в сторону водопровода и соединяется с ним лентой с резьбовыми концами, соединительной арматурой и так называемым просверленным отверстием. Подключение также может быть выполнено классическим способом через тройник, вставленный в сетевой шнур.
Приведенные в проекте диаметры труб (обычно от 15 до 32 мм) относятся к материалу, предложенному дизайнером. Если вы хотите использовать трубы из другого материала (они могут иметь разные размеры), вам следует преобразовать диаметры в эквивалентные, чтобы, несмотря на изменение внешнего диаметра, внутренний диаметр оставался неизменным.
Источник https://samstroy.com/108975-2/
Источник https://montagtrub.ru/kakoj-diametr-truby-vybrat-dlya-vodosnabzheniya-v-chastnom-dome/
Источник https://santehnikguru.ru/kak-vybrat-diametr-truby-dlya-vodosnabzheniya/
