Системы разводки водопроводных труб в квартире: основные схемы и способы реализации

Вода играет жизненно важную роль в каждом доме. Правильная разводка труб водоснабжения в квартире гарантирует стабильное поступление воды ко всем точкам водоразбора — сантехникам и устройствам.

Проектирование системы основывается на гидравлических расчетах, оценке возможных потерь давления и выборе диаметра труб. Не менее важна и схема разводки: может быть коллекторной или последовательной. Согласитесь, на первый взгляд это может показаться достаточно сложным. Но на самом деле, это не так.

Мы поможем вам разобраться с особенностями создания внутренней водопроводной сети и покажем, как правильно разместить магистраль. Изучив информацию, вы сможете самостоятельно спроектировать и осуществить разводку труб водоснабжения.

Проектирование водопровода в квартире

Чтобы избежать сложностей как во время монтажа, так и в процессе эксплуатации водопроводной системы, необходимо подготовить правильный проект разводки.

Сначала стоит точно определить, какие сантехнические устройства и стационарные бытовые приборы будут установлены в квартире. Затем нарисуйте план квартиры в масштабе, отметив на нем места установки оборудования, подлежащего подключению к водопроводу.

Далее необходимо выбрать схему разводки трубопроводов, учитывающую все стационарные водопотребители. На схеме также необходимо отметить оборудование, входящее в систему водоснабжения (счетчики воды, насосы и т. д.), длины трубопроводов и диаметры труб.

Оптимально проводить водопроводные коммуникации по стенам — в штробах или на поверхностях. При необходимости можно закрыть видимые участки труб специальной коробкой из пластика или гипсокартона.

В идеале план должен учитывать расположение и характеристики (размер, тип) соединительных элементов, фитингов и муфт. Однако это сложно сделать без профессиональных знаний. Проще всего подготовить проект без мелких деталей и обратиться с ним в сантехнический магазин, где продавец поможет отобрать необходимые комплектующие.

Но прежде чем приступить к покупке труб и фитингов, нужно выполнить гидравлический расчет системы водоснабжения. Это позволит убедиться в том, что в проектируемой системе разводки нет значительного падения давления и она сможет обеспечить всех пользователей необходимым объемом воды при одновременной работе.

Гидравлический расчет водоснабжения квартиры

Гидравлический расчет водопровода включает в себя определение трех основных параметров:

• расход воды в различных участках трубопровода;
• скорость потока воды по трубам;
• диаметр труб для допустимого падения давления.

Если, учитывая потери от движения воды по трубопроводам, давление окажется ниже необходимого, то потребуется установка насоса на входе системы.

Разводка водопровода с использованием тройников проще в монтаже и сокрытии от взгляда. Однако последний прибор на сети может недополучить необходимое давление.

Для определения нормативного расхода воды для конкретного сантехнического оборудования можно обратиться к его техническому паспорту или ознакомиться с общими данными по СП 30.13330.2012 (приложение А1).

В таблице, предоставленной в этом приложении, указаны значения нормативного расхода для бытовой сантехники.

Чем больше устройств подключено к системе водоснабжения и чем чаще они работают одновременно, тем выше вероятность снижения давления, особенно это касается последовательных трубопроводов.

Во всех квартирах сантехнические приборы функционируют в рамках одной водопроводной сети, что предполагает их одновременно использование, в результате чего расходы по ним складываются.

Например, в квартирной системе водоснабжения могут быть раковина, душ и унитаз, которые способны работать одновременно. Суммируем максимальные расчеты двух первых приборов: 0,15 + 0,2 = 0,35 л/с.

Для унитаза в таблице представлен максимальный расход при сливе, но не во время наполнения бачка. Поэтому следует пересчитать среднечасовой расход унитаза в секунды: 4:3600 = 0,0011 л/с. Общий секундный расход для всех трех приборов составит: 0,35 + 0,0011 = 0,3511 л/с.

Расчет диаметра водопроводных труб

Площадь сечения трубы определяется по формуле:

S=π·r²,

• S – площадь сечения трубы, м²;
• π – число «пи» с приближением 3,14;
• r – радиус внутреннего сечения, м.

Как правило, для стальных труб значение радиуса равно половине условного прохода (ДУ). У пластиковых труб номинальный внешний и внутренний диаметр имеют разницу. Например, у 40 мм полипропиленовой трубы внутренний диаметр составляет примерно 32 мм.

Использование лишь формулы для расчета сечения труб не приведет к необходимости расчета гидравлических характеристик водопровода.

Необходимо применить еще одну формулу:

Q=V·S,

• Q – расход воды, м³;
• V – скорость течения воды, м/с;
• S – площадь сечения трубы, м².

Нормативы для внутренних водопроводов ограничивают диапазон скорости воды в пределах 0,7-1,5 м/с. Если скорость воды будет более высокой, трубы создадут шум.

Необходимо определить внутреннее сечение трубы с учетом максимальной допустимой скорости потока.

Чем выше скорость воды в трубах, тем больше препятствие ее движению. При падении на 16 мм в трубах недостаточного диаметра насос не поможет.

Сначала переведем ранее подсчитанный расход воды для умывальника, унитаза и душа в кубометры в секунду: 0,3511×0,001=0,0003511 м³/с.

Теперь можно вычислить минимальную площадь сечения трубопровода, воспользовавшись второй формулой и введя максимально допустимое значение скорости воды: S=0,0003511:1,5=0,000234 м².

Найдём радиус внутреннего сечения трубы, применив первую формулу: r²=0,000234:3,14=0,00007452. Вычисляя корень из этого числа, получаем: r=0,00863 м. Следовательно, в миллиметрах радиус внутреннего сечения составит 8,63 мм.

Умножив данный радиус на два, определяем необходимый диаметр трубы для водопровода: 8,63×2=17,26 мм. Таким образом, оптимальный условный диаметр трубопровода составит 20 мм (округляя в большую сторону).

Расчет потерь давления в водопроводе

Формула для определения потерь давления в водопроводе определенной длины выглядит следующим образом:

H=iL·(1+K),

• H – величина потерь давления, м;
• i – гидравлический уклон труб водопровода квартиры;
• L – длина трубопровода, м;
• K – коэффициент, связанный с назначением водопроводной сети.

Для трубопроводов, предназначенных для водоснабжения хозяйственного назначения, коэффициент K равен 0,3.

Наибольшая трудность с этой формулой может возникнуть из-за непонятного параметра «гидравлический уклон», который представляет собой сопротивление движению воды в трубах.

На такие параметры, как гидравлический уклон, влияют следующие факторы:

1. Скорость воды. Чем выше скорость, тем больше гидравлическое сопротивление.
2. Диаметр трубы. Меньший диаметр приводит к большему гидравлическому сопротивлению.
3. Гладкость внутренних стенок трубы. Эта характеристика зависит от материала (трубы из ПНД более гладкие, чем стальные) и времени их эксплуатации (отложения и коррозия).

Наиболее простой метод подсчета гидравлического уклона — таблица Ф.А. Шевелева. С её помощью можно быстро определить уклон, принимая во внимание диаметр, материал труб и скорость воды.

Если количество сантехнических приборов превышает 7 единиц, а длина водопровода составляет более 25 м, потребуется либо создавать гребенчатую систему на коллекторах, либо применять трубы диаметром 20 мм.

Однако данные из таблицы Шевелева могут быть устаревшими, так как современное оборудование работает под более высоким давлением, чем приборы прошлых лет. Для квартир нормальное избыточное давление в водопроводе должно составлять не менее 0,3 кгс/м.

В качестве примера выполним расчет потерь давления в системе с пластиковой трубой диаметром 20 мм, общей длиной 23 м и максимальной скоростью потока 1,5 м/с.

Гидравлический уклон для трубопровода с указанными параметрами составит 232,7 при протяженности 1000 м (1000i). Для определения значения i в формуле, нужно разделить 232,7 на 1000, т.е. 232,7:1000=0,2327.

Учитывая коэффициент 0,3 (для хозяйственно-питьевых водопроводов), рассчитаем по формуле: H=0,2327×23×(1+0,3)=6,95 м.

Таким образом, избыточное давление на последнем сантехническом приборе в 0,5 атмосферы будет достигнуто, если в сети维护 давление 0,5+0,695=1,195 кгс/см².

Поскольку в магистральных трубопроводах давление обычно не ниже 2,5 атмосфер, условия для функционирования рассмотренной системы водоснабжения выполнены.

Схемы разводки водоснабжения

Определение наиболее подходящей схемы подключения сантехнического оборудования, потребляющего воду, зависит от числа пользователей, текущей стадии ремонта квартиры и финансовых возможностей ее владельца.

Сегодня выделяют два популярных метода распределения водоснабжения по потребителям внутри квартир:

1. Последовательная. От водопроводного стояка отводится одна трубопроводная ветка, которая поочередно подает воду различным сантехническим и бытовым приборам.
2. Коллекторная. Вода поступает к потребителям через распределительный узел, называемый «гребенкой», по отдельным трубам.

Часто в рамках квартирного водопровода комбинируются оба метода разводки, что бывает удобным и экономически целесообразным. Рассмотрим эти схемы более подробно.

Последовательная водоснабжения

При планировании водопровода по тройникам (последовательной схеме) крайне важно правильно выбрать диаметр труб. Верный расчет сечения магистрали также включает оценку потерь давления воды.

Трубопроводы, соединяющие сантехнику с основной магистралью, подключаются через тройники или водные розетки.

Этот метод распределения водоснабжения был весьма распространен в советские времена по ряду причин: малые размеры жилья, простота реализации и низкая стоимость работ.

Недостатком последовательной схемы является заметное снижение давления воды на последнем сантехническом устройстве, подключенном к системе. В системах горячего водоснабжения вода может остывать, что требует её слива и ожидания, чтобы вода нужной температуры дошла до потребителя.

Системы последовательного подключения сантехники и труб образуются с помощью классических тройников. Поэтому вторая, неофициальная, сантехническая терминология — тройниковая.

В тройниковой системе водоснабжения сантехнические приборы подключаются последовательно, что приводит к меньшему давлению в наиболее удаленных от стояка приборах.

Экономией ресурсов и простотой можно объяснить категорию тройниковой схемы сборки трубопроводов водоснабжения. Реализация требует минимального количества труб и арматуры.

Чтобы избежать снижения давления, можно организовать водопровод по кольцевой схеме, что обеспечит равное давление в всех точках водоразбора.

Коллекторное водоснабжение в квартире

Главным отличием коллекторной схемы от последовательной является возможность использования труб меньшего диаметра без потери давления. Также насос для водоснабжения в коллекторной системе не требуется.

Принцип коллекторной разводки аналогичен системе «теплый пол», где потоки воды распределяются по нескольким коротким трубам.

Для просторных квартир такой веерный способ распределения воды является идеальным решением.

Прежде всего, возможность регулировки объемов воды в каждом отдельном трубопроводе позволяет точно настроить подачу нужного количества жидкости с помощью специальных механизмов на коллекторной «гребенке».

Коллекторное водоснабжение обеспечивает подачу горячей и холодной воды к каждому сантехническому прибору одновременно, обеспечивая равное давление в каждой точке системы.

Главным достоинством коллекторной схемы является возможность использования нескольких точек водоразбора без риска нехватки воды или изменения температурного баланса.

Недостаток коллекторного водоснабжения — значительно больший расход труб и арматуры. Каждой ветке требуется отдельный запорный кран.

Из-за низкой эстетики множества труб в коллекторной схеме их часто маскируют в стяжке или в штробах.

Для создания водопроводных систем производят коллекторы с количеством выходов от двух до четырех, а желающие могут подключить дополнительные коллекторы последовательно для увеличения числа входов.

Коллекторное водоснабжение отлично подходит для систем с тремя-четырьмя точками водоразбора в рамках одного стояка. Однако не рекомендуется подключать более десяти потребителей, чтобы избежать перегрузки.

На каждые ветки коллекторной системы можно установить отдельный регулятор давления для настройки потока в зависимости от нужд сантехнических приборов и личных предпочтений.

Применение коллекторного принципа можно использовать также в тройниковых системах, однако при этом преимущества последовательных схем снижаются из-за увеличения расхода труб и арматуры.

Это особенно удобно для управления горячим водоснабжением, позволяя в любой момент сократить подачу горячей воды к определенному потребителю. Однако коллекторные схемы имеют более сложную архитектуру и требуют большего количества труб для установки.

Виды труб для квартирного водоснабжения

Тип материала, из которого изготовлены водопроводные трубы, определяет способы их монтажа. В быту используют четыре основные разновидности: стальные, медные, металлопластиковые и гибкие трубы — сантехнические подводки.

При создании коллекторных систем чаще всего обращаются к металлопластиковым и полиэтиленовым трубам благодаря их гибкости и возможности уменьшить расход.

Для тройниковых водопроводов используются жесткие трубы, такие как стальные, нержавеющие, медные, полипропиленовые и ПВХ.

Стальные и медные трубы прокладываются открытым способом, в то время как ПП и ПВХ трубы допускается укладывать в штробах и стяжках.

Стальные трубы обладают высокой прочностью и надежностью, что делает их идеальными для установки в квартирах в местах с водопроводными стояками. Они менее подвержены коррозии, если это оцинкованные варианты.

Медные трубы, хотя и считаются более надежными по сравнению со стальными и пластиковыми, требуют профессионального монтажа. Пайка медных труб — задача, требующая определенных навыков.

Сборка водопроводной системы осуществляется через сварные и муфтовые соединения, а также с использованием пресс-фитингов для стальных труб. Сварка для оцинкованных труб не применяется, так как она разрушает защитное покрытие.

Медные трубы отличаются высокой надежностью и долговечностью, но они стоят дороже. Медь имеет отличную теплоотдачу, и обязательно требуется теплоизоляция. Соединения таких труб могут осуществляться как капиллярной пайкой, так и сгонами — резьбовыми или пресс-фитингами.

Хотя пластиковые трубопроводы удобны в использовании, они имеют ограничения по эксплуатации — максимальная температура воды не должна превышать 95°C, а давление — 10 атмосфер. Сборка сегментов ПВХ требует специальных фитингов.

Наиболее популярны в жилых помещениях металлопластиковые трубы, которые идеально подходят для внутренних коммуникаций. Главный их недостаток — хрупкость, что требует их установки в стенах, избегая открытой прокладки.

Гибкие сантехнические подводки имеют защитную металлическую оболочку, способную выдерживать высокие давления, но при этом они не защищены от механических повреждений.

Этот тип идет на ограниченное использование в пределах одной комнаты, например, для подключения раковины, посудомоечной или стиральной машины, а также водонагревателя.

Соединения металлических труб сгонами

Фиксация металлических труб осуществляется с помощью резьбового соединения. Для этого секции труб должны иметь внутреннюю резьбу (один сегмент) и наружную резьбу (второй сегмент). Резьбовые размеры обозначаются дюймами и бывают различных стандартов, например, 1/2, 3/4, 1, 1.5 и 2 дюйма и т.д.

Сборка трубопроводных коммуникаций без специальных инструментов достаточно сложна. Доступный газовый ключ позволяет затянуть гайку и фиксировать трубопровод, используя одну руку.

Существуют трубные и крепежные резьбы. Первая нарезается на трубах, а вторая — на фитингах и других крепежных элементах.

Для соединения жестко закрепленных трубопроводов применяются разъемные соединения — сгоны. На одном сегменте трубы выполняется длинная резьба, которая позволяет полностью накрутить муфту и подвести ко второму сегменту с более короткой нарезкой.

Открытие разъемного соединения стальных труб осуществляется с помощью длинной резьбы сгона, а для установки фитингов нарезается короткая резьба для образца неразъемных соединений.

Резьбу можно нарезать вручную или с помощью электрического инструмента на месте, но лучше доверить эту работу профессионалам в мастерской для более качественного выполнения.

Для создания линейных соединений необходимо нарезать как короткую, так и длинную резьбу. Важно, чтобы шаг нарезки был выполнен точно. Резьбу диаметром 1/2 и 3/4 дюйма обычно обрабатывают клуппом за один раз, однако если диаметр больше, то процесс делится на два этапа.

Изогнутые и прямые сгоны, которые имеют резьбу на обоих концах, можно приобрести одновременно с трубами во время закупки материалов для системы.

Для нарезки резьбы на сантехнических трубах используют клуппы и метчики. Перед началом работы поверхность, на которую будет производиться нарезка, обрабатывают олифой, которая также служит для охлаждения как нарезаемого участка, так и инструмента во время процесса.

В специализированных наборах сантехнических инструментов можно найти клуппы и метчики, подходящие по размеру для формирования резьбы нужного диаметра.

При сборке сантехнических резьбовых соединений применяют уплотнители, такие как лен или полимерная нить. Перед намоткой витки резьбы рекомендуется обрабатывать белилами или суриком для лучшего сцепления.

Все резьбовые соединения вначале следует затягивать вручную. Завершающее затягивание следует осуществлять с помощью раздвижного ключа для труб.